"ГОСТ Р ИСО 14174-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Материалы сварочные. Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки. Классификация"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 11.06.2021 N 552-ст)

1 ПОДГОТОВЛЕН Саморегулируемой организацией Ассоциация "Национальное Агентство Контроля Сварки" (СРО Ассоциация "НАКС") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии 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 11 июня 2021 г. N 552-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 14174:2019 "Материалы сварочные. Флюсы для дуговой сварки под флюсом и электрошлаковой сварки. Классификация" (ISO 14174:2019 "Welding consumables - Fluxes for submerged arc welding and electroslag welding - Classification", IDT).

Международный стандарт разработан техническим комитетом ISO/TC 44 "Сварка и родственные процессы", подкомитетом SC 3 "Сварочные материалы".

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 14174-2010

Настоящий стандарт устанавливает требования к классификации флюсов для дуговой сварки под флюсом и электрошлаковой сварки и наплавки с применением проволок сплошного сечения, порошковых проволок и ленточных электродов.

Примечание - Настоящий стандарт основан на ЕН 760:1996.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 3690, Welding and allied processes - Determination of hydrogen content in arc weld metal (Сварка и родственные процессы. Определение содержания водорода в металле шва дуговой сварки)

ISO 14171, Welding consumables - Solid wire electrodes, tubular cored electrodes and electrode/flux combinations for submerged arc welding of non alloy and fine grain steels - Classification (Материалы сварочные. Проволоки сплошного сечения, порошковые проволоки и комбинации проволока/флюс для дуговой сварки под флюсом нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация)

ISO 14343, Welding consumables - Wire electrodes, strip electrodes, wires and rods for arc welding of stainless and heat resisting steels - Classification (Материалы сварочные. Проволочные электроды, ленточные электроды, проволоки и прутки для дуговой сварки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей. Классификация)

ISO 18274, Welding consumables - Solid wire electrodes, solid strip electrodes, solid wires and solid rods for fusion welding of nickel and nickel alloys - Classification (Материалы сварочные. Проволочные и ленточные электроды сплошного сечения, проволоки и стержни сплошного сечения для сварки плавлением никеля и никелевых сплавов. Классификация)

ISO 80000-1:2009, Quantities and units - Part 1: General. Corrected by ISO 80000-1:2009/Cor 1:2011 (Величины и единицы. Часть 1. Общие положения).

Настоящий стандарт не содержит терминов и определений. ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- ISO онлайн-платформа доступна по адресу: /template/go.php?url=https://www.iso.org/obp;

- IEC Electropedia доступна по адресу: /template/go.php?url=https://www.electropedia.org/.

Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки представляют собой гранулированные легкоплавкие изделия преимущественно минерального происхождения, которые изготавливают различными способами. Флюсы влияют на химический состав и механические свойства наплавленного металла.

Классификация флюсов состоит из семи частей:

1) в первой части дается обозначение, определяющее флюс/способ сварки (наплавки) (см. 5.1);

2) во второй части дается обозначение, определяющее способ изготовления (см. 5.2);

3) в третьей части дается обозначение, определяющее тип флюса, характеризующее химический состав (см. таблицу 1);

4) в четвертой части дается обозначение, определяющее класс флюса (см. 5.4);

5) в пятой части дается обозначение, определяющее металлургические свойства (см. 5.5);

6) в шестой части дается обозначение рода сварочного тока (см. 5.6);

7) в седьмой части дается обозначение содержания диффузионного водорода в наплавленном металле (см. таблицу 6), которое применимо только для флюсов класса 1.

Классификация состоит из двух частей.

a) обязательная часть, которая включает обозначения способа сварки (наплавки), способа изготовления, химического состава и класса флюса, то есть обозначения, определенные в 5.1, 5.2, 5.3 и 5.4;

b) дополнительная часть, которая включает обозначения металлургических свойств, рода сварочного тока и диффузионного водорода, т.е. обозначения, определенные в 5.5, 5.6 и 5.7.

Обозначением флюса, используемого при дуговой сварке и наплавке, является буква "S", а для флюса, используемого при электрошлаковой сварке и наплавке, обозначением являются буквы "ES".

Обозначения, указывающие на способ изготовления:

- F - плавленый флюс;

- A - агломерированный флюс;

- M - смешанный флюс.

Плавленые флюсы изготавливают путем плавления и гранулирования. Агломерированные флюсы - это связанные гранулированные смеси из тонко помолотого сырья. Смешанные флюсы включают флюсы, которые после плавления или агломерации смешивают с одним или несколькими дополнительными компонентами или флюсами.

Требования к размеру гранул при маркировке см. в разделе 6.

Обозначения в таблице 1 указывают тип флюса в соответствии с химическим составом. Элементный анализ должен быть выполнен для типовых образцов флюса. Может быть использован любой подходящий аналитический метод, но в случае возникновения разногласий следует ссылаться на установленные методы. Основываясь на элементном анализе флюса, можно определить характерные химические составляющие флюса.

Примеры таких определений приведены в приложении A, а описания типов флюсов приведены в приложении B.

Флюс может иметь более одного класса, как указано в 5.4.2 - 5.4.5.

Это флюсы для дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей, высокопрочных сталей, жаропрочных сталей и коррозионно-стойких сталей.

Как правило, флюсы не содержат легирующих элементов, кроме Mn и Si, поэтому на состав металла сварного шва преимущественно влияет состав проволочного/ленточного электрода и металлургические реакции. Флюсы подходят для сварки и/или наплавки. Некоторые флюсы могут применяться как для многопроходной, так и для однопроходной и/или двухпроходной сварки.

В обозначении флюса цифра 1 обозначает класс 1.

Это флюсы для сварки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и/или никеля и никелевых сплавов, и коррозионно-стойкой наплавки <1>. Флюсы этих классов могут содержать легирующие элементы, компенсирующие выгорание (элементы, потерянные из-за шлака).

--------------------------------

<1> Не все флюсы, подходящие для использования с присадочным материалом из коррозионно-стойкой стали, подходят для использования с присадочным материалом из никеля и никелевого сплава.

В обозначении флюса цифра 2 используется для обозначения флюсов класса 2, в основном подходящих для сварки, но которые также могут использоваться для наплавки плакирующих слоев. Обозначение 2B используется для флюсов, специально предназначенных для наплавки плакирующих слоев.

Это флюсы в основном для наплавки износостойких слоев путем переноса из флюса легирующих элементов, таких как C, Cr или Mo.

В обозначении флюса цифра 3 обозначает класс 3.

Это флюсы, для которых классы 1 - 3 не применимы, например, флюсы для медных сплавов. В обозначении флюса цифра 4 обозначает класс 4.

Металлургическое поведение флюса характеризуется состоянием (переход и/или выгорание) легирующих элементов. Что касается флюсов для сварки, то состояние легирующих элементов представляет собой разницу между химическим составом наплавленного металла сварного шва и составом указанного электрода. Что касается флюсов для наплавки, состояние легирующих элементов представляет собой разницу между химическим составом наплавленного металла сварного шва последнего валика/слоя и химическим составом указанной проволоки/ленточного электрода.

Для определения характеристик перехода и выгорания следует использовать проволочный электрод ИСО 14171-A-S2 или ИСО 14171-B-SU22 в соответствии с 5.5.6. Переход или выгорание элементов Si и Mn должны быть указаны в этой последовательности.

Обозначения в таблице 2 указывают металлургическое поведение сварочного флюса класса 1.

Для определения характеристик перехода или выгорания следует выбирать проволочные или ленточные электроды в соответствии с таблицей 3 и использовать в соответствии с 5.5.6.

Переход или выгорание элементов C, Si, Cr и Nb должны быть указаны в этой последовательности. Если во флюс добавляют другие элементы, они должны быть указаны соответствующими химическими символами (например, Ni, Mo) сразу после символов C, Si, Cr и Nb.

Обозначения в таблице 4 показывают металлургическое поведение для флюсов классов 2 и 2B.

Легирующие элементы указывают с помощью химических символов (например, C, Cr, Mo) и их приблизительного количества без знака %. Для определения режима перехода следует использовать проволочный электрод ИСО 14171-A-S2 или ИСО 14171-B-SU22 в соответствии с 5.5.6.

Состав легирующих элементов должен быть обозначен соответствующими химическими элементами.

Для определения флюсов классов 1 и 2 должен быть наплавлен металл шва в соответствии с таблицей 5. Для флюсов классов 3 и 4 металл шва должен быть наплавлен в соответствии с рекомендациями производителя.

Поверхностный оксид на контрольной части образца для химического анализа должен быть удален механической обработкой или шлифованием. При извлечении стружки из фрезерного, формовочного или сверлильного станка не следует использовать смазочно-охлаждающую жидкость. Образец для химического анализа должен быть взят из верхнего слоя наплавленного металла шва. Образец не должен содержать место начала сварки или кратер.

Может быть использован любой подходящий аналитический метод, но в случае возникновения разногласий следует ссылаться на установленные методы.

Обозначения ниже указывают род тока (переменный или постоянный):

- DC - обозначение постоянного тока;

- AC - обозначение переменного тока.

Использование переменного тока (AC), как правило, подразумевает возможность использования постоянного тока (DC).

Обозначения в таблице 6 указывают на содержание диффузионного водорода в наплавленном металле сварного шва, определенное в соответствии с методом, указанным в ИСО 3690, с использованием проволочного электрода ИСО 14171-A-S2 или ИСО 14171-B-SU22.

Другие методы сбора и измерения диффузионного водорода могут быть использованы для испытаний при условии, что они обладают равной воспроизводимостью и калиброваны по методу, указанному в ИСО 3690.

В спорных случаях следует использовать метод, указанный в ИСО 3690.

Если указано обозначение диффузионного водорода, производитель должен предоставить информацию о рекомендуемом роде тока и условиях прокалки флюса для достижения требуемого содержания водорода.

Гранулометрические данные не являются частью обозначения флюса, но должны использоваться для информации при маркировке упаковок флюса. Диапазон размеров гранул должен обозначаться для наименьшего и наибольшего размеров гранул в соответствии с таблицей 7 или выражаться в миллиметрах.

Гранулы должны измеряться соответствующим методом. Диапазон размеров, указанный на упаковке, должен отражать диапазон размеров гранул, который составляет не менее 90% (по массе) флюса.

Пример типового обозначения диапазона гранул: от 2 до 16 или от 0,2 мм до 1,6 мм.

Полученные фактические испытательные значения должны соответствовать требованиям ИСО 80000-1:2009, B.3, правило A. Если измеренные значения получены с помощью оборудования, откалиброванного в единицах, отличных от указанных в настоящем стандарте, измеренные значения должны быть преобразованы в единицы настоящего стандарта до округления. Если среднее значение необходимо сравнить с требованиями настоящего стандарта, округление должно выполняться только после расчета среднего значения. Округленные результаты должны соответствовать требованиям соответствующей таблицы для тестируемой классификации.

Если испытание не соответствует требованию(ям), это испытание следует повторить дважды. Результаты обоих повторных испытаний должны соответствовать требованиям. Образцы для повторного испытания могут быть взяты из первичного испытательного образца или из одного или двух новых испытательных образцов. Для химического анализа повторное испытание должно проводиться только для конкретных элементов, которые не отвечают требованиям к испытаниям. Если результаты одного или обоих повторных испытаний не соответствуют требованиям, испытываемый материал считается не отвечающим настоящим техническим требованиям для этой классификации.

В случае если во время подготовки или после завершения испытания четко определено, что установленные или надлежащие методики не были соблюдены при подготовке образца(ов) для испытаний или при проведении испытаний, то испытание считается недействительным, независимо от того, были ли испытания фактически завершены, или результаты испытаний соответствовали или не соответствовали требованиям. Эти испытания должны быть повторены, следуя надлежащим установленным методикам. В этом случае удвоения количества образцов не требуется.

Флюс должен быть зернистым и обладать сыпучестью для свободного перемещения системой подачи флюса. В разных упаковках гранулы по размеру должны быть однородными. Грануляция флюса может быть произведена любым способом.

Флюсы должны поставляться в упаковке. При условии надлежащего транспортирования и хранения, упаковка должна быть достаточно прочной, чтобы обеспечить защиту содержимого от повреждений в соответствии со стандартами.

На упаковке должна быть четко обозначена следующая информация:

a) торговая марка;

b) классификация в соответствии с настоящим стандартом (см. раздел 4);

c) номер производственной партии;

d) масса нетто;

e) производитель или поставщик;

f) диапазон размеров гранул в соответствии с разделом 6;

g) предупреждение о вреде для здоровья и требования безопасности.

Обозначение флюса должно соответствовать примерам, приведенным ниже.

На основании результатов элементного анализа образца флюса определение химического состава проводят, как указано ниже.

Элементы, обнаруженные во флюсе, должны быть преобразованы в следующие оксиды и использованы для определения типа флюса: Al₂O₃, CaO, MgO, MnO, SiO₂, TiO₂ и ZrO₂.

F, обнаруженный во флюсе, должен указываться как CaF₂, а количество CaO рассчитывают по формуле (A.1):

Если полученное значение CaO меньше нуля, то его не учитывают при определении типа флюса.

Специально добавленный во флюс карбонат анализируют, и процентную долю CO₂ по массе используют для определения типа флюса.

Специально добавленное металлическое Fe во флюсе анализируют, и процентное содержание по массе Fe во флюсе используют для определения типа флюса.

Флюс, содержащий плавиковый шпат, магнезит, карбонат и порошок Fe, анализируют в соответствии с таблицей A.1.

Все количество F должно быть преобразовано в CaF₂, а количество CaO должно быть рассчитано по остальной части Ca в соответствии с формулой (A.2):

Все количество Mg должно быть переведено в MgO. Таким образом, состав флюса, применимый для флюса типа CG-I, является таковым, как показано в таблице A.2.

Этот флюс является флюсом типа CG-I в соответствии с таблицей 1.

Общий анализ флюсов, проведенный комиссией IIW II по дуговой сварке и присадочным материалам, показал, что для многих флюсов можно применять более одной классификации [2]. Поэтому нельзя предполагать, что флюсы с одинаковой классификацией будут работать одинаково. Следует также отметить, что конкретные характеристики при применении (или работе) различных флюсов одной и той же классификации могут отличаться.

Сварочные флюсы этого типа содержат значительные количества MnO и SiO₂. Многие флюсы этого типа дают наплавленный металл с высоким содержанием кислорода при ограниченной ударной вязкости. Эти флюсы имеют относительно высокую электропроводность и часто используются для высокоскоростной одно- и многодуговой сварки. Наплавленный металл часто имеет высокую сопротивляемость к образованию пор даже на имеющих ржавчину или сильно отшлифованных поверхностях. Высокие уровни коэффициента перехода, как правило, исключают использование этих флюсов при многопроходной сварке толстостенных деталей.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из CaO, MgO и SiO₂. Группа содержит несколько типов, кислые флюсы имеют самую высокую электропроводность и их часто используют для многопроходной дуговой сварки. Флюсы с высокой степенью основности в этой группе часто используют для многопроходной сварки, где требования к прочности и ударной вязкости более жесткие. Эти флюсы также используют при облицовке и плакировании и могут содержать легирующие элементы.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из CaO, MgO и CaF₂. Карбонаты, которые выделяют газ CO₂ во время сварки, могут снизить содержание азота и уровень диффузионного водорода в наплавленном металле шва. Эти флюсы часто используют при многопроходной сварке или при сварке с большим тепловложением, требующей высокой ударной вязкости наплавленного металла.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из CaO, MgO, CaF₂ и Al₂O₃. Карбонаты, которые выделяют газ CO₂ во время сварки, могут снизить содержание азота и уровень диффузионного водорода в наплавленном металле шва. Эти флюсы часто используют при многопроходной сварке или при сварке с большим тепловложением, требующей высокой ударной вязкости наплавленного металла.

Сварочные флюсы этого типа в основном кальциево-магниевые (CG) с добавлением железного порошка для увеличения производительности сварки. Карбонаты, которые выделяют газ CO₂ во время сварки, могут снизить содержание азота и уровень диффузионного водорода в наплавленном металле шва. Эти флюсы часто используют для сварки толстолистового проката с большим тепловложением, где требования к механическим свойствам не являются жесткими.

Сварочные флюсы этого типа в основном кальциево-магниево-основные (CB) с добавками железного порошка для увеличения производительности сварки. Карбонаты, которые выделяют газ CO₂ во время сварки, могут снизить содержание азота и уровень диффузионного водорода в наплавленном металле шва. Эти флюсы часто используют для сварки толстолистового проката с большим тепловложением, где требования к механическим свойствам не являются жесткими.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из MgO и SiO₂, но с ограниченным количеством CaO и CaF₂. Эти флюсы могут содержать металлические порошки для легирования и особенно подходят для наплавки с получением определенного состава наплавленного металла шва.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из ZrO₂ и SiO₂. Эти флюсы часто используют для высокоскоростной однопроходной сварки тонколистового проката по предварительно очищенной поверхности. Они также могут вносить легирующие элементы.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из TiO₂ и SiO₂. Эти флюсы часто используют в сочетании с проволоками со средним или высоким содержанием марганца. Ударная вязкость наплавленного металла остается ограниченной из-за относительно высокого содержания кислорода. Эти флюсы часто используют для высокоскоростной, двухпроходной, одно- и многодуговой сварки.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из Al₂O₃ и TiO₂. Они доступны в широком спектре металлургической деятельности и основности. Эти флюсы часто используют для высокоскоростной одно- и многодуговой сварки, применительно к тонкостенным конструкциям и угловым сварным швам.

Сварочные флюсы этого типа содержат в основном Al₂O₃ и CaF₂ и ограниченное количество SiO₂, что способствует низкому содержанию кислорода в металле сварного шва. В результате может быть достигнута высокая ударная вязкость наплавленного металла шва, особенно при многопроходной сварке.

Сварочные флюсы этого типа содержат в основном Al₂O₃ и SiO₂, а также MgO и CaF₂. Эти флюсы особенно подходят для различной наплавки.

Сварочные флюсы этого типа содержат в основном Al₂O₃ и основные оксиды. Эта группа охватывает широкий металлургический спектр. Из-за высокого содержания Al₂O₃ жидкий шлак является "коротким". Флюсы этого типа используют в различных областях.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из основных оксидов, сбалансированных значительными количествами SiO₂, Al₂O₃ и ZrO₂. В результате высокой основности шлака можно получить металл шва с низким содержанием кислорода и высокой ударной вязкостью. Флюсы этого типа используют для широкого спектра работ по сварке и наплавке.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из основных оксидов и CaF₂ с относительно низким содержанием SiO₂. Эти флюсы в основном применяют для соединения и плакирования коррозионно-стойких сталей и никелевых сплавов в сочетании с легированной проволокой.

Сварочные флюсы этого типа состоят в основном из основных оксидов с относительно низким содержанием SiO₂. В результате высокой основности шлака можно получить металл шва с очень низким содержанием кислорода и высокой ударной вязкостью. Флюсы этого типа используют для широкого спектра применения для одно- и многодуговой сварки и плакирования, включая электрошлаковую сварку.

Другие композиции, не указанные в B.1 - B.16.

Диапазоны химического состава не указаны, поэтому два флюса с одинаковой "Z"-классификацией могут значительно отличаться.