ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СВАРНОГО ШВА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАРИЙСТРОНЦИЕВОГО КАРБОНАТИТА
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-108-113
Аннотация
Обобщены результаты использования барийстронциевого карбонатита в металлургии для модифицирования и рафинирования железоуглеродистых сплавов. Предложено использовать барийстронциевый карбонатит при изготовлении сварочных флюсов. Использовали барийстронциевый модификатор БСК-2 по ТУ 1717-001-75073896 – 2005 производства ООО «НПК Металлтехнопром» следующего химического состава: 13,0 – 19,0 % ВаО, 3,5 – 7,5 % SrO, 17,5 – 25,5 % СаО, 19,8 – 29,8 % SiO2 , 0,7 – 1,1 % MgO, 2,5 – 3,5 % K2О, 1,0 – 2,0 % Na2O, 1,5 – 6,5 % Fe2O3 , 0 – 0,4 % MnO, 1,9 – 3,9 % Аl2O3 , 0,7 – 1,1 % TiO2 ,16,0 – 20,0 % CO2 . Предложена технология изготовления флюс-добавки, содержащей 70 % барийстронциевого карбонатита и 30 % жидкого стекла. Опробовано несколько составов сварочных флюсов на основе шлака производства силикомарганца. Флюс-добавку вводили в количестве 1, 3 и 5 %. Определены технологические особенности сварки под исследуемыми составами сварочных флюсов. Проведен рентгеноспектральный анализ химического состава исследуемых флюсов, шлаковых корок и металла сварного шва, а также металлографические исследования сварных швов. Показана принципиальная возможность применения барийстронциевого карбонатита в качестве рафинирующей и газозащитной добавки для сварочных флюсов. Использование барийстронциевого карбонатита позволяет снизить загрязненность металла сварного шва неметаллическими включениями: силикатами недеформирующимися, оксидами точечными и силикатами хрупкими, а также повысить десульфурирующую способность сварочных флюсов. Введение барийстронциевого карбонатита во флюс на основе шлака силикомарганца в количестве до 5 % обеспечивает феррито-перлитную структуру металла сварного шва видманштеттовой направленности, при этом незначительно снижается величина зерна с № 4 до № 4, № 5.
Ключевые слова
сварка,
флюсы,
технология,
сварной шов,
барийстронциевый карбонатит,
образцы,
неметаллические включения,
микроструктура,
величина зерна
Об авторах
Н. А. Козырев
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение, литейное и сварочное производство».
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова 42
Р. Е. Крюков
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство».
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова 42
А. А. Усольцев
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство».
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова 42
О. Д. Прохоренко
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Теплоэнергетика и экология».
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова 42
В. Г. Айматов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
Магистрант кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство».
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова 42
Список литературы
1. Rafael Quintana Puchol, Jeily Rodríguez Blanco, Lorenzo Perdomo Gonzalez, Gilma Castellanos Hernández & Carlos Rene Gómez Pérez. The influence of the air occluded in the deposition layer of flux during automatic welding: a technological aspect to consider in the quality of the bead // Welding International. 2009. Vol. 23. No. 2. Р. 132 – 140.
2. Crespo A.C., Puchol R.Q., Goncalez L.P., Sanchez L.G., Gomez Perez C.R., Cedre E.D., Mendez T.O., Pozol J.A. Obtaining a submerged arc welding flux of the MnO–SiO2–CaO–Al2O3–CaF2 system by fusion // Welding International. 2007. Vol. 21. No. 7. Р. 502 – 511.
3. Amado Cruz Crespo, Rafael Quintana Puchol, Lorenzo Perdomo González, Carlos R. Gómez Pérez, Gilma Castellanos, Eduardo Díaz Cedréa & Tamara Ortíz. Study of the relationship between the composition of a fused flux and its structure and properties // Welding International. 2009. Vol. 23. No. 2. Р. 120 – 131.
4. Golovko V.V., Potapov N.N. Special features of agglomerated (ceramic) fluxes in welding // Welding International. 2011. Vol. 25. No. 11. Р. 889 – 893.
5. Volobuev Yu.S., Volobuev O.S., Parkhomenko A.G., Dobrozhe la E.I., Klimenchuk O.S. Using a new general-purpose ceramic flux SFM-101 in welding of beams // Welding International. 2012. Vol. 26. No. 8. Р. 649 – 653.
6. Volobuev Yu.S., Surkov A.V., Volobuev O.S., Kipiani P.N., Shes tov D.V., Pavlov N.V., Savchenko A.I. The development and properties of a new ceramic flux used for reconditioning rolling stock components // Welding International. 2010. Vol. 24. No. 4. Р. 298 – 300.
7. Potapov N.N., Kurlanov S.A. А criterion for evaluating the activity of fused welding fluxes // Welding International. 1987. Vol. 1. No. 10. Р. 951 – 954.
8. Babushkin P.L., Persits V.Yu. Determination of hydrogen in the form of moisture in basic electrode coatings and fluxing materials in metallurgical production // Welding International. 1991. Vol. 5. No. 9. Р. 741 – 742.
9. Pavlov I.V., Oleinichenko K.A. Regulating generation of CO by varying the composition of ceramic fluxes // Welding International1995. Vol. 9. No. 4. Р. 329 – 332.
10. Chigarev V.V., Kosenko A.A. Regulating the silicon‐reduction process in welding under ceramic fluxeswith an active deoxidising agent // Welding International. 1994. Vol. 8. No. 10. Р. 808 – 809.
11. Kurlanov S.A., Potapov N.N., Natapov O.B. Relationship of physical and welding‐technological properties of fluxesfor welding low‐alloy steels // Welding International. 1993. Vol. 7. No. 1. Р. 65 – 68.
12. Bublik O.V., Chamov S.V. Advantages and shortcomings of ceramic (agglomerated) fluxes in comparison with fused fluxes used for the same applications // Welding International. 2010. Vol. 24. No. 9. Р. 730 – 733.
13. Дерябин А.А., Павлов В.В., Могильный В.В. и др. Эффективность нанотехнологий модифицирования рельсовой стали барием // Сталь. 2007. № 11. С. 134 – 141.
14. Дерябин А.А., Берестов Е.Ю. О механизме модифицирования стали щелочноземельными металлами // Электрометаллургия. 2008. № 6. С. 35 – 38.
15. Ферросплавы с редкоземельными и щелочноземельными металлами / И.В. Рябчиков, В.Г. Мизин, Н.П. Лякишев, А.С. Дубровин. – М.: Металлургия, 1983. – 272 с.
16. Григорьев Ю.В., Рябчиков И.В., Рощин В.Е. Термодинамический анализ совместного восстановления кремния и бария углеродом // Изв. вуз. Черная металлургия. 2005. № 7. С. 3 – 5.
17. Черняк С.С., Ромен Б.М. Высокомарганцовистая сталь в драгостроении. – Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1996. 377 с.
18. Ивакин B.Л., Черняк С.С., Пимнев Д.Ю. Новая технология повышения качества металлов и сплавов барийстронциевым карбонатом. – Иркутск: Изд-во Иркутского госуниверситета, 2004.– 123 с.
19. Рожихина И.Д., Нохрина О.И., Дмитриенко В.И., Платонов М.А. Модифицирование стали барием и стронцием // Изв.вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 12. С. 871 – 876.
20. Ватолин И.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. – М.: Металлургия, 1994. – 352 с.
21. Трусов Б.Г. Программная система ТЕРРА для моделирования фазовых и химических равновесий при высоких температурах // III Международный симпозиум «Горение и плазмохимия» Алматы, Казахстан. – Алматы: Казак университетi, 2005. С. 52 – 57.
22. Volobueva Yu.S., Volobueva O.S., Parkhomenkob A.G., Dobrozhe lac E.I., Klimenchukd O.S. Using a new general-purpose ceramic flux SFM-101 in welding of beams // Welding International. 2012. Vol. 26. No. 8. Р. 649 – 653.
23. Golovko V.V., Potapov N.N. Special features of agglomerated (ceramic) fluxes in welding // Welding International. 2011. Vol. 25. No. 11. Р. 889 – 893.
24. Крюков Р.Е., Бендре Ю.В., Козырев Н.А., Осетковский И.В., Горюшкин В.Ф. Окислительно-восстановительные процессы при сварке под углеродсодержащим флюсом // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 10. С. 25 – 28.
25. Kryukov R.Е., Kozyrev N.А., Galevsky G.V., Bendre Y.V., Goryushkin V.F., Valuev D.V. Some aspects of oxidation-reduction under carbon-bearing flux welding. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. V. 91(2015). 012016: VI International Scientific Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in Engineering 21–23 May 2015, Yurga, Russia.
26. Липатова У.И., Матинин И.В., Проводова А.А., Кузьменко Д.И. Влияние добавки барийстронциевого карбонатита во флюс на качество сварного шва // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: сборник трудов Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Вып. 20. Ч. III. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2016. С. 266 – 271.
Рецензия
Для цитирования:
Козырев Н.А., Крюков Р.Е., Усольцев А.А., Прохоренко О.Д., Айматов В.Г. ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СВАРНОГО ШВА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАРИЙСТРОНЦИЕВОГО КАРБОНАТИТА. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2018;61(2):108-113. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-108-113
For citation:
Kozyrev N.A., Kryukov R.E., Usol’tsev A.A., Prokhorenko O.D., Aimatov V.G. STUDY OF THE QUALITY OF WELD SEAM OBTAINED BY WELDING WITH BARIUM-STRONTIUM CARBONATITE FLUX. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(2):108-113. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-108-113
Просмотров:
596
Послать статью по эл. почте 