Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 11. Флюсы

В процессе сварки все металлы и их сплавы, соединяясь с кислородом окружающего воздуха и кислородом сварочного пламени, образуют окислы, которые имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся при сварке окислов применяются сварочные порошки или пасты, называемые флюсами. Следовательно, флюсы — это вещества, которые вводятся в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образовавшихся окислов и неметаллических включений. При газовой сварке флюсы вводятся в сварочную ванну и в виде легко испаряющейся жидкости.

Флюс наносят заранее на кромки свариваемого металла и на присадочные прутки, либо вносят в ванну в процессе сварки периодическим погружением присадочного прутка в сосуд с флюсом.

В случае применения флюса в виде паров (например, флюса БМ-1 при сварке меди, медных и никелевых сплавов) он подается в пламя горелки автоматически в строго дозированном количестве специальным прибором.

В процессе сварки флюсы, вводимые в сварочную ванну, расплавляются и образуют с окислами легкоплавкие шлаки, всплывающие на поверхность сварочной ванны. При этом пленка покрывает расплавленный металл шва, предохраняя его от дальнейшего воздействия атмосферного воздуха. Необходимость применения флюсов при сварке цветных металлов и сплавов, высоколегированных сталей и чугуна вызывается тем, что при нагревании металлов до высокой температуры на их поверхности образуется окисная пленка, которая при расплавлении переходит в сварочную ванну, препятствуя при этом надежному сплавлению основного и присадочного металла. При сварке углеродистых сталей флюсы, как правило, не применяют.

К сварочным флюсам, применяемым при сварке и пайке, предъявляются следующие требования:

флюс должен быть более легкоплавким, чем основной и присадочный металлы;

расплавленный флюс должен хорошо растекаться по нагретой поверхности металла, т. е. обладать достаточной жидкотекучестью;

расплавленный флюс не должен выделять ядовиты? газов в процессе сварки и вызывать коррозию сварной: соединения;

флюс должен обладать высокой реакционной способностью, активно раскислять окислы, переводить их в более легкоплавкие химические соединения или удалять их, растворяя так, чтобы процесс растворения заканчивался до затвердевания сварочной ванны;

образовавшийся в процессе сварки шлак должен хорошо защищать металл от окисления кислородом и азотом воздуха;

шлаки должны хорошо отделяться от шва после сварки;

плотность флюса должна быть меньше плотности основного и присадочного металла, чтобы в процессе сварки образуемый флюсом шлак всплывал на поверхность сварочной ванны, а не оставался в металле шва, флюс должен сохранять свои свойства на протяжении всего процесса сварки;

флюс должен быть дешевым и недефицитным. В зависимости от вида свариваемого металла в сварочной ванне образуются основные и кислые окислы. Если образуются основные окислы, то применяется кислый флюс, если кислые — основной флюс. В обоих случаях реакция протекает по следующей схеме: кислотный окисел + основной окисел = соль.

В качестве флюсов используется бура, борная кислота, окислы и соли бария, калия, лития, натрия, фтора и др. Состав флюса выбирают в зависимости от свойств свариваемого металла. При сварке чугуна в сварочной ванне образуется кислый окисел Si02, для растворения его вводят сильные основные окислы — К2О, Na20. В качестве основных флюсов применяются углекислый натрий (Na2C03), углекислый калий (К2С03) и бура (Na2B407).

При газовой сварке меди, латуни образуются основные окислы (Cu20, ZnO, FeO и др.), поэтому для растворения их вводят кислые флюсы. Они обычно представляют собой соединения бора.

При кислородной резке нержавеющих сталей, чугуна и цветных металлов флюс вводится в струю режущего кислорода. Основой флюса для кислородной резки служит железный порошок. Составы флюсов и способы их применения рассмотрены ниже, при описании технологии сварки и резки соответствующих металлов.

вверх страницы