Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс»
Рассмотрены достоинства и недостатки применения плавленых и агломерированных флюсов при дуговой сварке.
 Отмечены особенности новой синергетической технологии изготовления агломерированных флюсов в г. Запорожье. The advantages and disadvantages of application of fused and agglomerated fluxes...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100021 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» / В.В. Головко, В.И. Галинич, И.А. Гончаров, Н.Я. Осипов, В.И. Нетяга, Н.Н.Олейник // Автоматическая сварка. — 2008. — № 10 (666). — С. 41-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859989941571813376 |
|---|---|
| author | Головко, В.В. Галинич, В.И. Гончаров, И.А. Осипов, Н.Я. Нетяга, В.И. Олейник, Н.Н. |
| author_facet | Головко, В.В. Галинич, В.И. Гончаров, И.А. Осипов, Н.Я. Нетяга, В.И. Олейник, Н.Н. |
| citation_txt | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» / В.В. Головко, В.И. Галинич, И.А. Гончаров, Н.Я. Осипов, В.И. Нетяга, Н.Н.Олейник // Автоматическая сварка. — 2008. — № 10 (666). — С. 41-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Рассмотрены достоинства и недостатки применения плавленых и агломерированных флюсов при дуговой сварке.
Отмечены особенности новой синергетической технологии изготовления агломерированных флюсов в г. Запорожье.
The advantages and disadvantages of application of fused and agglomerated fluxes for arc welding are considered. The
features of the new synthesized technology of manufacturing agglomerated fluxes in the city of Zaporozhje are noted. It
is shown that as to their performance they are close to AN-60 fused flux, and are superior to the latter as to their sanitary-hygienic
parameters.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:31:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791.753.5.048
АГЛОМЕРИРОВАННЫЕ ФЛЮСЫ — НОВАЯ ПРОДУКЦИЯ
ОАО «ЗАПОРОЖСТЕКЛОФЛЮС»
В. В. ГОЛОВКО, д-р техн. наук, В. И. ГАЛИНИЧ, И. А. ГОНЧАРОВ, кандидаты техн. наук
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины),
Н. Я. ОСИПОВ, В. И. НЕТЯГА, Н. Н. ОЛЕЙНИК, инженеры (ОАО «Запорожстеклофлюс»)
Рассмотрены достоинства и недостатки применения плавленых и агломерированных флюсов при дуговой сварке.
Отмечены особенности новой синергетической технологии изготовления агломерированных флюсов в г. Запорожье.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая сварка, высокопрочные низ-
колегированные стали, агломерированный флюс, произ-
водство труб, технология изготовления флюса, свойства
сварных соединений
При изготовлении сварных конструкций, аппара-
тов, изделий стали остаются самым распростра-
ненным конструкционным материалом, однако в
последние годы в отечественной промышленности
заметно изменилась их номенклатура. Если раньше
большинство сварных швов выполняли на низко-
углеродистых сталях, а из низколегированных на-
ибольшее распространение имели стали марок
09Г2С и 10ХСНД (σв = 400…550 МПа), то в нас-
тоящее время наблюдается постоянное увеличение
объемов потребления высокопрочных низколегиро-
ванных (ВПНЛ) сталей (σв ≥ 620 МПа). Они от-
личаются не только повышенными прочностными
характеристиками, но и более высокой вязкостью,
пластичностью в результате снижения содержа-
ния вредных примесей, микролегирования и при-
менения специальных режимов термомеханичес-
кой обработки.
Новое поколение сталей потребовало новых
сварочных материалов. Так, например, в ходе пер-
вых же работ по освоению технологии изготов-
ления сварных конструкций из ВПНЛ сталей было
установлено, что плавленые флюсы марганец-си-
ликатного типа (АН-348А, ОСЦ-45, АН-60), ко-
торые имели до настоящего времени наиболее ши-
рокое применение, не в состоянии обеспечить воз-
можность получения металла швов, близких по
своим характеристикам к свойствам основного
металла. Флюсы этих марок вытесняются из про-
изводства агломерированными флюсами алюми-
натно-основного или алюминатно-рутилового ти-
пов, так как они, как правило, имеют более вы-
сокую основность по сравнению с марганец-си-
ликатными флюсами. Но, с другой стороны, по-
чему на замену им не приходят плавленые флюсы
более высокой основности? Для ответа на этот
вопрос требуется более детально разобраться в
особенностях сварки под агломерированными
флюсами.
Различия в технологии изготовления опреде-
ляют преимущества и недостатки каждого из двух
основных видов сварочных флюсов — плавленых
и неплавленых. Плавленые флюсы в процессе из-
готовления доводятся до состояния плавления в
газопламенных или электродуговых печах с пос-
ледующей термической и механической обработ-
кой полученного материала. Неплавленые (агло-
мерированные или керамические) флюсы в про-
цессе изготовления не подвергаются термической
обработке при температурах, равных или превы-
шающих температуру плавления смеси шихтовых
компонентов.
Плавленые флюсы отличаются высокой гомо-
генностью состава зерен, повышенной стой-
костью к истиранию и низкой склонностью к сор-
бированию влаги в процессе транспортирования,
хранения и использования, но имеют ограничен-
ные возможности влияния на металлургические
процессы в зоне горения сварочной дуги и в сва-
рочной ванне.
По сравнению с плавлеными неплавленые флю-
сы характеризуются более широкими возможнос-
тями влияния на развитие металлургических про-
цессов при дуговой сварке под флюсом, но имеют
два существенных недостатка: повышенную склон-
ность к истиранию и высокую склонность к сор-
бированию влаги из окружающего воздуха.
Указанные недостатки неплавленых флюсов
определяются тем, что соединение отдельных
шихтовых компонентов в зернах флюса проис-
ходит за счет адгезионных свойств специальных
связующих веществ, механические свойства и
способность к сорбированию атмосферной влаги
которых существенно отличаются от плавленых
продуктов.
В случае сварки под агломерированным флю-
сом содержание кислорода в зоне горения дуги,
при прочих равных условиях, выше по сравнению
© В. В. Головко, В. И. Галинич, И. А. Гончаров, Н. Я. Осипов, В. И. Нетяга, Н. Н. Олейник, 2008
10/2008 41
с плавленым флюсом, что обусловлено отсутс-
твием процесса плавления шихтовых компонен-
тов при изготовлении флюса. Кроме того, наличие
сухого остатка жидкостекольной связки в составе
агломерированного флюса способствует увеличе-
нию стабильности горения сварочной дуги и ее
удлинению, в результате время пребывания ка-
пель электродного металла в газовой фазе воз-
растает. При этом содержание кислорода в ме-
талле капель может значительно превышать мак-
симальную его растворимость в железе. Повы-
шение содержания в расплавленном металле та-
кого поверхностно-активного элемента, как кис-
лород способствует изменению направления дви-
жения потоков металла в ванне от центробежного
к центростремительному, что вызывает изменение
формы металла шва [1]. Практика применения аг-
ломерированных флюсов показала, что при сварке
под ними глубина проплавления основного металла
примерно на 20 % выше, чем в случае использо-
вания плавленых флюсов, что позволяет снизить
погонную энергию процесса. Переход при сварке
труб большого диаметра в заводских условиях с
плавленых флюсов на агломерированные позволил
снизить на 25…30 % ширину швов и соответственно
расход сварочной проволоки.
Состав шлаков агломерированных флюсов, как
правило, отличается от эвтектического, характер-
ного для плавленых флюсов, поэтому они харак-
теризуются более высокой температурой плавле-
ния и более высокой скоростью нарастания вяз-
кости при снижении температуры. Данные, при-
веденные на рис. 1, показывают, что по своей
способности к формированию сварного шва аг-
ломерированные флюсы алюминатно-основного
(АВ) типа близки к плавленым флюсам марга-
нец-силикатного (MS) и алюминатно-силикатного
(AS) типов, при этом по показателю основности
они находятся на одном уровне с плавлеными
флюсами флюоритно-основного (FB) типа.
Температуры размягчения и плавления флюсов
определяют еще одну важную характеристику —
допустимую токовую нагрузку (допустимую
плотность тока в сварочном электроде). Этот по-
казатель самым непосредственным образом вли-
яет на производительность процесса, его эффек-
тивность, возможность использования многоду-
говой сварки. При повышении сварочного тока
увеличивается давление дуги, поэтому для сох-
ранения шлаковой каверны вокруг зоны горения
дуги требуется обеспечить определенные харак-
теристики флюса: насыпную массу, температур-
ную зависимость вязкости шлакового расплава и
толщину стенок шлаковой каверны. Первая из
этих величин определяется гранулометрическим
составом флюса и не зависит от температуры. Вто-
рая была рассмотрена выше, а третья определя-
ется температурами размягчения Тр и плавления
флюсов Тпл. На рис. 2 показана экспериментально
установленная зависимость допустимой токовой
нагрузки от Тр и Тпл.
Повышенная температура плавления агло-
мерированного флюса способствует уменьшению
его расхода на образование шлаковой корки и он
ниже на 15…20 %, чем у плавленых флюсов. Со-
ответственно снижается и выделение сварочного
аэрозоля.
Отсутствие процессов плавления в технологии
изготовления агломерированных флюсов предоп-
ределяет, во-первых, более высокий их кислород-
ный потенциал по сравнению с плавлеными флю-
сами и, во-вторых, гетерогенность (присутствие
кристаллической и стекловидной фаз) шлака. При
этом следует отметить, что, если при использо-
вании плавленых флюсов их окислительная спо-
собность связывается преимущественно с содер-
Рис. 1. Температурная зависимость вязкости флюсов
Рис. 2. Зависимость допустимой токовой нагрузки от темпе-
ратур размягчения и плавления сварочных флюсов [2]
42 10/2008
жанием кремнезема (флюсы CS, MS, ZS, RS, AS
типов), то агломерированные флюсы способны
обеспечить требуемый уровень кислородного по-
тенциала в результате введения в их состав выс-
ших оксидов металлов, карбонатов или других
легкодиссоциирующих компонентов. Использова-
ние отмеченных ингредиентов при формировании
состава агломерированных флюсов создает воз-
можность обеспечения хорошей отделимости
шлаковой корки с поверхности металла шва при
сварке под флюсами повышенной основности [3].
В настоящее время областью наиболее широ-
кого применения сварочных флюсов является из-
готовление труб большого диаметра. В связи с
переходом трубосварочных заводов Украины и
России на выпуск труб из ВПНЛ сталей возросли
объемы потребления агломерированных флюсов
алюминатно-основного или алюминатно-рутило-
вого типов, поставляемых зарубежными изгото-
вителями сварочных материалов (ОР 132, ОР 192,
ОК.10.74 и др.). Производство сварочных флюсов
в Челябинске, Запорожье, Никополе, Новомосков-
ске имеет более чем 50-летнюю историю и, вполне
естественно, такой опыт должен быть использован
при дальнейшем совершенствовании имеющихся
на этих заводах технологий. Неудивительно, что
именно на Челябинском трубопрокатном заводе
появилась первая в России технологическая линия
производства агломерированных флюсов, продук-
ция которой ориентирована, в первую очередь,
на собственное трубное производство. Запорож-
ский завод сварочных флюсов и стеклоизделий
(ЗЗСФС) в свое время создавался и остается до
настоящего времени самым крупным производи-
телем сварочных флюсов в Европе. Работники
этого предприятия имеют многолетние устоявши-
еся связи с потребителями своей продукции, про-
изводят постоянный мониторинг рынка. Руковод-
ством ЗЗСФС было принято решение об органи-
зации на собственных площадях участка по из-
готовлению высококачественных агломерирован-
ных флюсов производительностью 4 тыс. т в год.
В ходе обсуждения со специалистами ИЭС им.
Е. О. Патона различных технологий изготовления
сварочных флюсов были детально рассмотрены
все достоинства и недостатки как газопламенного
и электродугового процессов, так и агломерирова-
ния. В результате появилась идея создания про-
цесса, который позволяет объединить преимущства,
присущие технологии производства плавленых
флюсов, с таковыми, но характерными для техно-
логии изготовления агломерированных флюсов (так
называемый синергетический эффект).
Известно, что плавленые флюсы характеризу-
ются высокой стойкостью против разрушения зе-
рен в процессе транспортирования, хранения и
использования, а также низкой склонностью к
сорбированию атмосферной влаги. В то же время
сварка под агломерированными флюсами в ре-
зультате более высокой их металлургической ак-
тивности обеспечивает повышенное содержание
марганца, снижение содержания кремния в нап-
лавленном металле, а также улучшение свароч-
но-технологических свойств в сравнении с плав-
леными флюсами сопоставимого состава. Объеди-
нение трех технологий изготовления флюсов (га-
зопламенной и электродуговой плавки, а также
агломерирования) в одном процессе позволило су-
щественно повысить качество конечного продукта
вследствие синергетического эффекта от объеди-
нения преимуществ каждой из них.
Введение в состав шихты частиц плавленых
шлаков позволило снизить склонность гранул (зе-
рен) флюса к механическому разрушению в про-
цессе транспортирования, хранения и использо-
вания, а также уменьшить склонность флюсов к
сорбированию атмосферной влаги, а технология
агломерирования флюсов на заключительном эта-
пе их изготовления разрешает обеспечить разви-
Результаты оценки гигиенических характеристик содержания токсических веществ в сварочном аэрозоле, выделя-
ющихся при сварке под флюсом
Марка флюса
Валовые
выделения
аэрозоля,
мг/мин
Фториды, %
Бифториды, % (II) Соединения марганца,
% (II)растворимые (II) нерастворимые (III)
АНКС-28 11,8 12,5 2,1 — 4,4
АН-60 13,5 19,0 1,3 11,4 7,6
АН-348А 15,8 17,1 2,5 12,3 11,5
Пр и м е ч а н и е . В скобках указан класс опасности: II — вещества высокоопасные; III — умеренно опасные.
Рис. 3. Склонность флюсов к сорбированию влаги из окружа-
ющего воздуха (а) и к истиранию во флюсоотсосах (б)
10/2008 43
тие металлургических процессов, характерное для
неплавленых флюсов.
В настоящее время ЗЗСФС освоил промыш-
ленное производство агломерированных флюсов
типа АНКС с использованием синергетической
технологии их изготовления. В таблице и на
рис. 3–5 приведены результаты сопоставления аг-
ломерированного флюса АНКС-28, изготовленно-
го по синергетической технологии, с плавлеными
флюсами АН-348А и АН-60.
В таблице приведены данные, полученные в
ходе испытаний, которые выполнены ИЭС им.
Е. О. Патона и ЗЗСФС совместно с Институтом
медицины труда АМН Украины. Для определения
склонности к сорбированию влаги из окружаю-
щего воздуха навески флюсов после просушки
выдерживали в течение семи суток в эксикаторе
с относительной влажностью 78,8 % при темпе-
ратуре 20 °С. Склонность гранул флюса к исти-
ранию при транспортировании по флюсоотсосу
определяли по методике ИЭС им. Е. О. Патона
[4]. Образцы наплавленного металла для опреде-
ления ударной вязкости получали при однодуго-
вой сварке проволокой марки Св-07Г1НМА ди-
аметром 4 мм. В ходе этих испытаний измеряли
также относительный расход флюсов.
Приведенные данные показывают, что по сво-
им эксплуатационным характеристикам (склон-
ность к сорбированию влаги, стойкость против
истирания, относительный расход) агломериро-
ванный флюс АНКС-28 близок к плавленому
флюсу АН-60, а по санитарно-гигиеническим по-
казателям имеет заметные преимущества по срав-
нению с плавлеными флюсами. Флюс АНКС-28
обеспечивает ударную вязкость наплавленного
металла свыше 60 Дж/см2 при температурах ис-
пытания до –70 °С.
Учитывая приведенные результаты, а также то,
что себестоимость изготовления флюсов по си-
нергетической технологии ниже по сравнению с
флюсами, которые изготавливаются с использо-
ванием методов плавления, ЗЗСФС совместно с
ИЭС им. Е. О. Патона рекомендуют потребителям
флюс нового поколения АНКС-28 в качестве дос-
тойной замены флюсов АН-348А и АН-60.
1. Головко В. В. Влияние физико-химических свойств флю-
са на движение жидкого металла в сварочной ванне //
Автомат. сварка. — 1994. — № 9/10. — С. 20–23.
2. Davis M. L. E., Bailey N. Have we the right ideas about flux-
es? // Trends in steel and consumables for welding — an in-
ternational conference, London 14–16 Nov., 1978. — Abin-
gton. — 1979. — VI. — Р. 231–247.
3. Исследование отделимости шлаковой корки при сварке
под керамическими флюсами алюминатного типа / И. К.
Походня, В. В. Головко, Д. М. Кушнерев // Тез. докл.
Всесоюз. конф. по сварочным материалам, 10–14 окт.
1983 г. Череповец. — Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1983.
— С. 30–31.
4. Кушнарев Д. М., Головко В. В. Способ количественной
оценки стойкости гранул флюса против истирания // Ин-
форм. материалы СЭВ по проблеме «Сварка». — Киев:
ИЭС им. Е. О. Патона. — 1984. — № 1. — С. 76–77.
The advantages and disadvantages of application of fused and agglomerated fluxes for arc welding are considered. The
features of the new synthesized technology of manufacturing agglomerated fluxes in the city of Zaporozhje are noted. It
is shown that as to their performance they are close to AN-60 fused flux, and are superior to the latter as to their sanitary-hygienic
parameters.
Поступила в редакцию 18.07.2008
Рис. 4. Относительный расход флюсов при сварке проволо-
кой ∅ 4 мм
Рис. 5. Ударная вязкость наплавленного металла при сварке
проволоки Св-07Г1НМА ∅ 5 мм под разными флюсами
44 10/2008
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100021 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:31:28Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Головко, В.В. Галинич, В.И. Гончаров, И.А. Осипов, Н.Я. Нетяга, В.И. Олейник, Н.Н. 2016-05-14T19:39:03Z 2016-05-14T19:39:03Z 2008 Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» / В.В. Головко, В.И. Галинич, И.А. Гончаров, Н.Я. Осипов, В.И. Нетяга, Н.Н.Олейник // Автоматическая сварка. — 2008. — № 10 (666). — С. 41-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100021 621.791.753.5.048 Рассмотрены достоинства и недостатки применения плавленых и агломерированных флюсов при дуговой сварке.
 Отмечены особенности новой синергетической технологии изготовления агломерированных флюсов в г. Запорожье. The advantages and disadvantages of application of fused and agglomerated fluxes for arc welding are considered. The
 features of the new synthesized technology of manufacturing agglomerated fluxes in the city of Zaporozhje are noted. It
 is shown that as to their performance they are close to AN-60 fused flux, and are superior to the latter as to their sanitary-hygienic
 parameters. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» Agglomerated fluxes — new products of OJSC «Zaporozhstekloflyus» Article published earlier |
| spellingShingle | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» Головко, В.В. Галинич, В.И. Гончаров, И.А. Осипов, Н.Я. Нетяга, В.И. Олейник, Н.Н. Производственный раздел |
| title | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» |
| title_alt | Agglomerated fluxes — new products of OJSC «Zaporozhstekloflyus» |
| title_full | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» |
| title_fullStr | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» |
| title_full_unstemmed | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» |
| title_short | Агломерированные флюсы — новая продукция завода ОАО «Запорожстеклофлюс» |
| title_sort | агломерированные флюсы — новая продукция завода оао «запорожстеклофлюс» |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100021 |
| work_keys_str_mv | AT golovkovv aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT galiničvi aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT gončarovia aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT osipovnâ aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT netâgavi aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT oleiniknn aglomerirovannyeflûsynovaâprodukciâzavodaoaozaporožstekloflûs AT golovkovv agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus AT galiničvi agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus AT gončarovia agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus AT osipovnâ agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus AT netâgavi agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus AT oleiniknn agglomeratedfluxesnewproductsofojsczaporozhstekloflyus |