Рис. 7-36. Изменение вязкости некоторых флюсов в зависимости от температуры

пз 30

то то 1300 то с

меньше электропроводность флюса, тем при более высоком напряжен1Ш о необходимо проводить электрошлаковую сварку. Соответственно этому напряжение сварки при флюсе АНФ-1П обычно составляет 25-30 В, при флюсе АН-8 - около 40 В, / а при флюсе ФЦ-7 -45-50 В.

Флюс для электрошлаковой сварки не должен быть слишком тугоплавким или коротким, в противном случае будет иметь место отжимание ползунов, приводящее при сварке швов большой протяженности к вытеканию сварочной ванны и прекращению процесса сварки. Вместе с тем, чтобы флюс не вытекал в зазоры между ползунами, он не должен быть чрезмерно жидкотеку-чим.

При электрошлаковой сварке требуется оптимальная вязкость флюса, при которой не произойдет ни отжимания ползунов от свариваемых кромок, ни вытекания шлака в зазоры. Если шов формируется без применения ползунов (сварка с неподвижной подкладкой), вязкость флюса играет второстепенную роль и основным требованием, предъявляемым к физическим свойствам флюса, является высокая электропроводность.

Флюсы АН-348-А, АН-8, АН-22 и АНФ-1П заметно отличаются как по характеру изменения вязкости (рис. 7-36), так и по абсолютной ее величине при температуре плавления стали. Наиболее длинным является флюс АН-8, а наиболее коротким - флюс АНФ-Ш. Флюс АН-8 расплавляется при наиболее низкой температуре, затем идут флюсы АН-22 и АН-348-А. Наиболее тугоплавкий флюс - флюс АНФ-Ш. В связи с этим наибольшая опасность отжимания формирующих устройств и вытекания шлаковой ванны возникает при флюсе АНФ-Ш.

Опыт электрошлаковой сварки показывает, что лучшими технологическими свойствами при сварке углеродистой и низколегированной сталей низкоуглеродистой или низколегированной проволокой протяженными швами с применением формирующих ползунов обладает флюс АН-8. Флюсы ФЦ-7 и АН-348-А мало пригодны для сварки таких швов; процесс сварки под этими флюсами характеризуется меньшей устойчивостью, особенно при повышенных скоростях подачи проволоки и малой глубине шлаковой ванны. Флюс АН-22 обеспечивает очень хорошие результаты при электрошлаковой сварке низколегированных и легированных сталей.

Для электрошлакового переплава сталей лучшими являются флюсы на основе СаЕа, AljOg и СаО (АНФ-6, АНФ-Ш и др.).

Для начала электрошлакового процесса служит флюс AH-2S, электропроводный в твердом состоянии. Другие флюсы, предназначенные для электрошлаковой сварки, находясь в твердом состоянии, электрического тока не проводят. Для обеспечения начала электрошлакового процесса при применении флюса АН-25 кусочки его помещают между свариваемым изделием и электродом. Проводя сварочный ток, они нагреваются, а затем образуют ванночку шлака, позволяющую начать электрошлаковый процесс. Состав флюса АН-25 следующий (по массе %): 35-40 ТЮа, 33- 40 СаРз, 12-15 СаО, 6-9 SiOj, 2-4 MgO, до 2 AlOg, до 1 FeO.

Чтобы начать электрошлаковую сварку без флюса АН-25, сперва возбуждают электрическую дугу с целью создания ванночки жидкого флюса, позволяющей перейти к электрошлаковому процессу. В жидком состоянии все флюсы проводят электрический ток.

Электрошлаковая сварка характеризуется весьма небольшим расходом флюса, примерно в 20 раз меньшим, чем при дуговой сварке под флюсом. Ввиду малого обмена шлака в процессе сварки в шлаковой ванае постепенно накапливаются продукты взаимодействия шлака и металла, в первую очередь окислы железа. В результате тормозится прохождение кремние- и марганце-восстановительных процессов, усиливается окисление углерода и таких легирующих элементов, как титан, алюминий, хром. Это ведет к некоторому изменению химического состава металла шва по его длине.

§ 7-5. Защитные газы

В качестве защитных газов при сварке плавлением применяют инертные газы, активные газы и их смеси.

Инертные газы. Инертными называют газы, не способные к химическим реакциям и практически не растворимые в металлах. Это одноатомные газы, атомы которых имеют заполненные электронами наружные электронные оболочки, чем и обусловлена их химическая инертность. Из инертных газов для сварки используют аргон, гелий и их смеси.

Аргон - негорючий и невзрывоопасный газ. Он не образует взрывчатых смесей с воздухом. Будучи тяжелее воздуха, аргон обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны. Аргон газообразный чистый поставляется согласно ГОСТ 10157-62 трех марок: А, Б и В (табл. 7-40). Содержание влаги для газообразного аргона всех трех марок не должно превышать 0,03 г/м.

Аргон марки А рекомендуется применять для сварки и плавки активных и редких металлов (титана, циркония и ниобия) и сплавов на их основе, а также для сварки особо ответственных изделий из других материалов на заключительных этапах изготовления. Аргон марки Б предназначен для сварки и плавки плавящимся и неплавящимся вольфрамовым электродом сплавов на основе

алюминия и магния, а также других сплавов, чувствительных к примесям растворимых в металле газов. Аргон марки В рекомендуется для сварки и плавки хромоникелевых коррозионностойких и жаропрочных сплавов, легированных сталей различных марок и чистого алюминия.

Аргон следует хранить и транспортировать в стальных цельнотянутых баллонах, соответствующих требованиям ГОСТ 949-57. В баллоне при давлении 150 ат содержится около 6 м газообразного аргона. Баллон для хранения чистого аргона окрашен в нижней части в черный, а в верхней части - в белый цвет. На верхней части баллона черными буквами нанесена надпись Аргон чистый .

Аргон в основном получают из воздуха, в котором он содержится в относительно небольшом количестве (1,28% по массе). Производство аргона осуществляется на кислородных установках с аргоннымп приставками. В этих приставках сырой аргон очищается до необходимой степени чистоты от азота и кислорода.

Гелий подобно аргону химически инертен, но в отличие от него значительно более легок Гелий легче воздуха, что усложняет защиту сварочной ванны и требует большего расхода защитного газа. По сравнению с аргоном гелий обеспечивает более интенсивный нагрев зоны сварки, что обусловливается большим градиентом падения напряжения в дуге.

Гелий поставляют по МРТУ 51-77-66 двух сортов - гелий высокой чистоты и гелий технический (табл. 7-41). Хранят и транспортируют гелий в стальных

Таблица 7-41

Состав газообразного гелия (МРТУ 51-77-66), об. %

цельнотянутых баллонах при давлении до 150 ат. Баллоны с гелием окрашены в коричневый цвет с надписью белыми буквами Гелий . Баллоны должны соответствовать требованиям ГОСТ 949-57.

Гелий добывают из природных углеводородных газов путем их охлаждения в специальных установках. При этом газообразные метан, этан и другие углеводороды сжижаются, а гелий остается в газообразном состоянии, так как имеет очень низкую температуру сл<ижения (-269° С). Особенно богаты

Состав газообразного аргона (ГОСТ 10157-62), об %