ГлавнаяРазноеПроволока порошковая сварочная

Сварочная проволока: основные характеристики. Проволока порошковая сварочная


Сравнение сплошной и порошковой сварочной проволоки

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 25Следующая ⇒

Сварочная проволока делится на два, самых распространённых, типа - сплошная и порошковая. Применяется и тот, и другой тип проволоки для сварки необычайно широко. Её используют для чугуна, стали, алюминия, силумина, вольфрама, бронзы, меди, для наплавки защитного слоя на поверхности деталей. В промышленности широко используется и тот и другой тип проволоки. Сплошная проволока обычно имеет медное покрытие и может использоваться при условии применения инертного газа. Порошковая сварочная проволка - изготавливается путём завальцовки металлической полосы, а затем раскатки её в ленту и добавлением флюса. По сравнению с цельнометаллической сварочной проволокой, порошковая обладает неоспоримыми преимуществом. Благодаря тому, что внутри неё находится флюс, при проведении сварочных работ образуются защитные газы, позволяющие использовать порошковую сварочную проволоку без применения дополнительного оборудования. Это существенно сказывается на скорости сварочных работ. Она более выгодна по сравнению с цельнометаллической даже в том случае, когда всё-таки приходится использовать защитный газ, в связи с тем, что в отличии от сплошной сварочной проволоки, требующей для своего применения дорогостоящий аргон. Порошковой же, для обеспечения качественной сварки, достаточно в качестве защитного, использовать несоизмеримо более дешевый углекислый газ. Но наряду с бесспорными преимуществами порошковая сварочная проволока имеет и ряд довольно существенных недостатков ограничивающих её применение.Во первых: для её применения необходимо использовать на порядок более качественные (следовательно, более дорогие) механизмы подачи в сварочных автоматах и полуавтоматах.Во вторых: при малейших деформациях порошковой сварочной проволоки становится невозможным дальнейшее её использование. И чтобы продолжить работу, её необходимо извлечь из автомата и заменить. В третьих: Чтобы получить качественное соединение, предварительно необходимо очень тщательно зачистить место будущей сварки. Поэтому не столь требовательная к соблюдению технологий цельнометаллическая омеднённая проволока сохраняет популярность и в наши дни.

Сварочная проволока : Св-08, Св-08А диаметров 2-6 мм поставляется в большегрузных бухтах 1-1,4 тн. Внешний диаметр бухты 830-850 мм, высота бухты 700-1000 мм Остальная проволока поставляется в мотках:До 1 мм вес мотка до 15 мм, внешний диаметр 220-260мм, толщина мотка 60-80мм Свыше 1 мм проволока поставляется в мотках по 80-120 кг, внешний диаметр мотка 630-730 мм, толщина мотка 160-180 мм Омедненная проволока поставляется в мотках и на кассетах по 5-15-18 кг. Внешний диаметр кассеты для 5кг – 200 мм, для остальных-300 мм, внутренний диаметр 5 и 15 кг кассеты 51 мм, для 18 кг - 180 мм Ширина кассеты для 5кг – 53 мм, для остальных кассет 89мм.

Защитные газы для сварки. Защитные пасты и флюсы

Для газовой защиты расплавляемого при сварке металла применяют инертные газы (аргон, гелий), не вступающие в реакцию с металлом, и активные газы (углекислый газ, азот, водород), защищающие расплавленный металл от воздуха, но вступающие в реакцию с металлом.

Инертные газы обеспечивают хорошую защиту свариваемого металла от воздуха и используются для сварки высоколегированных нержавеющих сталей и цветных металлов. Наиболее широко применяются аргон и в меньшей степени гелий как более дорогой. Углекислый газ хорошо защищает от воздуха расплавляемую при сварке низкоуглеродист} ю, низколегированную и легированную стали некоторых марок, но он вступает во взаимодействие с расплавленным металлом. При сварке используют также смеси, содержащие 75—85 % СО2 и 25—15 % О2, и двойные смеси, состоящие из 25—50 % СО2 и 75— 50 % Аг, а также тройные смеси, состоящие из 75 % Аг, 20 % СО2 и 5 % О2.

Азот используют для сварки меди и се сплавов, так как он не реагирует с медью и хорошо защищает металл от воздуха.

Водород используют в смеси с аргоном для сварки никеля в целях лучшего очищения наплавленного металла от кислорода. Смеси газов улучшают технологические характеристики процесса сварки, Добавление в С02 15—25 % кислорода усиливает окисление водорода, попадающего в шов из ржавчины, влаги и жировых загрязнений, и повышает стойкость металла шва к образованию пор и трещин. При сварке в смеси Аг + СО2 и Аг + О2 + СО2 происходит меньшее окисление элементов металла.

Применяемые для сварки газы хранят, транспортируют и используют в стальных баллонах, в которых они находятся под давлением 15 МПа. Баллоны— это стальные цилиндрические сосуды с днищем и горловиной, в которой сделано конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается вентиль. Вентиль закрывают металлическим колпаком на резьбе, предохраняющим вентиль от повреждения при транспортировке. Наиболее распространены баллоны объемом 0,04 м3. При давлении газа 15 МПа баллон вмещает примерно б м3 газа. Исключением являются сжиженные или растворенные газы: углекислый газ, ацетилен, пропан-бутан. Углекислый газ заполняют и транспортируют в баллонах в жидком состоянии под давлением 5—б МПа; летом в баллон объемом 0,04 м3 заливают 0,025 м3 жидкой углекислоты, а зимой 0,03 м3. При испарении в процессе работы из этого количества жидкого СО2 получается соответственно 12,6 и 15,12 м3 газа. При газификации углекислоты, поставляемой в баллонах, между баллоном и редуктором устанавливают подогреватель, предохраняющий от образования пробок из твердого ССЬ. Согласно требованиям ГОСТа, баллоны для газа в целях быстрого опознания их содержимого и для предотвращения коррозии окрашиваются в разные цвета и имеют надписи. Кислородный баллон окрашивают в голубой цвет, ацетиленовый — в белый, баллоны для углекислого газа, азота и воздуха — в черный цвет с соответствующей надписью желтой краской, для аргона — в серый цвет с зеленой надписью, для гелия — в коричневый цвет с белой надписью, для водорода — в темно-зеленый цвет с красной надписью.

Для разделительной и поверхностной резки используют следующие газы: для кислородной — кислород, ацетилен, пропан-бутан или пары керосина, для воздушно-дуговой — воздух, для плазменной — аргон, азот, кислород, воздух. При эксплуатации баллонов со сжатыми или сжиженными газами необходимо соблюдать установленные правила безопасности: транспортировать их можно только в специ-атьно оборудованных машинах, при этом не допускается совместная перевозка на одной машине баллонов с кислородоА! и с горючими газами и жидкостями; хранить баллоны следует раздельно; при перевозке и передвижении по строительной площадке не допускаются удары по баллонам, так как это может вызвать их взрыв; при отборе газа необходимо оставлять в баллоне давление газа не менее 0,05 МПа; не допускается загрязнение маслом или другими жиросодержащими веществами кислородных баллонов, их вентилей и другой кислородной аппаратуры, так как кислород, соединяясь с масляными веществами, может вызвать возгорание и взрыв.

При ручной дуговой сварке угольным и вольфрамовым электродами применяют флюсы-пасты. Для сварки меди имеется значительное количество составов таких флюсов

При сварке меди толщиной 2—б мм вольфрамовым электродом в аргоне применяют активирующую флюс-пасту АН-М15. Для сварки титана вольфрамовым электродом в аргоне применяют флюсы АНТ-17А; для сварки низколегированных сплавов титана с присадочной проволокой — АНТ-23А и для сварки средне- и высоколегированных сплавов с присадочной проволокой — ФАН-1.

При сварке алюминия и его сплавов угольным или графитизировакньы электродом используют флюс-пасту АФ-4А, содержащую NaCl 28 %, КС1 50 %; LiCl 14 % и NaF8 %. Эта смесь разводится водой и после нанесения на электрод и металл просушивается; хранить ее в разведенном состоянии можно не более 8—10 ч.

Сварочные флюсы

По способу производства сварочные флюсы подразделяют на плавленые, керамические и плавлено-керамические.

Плавленые флюсы получают методом расплавления компонентов с после последующей их грануляцией или дроблением застывшей массы. Керамические получают путем смешивания сухих компонентов флюса, добавления в полученную смесь связующего элемента (как правило, жидкого стекла) и последующую ее грануляцию. Процесс производства плавлено-керамических флюсов включает в себя оба метода изготовления.

К сожалению, в СССР керамические флюсы широкого распространения не получили и их применение в основном ограничивалось наплавочными работами, т.к. через него можно было производить дополнительное легирование наплавляемого слоя [1], хотя за рубежом наблюдается значительный приоритет в применении данных типов флюсов, особенно для ответственных конструкций. Могу предположить, что в первую очередь это было связано с гораздо более высокими требованиями, предъявляемыми к компонентам данных флюсов, особенно по их гранулометрическому составу, а также отсутствием необходимого оборудования, позволяющего точно их дозировать, смешивать и сепарировать. После развала Советского Союза почти все производство флюса осталось в Украине. По причине отсутствия производственной базы серьезными разработками флюсов в России практически ни кто не занимался. Период спада промышленного производства в России и Украине также привел к застою в разработке современных марок сварочных флюсов. На сегодняшний день наше отставание по этому направлению от ведущих мировых стран исчисляется десятилетиями. За это время были разработаны не только новейшие марки керамических флюсов общего и узкоспециализированного назначения, но и сняты с производства те, о которых наша промышленность в 80-х годах могла только мечтать. К сожалению, все эти годы основная задача наших промышленных предприятий состояла в том, чтобы выжить. И если вопросы обновления устаревшего оборудования вопрос медленно, но двигались, то вопросами применения современных сварочных материалов практически никто не задавался. В настоящее время у подавляющего числа наших машиностроительных предприятий сложилось устойчивое мнение, что флюс типа АН-348 является вершиной инженерной мысли, и не нечего искать добра от добра.

Сравним свойства плавленых и керамических флюсов с различных точек зрения:

Читайте также:

lektsia.com

Выбор порошковой проволоки

Зачем нужна порошковая проволока, если можно использовать более дешевую сплошную? Строение порошковой проволоки позволяет ей обеспечить параметры, недоступные для обычной проволоки сплошного сечения. Во многих условиях, например, при вертикальной сварке на подъем или в нижнем положении, работе с оцинкованной сталью или другими видами трудносвариваемой стали порошковая проволока оказывается намного производительнее и эффективнее.

Хотя процесс сварки проволокой сплошного сечения в среде защитных газов (MIG/MAG) все еще остается очень популярным, простым и эффективным процессом для многих задач, она имеет свои ограничения и недостатки. Например, процесс MIG/MAG имеет достаточно низкую скорость при сварке в сложных пространственных положениях. В таком случае она возможна методом переноса металла короткими замыканиями, который ограничен многими сварочными кодексами из-за большого риска недостаточного сплавления, или импульсным переносом, для которого требуется особый источник питания и идеально чистая рабочая поверхность.

Возможность добавлять различные вещества внутрь проволоки позволяет регулировать многие ее характеристики. Шлакообразующие вещества помогают защитить сварочную ванну от воздействия окружающего воздуха, обеспечить ей опору и придать шву нужную форму. Железный порошок увеличивает производительность наплавки. Легирующие элементы позволяют образовать низколегированное наплавление или улучшить механические свойства. Раскислители и флюсующие добавки служат для улучшения свойств наплавленного металла.

 

 

 

Газозащитная порошковая проволока (FCAW-G) впервые была выпущена на рынок в 1957 году. Самозащитная порошковая проволока (FCAW-S) появилась несколько позднее, около 1961 года.

Составляющие сердечника газозащитных проволок позволили достигнуть параметров, невозможных для сплошной проволоки. Так как газовая защита обеспечивается газом из внешнего источника, составляющие сердечника можно подобрать так, чтобы максимально улучшить тот или иной параметр сварки, например, добиться стабильного струйного переноса металла при использовании 100% CO2 или в два раза увеличить скорость сварки в вертикальном положении.

Самозащитные проволоки, напротив, сами обеспечивают газовую защиту. Составляющие сердечника включают газообразующие и шлакообразующие вещества, а также соединения для улучшения состава сварочной ванны. Главное преимущество самозащитной порошковой проволоки заключается в ее простоте. Ее можно использовать под открытым небом даже при сильном ветре, причем без необходимости в дополнительном газовом оборудовании.

Существует несколько популярных типов порошковой проволоки, которые обладают различными преимуществами:

Для полуавтоматической сварки в сложных пространственных положениях лучше всего подходит проволока класса E71T-1. Ее быстрозастывающий шлак рутилового типа обеспечивает высокую производительность наплавки при сварке на подъем до 3 кг/час, недоступную ни для одного другого процесса полуавтоматической сварки. Кроме того, проволока E71T-1 также обеспечивает стабильную сварочную дугу и минимальное разбрызгивание даже при использовании 100% двуокиси углерода. Чтобы сделать дугу еще более стабильной и упростить сварку в сложных пространственных положениях, можно использовать газовые смеси аргон/CO2. Именно по этим причинам E71T-1 стала самой популярной порошковой проволокой в мире. Эта проволока рекомендуется для судостроения, сварки конструкционной стали и других задач общего назначения.

Для полуавтоматической сварки в сложных пространственных положениях без использования защитного газа эффективнее всего оказываются проволоки типа E71T-8. Проволока NR®-232 от компании Lincoln Electric обеспечивает производительность наплавки до 2 кг/час. При вертикальной сварке на подъем она оказывается на 50% быстрее, чем другие проволоки типа E71T-8. Так как эта проволока самозащитная, ее часто используют под открытым небом и для сварки металлоконструкций в монтажных условиях.

Для полуавтоматической сварки пластин большой толщины в нижнем положении рекомендуются проволоки типа E70T-4. Они обеспечивают самую высокую производительность наплавки среди всех проволок для полуавтоматической сварки — до 18 кг/час. Эта проволока широко применяется для сварки толстопрофильных материалов, когда к ним не предъявляются требования по ударной вязкости. Эта проволока также самозащитная и поэтому может легко использоваться под открытым небом.

Самую высокую производительность наплавки среди газозащитных проволок обеспечивает тип E70T-1. Они имеют несколько меньшую производительность до 14 кг/час по сравнению с E70T-4, но при этом обеспечивают более стабильную дугу и высокую ударную вязкость. Кроме того, она имеет более высокую производительность, чем проволока для MIG/MAG сварки, пригодна для сварки загрязненных поверхностей и для сварки с легкодоступным 100% CO2 в качестве защитного газа. Проволока типа E70T-1 широко применяется на предприятиях по производству металлоконструкций.

Для сварки стали с цинковым или другим покрытием рекомендуется проволока типа E71T-14. Самозащитная проволока E71T-14 содержит вещества, которые взрываются в дуге, удаляя частицы покрытия и тем самым снижая риск последующего растрескивания и пористости. В результате получается обеспечить высокое качество соединения и увеличить скорость сварки. Проволока E71T-14 применяется в автостроительной отрасли при изготовлении оцинкованной стали.

И, наконец, что лучше использовать для трудносваримаемой стали? Газозащитная проволока E70T-5 обеспечивает высокую стойкость к образованию трещин при сварке трудносвариваемой стали, например, стали T-1 после закалки и отпуска, стали с устойчивостью к истиранию и легкообрабатываемой стали. E70T-5 имеет систему шлакообразования основного типа, схожего с электродами 7018, который удаляет из наплавления фосфор и серу, способные привести к растрескиванию, пористости и падению прочности. E70T-5 обеспечивает самое низкое содержание диффузионного водорода в наплавленном металле среди всех порошковых проволок. В результате это позволяет обеспечить очень высокую стойкость к замедленному водородному растрескиванию. Кроме того, такая проволока обеспечивает высокую ударную вязкость металла.

 

                     

 

Порошковая проволока обеспечивает высокую производительность в различных условиях полуавтоматической сварки углеродистой стали:

E71T-1 (FCAW-G): самая высокая производительность наплавки в сложных пространственных положениях.E71T-8 (FCAW-S): самая высокая производительность наплавки в сложных пространственных положениях без использования защитного газа.E70T-4 (FCAW-S): самая высокая производительность наплавки в нижнем положении.E70T-1 (FCAW-G): самая высокая производительность наплавки в нижнем положении при высокой ударной вязкости.E71T-14 (FCAW-S): самая высокая скорость сварки стали с цинковым и другими видами покрытия.E70T-5 (FCAW-G): самая высокая скорость сварки трудносвариваемых сталей.

Зачем ограничивать себя проволокой сплошного сечения, если порошковая может выполнить ту же задачу лучше и быстрее? Подобрав подходящую порошковую проволоку для своей задачи вы сможете не только увеличить производительность, но и снизить затраты.

www.lincolnelectric.com

Сварка порошковой проволокой :: Книги по металлургии

Сущность способа сварки порошковой проволокой. Порош­ковая проволока представляет собой непрерывный электрод трубча­той или другой, более сложной конструкции с порошкообразным наполнителем — сердечником. Сердечник состоит из смеси минера­лов, руд, ферросплавов металлических порошков, химикатов и дру­гих материалов. Назначение различных составляющих сердечника подобно назначению электродных покрытий — защита расплавлен­ного металла от вредного влияния воздуха, раскисление, легиро­вание металла, связывание азота в стойкие нитриды, стабилизация дугового разряда и др. Составляющие сердечника должны, кроме того, удовлетворять общепринятым требованиям, предъявляемым ко всем сварочным материалам: обеспечивать хорошее формирование швов, легкую отделимость шлаковой корки, провар основного метал­ла, минимальное разбрызгивание металла, отсутствие пор, трещин, шлаковых включений и других дефектов, определенные механи­ческие свойства швов и сварных соединений и т. д. Порошковые проволоки используются для сварки без дополни­тельной зашиты зоны сварки, а также для сварки в защитных га­зах, под флюсом, электрошлаковой. Проволоки, используемые для сварки без дополнительной защиты, называются самозащитными. Входящие в состав сердечника таких проволок материалы при нагреве и расплавлении в дуге создают необходимую шлаковую и газовую защиту расплавленного металла. В настоящее время наибольшее распространение получили порошковые проволоки для сварки в углекислом газе и самозащитные порошковые проволоки.

В зависимости от диаметра и состава порошковой проволоки сварка может осуществляться во всех трех пространственных по­ложениях.

Азот в сварных швах на малоуглеродистых и низколегиро­ванных сталях — вредная примесь. Присутствие его вызывает сни­жение пластичности швов; при пересыщении сварочной ванны азо­том повышается склонность металла шва к пористости. Проблема предотвращения вредного влияния азота — одна из наиболее сложных проблем в металлургии сварки вообще и при сварке открытой дугой в особенности. Согласно современным пред­ставлениям азот в металле находится в виде атомов или группи­ровок, содержащих атомы, а также в виде самостоятельных ни-тридных фаз. Растворению предшествуют поверхностные реакции и диссоциация молекул азота. При сварке открытой дугой без дополнительной защиты зоны дуги заметное снижение содержания азота в металле швов дости­гается благодаря увеличению доли газообразующих и шлакообра-зующих составляющих в электродном материале [91, 95, 120]. Появление дополнительных количеств газа в зоне дуги и увеличе­ние объема шлака приводят к снижению парциального давления азота у поверхности расплавленного металла и замедлению ско­рости его поглощения. Таким образом, содержание азота в металле шва при дуговой сварке, по мнению большинства исследователей, определяется условиями насыщения металла азотом: температурой металла, пар-циальным давлением газа в атмосфере дуги, степенью диссоциации и возбуждения в дуге его молекул, а также кинетическими пара­метрами плавления и переноса расплавленного металла, в частности величиной поверхности взаимодействия с газами и временем.

При сварке порошковой проволокой характер плавления и пе­реноса металла, температурные условия, формирование газошла­ковой защиты и другие факторы, как было показано выше, отли­чаются от наблюдаемых при других способах сварки, что приво­дит к изменению условий взаимодействия металла с азотом. Рас­смотрим особенности этих процессов.

Влияние условий сварки на насыщение металла азотом. Вели­чина применяемых на практике напряжений дуги и сварочных токов для данной порошковой проволоки ограничена определенными пре­делами, т. е. для данной проволоки существует диапазон режимов, в пределах которого возможен нормальный технологический про­цесс сварки. Этот диапазон принято называть диапазоном рабочих режимов сварки. Нарушение его приводит к появлению дефектов в швах, резкому ухудшению технологических характеристик. Схе­матически такой диапазон представлен на рис, 48. Линии АБ и ВГ ограничивают пределы режимов сварки по напряжению дуги, ли­нии АГ и БВ ~ по сварочному току. При пересечении диапазона линиями х — х' выделяется диапазон токов, которые могут быть использованы при данном напряжении, а линиями у — у' — диапа­зон напряжений для заданного тока.

Зависимости содержания азота в металле наплавки от напряже­ния дуги для двух выбранных токов (пересечение диапазона ли­ниями у — у') представлены па рис. 49. Приведенные зависимости для проволок различного состава и конструкций идентичны. Повы­шение напряжения дуги приводит к увеличению содержания азота в металле.

Взаимодействие с азотом металла, легированного титаном и алю­минием. Легирование металла шва титаном и алюминием при дуго­вой сварке приводит к изменению прочности и пластичности метал­ла шва, склонности к образованию кристаллизационных трещин и других свойств. Металл швов с высоким содержанием титана и алю­миния обладает низкой ударной вязкостью. Высокое содержание этих элементов повышает склонность к образованию кристаллиза­ционных трещин 1113]. При сварке под флюсом конструкционных углеродистых сталей обнаружено снижение ударной вязкости ме­талла швов, содержащих свыше 0,4% титана 1142]. С выделением нитридов алюминия связывают хрупкость швов (43, 44, 45] при сварке под флюсом сталей, успокоенных алюми­нием. Благоприятное влияние титана и алюминия на свойства ме­талла швов при сварке под флюсом наблюдалось при комплексном легировании небольшими добавками [14, 70, 170].

В условиях ручной дуговой сварки наблюдается большой угар титана и алюминия, содержащихся в покрытии. В металле шва обна­руживаются незначительные количества этих элементов, при этом его свойства оказываются достаточно высокими [84, 179].

Введение в проволоку для сварки в углекислом газе титана и алюминия в ряде случаев вызывает охрупчивание металла шва [41, 76].

Влияние титана, алюминия и азота на свойства швов, выпол­ненных открытой дугой, оценивается противоречиво. В работе [28] легирование алюминием во всех случаях считается неблаго­приятным. В то же время в работах [53, 94, 105] показана возмож­ность получения швов с высокими механическими свойствами при легировании алюминием и титаном раздельно или комплексно.

Титан и алюминий, обладающие большим химическим сродством к азоту, способны связывать его в жидкой стали в прочные нитриды и таким образом предотвращать пересыщение металла азотом.

При сравнительно высоких скоростях кристаллизации сварочной ванны нитриды, как правило, не успевают всплыть и остаются в металле, существенно влияя на его свойства.

Являясь сильными раскислителями, титан и алюминий восста­навливают из окислов элементы, обладающие меньшим сродством к кислороду. Это также оказывает большое влияние на механические свойства швов.

6. Поведение водорода при сварке порошковой проволокой Водород поступает в зону дуги из материалов сердечника или покрытия, флюса или защитного газа, из окружающего воз­духа, а также с поверхности свариваемого металла. Насыщение металла водородом в процессе сварки может служить причиной пористости металла. При повышенном содержании водорода в ста­ли часто возникают локальные пересыщения в микрообъемах ме­талла, что служит причиной появления ыежкристаллитных тре­щин, Наличие водорода снижает показатели пластических свойств и сопротивление разрушению металла шва, а при испытаниях на длительную прочность приводит к возникновению трещин, снижая тем самым усталостные свойства стали. Присутствие водорода яв­ляется одной из основных причин образования флокенов в сварных швах. В условиях низких температур растворимость водорода в же­лезе и стали мала и составляет для чистого железа при комнатной температуре 7-10~8% 1731. В то же время в стали и сварных швах всегда содержатся значительно   большие   количества водорода. Растворенные в железе атомы водорода связаны со свободными электронами металла, часть водорода может быть в виде ионов. Лишь незначительное количество избыточного водорода находится в кристаллической решетке железа, большая часть его концентри­руется в микропустотах металла в газообразном состоянии либо химически связана в соединения с примесями металла (24, 73, 159]. Растворимость водорода в жидком железе изучали многие ис­следователи [57, 73, 135, 159, 184]. Согласно расчетам и эксперимен­тальным данным 157, 135] максимум растворимости достигается при температуре 2450° С. Понижение растворимости по мере при­ближения к точке кипения объясняется влиянием паров железа, уменьшающих парциальное давление водорода. Растворимость во­дорода в жидком железе при парциальном давлении водорода рн равном 1 атм, в интервале температур 1800—2270°К описывается уравнением [56].

ПОРИСТОСТЬ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ

7. Условия зарождения и развития пор в сварных швах

Пористость — один из наиболее распространенных дефек­тов сварных швов при дуговой сварке. Образование пор является следствием выделения газов из металла при кристаллизации сва­рочной ванны. Выделение газов происходит при снижении раство­римости или протекании в жидком металле химических реакций. Для описания механизма зарождения и развития пор при сварке сталей целесообразно использовать кинетический метод.

В общем случае процесс образования пор можно разделить на две стадии — зарождение и развитие газового пузырька. Для за­рождения пузырька необходимы, по крайней мере, три условия: ]) перенасыщение жидкого металла газом; 2) наличие центра; 3) определенная выдержка элементарного объема жидкого металла (инкубационный период) при соблюдении первых двух условий, так как скорость образования газового зародыша критического размера конечна (1331. Развитие пузырька происходит во времени и определяется скоростью атомарной и конвективной диффузии, концентрацией газа в металле (степенью перенасыщения), а также скоростью его десорбции. Сформулированные условия зарождения и развития пузырька вытекают из общих принципов теории фазо­вых процессов [133].

Перенасыщение жидкого металла газами. Перегретый металл капель и ванны, взаимодействуя с активизированными дугой водо­родом и азотом, при определенных парциальных давлениях этих газов в атмосфере дуги адсорбирует их в количествах, значительно превышающих стандартную растворимость водорода и азота в ме­талле.

Выше {см. параграфы 5 и 6) отмечалось, что растворимость во­дорода и азота в жидком железе достигает максимума при темпера­туре 2300—2400" С и снижается с уменьшением температуры ме­талла. В результате этого при охлаждении жидкого металла может быть достигнуто значительное перенасыщение сварочной ванны га­зами во всем ее объеме.

10. Самозащитная порошковая проволока

К самозащитной порошковой проволоке предъявляется ряд требований, ог выполнения которых зависит возможность ее ши­рокого производственного применения. К числу этих требований относится обеспечение высокой производительности процесса, ши­рокого диапазона рабочих режимов сварки, хорошего формирова­ния швов и отделимости шлаковой корки, малых потерь металла на разбрызгивание, высоких механических свойств металла шва, бла­гоприятных гигиенических характеристик и др. Помимо этого, про­волока должна быть технологичной в изготовлении.

Общим для всех видов порошковой проволоки требованием яв­ляется обеспечение равномерности плавления сердечника и обо­лочки. Для проволоки трубчатой конструкции выполнение этого требования можно обеспечить увеличением доли металлических порошков в сердечнике, выбором легкоплавких композиций шлакообразующей части, уменьшением толщины оболочки.

Ограничение количества газообразующих материалов, которые можно ввести в сердечник, и их неблагоприятное расположение по отношению к металлу оболочки не позволяют при сварке прово­локой трубчатой конструкции достичь хорошей защиты расплав­ленного металла от воздуха. Использование проволоки двухслой­ной конструкции позволяет эффективно защитить расплавленный металл от воздуха и обеспечить высокие механические свойства металла шва.

Металлургические процессы при сварке открытой дугой порош­ковой проволокой определяются композицией сердечника. Как по­казали исследования процессов, происходящих при нагреве и плав­лении сердечника, большие объемы и равномерное выделение газов из сердечника и раннее образование шлакового расплава улуч­шают условия защиты зоны дуги от воздуха. Композиция сердеч­ника проволоки должна обеспечивать сочетание защитных свойств с благоприятными сварочно-технологическими свойствами, хоро­шей рафинирующей способностью шлаков, достаточной раскисленностью и легированием металла, высокой стойкостью против тре­щин и пор. Разработанные составы сердечников порошковой про­волоки промышленных марок являются оптимальными, в той или иной мере удовлетворяющими перечисленные выше требования.

11. Порошковая проволока для сварки в углекислом газе

Углекислый газ является эффективным средством зашиты от влиянии воздуха жидкого металла при дуговой сварке. В на­стоящее время сварка в углекислом газе — наиболее распростра­ненный способ механизированной сварки. Он отличается высокой производительностью (в несколько раз превышающей произво­дительность ручной дуговой сварки), дешевизной, простотой, воз­можностью выполнения сварочных работ в различных простран­ственных положениях в широком диапазоне толщин свариваемых сталей. Сварка в углекислом газе широко применяется при изго­товлении металлоконструкций из малоуглеродистых конструкцион­ных и легированных сталей.

При сварке сталей общего назначения в качестве электродного материала обычно используется проволока сплошного сечения, ле­гированная марганцем и кремнием, чаще всего марки Св-08Г2С.

Наряду с перечисленными выше преимуществами сварки про­волокой Св-08Г2С в углекислом газе следует отметить и существен­ные недостатки — повышенное разбрызгивание электродного ме­талла и посредственный внешний вид швов, выполненных прово­локой диаметром 1,6—2,0 мм в диапазоне наиболее употребляемых сварочных токов (250—400 а), повышенную прочность металла шва и в ряде случаев недостаточную его пластичность.

Неблагоприятные сварочно-технологические свойства проволоки Св-08Г2С в значительной степени связаны с крупнокапельным пе­реносом электродного металла и неустойчивостью дуги при сварке на малых плотностях тока. При увеличении плотности тока резко возрастает коэффициент наплавки и ухудшается формирование швов. Уменьшить размеры капель электродного металла и повысить устойчивость горения дуги можно при использовании проволоки малого диаметра (0,8—1,2 мм). Мелкокапельный и даже струйный перенос электродного ме­талла удается получить при нанесении на поверхность проволоки активирующих веществ 116, 42]. Однако широкого промышленного применения активирование проволоки пока не получило из-за неблагоприятной формы и ухудшения механических свойств свар­ных швов.

Одним из наиболее эффективных средств улучшения процесса сварки в углекислом газе является применение порошковой про­волоки. При введении в сердечник материалов с низким потен­циалом ионизации повышается устойчивость горения дуги даже при применении проволоки больших диаметров (3—4 мм и выше). Подбором композиции шлака можно достичь благоприятного пере­носа электродного металла и обеспечить минимальное его разбрыз­гивание.

16. Специальные случаи применения порошковой проволоки

К специальным относятся случаи применения порошковой проволоки, когда условия сварки и требования к сварному соеди­нению вызывают необходимость применения специальной аппара­туры и техники сварки, а часто и порошковой проволоки с особыми Свойствами.

Ниже рассмотрены примеры специального применения порош­ковой проволоки.

Сварка вертикальных швов с принудительным формированием. Вертикальные швы на металле средней толщины (8—30 мм) свари­ваются в основном вручную покрытыми электродами. В последнее время все большее распространение получает полуавтоматическая газоэлектрическая сварка тонкой проволокой со свободным форми­рованием шва. Принудительное формирование кристаллизующейся поверхности сварочной ванны позволяет резко поднять силу тока, увеличить скорость подачи электродной проволоки и повысить про­изводительность процесса. Этот метод в сочетании с электрошлаковым процессом получил большое распространение в промышленности и строительстве.

Электрошлаковой сваркой соединяют в основном металл тол­щиной 20—30 мм и более. Для меньших толщин электрошлаковый процесс не всегда целесообразен.

Для устойчивости электрошлакового процесса нужна шлаковая ванна определенного объема. При малой толщине металла это тре­бует значительного увеличения зазора между кромками. Так, напри­мер, при сварке листов толщиной б = 18 мм зазор составляет ^25—30 мм. В связи с этим приходится тратить большое количество ""присадочной проволоки, скорость сварки снижается. Основной ме­талл, находясь длительное время в непосредственном контакте со шлаковой ванной, перегревается, его механические свойства ухуд­шаются. Для восстановления же этих свойств в некоторых случаях требуется дорогостоящая термообработка соединений. Часто ее осуществить нельзя, поэтому приходится отказываться от электро­шлаковой сварки.

Дуговая сварка под флюсом вертикальных швов с принудитель­ным формированием распространения не получила из-за неустой­чивости процесса, большого разбрызгивания, сложности дозировки флюса, шунтирования дуги шлаком, вызывающего непровары и пр.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработан новый способ электродуго­вой сварки вертикальных швов с принудительным формированием порошковой проволокой [98].

markmet.ru

Проволока стальная сварочная: полезные качества оборудования

Автоматическая и полуавтоматическая сварка производится путем применения сварочной проволоки. Проволока стальная сварочная, либо алюминиевая, флюсовая или порошковая – все эти средства являются отличными продуктами для производства сварочных работ. Можно с уверенностью утверждать, что сварочная проволока должна затрагивать внимание профессионального сварщика.

Nerzhavejushhajaprovoloka

Проволока er70s-6: описание

Сварочная проволока модели er70s 6 является аналогом отечественного продукта св08г2с, если судить по химическому составу, свойствам наплавленного металла. Однако проволока er70s 6 имеет явные достоинства на фоне отечественного аналога. Проволока сварочная омедненная марки er70s 6 имеет медное покрытие, необходимое для получения максимального токопроводящего контакта.

Все качества er70s 6 играют на руку сварщику в том случае, если он желает произвести качественное соединение, способное выдерживать значительной интенсивности механические нагрузки, температурные удары, а также нагрузки на разрыв. Химический состав, которым располагает сварочная проволока марки er70s 6, должен соответствовать химическому составу свариваемой поверхности металлической детали.

Проволока er70s 6 имеет свойство равномерно плавиться при достижении температуры плавления свариваемых элементов, к тому же имеет несущественные потери во время разбрызгивания металла. Сварочная проволока может похвастать также отличными рабочими результатами, если ее применять вместе с защитным газом. Преимущества:

  • Плотная рядная намотка;
  • Равномерное медное покрытие;
  • Отсутствие остатков смазки, а также окислов на поверхности материала;
  • Высококачественный сварочный шов;
  • Улучшенная герметизация шва;
  • Отличный повторный розжиг дуги;
  • Устойчивость дуги в процессе струйного и капельного переноса электродного металла в рабочую ванну;
  • Сварочная проволока марки er70s-6 может использоваться в составе оборудования любого технического класса сложности;
  • Снижение пористости;
  • Минимальные потери в течение сварки вследствие разбрызгивания;
  • Сварочная проволока марки er70s-6 может применяться для роботизированного процедуры сварки металлов.

ER4043: описание продукта

Алюминиевая сварочная поволока может выпускаться различных диаметров, однако наиболее востребованной является именно 0,8 мм. Такая алюминиевая толщина наиболее приемлемым вариантом для MIG и MAG сварки.

ER4043

Алюминиевая марка оборудования выпускается в упаковках весом 400 грамм. Вдобавок алюминиевая проволока предназначена по большей части для аргонодуговой сварки. Удлинение, которым располагает алюминиевая сварочная оснастка, достигает 18%. Алюминиевая марка применяется в среде защитных газов, и является аналогом нескольких средств от различных производителей. Алюминиевая оснастка имеет предел текучести 55 МПа и предел прочности на уровне 165 МПа.

Autrod 12.51: описание

Порошковая сварочная модель продукции autrod является традиционной омеднённой продукцией, основным предназначением которой является соединение деталей из конструкционных нелегированных, а также низколегированных сталей с пределом текучести, достигающим 420 МПа. Порошковая модель autrod эксплуатируется при знакопеременных нагрузках, в условиях низких температур.

Модель autrod располагает рядной намоткой, высококачественным омеднением, стабильным диаметром по всей протяженности продукта, незначительным содержанием вредоносных примесей – всё это имеет порошковая оснастка autrod. Также autrod обеспечивает стабильное горение дуги при незначительном разбрызгивании металла. При всем этом посредством autrod производится высококачественный сварочный шов. Порошковая марка autrod применяется в судостроительной, машиностроительной отраслях, а также в работе с металлоконструкциями и в других областях. Марка autrod является отличным средством.

Расшифровка марки

Буквы СВ обозначают суть материала «по первым буквам» — сварочная проволока. Эти буквы, как правило, располагаются первыми. Сразу после них располагаются буквенных обозначения элементов, входящих в состав материала.

Две буквы (АА) в маркировке средства указывают на то, что материал содержит пониженное количество серы, а также фосфора, в то время как одна буква А будет отображать пониженное содержание углерода. Химические составляющие, которые содержит каждая сварочная проволока, требуют детального ознакомления. Химические элементы и обозначения:

  • Ц – цирконий;
  • Ю – алюминиевый;
  • Х — хром;
  • Б – ниобий;
  • К – кобальт;
  • Г – марганец;
  • Е – селен;
  • А*– азот;
  • Р – бор;
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • А – медь;
  • М – молибден;
  • Ф – ванадий;
  • Н – никель;
  • С – кремний.

Нержавеющая

Нержавеющая сталь – качественный материал, популярный, в том числе, в сварке. Нержавеющая проволока для сварки производится посредством протяжки сквозь уменьшение отверстие. Нержавеющая проволока располагает преимуществами, заключающимися в антикоррозийных свойствах материала. Нержавеющая проволока имеет диаметры около 0,3-10 миллиметров.

Нержавеющая — значит то, что материал устойчив к образованию окислов, коррозии, а поэтому рассматриваемый материал — сварочная проволока для соединения нержавейки. В связи с этим нержавеющая сталь имеет широкую область применения. Нержавеющая сварочная оснастка способна использоваться при значительной влажности воздуха, в условиях повышенной температуры, а также в агрессивных средах. Последние качества, которые имеет нержавеющая проволока, позволяют ей широко применяться в медицине, химической промышленности, металлургической отрасли.

Порошковая

Порошковая проволока – достаточно длинная трубчатая оболочка, конструктивно которая может быть представлена простой трубчатой, двухслойной, либо с разными загибами. Порошковая оболочка составляет в пределах 15-40% от общей массы средства. С помощью загибов порошковая проволока становится более жесткой, способной предотвращать рассыпание порошка.

Легированная и низкоуглеродистая

Легированная оснастка для подобных работ — отличное средство. Легированная сварочная оснастка имеет диаметры в диапазоне 0,8-4 миллиметров. Легированная проволока производится качественной. Выпускается легированная мотками массой до 80 килограмм. Низкоуглеродистая имеет диаметры от 2,5 до 5 миллиметров, выпускается в мотках массой до 1200 килограмм. Производство легированной сварочной проволоки, будь она флюсовая, легированная или какая-либо другая, выполняется не без участия нормативных требований.

Как произвести расчет?

Для того чтобы узнать расход количества сварочной проволоки, можно воспользоваться некоторыми формулами, одной из которых является HР=MKР, где М – общий вес металла, КР – коэффициент расхода материала. Изучив наиболее популярные марки сварочной проволоки, можно сделать правильный и качественный выбор, при этом сэкономить значительную сумму средств. Проволока сварочная с флюсом (то есть, флюсовая), либо легированная, порошковая – все это дело лично каждого.

Похожие статьи

goodsvarka.ru