Основы сварочного дела

Сварочная проволока

Для заполнения шва в зону дуги вводят присадочный металл в виде прутка или проволоки. При ручной дуговой сварке применяют плавя­щиеся электроды в виде прутков или стержней с покрытием. При ме­ханизированной сварке используют электрод в виде проволоки, намотан­ной на кассету.

Стальная холоднотянутая про­волока, идущая на изготовление электродов или применяемая как сва­рочная проволока, изготовляется по ГОСТ 2246 — 70 следующих диамет­ров: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм. Проволока поставляется в мотках (бухтах) из одного отреза. Проволока первых семи диаметров предназначена в основном для полу­автоматической и автоматической сварки в защитном газе. Для автома­тической и полуавтоматической сварки под флюсом применяют проволоку диа­метром 2...6 мм. Проволока диа­метром 1,6...12,0 мм идет на изготов­ление стержней электродов. Поверх­ность проволоки должна быть глад­кой, чистой, без окалины, ржавчины, грязи и масла.

По химическому составу ГОСТ 2246—70 устанавливает три основные группы марок сварочной проволоки: низкоуглеродистые (6 марок) с содер­жанием углерода не более 0,12%, предназначенные для сварки низкоуг­леродистых, среднеуглеродистых и не­которых низколегированных сталей; легированные (30 марок) для сварки низколегированных, конструкционных и теплостойких сталей; высоколеги­рованные (39 марок) для сварки хромистых, хромоникелевых, нержа­веющих и других высоколегирован­ных сталей. Химический состав неко­торых марок сварочной проволоки приведен в табл. 9.

Проволока маркируется индексом Св (сварочная) и следующих за ним букв и цифр. Буквами обозна­чены химические элементы, содержа­щиеся в металле проволоки: А — азот (только в высоколегированных прово­локах), Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, М — молиб­ден, Т — титан, Ю — алюминий, Ц — цирконий и др. Первые две цифры, следующие за индексом Св указы­вают содержание углерода в сотых долях процента, а цифры после букв — содержание данного элемента в про­центах. Отсутствие цифры после буквенного обозначения легирующего элемента означает, что этого элемен­та в проволоке менее одного процен­та. Буква А на конце обозначений марок низкоуглеродистой и легирован­ной проволоки указывает на понижен­ное содержание вредных примесей (серы и фосфора). Например, свароч­ная проволока марки Св-08ХГ2С содержит 0,08% углерода, до 1% хро­ма, до 2% марганца и до 1 % крем­ния.

Содержание углерода в сварочной проволоке не превышает 0,12—0,15% (за редким исключением), что сни­жает склонность металла шва к га­зовой пористости и образованию твердых закалочных структур. Содер­жание кремния в углеродистой прово­локе составляет менее 0,03%, так как наличие кремния способствует образо­ванию при сварке пор в металле шва. Допустимое содержание серы и фосфора также ограничено (0,04% каждого элемента), так как они даже при малой концентрации способствуют образованию трещин в сварном шве.

Медь и ее сплавы сваривают проволокой и прутками из меди и сплавов на медной основе (ГОСТ 16130—72). Алюминий и алюминиевые сплавы сваривают сварочной проволо­кой из алюминия и его сплавов (ГОСТ 7871—75). Для сварки других металлов и сплавов применяют сва­рочную проволоку или стержни, изго­товленные либо по ГОСТу на свари­ваемый металл, либо по техниче­ским условиям.

Вместо дорогостоящей легирован­ной сварочной проволоки успешно применяют порошковую электродную проволоку. Ее изготовляют из сталь­ной ленты, свернутой в трубочку, внутрь которой помещают шихту (порошок), состоящую из смеси фер­росплавов, железного порошка и гра­фита. Диаметр порошковой проволоки

2,5.. .5 мм. Состав шихты подбирают так, чтобы образовавшийся от рас­плавленных оболочки и шихты жидкий сплав имел после охлаждения хими­ческий состав и свойства, установлен­ные для металла шва. Сварку порош­ковой проволокой производят от­крытой дугой, под флюсом или в защитных газах. При строительно­монтажных работах применяют порошковую проволоку марок ПЛ­АНІ, ПП-АН2, ПП-АНЗ, ПП-ДСК. Они позволяют получать металл шва с высокими механическими свой­ствами.

В настоящее время получил при­менение разработанный Институтом электросварки им. Е. О. Патона способ сварки самозащитной проволокой, т. е. сплошной легированной проволокой без защитной среды (открытой дугой). Этот способ основан на использова­нии специальных электродных прово­лок, содержащих раскисляющие и стабилизирующие элементы. Обычно при сварке открытой дугой проис­ходит выгорание марганца и кремния, а металл шва обогащается кислоро­дом и азотом. При сварке специаль­ной для данного способа легированной проволокой происходит компенсация выгорания марганца и кремния за счет повышенного их содержания в металле. проволоки. Металл про­волоки содержит также алюминий, титан, цирконий и церий. Эти элементы обеспечивают хорошее рас­кисление металла сварочной ван­ны, образуя соединения, переходящие в шлак. Кроме того, эти элементы

n>HN> 03 — <Т> Т» —

о о оо co Vo о Vo О © д р о

о о о о о

;8g

о о о о о

ОС ООО 00 ОО СП СП СП

О о о о о о о о to to to to

СП СП СП СП

о о о о

О ООО

to to to to

СП СП СП СП

о о о о о о ООООоо СО to to to W 4*. О СП СП о о о

о о о о о о о о о о to to со to со

СП СП О СП О о о оо О ООО со to со to

о СП о СП © О о о о о о о

to СО СО со СП © © © poo©©© о о о о о о

СО СО со to со 4*> ©©©©©©

связывают азот, нейтрализуя его вред­ное действие на пластичность и вяз­кость металла. Церий и цирконий по­вышают ударную вязкость и пластич­ность металла шва, а также способствуют устойчивому процессу сварки и уменьшению разбрызгивания металла. Этим способом можно произ­водить сварку в углекислом газе постоянным током прямой полярности, что позволяет значительно повысить коэффициент наплавки и производи­тельность сварки.

Диаметр стерж - соба применяют проволоки марок Св-20ГСТЮА и Св-15ГСТЮЦА (табл. 9).