1.5.4 Ручная дуговая сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
Сварка может выполняться как на переменном токе, так и на постоянном. Для ответственных конструкций применяется сварка на постоянном токе. Для указанных сталей разработано много марок сварочных электродов.
Диаметр стержней электродов 2÷5мм. Сварка в положениях, отличных от нижнего, ведется электродами диаметром до 4мм включительно. Сила сварочного тока Iсв выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, диаметра электрода, положения сварки и может приблизительно рассчитываться по формуле:
[A]
где:
k=30-45
dэл – диаметр электрода в мм
В судостроении в основном применяется сварка на постоянном токе обратной полярности, т.е. «+» на электроде. Используются электроды с основным типом покрытия, обеспечивающим получение качественных сварных швов. Швы по составу соответствуют спокойной, хорошо раскисленной стали, отличаются повышенной прочностью, пластичностью и ударной вязкостью, не склонны к старению, не склонны к горячим трещинам. Электроды с основным покрытием называют низководородными, поэтому сварные соединения не склонны к холодным трещинам. Сварка должна вестись короткой дугой. Электроды перед сваркой должны быть прокалены для удаления влаги из покрытия.
Наиболее употребительные в судостроении электроды марок: УОНИИ-13/45А, УОНИИ-13/55, ИТС-4.
1.5.5 Автоматическая сварка под флюсом.
Автоматическую сварку под флюсом преимущественно выполняют сплошной электродной проволокой диаметром 3÷6мм переменным или постоянным током. Применяется также сварка (наплавка) лентой.
Равнопрочность соединения достигается подбором сварочных проволок, флюсов, выбором режимов и техники сварки.
При сварке низкоуглеродистых сталей в большинстве случаев применяют флюсы АН-348А и ОСЦ-45 и низкоуглеродистые сварочные проволоки Св-08 и Св-08А.
При сварке низколегированных сталей применяют те же флюсы АН-348А и ОСЦ-45 и электродные проволоки Св-10Г2, Св-10ГА, Св-08ГСМТ и др.
Режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей не отличатся. Сила сварочного тока Iсв выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, вида разделки свариваемых кромок, диаметра электродной проволоки и находится в пределах 400-1000А.
1.5.6 Механизированная сварка в защитных газах.
При механизированной сварке плавящимся электродом низкоуглеродистых и низколегированных сталей для защиты расплавленных электродного металла и металла сварочной ванны используют углекислый газ. Реже используют смеси углекислого газа с аргоном, т.к. это дороже.
При полуавтоматической (механизированной) и автоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют сварочную проволоку диаметром 0,8, 1,0. 1,2мм, а при сварке швов, расположенных в нижнем положении – проволоку диаметром 1,2, 1,6, 2,0, 3,0мм.
Для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей применяется одни и та же кремнемарганцовистая проволока марки Св-08Г2С.
Структура и свойства металла швов и околошовной зоны зависят от электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки, т.е. термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва. Влияние этих условий и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.
На свойства сварного шва влияет качество углекислого газа. При повышенном содержании влаги, азота и водорода в газе в сварных швах могут образовываться поры. Поэтому для сварки используются сварочные сорта углекислого газа. Применение пищевого углекислого газа не допускается из-за повышенного содержания в нем влаги.
Типичные режимы сварки наиболее употребляемой проволокой Ø1,2мм:
- вылет электрода – 10÷15мм,
- ток сварки - 90÷260А
- напряжение дуги – 18÷28В.
При механизированной сварке в защитных газах применяются также порошковые проволоки. Имеется большое количество современных марок отечественных и импортных порошковых проволок для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Отличаются они способом изготовления и качеством наполнения сердцевины порошком.