Сварочные материалы. Сварочная проволока

Для сварки плавящимся электродом и наплавки применяются:

проволока стальная сварочная (ГОСТ 2246-70);

проволока стальная наплавочная (10543-75);

проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 7871-63);

прутки чугунные для сварки и наплавки (ГОСТ 2671-70);

порошковая проволока (по техническим условиям);

голая сплошная легированная проволока (по техническим условиям).

Проволоку стальную сварочную применяют при изготовлении покрытых электродов для ручной дуговой сварки, для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом и в среде защитных газов, а также в качестве присадочного металла при газовой сварке, аргонодуговой и других видов сварки.

По марке проволоки можно судить о её химическом составе согласно условному обозначению содержания основных элементов в стандартах на марки стали. Аналогично расшифровывается тип электрода, гарантирующий химический состав металла шва.

После букв СВ (сварочная) стоят цифры, которые показывают среднее или примерное содержание углерода в сотых долях процента, буквы и цифры показывают среднее содержание того или иного элемента в процентах.

Наибольшее распространение в промышленности получили низкоуглеродистые проволоки СВ-08, СВ-08А, СВ-08ГА, СВ-10ГА и низколегированная СВ-08Г2С. Следует заметить, что есть ещё сварочная проволока СВ-08АА, которая отличается от проволоки СВ-08А более низким содержанием серы и фосфора . Буква А в конце условных обозначений марок низкоуглеродистой и низколегированной проволоки указывает на повышенную чистоту металла по содержанию серы и фосфора. Проволока СВ-08А имеет пониженное содержание серы и фосфора.

Защитный газ

Углекислый газ ― бесцветный газ, со слабым запахом. При увеличении давления превращается в жидкость, которую называют углекислотой, а при сильном охлаждении затвердевает, которого называют „сухой лёд”. Для сварки применяют пищевой углекислый газ и сварочный 1-го и 2-го сортов с объёмным содержанием чистого газа соответственно не менее 98.5, 99.5 и 99.0 %.

Газ получают из известняков, кокса, антрацита методом выжигания в специальных печах из природных и котельных газов и другими способами.

Аргон ― инертный газ, без цвета и запаха, тяжелее воздуха, чем обеспечивает надёжную защиту сварочной ванны. Аргон делится на сорт:

• аргон газо-подобный и редкий, первого сорта для плазменной резки и сварки плавящимся электродом.

• аргон высокой частоты ― редкий первого сорта, редкий второго сорта и газо-подобный.

Аргон высокого качества используется для сварки титановых сплавов, циркония, молибдена и других активных металлов и сплавов. Аргон первого сорта предназначен для сварки алюминиевых и магниевых сплавов; аргон второго сорта для сварки деталей из чистого алюминия, нержавеющих и жаростойких сплавов. Сохраняют и трансформируют аргон в железных цельнотянутых баллонах.

Режим полуавтоматической сварки

полуавтоматический сварка газ ток

При разработке технологии автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом необходимо учесть особенности соединения и подготовки кромок под сварку, а также возможность выполнения сварки по различным вариантам.

Выбранные режимы должны обеспечить сплошной провар при сварке стыковых соединений и получение шва заданного катета при сварке тавровых и угловых соединений. Во всех случаях режимы сварки должны обеспечить хорошее формирование швов. При выборе режимов автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом необходимо учитывать большое число различных факторов, влияющих на формирование и механические свойства сварных швов.

Форма сварных швов и форма проплавления (провара) характеризуются: глубиной проплавления основного металла; шириной проплавления или шириной шва; высотой валика (утолщения); коэффициентом формы провара; площадью зоны проплавления; площадью зоны наплавки; отношением, определяющим долю основного металла в формировании шва.

Изменение режима сварки и других технологических факторов по-разному влияет на размеры сварных швов.

С увеличением силы тока при постоянном диаметре электродной проволоки увеличивается количество тепла, вводимого в изделие, и количество расплавляемого основного металла, а также возрастает сила дутья (давление газов) дуги, что способствует вытеснению металла из-под дуги и ее углублению в основной металл. Благодаря этому увеличивается глубина проплавления основного металла и доля участия его в формировании шва. Вследствие значительного «погружения» дуги в основной металл ширина шва возрастает мало. Объем расплавляемого электродного металла увеличивается, что обусловливает увеличение утолщения шва.

Изменение плотности тока заметно влияет на глубину и ширину проплавления (для электрода одного и того же диаметра при увеличении тока). Однако плотность тока изменяется и при постоянном сварочном токе, но при изменении диаметра электрода.

С увеличением плотности тока глубина проплавления и утолщение шва увеличиваются почти линейно; ширина проплавления увеличивается в меньшей степени и после определенного предела даже уменьшается.

Увеличение напряжения связано с удлинением дуги; при этом возрастает доля тепла, идущего на плавление флюса. Увеличение полости, в которой горит дуга, ведет к увеличению ширины проплавления и некоторому уменьшению глубины проплавления и утолщения шва. Увеличение скорости сварки уменьшает время теплового воздействия дуги на основной металл, в результате чего снижаются глубина и особенно ширина проплавления.

Электрод в продольной плоскости по оси шва может быть перпендикулярен шву или может иметь наклон - «углом назад» или «углом вперед». Процесс сварки углом назад мало отличается от сварки вертикальным электродом. Для сварки же с наклоном электрода углом вперед характерны следующие особенности: тепло рассеивается впереди дуги, металл из-под дуги вытесняется слабее, глубина проплавления уменьшается, но зато свариваемые кромки прогреваются сильнее, что устраняет опасность не сплавления шва с основным металлом на больших скоростях сварки (более 80-100 м/час).

Изменение вылета электрода в практически возможных пределах (30-50 мм) не влияет на размеры шва.

Наклоняя изделия, сварку можно производить «на спуск» или «на подъем». При сварке на спуск жидкий металл подтекает под дугу и уменьшает глубину проплавления основного металла. При сварке на подъем сила тяжести способствует вытеснению жидкого металла из-под дуги: дуга погружается глубже в основной металл и глубина проплавления увеличивается, а ширина уменьшается.

Правильное формирование швов возможно при угле наклона шва к горизонту в продольном направлении не свыше 8-10°. Угол наклона изделия в поперечном направлении (поворот шва) не должен превышать 10-20°.

Так как на размеры шва оказывают влияние многие факторы, для ускорения выбора режимов сварки, как правило, используют заранее разработанные таблицы, составленные на основании большого количества опытов. Однако такие таблицы имеют частное значение и не позволяют в общем виде представить связь между параметрами режима сварки и размерами шва.

По условиям правильного формирования шва скорость автоматической сварки должна лежать в пределах 12-75 м/час, а полуавтоматической 10-40 м/час. Нужно, однако, учитывать, что скорость 30-40 м/час при полуавтоматической сварке допустима только на коротких швах (из-за быстрой утомляемости сварщика).

Необходимо иметь в виду, что судовые конструкции, как правило, не кантуются и швы тавровых соединений выполняются наклонным электродом. При этом качественное формирование шва за один проход получается при сварке шва катетом не более 8-9 мм. Швы с большими катетами выполняют за несколько проходов, исходя из следующих практических данных: швы катетом 9-14 мм следует варить за 2 прохода, швы катетом 15-16 мм за 3 прохода и швы катетом 17-20 мм за 4 прохода.