СВАРОЧНЫЕ ФЛЮСЫ.

Различают флюсы общего назначения и специальные.

Флюсы общего назначения предназначены для механизированной дуговой сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей.

Флюсы специального назначения предназначены для электрошлаковой сварки и наплавки, сварки легированных сталей.

Флюсы по способу производства разделяются на плавленые и не плавленые- керамические флюсы.

Плавленые флюсы – это искусственно приготовленные силикаты сложного состава с добавкой фтористых солей, сплавленные в электрических или пламенных печах и измельченные после сплавления в крупку до определенной грануляции.

При сварке легированных сталей применяют флюсы, не содержащие кремнезема (SiO₂) и построенные в основном на фтористых солях (CaF₂, NaF₂ и др.) с добавлением прочных окислов (СаО, MgO, Al ₂O₃).

Керамические флюсы – механическая смесь порошкообразных компонентов, связанных между собой раствором или спеканием и раздробленная в виде крупки до определенных размеров.

По химическому составу флюсы разделяют на:

- оксидные;

- солевые;

- соле-оксидные.

Оксидные флюсы состоят из окислов металлов и могут содержать до 10% фтористых соединений. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Флюсы солевого типа состоят из фтористых и хлористых солей металла, а также других, не содержащих кислород, химических соединений. Их используют для сварки активных металлов (Al, Cr, Ti и т.п.), а также для ЭШП.

Флюсы соле-оксидного типа состоят из фторидов и окислов металлов. Их преимущественно применяют при сварке и наплавке высоколегированных сталей.

По химическому составу шлакообразующей части оксидные флюсы разделяют на:

- кислые (SiO₂, TiO₂),

- основные (CaO, MgO, MnO, FеО),

- нейтральные (фториды и хлориды).

Окись алюминия (Al₂O₃) и окись железа (Fe₂O₃) имеют амфотерный характер. Если в составе флюса много кислого окисла SiO₂ - Al₂O₃ ведет себя как основной окисел, если же флюс содержит много основных окислов - Al₂O₃ ведет себя как кислый окисел.

Плавленые флюсы в зависимости от содержания в них SiO₂ разделяют на:

- высококремнистые (содержат 37-40% SiO2), предназначены для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей низкоуглеродистой проволокой.

- низкокремнистые (содержащие меньше 37% SiO₂), обычно применяют для сварки легированных сталей.

- бескремнистые.

По содержанию МпО плавленые флюсы разделяют на:

- безмарганцевые (не более 1 % МпО);

- марганцевые.

По строению частиц зерен плавленые флюсы разделяют на:

- стекловидные,

- пемзовидные,

- кристаллические.

Объемная масса пемзовидных флюсов 0,6-1 г/см³, стекловидных и кристаллических – 1,4-1,8 г/см³ .

Определяющим при выборе флюса являются состав основного металла и принятый способ сварки.

Изменяя содержание в металле шва углерода, серы и марганца, флюс оказывает влияние на стойкость швов против кристаллизационных трещин.

Реакции, протекающие между жидким металлом и шлаком в процессе их взаимодействия, являются реакциями вытеснения одного элемента из шлака в металл другим или же реакциями распределения элемента между металлом и шлаком.

Переход марганца из флюса в металл сварочной ванны тем выше, чем больше содержание окислов марганца во флюсе.

От состава шлака зависит реакция распределения серы между металлом и шлаком:

- при использовании флюсов с высоким содержанием SiO₂, TiO₂, Al₂O₃ (кислые флюсы) сера переходит из флюса (шлака) в металл;

- чем больше окислов марганца в высококремнистом флюсе и меньше FeO, тем меньше переход серы в металл;

- повышение содержания марганца в металле сварочной ванны и введение в нее алюминия и титана препятствует переходу серы из шлака в металл;

- при сварке под основными флюсами сера переходит из металла в шлак.

В одинаковых условиях длина дуги и ее подвижность зависят от размеров зерен флюса: при сварке под крупным флюсом дуга более подвижна и ширина шва больше, чем при сварке под мелким флюсом. Соответственно этому глубина провара больше при сварке под мелким флюсом, чем под крупным.

К высококремнистым марганцевым флюсам относятся АН-348-А, ОСЦ-45, АН-60, ФЦ-9 – предназначенные для механизированной сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей низкоуглеродистой и низколегированной сварочной проволоки.

Керамические флюсы.

Приоритет разработки керамических флюсов принадлежит СССР, впервые керамические флюсы для сварки предложил К.К. Хренов.

Каждое зерно керамического флюса состоит из прочно соединенных мелких частичек и содержит все компоненты флюса в определенном соотношении. Зерна флюса имеют одинаковый химический состав, плотность и строение. Отсутствие операции плавления позволяет вводить в состав таких флюсов минералы, руды, ферросплавы, металлы, углеродистые вещества и другие материалы, независимо от их взаимной растворимости, что значительно эффективнее влияет на состав и структуру металла шва.

При сварке под плавлеными высококремнистыми марганцевыми флюсами металл шва легируется только кремнием и марганцем. С помощью керамических флюсов металл шва можно легировать и др. элементами, причем в больших количествах. К ним относятся флюсы К-11, КВС-19 (состав шихты у этих флюсов такой же, как и у флюса АН-348-А. В отличие от последнего, они обеспечивают высокую стойкость швов против образования кристаллизационных трещин).