Материал для сварки, обоснование их выбора.

Для дуговой сварки труб из углеродистых и низколегированных сталей применяют следующие сварочные материалы: для ручной сварки — покрытые металлические электроды (ГОСТ 9466—75 и ГОСТ 9467—75); для механизированной сварки — флюсы (ГОСТ 9087—81), углекислый газ С02 (ГОСТ 8050—85), проволоку стальную сварочную (ГОСТ 2246—70).

ГОСТы регламентируют качественные показатели материалов, область их применения, технологические свойства, правила испытаний, упаковку, маркировку, транспортирование, хранение и объем сопроводительной документации.

Основным показателем электродов является тип (Э42, Э50, Э50А и др.), который определяет прочностные характеристики металла шва. Типу электродов соответствует одна или несколько марок, характеризующих химический состав покрытия, марку стали стержня, технологические свойства

Флюсы для дуговой сварки бывают плавленые и керамические (с буквой «К» в названии марки). Буква «А» в конце названия типа электродов, флюсов показывает на их улучшенные показатели по вредным примесям.

В зависимости от вида дуговой сварки и марки стали труб рекомендуются соответствующие сочетания флюсов и сварочных проволок для комбинированных методов сварки.

Шлакообразующие материалы, основной задачей которых является создание шлакового покрова, защищающего расплавленный металл от атмосферного воздуха. Шлаки, образующиеся в результате расплавления этих материалов, являются той средой, в которой протекают металлургические процессы, и наряду с этим сами активно участвуют в них. Наиболее часто применяемыми шлакообразующими материалами служат: марганцевая руда, гематит, гранит, мрамор, кварц, рутил и др.

Для придания шлаку жидкотекучести, подвижности в его состэве должны находиться флюсующие вещества (плавни), обеспечивающие оптимальное значение вязкости шлака в определенном интервале температур. Короткие шлаки с требуемой температурой размягчения и интервалом плавления образуются при введении в состав электродного покрытия плавикового шпата, титаносодержащих руд, полевого шпата и др.

Газообразующие материалы, служащие для создания газовой защиты зоны сварки от атмосферного воздуха. Таковыми являются как различные органические вещества (крахмал, декстрин, целлюлоза и др.), так и минералы, которые при нагрезании диссоциируют с образованием газов (мрамор, магнезит и др.).

Раскисляющие материалы, в качестве которых при электрической дуговой сварке чаще всего используются ферросплавы элементов, обладающих достаточно высоким сродством к кислороду и другими качествами. Такими материалами являются: ферросилиций, ферротитан, ферромарганец, реже — ферроалюминий. Для диффузионного раскисления состав покрытия подбирается таким образом, чтобы поступающая в шлак закись железа связывалась в нем в силикаты или титаниты и тем самым способствовала непрерывному переходу FeO из металла ванны в шлак.

Легирующие материалы, задачей которых является легирование металла шва определенными элементами для придания требуемой технологической и эксплуатационной прочности. В качестве легирующих, как правило, используются соответствующие ферросплавы, иногда чистые металлы.

Стабилизирующие материалы, т. е. такие, которые содержат элементы с низким потенциалом ионизации (кальций, калий, натрий и др.) и снижают эффективный потенциал ионизации. Стабилизирующими материалами являются мел, мрамор, поташ, полевой шпат и др.

Цементирующие материалы, т. е. такие, на которых делается замес шихты с тем, чтобы после высыхания эти вещества скрепляли покрытие и придавали ему нужную прочность. В качестве цементирующего материала чаще всего используется жидкое стекло.

Формовочные добавки — вещества, придающие обмазочной массе лучшие кроющие свойства. В качестве формовочных добавок обычно применяется бентонит, иногда каолин, декстрин и др. Группа электродов для сварки углеродистых сталей весьма многочисленна. Многообразие марок электродов этой группы объясняется следующим образом:стремлением разработчиков улучшить сварочно- технологические свойства электродов, которые невозможно оценивать количественно путем измерений. Важнейшие характеристики группы электродов для сварки углеродистых сталей: прочностные и пластические свойства металла шва, а иногда также результаты дополнительных испытаний; вид электродного покртия, обусловливающего гигиеничесие характеристики, количество водорода и неметаллических включений в металле, стабильность горения дуги, склонность к образованию пор, производительность процесса сварки. Одна из главных характеристик электрода для сварки углеродистых сталей: временное сопротивление. Этот показатель позволяет судить о соответствии прочности металла сварного шва и свариваемой стали. Следует помнить, что использование электродов с большим временным сопротивлением, чем у свариваемой стали, может привести к концентрации сварочных напряжений в сварных швах, что отрицательно отразится на работоспособности сварной конструкции. ГОСТ 9467-75 стандартизировано 9 типов электродов для сварки углеродистых сталей: Э38, Э42, Э46, и Э50-для сталей с временным сопротивлением, Э42А, Э4А6 и Э50А- для тех же сталей, когда к металлу сварных швов бывают повышенные требования; Э55, и Э60-для сталей с временным сопротивлением от 490 до 590 МПа.