части флюса: марганцевая руда, кварцевый песок, плавиковый шпаг и т. д. смешиваются в измельчённом состоянии в нужном соотношении и загружаются в плавильную печь (электрическую дуговую или стеклоплавильную пламенную). По расплавлении шихты и получении однородности жидкий продукт при температуре около 1400° впускается тонкой струёй в грануляционный бак с проточной водой, где он распадается на отдельные зёрна и затвердевает в аморфной стекловидной форме без кристаллизации. Затем флюс сушится, дробится на вальцах и пропускается через два сита, имеющих, например, первое 16 отверстий на 1 см, а второе 600 отверстий на 1 смР. Остаток на втором сите представляет собой готовый продукт, остаток на первом сите поступает на повторное дробление; материал, прошедший через второе сито, идёт в шихту для последующих плавок. Готовый флюс должен иметь химический состав, установленный техническими условиями, что проверяется анализом проб. Производство флюса сходно с производством стекла и ведётся в крупном промышленном масштабе на нескольких стекольных заводах, где флюс выплавляется в пламенных стеклоплавильных печах. В дуговых электропечах выплавляют флюс заводы - потребители для собственных нужд.

Для сварки под флюсом можно пользоваться стандартной электродной стальной сварочной проволокой по ГОСТ 2246-51 (см. табл. 3). Наиболее употребительны марки проволоки Св1 и Св1А. Кроме того, Б Советском Союзе изготовлялась специальная автоматная электродная проволока, состав которой по ГОСТ 178-48 дан в табл. II.

Таблица 11

Состав автоматной электродной стальной проволоки

С введением ГОСТ 2246-51 специальный ГОСТ 178-48 на авто-жатяую проволоку потерял значение. Кремнемарганцовистая проволока в точности заменена проволокой Св-Ш, а марганцовистые А и Б - близко подходящими Св-1Г, Св-1ГА и Св-ПГ по новому ГОСТ 2246-51.

32. КЕРАМИЧЕСКИЕ НЕПЛАВЛЕНЫЕ ФЛЮСЫ

Как упоминалось выше, наша промьпиленность в настоящее время пользуется почти исключительно плавлеными флюсами. Неплавленые флюсы, несмотря на их дешевизну, не находят широкого применения вследствие пониженного качества получаемых сварных соединений. Между тем, плавленые флюсы, помимо их

довольно высокой стоимости, обладают весьма существенным недостатком. Этот недостаток состоит в том, что плавленые флюсы, представляющие собой силикаты, не могут содержать в своём составе свободных металлов, например ферросплавов, поскольку последние нерастворимы в силикатах. Поэтому плавленые флюсы могут лишь в очень ограниченной степени легировать наплавленный металл за счёт восстановления некоторых окислов, например марганца и кремния, а легирование наплавленного металла необходимо почти Бо всех случаях. При сварке легированных сталей легирование наплавленного металла необходимо для приближения его состава и свойств к основно.му металлу. При сварке малоуглеродистой стали легирование наплавленного металла необходимо для компенсации выгорания легирующих элементов в процессе сварки и раскисления металла; легированный наплавленный металл более прочен и пластичен и менее склонен к образованию пор и трещин.

Опыт показывает, что металл, наплавленный под флюсом и имеющий пониженное содержание марганца и кремния, обладает сильно выраженной склонностью к образованию пор и трещин. Доброкачественный наплавленный металл при сварке малоуглеродистой стали под флюсом должен содержать марганца 0,6-1,0% и не менее 0,2-0,3% кремния. Легирование марганцем через плавленый флюс может быть произведено лишь в очень ограниченных размерах, например флюс ОСЦ-45, наиболее богатый соединениями марганца, содержащий около 40% МпО, повышает содержание марганца в наплавленном металле всего на 0,2-0,3%. Дальнейшее легирование через плавленые флюсы практически невозможно. Поэтому, если требуется более сильное легирование, при плавленых флюсах необходимо применять специальную легированную проволоку с повышенным содержанием легирующих элементов; получение такой специальной проволоки часто затруднительно.

Помимо легирования необходимо вести и раскисление ванны, успевающей обогатиться закисью железа FeO во время сварки, что ещё более усложняет требования к флюсу. Неоднократно делались попытки применения неплавленых флюсов, представлявших механическую смесь различных порошкообразных веществ, в число которых .могли входить и ферросплавы. Практиковалась также добавка порошкообразных ферросплавов к стандартным плавленым флюсам. Подобные смеси разнородных порошков при работе неизбежно сепарируются в зависимости от размеров и удельного веса различных частиц, что ведёт к неоднородности наплавленного металла, мешающей практическому использованию подобных смесей.

Автор книги в 1948 г. разработал новый способ изготовления и применения неплавленых флюсов, позволяющий производить легирование наплавленного металла через флюс в любых размерах бе.5 при.менения специальной легированной электродной проволоки. Изготовленный по этому способу неплавленый флюс может быть назван кера.мнческим. Составные части флюса дробятся, тонко раз-

малываются и просеиваются. Размолотые и просеянные компоненты тщательно смешиваются в нужных соотношениях. К сухой смеси добавляется водный раствор жидкого стекла, смесь ещё раз тщательно перемешивается и из полученной сырой массы изготовляется крупка требующейся грануляции, которая подсушивается и прокаливается для полного удаления влаги. Полученный зернистый продукт и является керамическим наплавленным флюсом, каждое зёрнышко которого содержит все необходимые составные части прочно сцементированные жидким стеклом и не сепарирующиеся при работе.

В состав флюса, помимо минеральных веществ, образующих шлак при расплавлении, могут быть введены в порошкообразном виде металлы и ферросплавы, ферромарганец, ферросилиций и др. Этим обеспечивается практически неограниченное легирование наплавленного металла марганцем, кремнием, углеродом и другими требующимися элементами, а также энергичное раскисление металла ванны. Умеренное легирование наплавленного металла полностью устраняет поры и трещины и даёт возможность производить качественную сварку в трудных случаях, например при наличии ржавчины на кромках шва, когда плавленые флюсы почти неизбежно дают поры и трещины. Керамические неплавленые флюсы практически совершенно нечувствительны к ржавчине основного металла, а также мало чувствительны к пониженному качеству основного мeтaлJJa, к увеличенному содержанию в нём серы, фосфора и углерода. При более сильном легировании получается легированный наплавленный металл с особыми свойствами, например, при электродной проволоке малоуглеродистой стали в наплавке может быть получена высоколегированная быстрорежущая инструментальная сталь.

Таким образом, неплавленый флюс нового типа может найти применение как для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, так и для сварки и наплавки высоколегированных. Зёрна неплавленого флюса обладают меньшей механической прочностью, чем у плавленых стекловидных флюсов, но, как показал заводской опыт, достаточной для нормального процесса сварки.

В 1951 г. керамические неплавленые флюсы успешно прошли проверку в заводских условиях и получили применение на нескольких крупных заводах для сварки металла пониженного качества, для наплавки штампов, металлорежущего инструмента и т. д.

33. ТЕХНИКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

Сварка под обычными плавлеными флюсами требует соверщенно чистой поверхности металла в зоне сварки. Всякие загрязнения поверхности кромок, в особенности ржавчина, даже в небольщих количествах, часто ведут к пористости наплавленного металла и трещинам. Поэтому кромки соединяемых частей подвергаются особо тщательной очистке и процесс сварки должен следовать по