По способу изготовления флюсы разделяют на плавленые и неплавленые. Плавленые флюсы получают сплавлением компонентов шихты в электрических или пламенных печах. Неплавленые флюсы изготовляют без сплавления компонентов шихты. К ним относятся керамические флюсы а также флюсы, изготовленные путем измельчения некоторых минералов. Керамические флюсы используют чаще всего как легирующие.
Они представляют собой зернистый продукт, изготовленный путем смешивания ферросплавов, шлакообразующих и других веществ с жидким стеклом и подвергнутый последующему спеканию.
С помощью керамических флюсов можно легировать наплавленный металл или металл шва любыми элементами. Использование таких флюсов обеспечивает также наилучшую модификацию металла шва за счет введения элементов-модификаторов в сварочную ванну в месте, удаленном от дуги, при пониженной температуре в момент кристаллизации металла. Наилучшее измельчение зерна достигается введением модификаторов (Al, Ti, В) при пониженных температурах.
Изготовление керамических флюсов сравнительно несложно, дешево и доступно любому заводу. К недостаткам керамических флюсов следует отнести низкую прочность зерен, а также необходимость строгого поддержания неизменности режима сварки. Изменение режима сварки приводит к изменению количества расплавляемого флюса и неравномерности химического состава и свойств металла шва по его длине.
Неплавленые флюсы (смеси) просты в изготовлении, однако имеют недостаток. При наличии в таком флюсе веществ с различной плотностью происходит их сепарация; в результате неоднородности состава флюса содержание легирующих элементов, переходящих из флюса в шов, неизбежно получается неравномерным. Наибольшее применение в промышленности нашли плавленые флюсы.
При автоматической дуговой сварке низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей проволокой диаметром от 3 мм и более обычно применяют высококремнистые марганцевые флюсы АН-348А и ОСЦ-45.
Для автоматической и полуавтоматической сварки этих сталей проволокой диаметром 2,5 мм и менее пользуются флюсами тех же марок и того же состава, но с меньшей величиной зерна, которые соответственно обозначаются АН-348АМ и ОСЦ-45М.
Оба эти флюса изготовляют сплавлением в пламенных или дуговых печах следующих компонентов: песка, содержащего не менее 97% кремнезема (Si02); марганцевой руды, содержащей не менее 50% марганца и не более 0,2% фосфора; плавикового шпата, содержащего не менее 75% фтористого кальция (CaF2) и не более 0,2% серы; магнезита каустического, содержащего не менее 87% окиси магния (MgO), не более 1,8% окиси кальция (СаО) и не более 1,8% кремнезема (SiO2).
Жидкий расплав выливают из печи в воду или изложницу, флюс быстро затвердевает и растрескивается на куски. Этот процесс называется грануляцией флюса. Когда выливают жидкий расплав в воду, происходит мокрая грануляция, а в металлическую изложницу — сухая.
В зависимости от условий плавки, раскисления расплава и его перегрева можно при мокрой грануляции получить стекловидный или пемзовидный флюс.
Чтобы получить пемзовидный флюс, плавку ведут на 15—20 мин дольше, чем для получения стекловидного флюса, и в конце плавки расплав раскисляют, вводя в него кокс (200 г кокса на 30 кг шихты флюса).
Таблица 12. Химический состав некоторых плавленных флюсов (%), применяемых для дуговой сварки.
Марка флюса | Кремнезем | Закись марганца | Окись магния | Окись кальция | Фтористый кальций | Фтористый натрий | Окись алюминия (глинозем) | Сера | Фосфор | Окислы железа | Примерное назначение |
не более | |||||||||||
АН-348А | 41,0—43,5 | 34,5—37,5 | 3,5—7,5 | До 5,5 | 4,0—5,5 | — | До 4,5 | 0,15 | 0,12 | 2,0 | Для сварки углеродистых и низколегированных сталей |
ОСЦ-45 | 43,0—45,0 | 38,0—43,0 | До 1 | До 5,0 | 6,0—8,0 | — | До 2,5 | 0,15 | 0,15 | 2,0 | То же |
АН-10 | 20,0—23,0 | 29,5—33,5 | До 1,2 | 3,0—7,0 | 18,0—24,0 | — | 19,0—21,0 | 0,15 | 0,20 | 1,2 | Для сварки низколегированных и среднелегированных сталей |
АН 22 | 18,0—21,5 | 7,0—9,0 | 11,5-15,0 | 12,0-15,0 | 20,0-24,0 | — | 19,0—23,0 | 0,05 | 0,05 | 1,0 | То же |
АН-14 | 17,0—20,0 | 5,0—7,0 | 15,0—17,0 | 10,0—13,0 | 20,0—23,0 | — | 20,0—23,0 | 0,03 | 0,03 | 1,0 | Для сварки высокопрочных среднелегированных сталей |
АН-IS | 24,0—29,0 | 1,8-2,2 | 9,0-10,0 | 14,0-18,0 | 20,0-22,5 | — | 22,0—25,0 | 0,03 | 0,03 | 0,8 | То же |
АН-42 | 31,0—34,0 | 15,0—16,0 | До 1,0 | 12,0—14,0 | 16,0—18,0 | — | 14,0—18,0 | 0,05 | 0,05 | 2,0 | То же |
АН-60 | 42,5—46,5 | 37,0—40,0 | 0,5—3,0 | 3,0—8,0 | 5,0—7,5 | - | До 5,0 | 0.15 | 0,15 | 1,5 | Для двухдуговой и трехдуговой скоростной сварки низколегированных сталей |
АН-20 | 21,0—23,0 | Не более 0,5 | 9,0—13,0 | 3,0—7,0 | 25,0—33,0 | — | 28,0—32,0 | 0,08 | 0,05 | 1,0 | Для сварки меди и ее сплавов |
АН-26 | 30,0—32,0 | 2,5—3,5 | 16,0—18,0 | 5,0—6,5 | 20,0—24,0 | — | 20,0—22,0 | 0,07 | 0,10 | 1,0 | Для сварки высоколегированных сталей |
АНФ-5 | Не более 2,0 | - | - | - | 75—80 |
|
|
|
|
|
|
АНФ-6 | Не более 2,0 | - | - | - | 60—70 | 17,0—25,0 | - | 0,05 | 0,02 | — | Для сварки высоколегированных сталей |
АНФ-14 | 14,0—16,0 | - | 4,0—8,0 | До 8,0 | 60—65 | — | 30,0—40,0 | 0,05 | 0,02 | — | Для сварки высоколегированных сталей |
АНФ-16 | Не более 5,0 | - | 5,0—7,0 |
| 50—55 | — | 10,0—12,0 | 0,07 | 0,02 | 1,0 | Для сварки высоколегированных сталей |
48-ОФ-6 | Не более 4,0 | До 0,3 | До 3,0 | 16—23 | 45—60 | 5,0—7,0 | 28,0—32,0 | 0,07 | 0,02 | 1,0 | Для сварки высоколегированных сталей |
АН-18 |
|
|
|
|
|
| 20—27 | 0,05 | 0,04 | 1,5 | Для сварки высоколегированных сталей |