Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 6/2018(9))

На практике агломерированные флюсы используются как для сварки металлоконструкций общего назначения, так и для ответственных конструкций, в том числе из хладостойких сталей, где требуется обеспечить высокую хладостойкость металла шва при температуре до -60 оС. Следует отметить, что современные требования к сварным соединениям хладостойких сталей в части обеспечения стойкости к хрупкому разрушению являются достаточно жесткими [1, 2]. Кроме того, агломерированные флюсы обеспечивают при сварке высокие технологические свойства (хорошую отделимость шлаковой корки с поверхности шва, хорошее формирование шва, устойчивость горения дуги), низкое содержание неметаллических включений и, как следствие, высокие служебные показатели сварного соединения. Наиболее высокие механические свойства металла шва и стойкость против образования трещин обеспечивают агломерированные флюсы флюоритно-основного типа, которые содержат суммарные MgO + CaO + MnO + CaF 2 > 50 % при этом CaF 2 > 15 %, а SiO 2 < 20 %. Эти флюсы, как правило, являются высокоосновными, обеспечивают достаточно низкое содержание кислорода в металле шва и способствуют его десульфурации. Именно флюоритно-основные флюсы в сочетании с соответствующими легированными проволоками применяются для сварки наиболее ответственных металлоконструкций, работающих в условиях низких температур. Нужно отметить, что обеспечение необходимого качества изготовления сварочных материалов (не только агломерированных флюсов, но также электродов и порошковых проволок) в значительной степени зависит от качества применяемых компонентов. Последние исследования, проведенные в том числе и в нашем институте [3-8], позволили определить новые перспективные минеральные компоненты, технологии их обработки и применения для изготовления агломерированных флюсов, а также сварочных электродов. Были разработаны новые синтетические компоненты на основе композиции алюмосиликатов кальция, нефелина и сфена, диоксида титана, оксидов кальция и магния — минеральные сплавы, использование которых позволило нейтрализовать повышенную активность к жидкому стеклу нефелина и сфена, традиционных компонентов — мрамора, глинозема, поташа, диоксида титана, плавикового шпата. Исследователями [3-5] было установлено, что минеральные сплавы являются надежным средством предотвращения взаимодействия компонентов с жидким стеклом, способствуют созданию необходимых условий для равномерного расплавления покрытия и управления свойствами шлака «на капле», «в сварочной ванне» при формировании потребительских свойств сварочных электродов как при сварке, так и эксплуатационных характеристик металла сварных швов. Использование таких сплавов приводит к существенному улучшению характеристик пластичности и вязкости металла шва и сварного соединения в целом [3-6]. Применение минерального сырья Мурманской области — нефелина и сфена, титаномагнетита, оливинита, минерального сырья других регионов потребует пересмотра рабочих рецептур сварочных агломерированных флюсов и электродов. Имеющийся в институте опыт свидетельствует о том, что переработку рецептур флюсов и покрытия сварочных электродов следует производить с использованием компьютерных технологий и диаграмм фазовых равновесий неметаллических систем на основе постоянства состава шлака применительно к назначению и области применения выпускаемых марок сварочных агломерированных флюсов электродов. 8