Effect of flux composition on the percentage elongation and tensile strength of welds in submerged arc welding

This experimental study reveals the effects of CaF₂, FeMn and NiO additions to the base fluxes on tensile strength and percentage elongation of the weld metal. The aim of this study is to develop suitable flux for mild steel for high tensile strength, impact strength and ductility. Bead on plate welds were made using submerged arc welding process. Mathematical model for percentage elongation and UTS of mild steel welds were made. The elements transfer to the welds have been correlated with the above mechanical performance characteristics. The effect of oxygen content on weld elongation and UTS also has been deduced. This study shows that CaF₂ and NiO are the significant factors for tensile strength while FeMn is not significant for tensile strength. However, for elongation besides CaF₂, the interaction of CaF₂ and FeMn was also found significant. The effects of basicity index of the flux and carbon equivalent of the welds on tensile strength and percentage elongation of the welds have also been evaluated.

W studium eksperymentalnym, przedstawionym w pracy, pokazano wpływ domieszek CaF₂, FeMn i NiO do podstawowego składu topnika na wytrzymałość na rozciąganie i procentowe wydłużenie metalu spawu. Celem studium było opracowanie topnika odpowiedniego dla stali niskowęglowej, który zapewnia wysoką wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na udary i plastyczność. Ściegi spawów wykonano metodą spawania łukiem krytym. Opracowano model matematyczny wydłużenia procentowego i wytrzymałości na rozciąganie (UTS) dla spawów ze stali niskowęglowej. Zbadano korelację między wymienionymi charakterystykami mechanicznymi a transferem pierwiastków do spawu. Wyznaczono także wpływ zawartości tlenu na wydłużenie spawu i ostateczną wytrzymałość na rozciąganie. W badaniach doświadczalnych wykazano, że domieszki CaF₂ oraz NiO są istotnymi czynnikami wpływającymi na wytrzymałość na rozciąganie, podczas gdy domieszka FeMn nie ma istotnego wpływu. Oceniono także wpływ współczynnika zasadowości topnika i równoważnika węglowego spawu na wydłużenie procentowe spawu.