Флюс

Флюс для сварки - это порошок, состоящий из гранул, размером 0,2–4 мм. Он подается из специального бункера в зону сварки. Он выполняет схожие с обмазкой электродов для ручной дуговой сварки функции:

• Создает защиту сварочной ванны от воздуха;
• Обеспечивает стабильное горение дуги и перенос расплавленного металла в сварочную ванну;
• Обеспечивает получение заданных свойств сварного соединения с помощью легирующих элементов;
• Абсорбирует вредные примеси из сварочной ванны;
• Формирует  сварочную ванну.

Сварочные флюсы классифицируются по способу изготовления, области применения и химическому составу.

Флюсы, классифицируемые  по способу изготовления, делятся на плавленые и неплавленые. Плавленые флюсы состоят из компонентов, которые расплавляются в печи, а затем собираются в гранулы и подвергаются термообработке. Неплавленые флюсы состоят из сухих смесей компонентов, получаемых в результате смешивания минералов и железных сплавов с плавленым стеклом, за которым следует просушивание и термообработка.

По химическому составу флюсы делятся на оксидные, солевые и солеоксидные.

Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10% фтористых соединений. Они предназначены в основном для сварки низколегированных сталей.Оскидные флюсы по содержанию SiO₂ подразделяются на бескремнистые (содержание SiO₂ меньше 5%), низкокремнистые (6–35% SiO₂), высококремнистые (содержание SiO₂ больше 35%), а по содержанию марганца – на безмарганцевые (содержание марганца меньше 1%), низкомарганцевые (меньше 10% марганца), среднемарганцевые (10–30% марганца) и высокомарганцевые (более 30% марганца).

Солевые флюсы состоят из фторидов и хлоридов CaF₂, NaF, BaCl₂ и др. Они применяются для сварки активных металлов, а также для электрошлакового переплава.

Солеоксидные  флюсы по сравнению с оксидными содержат меньше оксидов и большее количество солей. Количество SiO₂ в них снижено до 15–30%, MnO до 1–9%, а содержание CaF₂ увеличено до 12–30%. Солеоксидные флюсы используются для сварки легированных сталей.

Флюсы предназначаются для автоматической сварки различных сталей и цветных металлов, он также может классифицироваться по строению гранул.

Окислительная способность флюса зависит от такого параметра, как химическая активность. Активность флюса обозначается коэффициентом А_ф со значением от 0 до 1. Существует 4 диапазона ,в которых определяется химическая активность флюса:

• пассивные (А_ф<0,1);
• малоактивные (А_ф 0,1 до 0,3);
• активные (А_ф 0,3 до 0,6);
• высокоактивные (А_ф>0,6);

Для сварки низколегированных сталей используются флюсы с более низкой химической активностью (А_ф от 0,3 до 0,6), чем при сварке низкоуглеродистых сталей. В них содержится меньшее количество оксидов SiO₂ и MnO и большее количество CaF₂ и СаО. За счет меньшей активности сварочного флюса снижается окисление легирующих элементов в стали и улучшается пластичность шва, однако при этом несколько ухудшается формирование шва, повышается вероятность порообразования.

Для сварки средне- и высоколегированных сталей обычно используются малоактивные флюсы (А_ф от 0,1 до 0,3). В них содержится еще меньшее количество SiO₂, практически отсутствует MnO, содержание CaO – до 20%, CaF₂ – от 10–20 до 60% (для более легированных сталей содержание CaF₂ во флюсе повышается).

Активные металлы свариваются с применением полностью солевых флюсов. В них не добавляются оксиды, поскольку это приводит к загрязнению швов кислородом и резкому снижению их пластичности. Флюсы производят на основе фторидов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов, например, с таким составом: 85–95% CaF₂, 0–19% BaCl, 1–6% NaCl, 0-4% CaCl.

Технология производства флюса

Производство плавленого флюса состоит из нескольких этапов, которые заключаются в:

• подготовка шихты
• выплавка флюса
• грануляция
• обработка
• контроль качества
• упаковка

При подготовке шихты выполняются крупное, среднее и мелкое дробление кусковых компонентов, их мойка и сушка. Далее производятся их взвешивание, дозировка  и смешивание.

Выплавка флюса осуществляется в электродуговых или газопламенных печах. Сварочный флюс после выплавки в газопламенной печи всегда гранулируется мокрым способом и получается стекловидным, а флюс, выплавленный в электродуговой печи может гранулироваться сухим способом.

Грануляция флюса может выполняться мокрым и сухим способом. При мокрой грануляции расплав выливается в наполненный водой бассейн и при соприкосновении с холодной водой делится на мелкие частицы. При сухом способе грануляции расплав сливают в металлический поддон или изложницу с последующим дроблением слитка.

При обработке флюса выполняются его сушка, дробление и просеивание. По окончании просеивания мелкую и крупную фракции, не соответствующие ТУ, возвращают на переплав.

При контроле качества флюса проверяются размер зерен, удельный вес, химический состав, влажность и другие характеристики.

Упаковка флюса может осуществляться в полиэтиленовые мешки, пятислойные бумажные мешки, металлические барабаны или ящики.