Роль основности при выборе флюса и проволоки для автоматической сварки.

Темпераратура плавления

Температура плавления, а точнее температурный интервал плавления флюсов, следующий:

Содержание кислорода в металле шва

Интервал плавления сварочных флюсов сильно влияет на количество и вид микрошлаковых включений, остающихся в металле шва. Сварочные шлаки, имеющие температуру затвердлевания более высокую, чем металл шва, присутствуют в жидком металле ванны в виде мельчайших сферических частиц и успевают удалиться из ванны до ее кристаллизации. Таким образом, металл шва при сварке под основными флюсами содержит очень незначительное количество сферических микрошлаковых включений.

С другой стороны, кислые и нейтральные флюсы образуют шлаки с температурой плавления более низкой, чем металл шва. Это, что количество микрошлаковых включений в металле шва больше, чем при использовании основных флюсов. Кроме того, форма шлаковых включений в этом случае в основном отлична от сферической. При этом они имеют тенденцию осаждаться вдоль первичных границ зерен.

Механические свойства

Механические свойства металла шва зависят от его химического состава и микроструктуры. Высокое содержание оксидов в виде микрошлаковых включений в шве уменьшают его вязкость. Низкие их количества, с другой стороны – около 200 ppm, измеренных как кислород - даже помогают формировать вязкую составляющую структуры. Поэтому выбор того или иного типа флюса зависит от уровня требований, предъявляемых к сварному шву.

Содержание оксидных включений во флюсах следующее:

Чем ниже содержание кислорода, тем выше ударная вязкость. Это обеспечивается высокоосновными флюсами.

Как правило, ударная вязкость металла шва увеличивается с увеличением основности флюсов. При проведении испытаний по методу ISO типичная ударная вязкость металла шва, выполненного под слоем кислого флюса равна примерно 50 Дж при 0С, тогда как при сварке нейтральным, основным и высокоосным флюсами это значение достигается при -20С, -20С и 60С соответственно. Однако, с другой стороны, флюсы с высоким содержанием кислорода обычно обладают более высокими сварочно-технологическими характеристиками. В этом смысле показательны кислые флюсы, обеспечивающие скорости сварки в два раза выше, чем высокоосновные.

Выбор проволоки и флюса

В случае, если уровень ударной вязкости сварных швов указан в требованиях к конструкции, то при выборе флюса особое внимание следует уделить именно его основности. Однако, имея ввиду влияние основности на производительность сварки и другие технологические характеристики, выбранная основность должна быть «разумно достаточной» для получения заданного уровня свойств. Но далеко не ко всем сварным соединениям предъявляются требования только по ударной вязкости. Ведь сварной шов должен обладать и определенными прочностными характеристиками. И если требования по прочности указаны как главенствующие, то в этом случае необходимо следовать правилу, что металл шва по составу должен быть как можно ближе к основному металлу. Достаточный уровень прочностных свойств можно получить при условии применения соответствующей проволоки.

При сварке углеродистых сталей три химических элемента имеют определяющее влияние на свойство сварного шва. Это – углерод, марганец и кремний. Mn является наиболее подходящим легирующим элементом для достижения требуемых прочностных характеристик. Содержание Mn в металле зависит от:

• Содержания Mn в проволоке
• Выгорания в дуге и перехода Mn из флюса
• Содержание Mn в основном металле

Выгорание/переход Mn определяется с помощью диаграммы активности, соответствующей выбранной марке флюса. Соотношение долей участия основного и присадочного металла в сварном шве зависит в основном от формы подготовки кромок сварного соединения.

Материал предоставил ООО "ЭСАБ Украина"