Раздел 3 Сварочные материалы для электродуговой сварки

Тема 3.1 Сварочная проволока и покрытия электродов, флюсы и газы

Для изготовления электродов, а также для автоматической и механизированной (полуавтоматической) сварки используется специальная сварочная проволока, которая поставляется по ГОСТ 2246-70 и делится по назначению: низкоуглеродистая, легированная, высоколегированная. Диаметр сварочной проволоки от 0,3 до 12 мм (в основном используется 1-6 мм). Бухты сварочной проволоки имеют массу 20 кг (при диаметре 1-2 мм), 60 кг (при диаметре 2,5-12 мм).

Маркировка сварочной проволоки аналогична маркировке сталей.

Например,

Св-08 - низкоуглеродистая проволока с содержанием углерода 0,08%;

Св-08А - низкоуглеродистая проволока с содержанием углерода 0,08% с пониженным содержанием серы и фосфора (А);

Св-08ХГС - легированная проволока с содержанием углерода 0,08%, легирующих элементов: хрома (Х), марганца (Г), кремния (С) до 1%;

Св-07Х18Н9Т10 - высоколегированная проволока с содержанием углерода 0,07%, легирующих элементов: хрома (Х) - 18%, никеля (Н) - 9%, титана (Т) - 10%.

Покрытия электродов и флюсы содержат группы компонентов, выполняющих различные полезные функции при сварке:

· стабилизирующие (ионизирующие) - понижают потенциал ионизации газов (минералы, содержащие кальций, натрий, калий), т.е. обеспечивают устойчивое горение дуги: мел, поташ, мрамор, титановый концентрат и др.;

· защитно-легирующие - обеспечивают стабильное горение дуги, защиту металла от кислорода и азота воздуха, раскисляют, легируют металл шва - сложные по составу, в свою очередь, содержащие группы компонентов:

o газообразующие - создают газовую защиту дуги и сварочной ванны: крахмал, декстрин, целлюлоза, древесная мука, мел, мрамор и др.;

o шлакообразующие - связывают окислы и другие соединения, которые должны быть выведены из сварочной ванны (с этой целью шлак должен быть подвижным, иметь малую вязкость, малый удельный вес - чтобы он успел выйти из сварочной ванны). Кроме того, шлак должен равномерно покрывать шов (для защиты металла шва до его остывания от воздуха), быстро затвердевать (что особенно важно при сварке в вертикальном и потолочном положении). В качестве таких компонентов используются: мрамор, полевой шпат, титановый концентрат, марганцевая руда, кварцевый песок и др.;

o раскисляющие - компоненты в виде сплавов железа с раскисляющими элементами: ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и др. (продукты металлургической промышленности);

o легирующие - компоненты в виде сплавов железа с легирующими элементами: ферромолибден, феррохром, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и др. (продукты металлургической промышленности);

o связующие - натриевое или калиевое жидкое стекло - для приготовления замеса при изготовлении электродов или флюсов.

В зависимости от содержания компонентов (и толщины) покрытия различают толстопокрытые электроды с защитно-легирующим покрытием и тонкопокрытые, у которых обмазка выполняет толко стабилизирующую функцию (см. рис. 14).

Рисунок 14 - Типы покрытий электродов

Контрольные вопросы:

1. Расшифруйте марки проволоки:. Назовите, для каких сталей они предназначены.

2. Объясните назначение стабилизирующих компонентов покрытий электродов и флюсов.

3. Объясните назначение газообразующих компонентов покрытий электродов и флюсов.

4. Объясните назначение щлакообразующих компонентов покрытий электродов и флюсов. Какую роль играет шлак, какие требования предъявляются к шлаку? Как Вы думаете, каким должен быть шлак: легкоотделимым или трудноотделимым?

5. Объясните назначение раскисляющих, легирующих компонентов покрытий электродов и флюсов. В каком виде они поставляются?

6. Объясните назначение связующих компонентов покрытий электродов и флюсов.

 

Тема 3.2 Электроды

Требования, предъявляемые к электродам.

• Стабильное горение дуги и хорошее формирование шва;

• Необходимый химический состав шва;

• Минимальное разбрызгивание металла и потери на угар;

• Отсутствие дефектов шва;

• Легкое отделение шлака от поверхности шва;

• Высокая производительность сварки;

• Минимальная токсичность при сварке и изготовлении.

Классификация электродов.

В обозначении электродов используются буквенные и цифровые символы, указанные ниже в классификации.

Классификация электродов по назначению:

• У - для углеродистых и низколегированных сталей с σ_в£60 кг/мм²;

• Л - для легированных конструкционных сталей с σ_в³60 кг/мм²;

• Т - для теплоустойчивых сталей;

• В - для высоколегированных сталей с особыми свойствами;

• Н - для наплавки слоев с особыми свойствами.

Классификация электродов по допустимым пространственным положениям:

• 1 - все положения;

• 2 - все, кроме вертикального «сверху вниз»;

• 3 - нижнее, горизонтальное, вертикальное «снизу вверх»;

• 4 - нижнее и нижнее «в лодочку».

Классификация электродов по толщине и составу покрытия:

• М - с тонким покрытием;

• С - со средним покрытием;

• Д - с толстым покрытием;

• Г - с особо толстым покрытием;

• А –с кислым покрытием;

• Б –с основным покрытием;

• Ц –с целлюлозным покрытием;

• Р –с рутиловым покрытием;

• П –с покрытиями прочих видов;

• Ж –с содержанием > 20% железного порошка в покрытии.

Тип и марка электрода.

Электроды с одинаковыми механическими свойствами шва или химическим составом наплавленного металла образуют тип электрода (ГОСТ 9467-75). Марка электрода определяет состав покрытия и технологические свойства электродов.

Тип электрода

для углеродистых и низколегированных сталей определяет механические свойства наплавленного металла;

• для высоколегированных сталей определяет химический состав наплавленного металла (и расшифровывается как марка стали).

Например,

Э-42А – электроды (Э), обеспечивающие предел прочности наплавленного металла не менее 42 кг/мм² при повышенной пластичности (А);

Э-12ХМФ – электроды (Э), обеспечивающие в наплавленном металле содержание углерода – 0,12 %, хрома (Х), молибдена (М), ванадия (Ф) – до 1%.

Каждый тип могут образовывать электроды различных марок.

Марка электрода (ОСТ 9224-75) присваивается предприятием–изготовителем и в большинстве случаев совпадает с маркой покрытия.

Например, УОНИИ 13/45 – у ниверсальная о бмазка н аучно- и сследовательского и нститута; 13 – модификация; 45 – предел прочности наплавленного металла в кг/мм².

Для отличия электродов различных марок в неупакованном виде используется окраска их торцов или покрытия определенного цвета.