Влияние введения добавок во флюсы, изготовленные из ковшевого электросталеплавильного шлака

Проведены исследования сварочного и наплавочного флюсов, содержащего ковшевой шлак электросталеплавильного производства рельсовой стали АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Cварку под флюсами проводили на образцах из листовой стали марки 09Г2С проволокой Св-08ГА с использованием сварочного трактора ASAW1250 при отработанных режимах. Определены химические составы сварочных флюсов, шлаковых корок, сварных образцов. Химический состав исследуемых сварных образцов определяли по ГОСТ 10543 – 98 рентгенофлюоресцентным методом на спектрометре XRF-1800 и атомноэмиссионным методом на спектрометре ДФС-71. Проведены металлографические исследования с помощью оптического микроскопа OLYMPUS GX-51. С помощью анализатора LECO ТС–600 исследовано содержание общего кислорода и поверхностного. Показана возможность использования техногенных отходов металлургического производства для изготовления сварочных флюсов. Для изготовления сварочного флюса использовали: ковшевой шлак электросталеплавильного производства рельсовой стали АО «ЕВРАЗ ЗСМК»; барийстронциевый модификатор БСК по ТУ 1717-001-75073896 – 2005 производства ООО «НПК Металлотехнопром»; шлак силикомарганца производства Западно-Сибирского электрометаллургического завода; пыль электрофильтров алюминиевого производства ОК «РУСАЛ» (углеродфторсодержащая добавка). Проведенные исследования показали пригодность использования ковшевого электросталеплавильного шлака для сварки и наплавки легированного металла. Введение различных флюс-добавок снижает концентрацию общего кислорода в металле сварных швов, что, в свою очередь, повышает ударную вязкость. С точки зрения концентрации кислорода в металле сварного шва и ударной вязкости наилучшим является использование в качестве флюс-добавок шлака силикомарганца и углеродфторсодержащей добавки.

1. Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.

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

3. Титаренко В.И., Голякевич А.А., Орлов Л.Н., Мосыпан В.В., Бабенко М.А., Телюк Д.В., Тарасенко В.В. Восстановительная наплавка валков прокатных станов порошковой проволокой // Сварочное производство. 2013. № 7. С. 29 – 32.

4. Kondratiev I.A., Ryabtsev I.A. Flux-cored wires for surfacing of steel rollers for hot rolling // The Paton Welding Journal. 2014. No. 6. Р. 95 – 96.

5. Crespo A.C., Puchol R.Q., Goncalez L.P. etc. 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. Наумов С.В., Канина А.Е., Игнатова А.М., Игнатов М.Н. О фракционном составе сварочных флюсов // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 2. С. 126 – 169.

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

8. Огарков Н.Н., Беляев А.И. Стойкость и качество прокатных валков. – Магнитогорск: изд. МГТУ, 2008. – 131 с.

9. Volobuev Yu.S., Surkov A.V., Volobuev O.S. etc. 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.

10. Рыбин В.В., Калинников В.Т., Брусницын Ю.Д. и др. Высококачественные компоненты сварочных материалов из минерального сырья Кольского полуострова и горнопромышленных отходов. – В кн.: Научные основы химии и технологии переработки комплексного сырья и синтеза на его основе функциональных материалов. Материалы научно-технической конференции. Т. 1. – Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2008. С. 22 – 23.

11. 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. P. 730 – 733.

12. Parshin S.G. Using ultrafine particles of activating fluxes for increasing the productivity of MIG/MAG welding of steels // Welding International. 2012. Vol. 26. No. 10. P. 800 – 804.

13. Шебаниц Э.Н., Омельяненко Н.И., Куракин Ю.Н., Матвиенко В.Н. Повышение трещиностойкости и сопротивления износу наплавленных рабочих валков горячей прокатки // Металлург. 2012. № 8. С. 72 – 75.

14. 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.

15. Pavlov I.V., Oleinichenko K.A. Regulating generation of CO by varying the composition of ceramic fluxes // Welding International. 1995. Vol. 9. No. 4. P. 329 – 332.

16. Kazakov Yu.V., Koryagin K.B., Potekhin V.P. Effect of activating fluxes on penetration in welding steels thicker than 8 mm // Welding International. 1991. Vol. 5. No. 3. P. 202 – 205.

17. Gur’ev S.V., Pletnev Yu.M., Murav’ev I.I. Investigation of the properties of welded joints produced by welding in a gas mixture and under a flux // Welding International. 2012. Vol. 26. No. 8. P. 646 – 648.

18. Potapov N.N., Feklistov S.I., Volobuev Yu.S., Potekhin V.P. A method of selecting fused fluxes in welding pearlitic-ferritic steel // Welding International. 2009. Vol. 23. No. 10. P. 800 – 803.

19. Козырев Н.А., Крюков Р.Е., Уманский А.А., Михно А.Р., Думова Л.В. Исследование и разработка сварочных флюсов с использованием ковшевого электросталеплавильного шлака и барийстронциевого модификатора для наплавки прокатных валков // Изв. вуз. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 4. С. 274 – 279.

20. Козырев Н.А., Крюков Р.Е. Эффективное использование шлака силикомарганца при изготовлении сварочных флюсов. – В кн.: Инновации в топливно-энергетическом комплексе и машиностроении: сборник трудов международной научно-практической конференции, 18-21 апреля 2017 г. – Кемерово: КузГТУ, 2017. С. 133 – 139.

21. Кислов А.И., Михно А.Р., Козырев Н.А. Исследование сварочных флюсов на основе шлака силикомарганца и ковшевого электросталеплавильного шлака. – В кн.: Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 1315 июня 2018 г. – Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2018. Вып. 22. Ч. 2: Естественные и технические науки. С. 208 – 210.