Материалы сварочные ФЛЮСЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ Классификация ISO
14174:2004
Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» Сведения о стандарте 1. ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным учреждением «Научно-учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н.Э. Баумана (ФГУ НУЦСК при МГТУ им. Н.Э. Баумана), Национальным агентством контроля и сварки (НАКС), ООО Аттестационный центр «Сплав» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4 2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 364 «Сварка и родственные процессы» 3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. № 605-ст 4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14174:2004 «Материалы сварочные. Флюсы для дуговой сварки. Классификация» (ISO 14174:2004 «Welding consumables - Fluxes for submerged arc welding - Classification») При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА 5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет СОДЕРЖАНИЕ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения - 2012-01-01 1. Область примененияНастоящий стандарт устанавливает требования к классификации флюсов для дуговой сварки и наплавки нелегированных и мелкозернистых сталей, высокопрочных сталей, сталей, стойких к ползучести, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, никеля и сплавов на никелевой основе с использованием сварочной проволоки и ленточных электродов. Примечания 1. Используемое в настоящем стандарте наименование сталей «нелегированные и мелкозернистые стали» в соответствии с системой обозначения сталей и сплавов, принятой в Российской Федерации, соотносится с понятием «углеродистые и низколегированные стали перлитного класса», наименование «стали стойкие к ползучести» соотносится с «теплоустойчивыми сталями». 2. Область применения настоящего стандарта в части групп и марок основных металлов, для сварки которых используют классифицированные в настоящем стандарте сварочные материалы, определяют в соответствии с системой группирования металлов, принятой в ИСО/ТО 15608 и ИСО/ТО 20172. 2. Нормативные ссылкиСледующая нормативная ссылка является обязательной для применения в настоящем стандарте. ИСО 3690 Сварка и родственные процессы. Определение содержания водорода в металле шва при дуговой сварке ферритных сталей (ISO 3690 Welding and allied processes. Determination of hydrogen content in ferritic steel arc weld metal) Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку. 3. КлассификацияФлюсы для дуговой сварки изготовляют различными способами. Флюсы состоят из определенной смеси веществ минерального (природного) происхождения, которые обладают способностью плавиться при сварке и имеют вид гранул (зерен) заданного размера. Флюсы в зависимости от назначения могут оказывать различное влияние на химический состав и механические свойства наплавленного металла. На сварочно-технологические свойства флюсов в некоторой степени оказывает влияние такое свойство флюса, как электропроводность в расплавленном виде. Однако указанные выше свойства флюсов не были приняты во внимание при установлении классификации в настоящем стандарте. Классификационное обозначение флюсов представляет собой группу индексов, состоящую из следующих шести отдельных индексов: 1) первый индекс - обозначает способ сварки; 2) второй индекс - обозначает способ изготовления флюса (см. 4.2); 3) третий индекс - обозначает тип флюса, характеризующий химический состав (см. таблицу 1); 4) четвертый индекс - обозначает класс флюса (см. 4.4); 5) пятый индекс - обозначает род тока (см. 4.5); 6) шестой индекс - обозначает уровень содержания водорода в наплавленном металле (см. таблицу 2). Классификационное обозначение для удобства его применения имеет условное разделение на две части - обязательную и необязательную: a) обязательная часть классификационного обозначения (индексы, описанные в 4.1 - 4.4) включает индексы для обозначения способа сварки, способа изготовления, типа и класса флюса; b) необязательная часть классификационного обозначения (индексы, описанные в 4.5 и 4.6) включает индексы для обозначения рода тока и уровня содержания водорода в наплавленном металле. 4. Индексы4.1. Индекс для обозначения способа сваркиИндекс, имеющий обозначение «S», указывает на применяемый способ сварки - дуговая сварка под флюсом. 4.2. Индекс для обозначения способа изготовления флюсаВ зависимости от способа изготовления флюса в классификационном обозначении применяют следующие индексы: - плавленый флюс - F; - агломерированный флюс - А; - смешанный флюс - М. Плавленые флюсы изготовляют путем расплавления всех необходимых ингредиентов, последующей разливки и дробления после застывания. Агломерированные флюсы изготовляют путем измельчения минеральных (природных) веществ, их смешивания, добавления связующих веществ и последующей грануляции. Смешанные флюсы изготовляют путем смешивания плавленых и агломерированных флюсов. Требования к гранулометрическому составу приведены в разделе 5 настоящего стандарта. 4.3. Индекс для обозначения типа флюса, характеризующий химический составИндексы, приведенные в таблице 1, обозначают типы флюсов в соответствии с их химическим составом. Таблица 1 - Индексы для обозначения типа флюса, характеризующие химический составa), b), с)
4.4. Индекс для обозначения класса флюса4.4.1. Флюс класса 1 Флюсы данного класса предназначены для дуговой сварки и наплавки нелегированных и мелкозернистых сталей, высокопрочных сталей и стойких к ползучести сталей. Флюсы, как правило, не содержат компонентов, легирующих наплавленный металл, за исключением Mn и Si. Таким образом, химический состав наплавленного металла в основном определяется химическим составом сварочной проволоки и основного металла, а также соответствующими металлургическими процессами, протекающими при сварке. Флюсы данного класса в большинстве случаев можно использовать как для однопроходной, так и для многопроходной сварки и наплавки. В классификационном обозначении флюс класса 1 обозначают цифрой 1. 4.4.2. Флюс класса 2 Флюсы данного класса предназначены для дуговой сварки и наплавки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и/или никеля и сплавов на никелевой основе. При этом следует учитывать, что не все флюсы, предназначенные для дуговой сварки и наплавки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, применимы для дуговой сварки и наплавки никеля и сплавов на никелевой основе. Нейтральные флюсы данного класса могут быть применены для наплавки слоев с особыми свойствами. В классификационном обозначении флюс класса 2 обозначают цифрой 2. 4.4.3. Флюс класса 3 Флюсы данного класса предназначены в основном для получения износостойких наплавок благодаря переносу из флюса в наплавленный металл легирующих элементов (например, Cr или Mo) и в некоторых случаях - углерода. В классификационном обозначении флюс класса 3 обозначают цифрой 3. 4.4.4. Флюс класса 4 Флюсы данного класса имеют область применения, охватывающую область применения флюсов класса 1 и класса 2. В классификационном обозначении флюс класса 4 обозначают цифрой 4. 4.5. Индекс для обозначения рода токаВ зависимости от рода тока, который применяют при сварке, в классификационном обозначении установлены следующие индексы: - DC служит для обозначения постоянного тока (d.с); - АС служит для обозначения переменного тока (а.с.). Как правило, в тех случаях, когда флюс предназначен для сварки на переменном токе (а.с), допускается также использование постоянного тока (d.c). 4.6. Индекс для обозначения уровня содержания водорода в наплавленном металлеИндексы, приведенные в таблице 2, обозначают уровень содержания диффузионного водорода в наплавленном металле, который определяют в соответствии с методиками, описанными в ИСО 3690. Таблица 2 - Индексы для обозначения уровня содержания водорода в наплавленном металле
Допускается использование других методик для определения содержания диффузионного водорода, если они обеспечивают воспроизводимость результатов измерений по отношению к методике, описанной в ИСО 3690. При разногласиях арбитражной является методика, описанная в ИСО 3690. В тех случаях, когда в классификационном обозначении приведен индекс, обозначающий уровень содержания диффузионного водорода в наплавленном металле, производитель должен указывать в сопроводительной документации уровень содержания диффузионного водорода на 100 г наплавленного металла (не более 15 мл, 10 мл или 5 мл). При этом указывают режимы сварки (сварочный ток, напряжение дуги, вылет электрода и т.д.) и требования к условиям хранения флюса, при которых обеспечивается данный уровень содержания диффузионного водорода. Если условия эксплуатации свариваемых изделий требуют обеспечения низкого содержания водорода в наплавленном металле, производитель по требованию предоставляет информацию об условиях повторной прокалки флюса перед использованием. Если нет специальных требований, то применяют следующие режимы повторной прокалки: для плавленого флюса - 2 ч при температуре (250 ± 50) °C, для агломерированного флюса - 2 ч при температуре (350 ± 50) °C. 4.7. Металлургическое поведение флюсаМеталлургическое поведение флюса должно быть описано в справочной литературе или сопроводительной документации производителя. Металлургическое поведение характеризуют переходом и/или выгоранием из флюса легирующих элементов, которое определяется как разность между химическим составом наплавленного металла и химическим составом сварочной проволоки. Общие указания о металлургическом поведении различных типов флюсов приведены в приложении А. 5. Гранулометрический составДанные о гранулометрическом составе не входят в классификационное обозначение флюса, но их необходимо указывать в маркировке на каждой упаковке в информационных целях. Гранулометрический состав флюса определяют любым доступным способом. Гранулометрический состав, указываемый на упаковке, должен отражать диапазон диаметров зерен (гранул), составляющих не менее 70 % флюса. Цифровые значения размеров зерен (гранул) следует округлять до 0,1 мм (например, «диапазон размеров зерен от 0,2 мм до 1,6 мм»). 6. Технические условия поставкиФлюс должен обладать достаточной сыпучестью для обеспечения беспрепятственного его перемещения по флюсоподающим системам сварочных установок. Флюс в разных упаковках должен быть однородным по гранулометрическому составу. Грануляция флюса может быть произведена любыми способами. Флюсы следует поставлять в упаковке. Упаковка должна быть достаточно прочная в целях обеспечения сохранности флюса при транспортировании и хранении в соответствии с техническими регламентами на продукцию. 7. МаркировкаНа упаковку должна быть нанесена маркировка, содержащая следующую информацию: a) торговую марку; b) классификационное обозначение в соответствии с настоящим стандартом (см. раздел 8); c) номер партии; d) вес нетто; e) наименование производителя или поставщика; f) гранулометрический состав в соответствии с разделом 5 настоящего стандарта. 8. Классификационное обозначениеПорядок формирования классификационного обозначения флюсов раскрыт в приведенных ниже примерах: Пример - Флюс для дуговой сварки (S), плавленый (F), кальциево-силикатного типа (CS), с областью применения, соответствующей классу 1 (1), используемый для сварки на переменном (а.с.) и/или постоянном (d.c.) токе (АС) и позволяющий получить содержание диффузионного водорода не более 10 мл на 100 г наплавленного металла (Н10), имеет следующее классификационное обозначение: Флюс сварочный ISO 14174 - S F CS 1 AC H10, где Флюс сварочный ISO 14174 - S F CS 1 - обязательная часть классификационного обозначения. Индексы в данном примере обозначают: ISO 14174 - номер настоящего стандарта; S - флюс для дуговой сварки (см. 4.1); F - плавленый флюс (см. 4.2); CS - тип флюса (см. таблицу 1); 1 - область применения, класс флюса (см. 4.4); АС - род тока (см. 4.5); Н10 - уровень содержания водорода (см. таблицу 2). а) Карбонаты Содержание карбонатов (таких, как СаСO3, MgCO3) во флюсе рассчитывают по содержанию CaO и MgO, без учета СO2 (см. таблицу 1, сноскаb)). Пример агломерированного флюса (СаСO3 и/или MgCO3 содержатся обычно во флюсах типа CG, CB, CI и IB, см. таблицу 1): SiO2 (20 %), MnO (10 %), СаСO3 (25 %), MgCO3 (15 %), Аl2O3 (15 %), CaF2 (15 %). Молекулярные массы СаСO3, CaO и СO2 составляют 100, 56 и 44 соответственно, следовательно, 25 % СаСO3 разлагается на 14 % CaO и 11 % СO2. Молекулярные массы MgCO3, MgO и СO2 составляют 84, 40 и 44 соответственно, следовательно, 15 % MgCO3 разлагается на 7,1 % MgO и 7,9 % СO2. Состав флюса без учета СO2: 20 (SiO2) + 10 (MnO) + 14 (СаО) + 7,1 (MgO) + 15 (А12O3) + 10 (CaF2) = 81,1 %. Химический состав флюса, %: SiO2 (20/81,1 = 24,7 %), MnO (10/81,1 = 12,3 %), СаО (14/81,1 = 17,3 %), MgO (7,1/81,1 = 8,8 %), Аl2O3 (15/81,1 = 18,5 %), CaF2 (15/81,1 = 18,5 %). Данный состав флюса относится к типу флюса CG в соответствии с таблицей 1. b) Кремний и его составляющие Содержание Si и Mn во флюсах определяют по содержанию SiO2 и MnO (см. таблицу 1, сноскиb), c) и d)). Пример агломерированного флюса (SiO2 и MnO входят в состав флюсов типа CG, CB, CI и IB, см. таблицу 1): SiO2 (15 %), MnO (10 %), СаСO3 (37 %), MgCO3 (23 %), CaF2 (7 %), Fe-Si (5 %), Mn (3 %). Молекулярные массы СаСO3, СаО и СO2 составляют 100, 56 и 44 соответственно, следовательно, 37 % СаСO3 разлагается на 20,7 % СаО и 16,3 % СO2. Молекулярные массы MgCO3, MgO и СO2 составляют 84, 40 и 44 соответственно, следовательно, 23 % MgCO3 разлагается на 11,0 % MgO и 12,0 % СO2. В том случае, если содержание Si в сплаве Fe-Si составляет 60 %, 5 % сплава Fe-Si во флюсе состоит из 2 % Fe и 3 % Si. Молекулярные массы Si и SiO2 составляют 28 и 60 соответственно, следовательно, 3 % Si дает 6,4 % SiO2. Молекулярные массы Mn и MnO составляют 55 и 71 соответственно, следовательно, 3 % металлического Mn дает 3,9 % MnO. Состав флюса без учета СO2 и Fe: 15 (SiO2) + 10 (MnO) + 20,7 (СаО) + 11,0 (MgO) + 7 (CaF2) + 6,4 (SiO2) + 3,9 (MnO) = 74,0 %. Химический состав, %: SiO2 (15/74,0 + 6,4/74,0 = 28,9 %), MnO (10/74,0 + 3,9/74,0 = 18,8 %), СаО (20,7/74,0 = 28,0 %), MgO (11,0/74,0 = 14,9 %), CaF2 (7/74,0 = 9,5 %). Данный состав флюса относится к типу СВ в соответствии с таблицей 1. c) Содержание железа Большое количество железного порошка добавляют во флюсы типов CI и IB в целях увеличения производительности наплавки. При этом необходимо иметь в виду, что содержание компонентов агломерированного флюса определяют без учета содержания Fe (см. таблицу 1, сноскиb), с) и d)). Пример агломерированного флюса: SiO2 (20 %), MnO (10 %), СаСO3 (25 %), MgCO3 (15 %), CaF2 (7 %), Fe (20 %), Si (3 %). Молекулярные массы СаСO3, СаО и СO2 составляют 100, 56 и 44 соответственно, следовательно, 25 % СаСO3 разлагается на 14 % СаО и 11 % СO2. Молекулярные массы MgCO3, MgO и СO2 составляют 84, 40 и 44 соответственно, следовательно, 15 % MgCO3 разлагается на 7,1 % MgO и 7,9 % СO2. Молекулярные массы Si и SiO2 составляют 28 и 60 соответственно, следовательно, 3 % Si дает 6,4 % SiO2. Состав флюса без учета СO2 и Fe: 20 (SiO2) + 10 (MnO) + 14 (CaO) + 7,1 (MgO) + 7 (CaF2) + 6,4 (SiO2) = 64,5 %. Химический состав, %: SiO2 (20/64,5 + 6,4/64,5 = 40,9 %), MnO (10/64,5 = 15,5 %), СаО (14/64,5 = 21,7 %), MgO (7,1/64,5 = 11,0 %), CaF2 (7/64,5 = 10,9 %). Данный состав флюса относится к типу CI в соответствии с таблицей 1. Если в агломерированном флюсе одновременно содержатся СаСO3, MgCO3, Si, Mn и Fe, то состав флюса определяют по содержанию СаО, MgO, SiO2 и MnO, т.к., во-первых, СаСO3 и МдСO3 разлагаются на СаО и MgO соответственно; во-вторых, Si и Mn переходят в SiO2 и MnO соответственно и, в-третьих, СO2 и Fe не учитывают (как было указано выше в а), b) и с)). Приложение А
|
Обозначение ссылочного международного стандарта |
Степень соответствия |
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
ИСО 3690 |
- |
* |
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Национальном агентстве контроля и сварки (НАКС). |
Ключевые слова: материалы сварочные, флюсы, дуговая сварка |