еревага висококременевих безмарганцевих флюсів полягає в кращій віддільності шлаку з поверхні шва, що обумовлене меншою окислювальною дією флюсу на метал шва, що твердіє, унаслідок чого утворення окисної плівки на поверхні шва відбувається повільніше і утруднюється зчеплення шлаку з цією поверхнею. До висококременевих марганцевих флюсів відносяться флюси АН-348-А, АН-348-АМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-60, ФЦ-9 і ін. Вони призначені для механізованого зварювання і наплавлення вуглецевих і низьковуглецевих сталей звичайної якості низьковуглецевим і низьколегованим зварювальним дротом. З них найширше застосовуються флюси АН-348-А, АН-60 і ОСЦ-45. На прохання споживачів можливе постачання флюсу марки АН-348-АМ із вмістом до 5,5% СаF2 для автоматичного зварювання дротом діаметром до 3 мм. Флюси АН-348-А і АН-348-АМ відрізняються від флюсів ОСЦ-45 і ОСЦ-45М меншим вмістом СаF2. Великий вміст СаF2 у висококременевому марганцевому флюсі викликає інтенсивніше виділення в атмосферу дуги фтористих з'єднань, що попереджають утворення пір від водню. Разом з тим погіршується стійкість дуги і гігієнічні умови праці.

У машинобудуванні, вагонобудуванні, будівництві і ряду інших галузей промисловості переважно застосовують флюси АН-348-А і АН-348-АМ, в суднобудуванні частіше використовують флюс ОСЦ-45 і ОСЦ-45М.

Згідно ГОСТ 9087-81 «Флюси зварювальні плавлені» перераховані вище флюси повинні поставлятися у вигляді однорідних по будові зерен без включення чужорідних частинок, зокрема частинок сировинних матеріалів, що не розчинилися, вугілля, коксу, стружки і т. п. Як виняток допускається вельми обмежений зміст частинок чужорідних матеріалів.

Ці флюси, окрім АН-60, є скловидними з об'ємною масою 1,3-1,8 г/см3. Флюс АН-60 пемзовидний і має об'ємну масу 0,7-1 г./см3. Розмір зерен флюсів АН-348-А і ОСЦ-45 повинен знаходитися в межах 0,35-3 мм, флюсів АН-348-АМ, ОСЦ-45М і ФЦ-9 - в межах 0,25-1,6 мм, флюсу АН-60 - 0,35-4 мм. Скловидний флюс з розміром зерен до 2,5 або до 3 мм і пемзовидний флюс з розміром зерен до 4 мм призначені для автоматичного зварювання дротом діаметром не менше 3 мм. Скловидний флюс з розміром зерен до 1,6 мм призначений для зварювання дротом діаметром не більше 3 мм.

З флюсів пемзовидної будови найширше застосовують флюс АН-60. У загальному об'ємі виробництва флюсів в країні він займає майже 50%. Флюс АН-60 призначений для зварювання з великою швидкістю, і його використовують в основному при виготовленні сталевих труб великого діаметру для газо- і нафтопроводів. Його високі зварювальні властивості (добре формування швів і висока стійкість проти появи в них пір) обумовлені пемзовидною будовою зерен.

Флюс АН-348-В відноситься до групи висококременевих високомарганцевих флюсів. Від флюсу АН-348-А він відрізняється декілька меншим вмістом МnО, наявністю ТіО2 і тим, що його виплавляють в електричних печах.

Для напівавтоматичного зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей призначений флюс ФЦ-9. Невелике виділення фтористих газів при зварюванні під флюсом ФЦ-9 обумовлене низьким вмістом в його складі СаF2. Ця особливість дуже важлива при напівавтоматичному зварюванні, коли зварник знаходиться ближчим до дуги, чим при автоматичному зварюванні.

Флюс ФЦ-6 добре зарекомендував себе при багатопрохідному зварюванні кільцевих швів на вуглецевих і низьколегованих сталях дротами діаметром 4-8 мм, його успішно використовують на котельних заводах.

Б) Флюси для зварювання низьколегованих сталей

Окрім задоволення загальних вимог до флюсів, флюси, призначені для зварювання низьколегованих сталей, повинні сприяти отриманню металу шва підвищеної міцності з високими значеннями ударної в'язкості при низьких температурах. Якщо міцність і хімічний склад металу шва визначаються хімічним складом зварювального дроту і основного металу, то його ударна в'язкість в значній мірі залежить від флюсу. Для отримання високої ударної в'язкості металу шва потрібно забезпечити його дрібнокристалічну структуру, низький вміст шкідливих домішок і неметалічних включень. З цією метою необхідно знижувати вміст SiO2 у флюсі. Така вимога до складу флюсу привела до переважного використання низькокременевих флюсів при зварюванні низьколегованих сталей.

При зварюванні низьколегованих сталей потрібно забезпечити можливо низький вміст водню в металі шва, це досягається шляхом застосування флюсів з підвищеною окиснювальною здатністю і спеціальних технологічних заходів. Необхідна міцність металу шва на низьколегованих сталях досягається за рахунок легування його марганцем, хромом, нікелем, молібденом і ванадієм, а не за рахунок підвищення вмісту в нім вуглецю, який сприяє підвищенню схильності швів до утворення тріщин кристалізацій.

Сучасні низьколеговані сталі підвищеної міцності при зварюванні вимагають обмеження підведення теплоти, щоб запобігти зменшенню міцності основного металу в навколошовній зоні. Це досягається накладенням багатошарових швів при зварюванні металу середньої і великої товщини. У зв'язку з цим до флюсу, призначеного для зварювання таких сталей, пред'являються підвищені вимоги відносно віддільності шлакової кірки і якості формування шва.

Існує два принципово різних підходи до питань металургії зварювання легованих сталей під флюсом. Перший з них полягає у використанні хімічно нейтральних флюсів у поєднанні із зварювальними дротами, близькими по складу до основного металу. Флюси в цьому варіанті практично не містять таких неміцних окисів, як FeО, МnО, SiO2 і ТiO2, які при дисоціації виділяють кисень.

Другий підхід передбачає створення в зоні зварювання окиснювальних умов шляхом введення до складу флюсу неміцних оксидів, що легко розкладаються при нагріванні. Це забезпечує проходження ряду корисних металургійних реакцій, які не можуть мати місця при зварюванні під флюсами нейтрального типу. За рахунок цих реакцій знижується концентрація розчинених в рідкому металі водню і вуглецю, що підвищує стійкість швів проти утворення пір і тріщин; полегшується утворення зародків і видалення в шлак виниклих окисних включень; забезпечується сприятливіший розподіл сірки і фосфору між металом і шлаком, що підвищує стійкість швів проти тріщин кристалізацій.

Такі особливості окиснювального варіанту процесу зварювання в порівнянні з нейтральним сприяли створенню більшості матеріалів (зокрема флюсів), що мають окиснювальний характер, для зварювання низьколегованих сталей.

Більшість плавлених флюсів, призначених для зварювання низьколегованих сталей, є низькокременевими слабоокиснюючими. До них відносяться флюси АН-10, АН-22, АН-47, АН-65 і ін. Дослідним шляхом встановлено, що погіршення формування швів, викликане зниженням вмісту SiO2 у флюсі, частково може бути компенсоване підвищенням вмісту А12О3, яке подібно SiO2 здатне додавати флюсу в'язкість, робити його шлак довгим. Тому у складі флюсів для зварювання низьколегованих сталей зазвичай багато окису алюмінію, причому його концентрація тим вище, чим менше міститься SiO2. Подібно до окису алюмінію на в'язкість флюсу діють і інші комплексообразуючі окиси, наприклад ZrO2. Введення у флюс значної кількості А12О3 замість SiO2 знижує його хімічну активність по відношенню до металу зварювальної ванни, зменшує забрудненість металу шва неметалічними включеннями і сприяє поліпшенню його механічних властивостей.

Низькокременеві флюси сприяють підвищенню ударної в'язкості металу шва при низьких температурах (нижче - 35° С). Якщо така вимога до металу шва не пред'являється, то можливе використання висококременевих флюсів, що відрізняються вищими зварювально-технологічними властивостями, ніж низькокременеві. В деяких випадках для зварювання низьколегованих сталей можна застосовувати флюси, призначені для зварювання середньолегованих сталей.

Першими вітчизняними низькокременевими флюсами, розробленими для зварювання низьколегованих сталей, були АН-10 і АН-22. Флюс АН-22 використовують в даний час при дуговому і електрошлаковому зварюванні низьколегованих сталей підвищеної міцності. При дуговому зварюванні флюс АН-22 у поєднанні з відповідними дротами забезпечує отримання зварних швів з необхідними показниками механічних властивостей. Метал шва мало забруднений неметалічними включеннями. Проте цей флюс має і недоліки: недостатньо добре формування швів і порівняно низьку їх стійкість проти утворення пір, що обумовлене пониженим вмістом в нім SiO2. В результаті подальших розробок були створені флюси АН-42, АН-15, АН-15М, ФЦ-11 і ін., що перевершують флюс АН-22 по зварювальних властивостях і разом з тим забезпечують збільшені вимоги до механічних властивостей металу шва.

Флюс АН-42 призначений для зварювання низьколегованих і середньолегованих сталей, в основному суднобудівних. До цих пір він знаходить деяке застосування, чому сприяє поєднання задовільних зварювально-технологічних властивостей флюсу з прийнятними механічними властивостями металу шва.

Флюс АН-15, розроблений для зварювання легованих сталей, в основному типу 30ХГСА, забезпечує нижчий вміст фосфору в металі шва, чим флюси АН-42 і АН-22, а при зварюванні дротом 18ХМА зрушує поріг холодноламкості металу нижче -70° С. Однак при використанні флюсу АН-15 формування швів, особливо кілець на трубах, погане. Шлакова кірка відділяється насилу, стійкість проти насичення шва воднем низька. До того ж технологія виготовлення флюсу АН-15 складна. В даний час флюс АН-15 в основному замінений флюсом АН-15М, який відрізняється нижчим вмістом SiO2, підвищеним вмістом СаО і А12О3, а також невеликою добавкою NaF. У зв'язку з цим флюс АН-15М менше окисляє вуглець і легуючі елементи в металі зварювальної ванни, метал шва менше забруднюється сульфідними і оксидними включеннями, при цьому забезпечується така ж стійкість проти утворення тріщин, як при використанні флюсу АН-15. За якістю формування швів, стабільності горіння дуги і віддільності шлакової кірки флюс АН-15М перевершує флюс АН-15.

Флюс ФЦ-11 розроблений для багатошаровому зварюванні низьколегованих безмарганцевих сталей. Він не містить окисів марганцю, а тому практично не збагачує метал шва фосфором, що міститься у великій кількості в марганцевій руді. Легування металу шва марганцем здійснюється через дріт. Флюс не вимагає високотемпературної обробки після мокрої грануляції, не схильний до вторинної гідратації при зберіганні на повітрі і забезпечує легку віддільність шлакової кірки, що вельми важливе при зварюванні з'єднань товстого металу з глибоким і вузьким обробленням кромок. Застосовується у поєднанні з дротами зі спокійної сталі. Відсутність помітної хімічної взаємодії шлаку з розплавленим металом і переходу кремнію і марганцю з флюсу в метал шва дозволяє отримувати при багатошаровому зварюванні метал з незначним вмістом неметалічних включень.

Добрі показники ударної в'язкості металу шва при низьких температурах забезпечує пемзовидний флюс АН-37П, розроблений для односторонньої зварювання сталей на ковзаючому мідному повзунові. Він володіє також достатньо високими зварювально-технологічними характеристиками.

Для зварювання товстого металу у вузьке оброблення з паралельними кромками призначений флюс ФЦ-16, розроблений на основі системи SiO2 - СаО - А12О3 - СаF2. Таке оброблення при зварюванні під флюсом товстого металу доцільніше, ніж несиметрична Х-образна. Вона дозволяє істотно підвищити продуктивність праці, економити зварювальні матеріали і електроенергію.

Для здійснення зварюванні у вузьке оброблення необхідний флюс, що задовольняє ряду спеціальних вимог: легка віддільність шлакової кірки з гарячого металу і її мимовільне розтріскування, формування швів з гладкою поверхнею, без підрізів на вертикальних кромках. З метою зниження інтенсивності проходження кременевідновного процесу до складу флюсу ФЦ-16 введений NaF при співвідношенні SiO2: СаО = 2: 1, що забезпечує задовільні зварювально-технологічні властивості флюсу і необхідні властивості металу шва.

Введення до складу низькокременевих флюсів окисів заліза сприяє значному поліпшенню механічних властивостей металу шва на низьколегованих високоміцних сталях і сталях підвищеної міцності. Гальмується проходження кремене- і марганцевовідновлюючих процесів, відбувається деяке окислення розкислювачів і легуючих елементів. Продукти цих реакцій частково залишаються в металі шва у вигляді мілкодисперсної фази, що складається з окисів заліза і окисів легуючих елементів. Серед плавлених низькокременевих флюсів окиснюваного типу, призначених для зварювання таких сталей, першим був розроблений флюс АН-17, що виготовляється в невеликих кількостях плавкою в електропечі з водоохолоджуваним металевим стаканом. Потім були розроблені флюси АН-17М і АН-43. Всі ці флюси мають скловидну будову зерен. Унаслідок підвищеного вмісту окисів заліза вони інтенсивно окислюють метал зварювальної ванни, причому чад легуючих елементів вищий, ніж при зварюванні під низькокременевими слабоокиснюваними флюсами. У зв'язку з цим для досягнення однакових міцних властивостей металу шва у поєднанні з низькокременевими сильно окиснюваними флюсами необхідно застосовувати зварювальні дроти з вищим вмістом легуючих елементів.

Флюси АН-17, АН-17М і АН-43 дозволяють отримувати наплавлений метал з вельми низьким вмістом водню (до 3 мл/100 г. металу). В порівнянні з флюсом АН-43 флюс АН-17М забезпечує нижчі концентрації фосфору і кисню в металі шва, що зумовлює його переважне застосування при зварюванні конструкцій з високоміцних сталей.

Окисли заліза містять також флюс НФ-18М, призначений для зварювання низьколегованих сталей в енергетичному машинобудуванні. Наявність в нім окислів заліза і титану забезпечує деяке окислення металу зварювальної ванни, гальмує проходження кременевідновлюваного процесу і істотно знижує вміст водню в металі шва. Для зменшення окислення марганцю флюс містить окиси марганцю. Але їх введення у флюс з марганцевою рудою навіть найвищої якості неминуче підвищує в нім зміст фосфору і приводить до неприпустимого збагачення металу шва фосфором. З метою зниження вмісту фосфору в швах окисли марганцю у флюс 11Ф-18М вводять з синтетичним окисом марганцю. У поєднанні з відповідними легованими дротами флюс НФ-18М при зварюванні корпусів атомних реакторів із сталі 15Х2НМФА забезпечує оптимальний вміст в металі шва кремнію, марганцю, кисню, фосфору, а також низький вміст водню (дифузійного близько 3 мл/100 г., залишкового - 0,0001%).

Принципово новим шляхом гальмування кременевідновлюваного процесу є введення до складу флюсу речовин, поверхнево-активних на міжфазній межі метал - шлак.

Сумісне введення у флюс порівняно невеликих кількостей окисів цирконію і титану, особливо при дотриманні певного співвідношення між їх концентраціями, забезпечує істотне зменшення кількості окисних неметалічних включень в шві. При цьому ударна в'язкість швів помітно зростає. Таким чином встановлена принципова можливість створення плавлених флюсів, наприклад АН-47, з відносно високим вмістом кремнезему, що володіють добрими зварювальними властивостями і що разом з тим забезпечують високу холодостійкість металу шва. Флюс АН-47 призначений для зварювання поворотних стиків труб великого діаметру з низьколегованих сталей підвищеної міцності, а також конструкційних низьколегованих сталей звичайної і підвищеної міцності. Флюс знайшов широке застосування при будівництві магістральних газо- і нафтопроводів. Рекомендується для зварювання мостових і інших конструкцій відповідального призначення.

На цьому ж принципі розроблений склад флюсу АН-65, призначеного для зварювання газонафтопроводних труб великого діаметру в заводських умовах. Він поступово витісняє з трубозварювального виробництва широко вживаний для цієї мети флюс АН-60. Флюс АН-65 дозволяє зварювати труби з тією ж швидкістю, що і АН-60, але при цьому істотно понизити напругу дуги, зменшити ширину шва і витрату енергії на його зварювання. Крім того, при зварюванні під флюсом АН-65 забезпечується вища холодостійкість швів на трубах із сталей підвищеної міцності.

Інтенсивність проходження кременевідновлюваного процесу знижується при зростанні концентрації кремнію в зварювальному дроті. При достатньо високій його концентрації цей процес взагалі може зупинитися. Такий вміст кремнію в дроті, при якому не відбувається ні його вигорання, ні перехід в метал шва, називається нейтральною точкою даного зварювального флюсу. Мінімальний вміст кисню в шві має місце тоді, коли концентрація кремнію і марганцю в дроті близька до рівноважної для флюсу. Тому при зварюванні низьколегованих сталей потрібно застосовувати заспокоєні або ж леговані кремнієм зварювальні дроти з достатньо високим вмістом марганцю.

В) Флюси для зварювання середньолегованих сталей.

До зварювально-технологічних властивостей флюсів для середньолегованих сталей пред'являються такі ж вимоги, як і до флюсів для низьколегованих сталей. Проте є ряд металургійних особливостей, що обумовлюють застосування при зварюванні середньолегованих сталей спеціальних флюсів. Це перш за все вищий ступінь легування металу, що викликає його підвищену чутливість до змісту неметалічних включень і водню. Тому при зварюванні середньолегованих сталей небезпека утворення тріщин вища, ніж при зварюванні низьколегованих, і важче забезпечити рівноміцність металу шва з основним металом, оскільки унаслідок небезпеки утворення тріщин кристалізацій вміст вуглецю в шві доводиться жорстко обмежувати. Тому потрібно вводити в шов через зварювальний дріт додаткові кількості легуючих елементів і знижувати їх окислення в процесі зварювання. Низька окислювальна здатність флюсу необхідна і для забезпечення легкої віддільності шлаку від швів, що містять ванадій, ніобій або хром. У наший країні для зварювання і наплавлення середньолегованих сталей застосовують низькокременеві і безкременеві плавлені флюси.

Один з перших вітчизняних низькокременевих плавлених флюсів - флюс АН-20 в даний час застосовують головним чином для наплавлення легованих сталей. Його виготовляють і поставляють згідно ГОСТ 9087-81 у вигляді трьох марок (АН-20С, АН-20СМ і АН-20П), що мають однаковий хімічний склад, але відрізняються розміром і будовою зерен. Індекси в найменуванні марки флюсу мають наступні значення: С - скловидний, П - пемзовидний, М - (дрібний) мілкий. Флюс АН-20 забезпечує цілком задовільне формування шва і легку віддільність шлакової кірки від поверхні шва, як холодного, так і нагрітого до температури 300-400° С. При вищих температурах металу (600-850° С) шлак відділяється погано. Для наплавлення чавунною і сталевою стрічкою розроблений флюс АН-28. Його високі стабілізуючі властивості дозволяють надійно вести наплавлення не тільки вузькою, але і широкою стрічкою.

Пемзовидний низькокременевий флюс АН-70 призначений для наплавлення середньо- і високолегованих сталей. Флюс АН-70 більш тугоплавкий і короткий в порівнянні з флюсом АН-20, тому його можна застосовувати при наплавленні поверхні значно більшої кривизни, чим при використанні флюсу АН-20. Основна перевага флюсу АН-70 - відмінна віддільність шлакової кірки з поверхні нагрітого до температури 700-800° С металу, обумовлена його низькою окислювальною здатністю і вельми малим коефіцієнтом термічного розширення.

Флюс ОФ-10 застосовують для наплавлення перлітових сталей стрічкою з корозійно-стійкої сталі, що містить значну кількість хрому. Він характеризується малою окиснюваною здатністю по відношенню до металу зварювальної ванни і добре формує наплавлений метал шириною до 100 мм. Флюс ОФ-10 застосовують тільки пемзовидний з насипною масою не більше 0,8 г/см3. Він схильний до поглинання вологи, у зв'язку з чим перед зварюванням його слід прожарювати при температурі 950 + 30° С.

Хоча окиснювальна дія низькокременевих флюсів, що особливо не містять окисів марганцю, на метал зварювальної ванни невелика, все ж таки вона достатня, щоб повністю або в значній мірі окислити і перевести в шлак такі елементи, як титан, алюміній, цирконій і ін. Недолік цих флюсів - не завжди задовільна віддільність шлаку з поверхні швів, що містять ванадій, ніобій і хром, внаслідок окислення поверхні шва рідким шлаком.

Перераховані недоліки низькокременевих флюсів викликали необхідність розробки і застосування безкременевих безмарганцевих флюсів, що не містять SiO2 і МnО і інших неміцних окисів, або ж таких, що містять їх тільки як забруднюючі домішки. Безкременеві флюси складаються з таких міцних окислів, як А1203, СаО і МnО, а також з фторидів лужних і лужноземельних металів. До безкременевих відносяться флюси АН-30, ОФ-6, АВ-4 і ін. У поєднанні з відповідними легованими дротами вони забезпечують отримання зварних з'єднань з високими механічними властивостями, проте по зварювально-технологічних характеристиках помітно поступаються низькокременевим флюсам.

Пемзовидний флюс ОФ-6 застосовують для зварювання і наплавлення середньо- і високолегованих сталей. Він містить SiO2 тільки як неминучу домішку. Маючи в своєму складі фторид кальцію і міцні оксиди, він мало впливає на хімічний склад металу шва. Флюс ОФ-6 гранулюється мокрим способом, тому для можливо повнішого видалення вологи обов'язкове його прожарення при високій температурі. Зважаючи на підвищену гігроскопічність цей флюс вимагає прожарення перед застосуванням, як і флюс ОФ-10. Спеціально для зварювання середньолегованих високоміцних сталей розроблені флюси АВ-4 і АВ-5. У групі середньолегованих сталей високоміцні (?в ? МПа) і надміцні (?в ?1400 МПа) займають особливе місце, оскільки їх використання дозволяє істотно понизити металоємність конструкцій. Для зварювання середньолегованих високоміцних сталей бажано застосовувати флюси, що не окиснюють метал зварювальної ванни. Вказаній вимозі найбільшою мірою відповідають флюси на галоїдній основі. Проте вони володіють вельми низькими зварювально-технологічними характеристиками. Спроба поліпшити ці показники введенням до складу флюсів окремих оксидів (СаО, МgО, ТiO2) не дає позитивних результатів. Сумісні ж добавки міцних оксидів і невеликої кількості SiO2 (в сумі до 15%) помітно покращують властивості флюсу. Так були створені слабоокислюючі флюси АВ-4 і АВ-5. До їх недоліків слід віднести підвищену схильність до гідратації, що вимагає їх прожарення перед застосуванням (600-700° С). Флюс АВ-5 володіє кращими в порівнянні з флюсом АВ-4 зварювально-технологічними властивостями. При зварюванні середньолегованих сталей крім правильного вибору зварювальних матеріалів (флюсу і дроту) необхідно ретельно готувати ці матеріали до зварювання, щоб уникнути підвищеного вмісту водню в шві. Якщо вміст водню перевищує 3 мл/100 г. металу, то шви на високоміцних сталях мають незадовільні механічні властивості незалежно від вмісту в них неметалічних включень і характеру структури. Підготовка полягає в ретельному прожаренні флюсу при температурі, що рекомендується, очищенню дроту і зварюваних кромок від іржі, масла та інших забруднень.

Г) Флюси для зварювання високолегованих сталей

Першими вітчизняними флюсами, призначеними для зварювання високолегованих сталей, були АН-26, ФЦЛ-1 і ФЦЛ-2. Найбільш вдалий з них - флюс АН-26, який і в даний час широко застосовують для механізованого зварювання високолегованих корозійно-стійких і жароміцних сталей. Флюс згідно ГОСТ 9087-81 випускають трьох марок однакового хімічного складу з різною будовою зерен (АН-26С - скловидний, АН-26П - пемзовидний, АН-260П - суміш зерен скловидної і пемзовидної будови).

Для автоматичного зварювання високолегованих чистоаустенітних сталей типу 0Х23Н28М3Д3Т розроблений і застосовується сильноокиснюючий низькокременевий флюс АН-18. У поєднанні з ним застосовують дріт ідентичного з основним металом хімічного складу. Підвищена окиснювальна здатність флюсу АН-18, викликана наявністю в його складі значної кількості оксидів заліза, істотно підвищує стійкість швів проти утворення гарячих тріщин і попереджає можливість проходження кременевідновлюваного процесу. Висока стійкість проти утворення гарячих тріщин дозволяє вести зварювання при збільшеній погонній енергії.

Для зварювання азотовмісних корозійностійких сталей розроблений флюс АН-45, що забезпечує підвищену ударну в'язкість металу шва при низьких температурах. Це досягається в результаті зниження в шві вмісту кремнію і сірки, мінімального вигорання легуючих елементів, а також деякого зниження загального вмісту газів і окисних неметалічних включень. Флюс АН-45 можна також застосовувати для зварювання високолегованих хромонікелевих сталей типу 18-8 і ін.

Для наплавлення і зварювання високолегованих аустенітних сталей застосовують також флюси ОФ-10 і ОФ-6. Вони забезпечують цілком задовільне формування швів і достатньо високу їх якість. Кращими технологічними властивостями і меншою схильністю до гідратації володіє флюс ФЦ-17. Він містить до 30% SiO2 і спеціальні добавки солей, що істотно знижують інтенсивність окислення феритообразуючих елементів - хрому і ніобію.

Плавлені безкисневі флюси серії ІМЕТФ розроблені для зварювання хромонікелевих сплавів і аустенітних сталей, легованих алюмінієм, титаном, вольфрамом, молібденом і іншими елементами. До їх достоїнств відносяться модифіковані структури металу шва, підвищення його стійкості проти утворення гарячих тріщин, високий перехід легуючих елементів з дроту і основного металу, високі механічні властивості зварного з'єднання. Ці флюси розроблені на основі системи СаF2-BaCl2. Крім того, в них міститься NaF. Оптимальні зварювальні властивості флюсів забезпечуються при 15% BaCl2. Найбільш висока стійкість швів проти утворення гарячих тріщин спостерігається при 5% NaF (флюс ІМЕТ-33).

Д) Керамічні флюси

На відміну від плавлених флюсів, керамічні флюси (у деяких країнах їх називають агломерованими) при виготовленні не розплавляють. Вони є механічною сумішшю порошкоподібних компонентів, зцементованою єднальною речовиною, і виготовлену у вигляді гранул відповідного розміру. В якості єднальної речовини зазвичай застосовують водний розчин силікату натрію - так зване рідке скло.

Оскільки суміш порошкоподібних матеріалів (суха шихта флюсу) перед гранулюванням ретельно перемішується, то кожне зерно флюсу, що складається з міцно сполучених дрібних частинок початкових матеріалів, містить всі компоненти в рецептурному співвідношенні. Зерна-гранули флюсу мають однаковий хімічний склад і щільність. Завдяки цьому попереджається можливість розділення керамічного флюсу на його складові частини при транспортуванні і використанні.

Відсутність плавлення при виготовленні керамічних флюсів дозволяє вводити в їх склад, окрім звичайних рудомінеральних шлакоутворюючих компонентів, що використовуються в плавлених флюсах, також феросплави, метали, карбонати, вуглецеві речовини, вищі оксиди елементів і інші матеріали незалежно від їх взаємної розчинності. Ці матеріали зберігаються в натуральному стані до моменту їх використання в процесі зварювання. Це дозволяє за допомогою керамічного флюсу проводити додаткову металургійну обробку наплавленого металу, ефективніше впливати на склад і структуру металу шва.

Разом з тим керамічні флюси володіють деякими недоліками в порівнянні з плавленими флюсами. Вони більш гігроскопічні. Гранули керамічних флюсів зазвичай менш міцні і більш схильні до подрібнення, чим гранули плавлених флюсів. Хімічний склад наплавленого металу при зварюванні під керамічними флюсами, що містять значні кількості легуючих компонентів, більше залежить від режиму зварювання, чим при використанні плавлених флюсів. Вказані недоліки керамічних флюсів можуть бути усунені шляхом удосконалення технології їх виготовлення і дотримання параметрів режиму зварювання, що рекомендуються.

Керамічні флюси, що відкривають широкі можливості металургійної дії на метал шва, не дивлячись на вказані недоліки, у ряді випадків незамінні, наприклад, при необхідності отримання особливо високої якості зварних швів відносно ударної в'язкості при низьких температурах, стійкості швів проти утворення пір і тріщин, легкої віддільності шлакової кірки і деяких інших спеціальних вимог, що пред'являються до зварних з'єднань.

2. Охорона праці
Санітарно-гігієнічні умови і обов'язкові заходи щодо техніки безпеки регламентуються «Системою стандартів безпеки праці», «Будівельними нормами і правилами» (СНіП), правилами техніки безпеки і виробничої санітарії при виконанні окремих видів робіт, правилами пристроїв і безпечної експлуатації окремих видів устаткування, єдиними вимогами безпеки до конструкцій устаткування, різними інструкціями, вказівками і іншими документами.

Всі особи, що поступають на роботу, пов'язану із зварюванням, повинні проходити попередні і періодичні медичні огляди.

2.1 Вентиляція

Основними професійними захворюваннями зварювачів є пневмоконіоз і інтоксикація марганцем, характер розвитку яких і тяжкість течії залежать від концентрації і змісту аерозолю в зоні дихання зварника.

Міністерством охорони здоров'я встановлені норми допустимих концентрацій (ДК) шкідливих речовин в повітрі робочої зони і кількість повітря, необхідна для розчинення шкідливих аерозолів до ДК, межі швидкості руху повітря у джерел виділення шкідливих речовин.

2.2 Засоби індивідуального захисту

Відповідно до характеру виконуваної роботи зварювачам видається спецодяг і спецвзуття для захисту від бризок розплавленого металу і шлаку, теплових, механічних і інших дій. Одяг повинен бути із спеціального легкого негорючого матеріалу, спеціальні черевики з шкарпетками, захищеними металевими пластинками і бічною застібкою, що виключає попадання іскор і крапель металу, рукавиці однопалі з крагами з шкіряного спилка. При стельовому зварюванні для захисту верхньої частини тулуба видається пелерина, для захисту предпліч - нарукавники. При плазмовому зварюванні видаються нарукавники, а для шиї і грудей - надгрудникі з м'якого вогнестійкого матеріалу.

Для захисту обличчя і очей від дії променистої енергії дуги, а також від бризок розплавленого металу, зварювачі і оператори плазмових установок забезпечуються щитками і масками, а газозварники і допоміжні робочі - окулярами. При дуговому електрозварюванні і плазмовій обробці застосовують щитки захисні по ГОСТ 12.4.035 - 78 з світлофільтрами по ГОСТ 9411-81Е. Із зовнішнього боку світлофільтр закривають прозорим склом, яке міняють у міру забруднення.

Газозварники і газорізальники забезпечуються захисними окулярами закритого типу із світлофільтрами, які вибирають залежно від потужності полум'я. Для захисту очей допоміжних робочих і кранівників в зварювальних цехах використовують захисні окуляри «Схід».

При виконанні важких робіт і при великих концентраціях пилу для захисту органів дихання можуть бути використані маски з поданням чистого повітря безпосередньо в зону дихання. В деяких випадках використовують протипилові і фільтруючі протигази.

В якості засобів захисту від шуму при обслуговуванні плазмових установок використовують протишумові навушники і шлеми.

2.3 Електробезпека

Стан ізоляції проводів повинен відповідати Правилам упорядження електроустановок (ПЕУ). Опір ізоляції перевіряється не рідше за один раз на місяць, а стан рухомих контактів і клем - не рідше за один раз на три дні.

Напруга холостого ходу на затисках генератора або трансформатора не повинна перевищувати 110 В для машин постійного струму і 70 В для машин змінного струму. Зварювальні машини повинні знаходитися під спостереженням фахівців. Установку і ремонт їх повинні проводити тільки електромонтери.

Всі установки, призначені для зварювання в особливо небезпечних умовах (усередині металевих ємностей, при зовнішніх роботах), повинні бути забезпечені пристроями автоматичного відключення напруги холостого ходу або обмеження його до напруги 12В з витримкою часу не більше 0,5 с.

Корпуси зварювальної апаратури і джерел струму необхідно заземляти. Крім того, обов'язково повинен бути заземлений зварюваний виріб. Устаткування електрозварювання пересувного типу, захисне заземлення якого представляє труднощі, повинне бути забезпечене пристроєм захисного відключення.

При появі напруги на частинах апаратури і устаткування, що не є струмоведучим, необхідно припинити зварювання, викликати майстра або чергового електрика.

Перед приєднанням зварювальної установки слід провести зовнішній огляд, звернувши увагу на стан контактів і заземлюючих провідників, наявність і справність захисних засобів. При виявленні несправностей включати установку забороняється.

Всі установки електрозварюваня забезпечують пусковими реостатами і вимірювальними приладами для безперервного контролю за роботою. Пристрої для перемикання повинні бути захищені кожухами, але мати вільний підхід. Установки для електрозварювання забезпечують схемами і інструкціями, що пояснюють призначення кожного приладу і його дію.

2.4 Правила безпечної роботи на установках газового зварювання і різання

Безпека при експлуатації газозварних установок обумовлена знанням властивостей вживаних газів, наприклад, кисень здатний викликати самозаймання деяких матеріалів, а ацетилен схильний до мимовільного вибухового розпаду, утворенню вибухонебезпечних ацетиленідів і т.д.

Кисень і горючий газ зберігають і перевозять в спеціальних балонах або подають по цехових газопроводах. Балони і газопроводи мають пізнавальне забарвлення: для кисню - блакитне, ацетилену - біле, всі інші горючі гази - червоне. Правила безпечної експлуатації газопроводів і балонів затверджені і контролюються Держгортехнаглядом.

На верхній сферичній частині кожного балона повинні бути наступні дані: товарний знак заводу-виробника; номер балона, маса порожнього балона, місяць і рік виготовлення і рік наступного огляду, робочий тиск, місткість, клеймо ОТК заводу-виробника. Забороняється експлуатувати балон, у якого закінчився термін огляду, відсутнє клеймо, не справний вентиль або пошкоджений корпус (тріщини, сильна корозія, помітна зміна форми). Під час роботи балон повинен бути укріплений у вертикальному положенні на відстані не ближче 5 м від джерел з відкритим полум'ям і не ближче за 1 м від приладів центрального опалювання.

Кріплення редуктора до вентиля балона повинне бути надійним. Відкривати вентиль потрібно плавно, при різкому відкритті можливе його займання. Перед вживанням редуктори повинні бути ретельно перевірені. При виявленні на кисневому редукторі жиру або масла, його промивають діхлоретаном, чотирихлористим воднем або спиртом. Необхідно оберігати редуктори від попадання в них окалини, стружок, піщинок, які можуть привести до витоку газу. Справність роботи редуктора перевіряють не рідше за один раз на тиждень.

Не можна витрачати весь газ з балона. Залишковий тиск кисню в балоні повинен бути не менше 5 · 104 Па, а ацетилену не менше (5-20) ·104 Па при температурі плюс 15 - 20 °С. У цеху, де працюють не більше 10 постів, допускається мати по одному запасному балону кисню і ацетилену для кожного поста. За наявності більше 10 постів повинне бути влаштоване централізоване постачання газами.

Ацетиленові генератори повинні забезпечувати автоматичне вироблення певної кількості ацетилену залежно від відбору газу. Перерва у відборі газу не повинна викликати викидання ацетилену в атмосферу. Нагрівання води в генераторі вище 60 °С не допускається. Для кращого охолоджування витрата води повинна бути 5-10 л на 1 кг карбіду. Мул вивантажують з генератора тільки після повного розкладання даної порції карбіду. Ями для мулу влаштовують просто неба і обладнують огорожами, а також написами про заборону проходити мимо з відкритим вогнем і палити. У приміщенні на видноті повинна висіти інструкція по догляду за генератором, затверджена Інспекцією охорони праці.

Кожен генератор повинен мати водяний затвор, встановлений по ходу газу до пальників. На стаціонарних установках, окрім постових, повинен бути встановлений центральний водяний затвор незалежно від числа постів. Пропускна спроможність постових затворів повинна відповідати - максимальній витраті ацетилену в пальнику, а центрального - максимальній продуктивності генератора. Запобіжна пластинка олов'яної фольги повинна розриватися при тиску до 23 · 104 Па. Установка міцніших пластинок недопустима. Водяні затвори контролюють кожні один-два місяці. При надмірному тиску газу в магістралі (вище 1 · 104 Па) потрібно користуватися тільки закритими затворами.

Пальники або різаки кріпляться до балона або газопроводу гнучкими гумовими рукавами обплітальної конструкції по ГОСТ 9356 - 75. Кріплять рукави м'яким дротом або спеціальним хомутом. Застосовувати рукави, вигорілі усередині, а також з розшаруваннями, тріщинами, випучинами забороняється. Пошкоджену частину рукава можна вирізувати і шматки з'єднувати двостороннім ніпелем (ГОСТ 1078 - 71).

Пальники і різаки повинні утримуватися в справності. Чистити отвір мундштука можна тільки дерев'яною паличкою або латунним дротом. Нагрітий пальник охолоджують зануренням у відро з чистою водою, при цьому ацетиленовий вентиль повинен бути щільно закритий, а кисневий трохи прочинений, щоб запобігти попаданню води всередину пальника.

2.5 Протипожежні заходи

При дуговій електрозварюванні відкритою дугою, а також при контактному зварюванні оплавленням, газовому зварюванні і особливо різанні, бризки розплавленого металу розлітаються на значні відстані, що викликає небезпеку пожежі. Тому зварювальні цехи повинні споруджуватись з негорючих матеріалів. В місцях зварювання недопустимо накопичення займистих змащувальних матеріалів, ганчірок для обтирання і ін.

При газовому зварюванні і різанні можливість вибухів і пожеж обумовлена також застосуванням горючих газів і пари горючих рідин, які в суміші з повітрям можуть вибухати при підвищенні температури або тиску. З міддю, сріблом і ртуттю ацетилен утворює з'єднання, які можуть вибухати при температурі вище 1200С від ударів і поштовхів.

При займанні барабана з карбідом або ацетиленового генератора для гасіння необхідно користуватися стислим азотом або вуглекислотними вогнегасниками. Для швидкої ліквідації вогнищ пожежі поблизу місця зварки завжди повинні бути бочка з водою і відро, ящик з піском, лопата, а також ручний вогнегасник. Пожежні крани, рукави, стовбури, вогнегасники і інші засоби гасіння пожежі необхідно утримувати в справності і зберігати в певних місцях за узгодженням з органами пожежного нагляду.

Пожежа може виникнути не відразу, тому при закінченні роботи необхідно уважно перевірити, чи не тліє що-небудь, чи не пахне димом і гаром.

Використана література

1. В.Г. Фартушный, М.А. Ющенко. Электродуговая сварка сталей К.: Наукова думка, 1975.

2. В.Є. Канарчука, А.Д. Чигиринця, О.Л. Голяка, П.М. Шоцького. - Київ, 1993 р.

3. Геворкян В.Г. Основы сварочного дела М.: Высшая школа, 1968

4. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением - Машиностроение, 1994:

5. М.В. Рибаков. Дугове і газове зварювання К.: Наукова думка, 1994.

6. «Машиностроение», 1982. Сварочные материалы для механизированных способов дуговой сварки. - Москва «Машиностроение», 1983….

7. Н.П. Сергєєв. Довідник молодого електрозварника

8. Наукова думка, 1988. Справочник сварщика // Под ред. Степанова В.В. Изд. 4-е, перераб. и доп. - Москва.

9. Степанов В.В. Справочник сварщика М., Машиностроение, 1974…. Технологія та обладнання для відновлення автомобільних деталей. // Під ред. Л. 1987.

10. Токаренко В.М. Технологія автодорожнього машинобудування і ремонт машин. - Київ «Вища школа», 1992 р.

11. Чернышов Г.Г. Справочник молодого электросварщика по ручной сварке М.: Машиностроение

12. Шебеко Л.П. Оборудование и технология дуговой сварки М.: Высшая школа, 1986.

Страницы: 1, 2