ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАРИЙ-СТРОНЦИЕВОГО КАРБОНАТИТА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СВАРОЧНЫХ ФЛЮСОВ НА ОСНОВЕ ШЛАКА ПРОИЗВОДСТВА СИЛИКОМАРГАНЦА

Приведены результаты исследования введения барий-стронциевого карбонатита различного фракционного состава во флюс на основе шлака производства силикомарганца. Показана принципиальная возможность использования их смеси для наплавки и сварки низколегированных сталей, при этом применение барий-стронциевого карбонатита  позволяет снизить загрязненность металла сварного шва неметаллическими включениями. В серии опытов в лабораторных условиях изготавливали и исследовали различные составы сварочных флюсов. В качестве компонентов использовали барий-стронциевый модификатор БСК по ТУ 1717-001-75073896 – 2005 производства ООО «НПК Металлотехнопром», содержащий 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 (по массе), и шлак силикомарганца производства АО «ЕВРАЗ – Западно-Сибирский металлургический комбинат», содержащий 6,91 – 9,62 % Al2O3 ; 22,85 – 31,70 % CaO; 46,46 – 48,16 % SiO2 ; 0,27 – 0,81 % FeO; 6,48 – 7,92 % MgO; 8,01 – 8,43 % MnO; 0,28 – 0,76 % F; 0,26 – 0,36 % Na2O; до 0,62 % K2O; 0,15 – 0,17 % S; 0,01 % P (по массе). Основа флюса – шлак производства силикомарганца, в который вводили флюс-добавку. Флюс-добавку изготавливали по двум вариантам. Первый вариант: путем смешения барий-стронциевого модификатора с жидким стеклом в соотношении 75 и 35 % соответственно. Второй вариант: использовали в качестве флюс-добавки пыль стронций-бариевого модификатора фракции менее 0,2 мм. Приведена технология изготовления флюс-добавки. Наплавку валиков проводили с использованием сварочного трактора ASAW-1250. Отработаны режимы наплавки. Определены химические составы флюсов, шлаковых корок и наплавленного металла. Выполнены  металлографические исследования металла. Анализ на наличие неметаллических включений в зоне шва проведен согласно ГОСТ 1778 – 70. Исследования указывают на снижение загрязненности металла сварного шва силикатами недеформирующимися
и отсутствие силикатов хрупких.

1. 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 //

2. Welding International. 2009. Vol. 23. No. 2. P. 120 – 131.

3. Golovko V.V., Potapov N.N. Special features of agglomerated (ceramic) fluxes in welding // Welding International. 2011. Vol. 25. No. 11. P. 889 – 893.

4. 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. P. 132 – 140.

5. 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. P. 502 – 511.

6. Volobuev Yu.S., Volobuev O.S., Parkhomenko A.G., Dobrozhela 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. P. 649 – 653.

7. Volobuev Yu.S., Surkov A.V., Volobuev O.S., Kipiani P.N., Shestov 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. P. 298 – 300.

8. Potapov N.N., Kurlanov S.A. A criterion for evaluating the activity of fused welding fluxes // Welding International. 1987. Vol. 1. No. 10. P. 951 – 954.

9. 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. P. 741 – 742.

10. Козырев Н.А., Крюков Р.Е., Козырева О.Е., Липатова У.И. Изготовление сварочных флюсов с использованием отвальных шлаков производства силикомарганца. – В кн.: Обработка материалов: современные проблемы и пути решения. Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов / Юргинский технологический институт. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. С. 90 – 95.

11. Козырев Н.А., Крюков Р.Е., Липатова У.И., Козырева О.Е. О возможности использования шлака производства силикомарганца для изготовления сварочных флюсов. – В кн.: Металлургия: технологии, инновации, качество. Труды XIX научно-практической конференции. В 2 ч. Ч. 2 / Под общ. ред. Е.В. Протопопова. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2015. С. 188 – 191.

12. Липатова У.И., Матинин И.В., Проводова А.А., Кузьменко Д.И. Влияние добавки барийстронциевого карбонатита во флюс на качество сварного шва. – В кн.: 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.

13. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1995. – 592 с.

14. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов. – М.: Металлургия, 1988. – 784 с.

15. Электрометаллургия стали и ферросплавов / Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин, М.А. Рысс, А.И. Строганов, М.А. Ярцев. – М.: Металлургия, 1984. – 586 с.

16. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. – М.: СП Интермет инжиниринг, 1999. – 764 с.

17. Рысс М.А. Производство ферросплавов. – М.: Металлургия, 1985. – 344 с.

18. Сварочные материалы для дуговой сварки: справочник. В 2 т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы: справочное пособие / Н.Н. Потапов, Б.П. Конищев, С.А. Курланов и др.; ред. Н.Н. Потапов. – М.: Машиностроение, 1989. – 544 с.

19. Подгаецкий В.В., Рабкин Д.М. Флюсы для автоматической и полуавтоматической сварки. – Киев: Изд-во АН УССР, 1954. – 56 с.

20. 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 – 875.

21. 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.