Сварка является одним из ведущих технологических процессов как в области машиностроения, так и в строительной индустрии.
В решении задач дальнейшего научно-технического прогресса, поставленных Коммунистической партией и Советским правительством, важное место принадлежит сварке. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров < СССР «О дальнейшем внедрении в производство сварочной техники» (1958 г.) явилось целенаправленной программой развития отечественного сварочного производства и положило начало планированию сварочного производства в общесоюзном масштабе.
Период 1959—1965 гг. характеризовался значительным расширением области применения сварных конструкций, а также ростом объема наплавочных работ и уровня механизации сварочных процессов.
В настоящее время сварочное производство является самостоятельной отраслью машиностроительной промышленности. Для дальнейшего развития сварки требуется решение целого ряда вопросов (например, разработка новых конструкций сварочных машин, сварочных аппаратов и материалов).
Учитывая положительный опыт выполнения государственных планов, их большую организующую и направляющую роль в области технического прогресса, Совет Министров СССР в октябре 1970 г. своим постановлением «Об ускорении технического прогресса и дальнейшем повышении производительности труда в сварочном производстве» принял новую, третью по счету, комплексную программу развития сварки в стране на 1971 — 1975 гг.
Советский народ с большим энтузиазмом проводит работу за быстрейшее претворение в жизнь решений XXIV съезда КПСС. В связи с этими решениями народное хозяйство страны нуждается в современных машинах различных видов и назначений, а также в прогрессивных — передовых видах оборудования, имеющих высокие технико-экономические показатели. В обеспечении всего этого важнейшая роль принадлежит сварочной технике. При этом необходимо отметить, что известными успехами советского машиностроения, а также строительного производства, мы в значительной мере обязаны отечественной сварочной технике.
Наши достижения в области механизации и автоматизации сварочных процессов позволили поднять на высокий технический уровень целый ряд важнейших индустриальных отраслей. Применение передовой сварочной технологии вызвало коренные изменения в технологии изготовления котлов, труб и трубопроводов, морских и речных судов, нефтеаппаратуры, прокатных станков, мощных прессов и насосов и других машин и механизмов. Рост технического уровня сварочного производства повышает требования к уровню общеобразовательной и технической подготовки электросварщиков.
Технология производства свинины в ГУП РМ «Развития села»
... особенно в условиях новой экономической реформы. Целью работы является анализ технологии производства свинины и планирование перспективы развития этой отрасли на период до 2012 года. ... производственно-хозяйственная деятельность хозяйства и разработана технология производства свинины с учетом современных условий. Степень внедрения: частичная. Область применения: свиноводство. 2 Содержание с. Введение ...
1. Сварочная проволока
Сварочная проволока применяется для сердечников электродов, сварки под слоем флюса, в среде углекислого газа, а также для электрошлаковой сварки. Согласно рекомендациям СНиП, для механизированной и ручной сварки стальных конструкций применяется низкоуглеродистая проволока марок Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА, Св-10ГА и Св-10Г2; легированная проволока марок Св-08ГС, Св-08Г2С, СВ-08ХМ, Св-08ХМФ, Св-08ХН2М, Св-18ХМА, Св-10НМА и Св-08ХНМ (ГОСТ).
Для сварки стали высокой прочности применяют высоколегированную проволоку.
Условное обозначение марок сварочной проволоки состоит из индекса Св (сварочная), двух цифр (среднее содержание углерода в сотых долях процента), букв (Г — марганец, С — кремний, М — молибден, И — никель, Ф — ванадий, X — хром), букв А и АА на конце (пониженное содержание серы и фосфора).
Сварочная проволока марок Св-08, Св-08А, Св-08АА применяется для автоматической и полуавтоматической сварки под слоем флюса малоуглеродистых сталей класса 38/23. Проволока марок Св-08ГА и Св-10Г2 применяется для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом низколегированных сталей класса С44/29 и С46/33. Проволока марки Св-08Г2С применяется для сварки низколегированных и малоуглеродистых сталей в среде углекислого газа токами до 600—750 А, а Св-08ГС — токами до 300—400 А. При полуавтоматической сварке под слоем флюса и в среде углекислого газа применяют проволоку диаметром 1,6—2 мм, при электрошлаковой — диаметром 3 мм. Для автоматической сварки под слоем флюса стали толщиной до 5 мм используют сварочную проволоку диаметром 3 мм, при большой толщине — 5 мм, для электродов применяют проволоку диаметром от 4 до 8 мм. Сварочная проволока диаметром 1,6—2 мм поставляется в мотках массой 20 кг, а больших диаметров — 40 кг, на которых должны быть заводские бирки. Сварочная проволока при намотке на кассеты должна быть очищена от ржавчины, жиров и грязи и не должна иметь резких перегибов, затрудняющих ее подачу.
Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяются порошковые проволоки марок ПП-АН1, ПП-АНЗ, ПП-АН6 (сварка открытой дугой), ПП-АН4, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-АН9 (сварка в углекислом газе).
Порошковая проволока представляет собой в поперечном сечении трубку с толщиной стенки 0,2—1 мм, заполненную смесью размолотых шлакообразующих компонентов, ферросплавов и железного порошка.
Сварка порошковой проволоки обеспечивает высокий коэффициент наплавки и уменьшение разбрызгивания металла шва. Для сварки конструкций из алюминиевых сплавов применяют электроды и присадочную проволоку из тех же сплавов, из которых изготовлены конструкции. К самозащитной порошковой проволоке предъявляется ряд требований, от 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.
Технология сварки металлов
... прочности, ударной вязкости при незначительном снижении пластичности. 2. Технология сварки металлов сталь электродуговой сварка пайка Сварка - технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством ... ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества. Сварочную проволоку всех марок в ...
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 шлако-образующей 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. Для сварки открытой дугой нашла применение самозащитная порошковая проволока с сердечником преимущественно двух типов — рутил-органического и карбонатно-флюоритного.
Проволока рутил-органического типа. По составу сердечник проволоки рутил-органического типа подобен электродам с покрытием рутилового типа. Шлакообразующую основу сердечника составляют рутиловый концентрат и алюмосиликаты — полевой шпат, слюда, гранит. Газообразующим материалом служат целлюлоза, крахмал и другие органические материалы. В качестве раскислителя используется преимущественно ферромарганец. Как было показано выше, использование сильных раскислителей, таких как кремний, титан или алюминий, значительно снижающих скорость десорбции водорода из сварочной ванны, в проволоке этого типа приводит к пористости металла шва. Поэтому легирование возможно лишь элементами, обладающими малым сродством к кислороду. Марганец часто используется для раскисления и легирования одновременно. Проволока рутил-органического типа применяется преимущественно для сварки малоуглеродистых конструкционных сталей.
Стабильность горения дуги поддерживается благодаря наличию в сердечнике силикатов калия или натрия (силикатная глыба) или, например, двухромовокислого калия. Значительную долю сердечника составляет железный порошок. При увеличении доли железа, вносимого в металл сварочной ванны, возрастают производительность и коэффициент наплавки. Увеличение толщины металла оболочки приводит к перегреву металла капель, возрастают потери металла на разбрызгивание, что снижает производительность наплавки. Коэффициенты расплавления и наплавки возрастают с увеличением сварочного тока и остаются практически одинаковыми при изменении напряжения дуги в пределах применяемого диапазона. Состав металла, наплавленного проволокой рутил-органического типа, близок к составу полуспокойной стали. Изменение сварочного тока мало сказывается на содержании марганца, кремния и углерода в металле шва. Высокое содержание водорода в проволоке и недостаточно эффективная защита расплавленного металла от воздуха приводят к тому, что металл шва, выполненный проволокой рутилорганического типа, содержит относительно большое количество газов. Он в значительной мере загрязнен включениями, преимущественно оксидного характера. Эти факторы отрицательно сказываются на механических свойствах металла шва и сварного соединения. Тем не менее при сварке проволокой этого типа обеспечивается получение механических свойств металла на уровне, достигаемом при использовании электродов с руднокислым или рутиловым покрытием.
Типы сварочных соединений
... листовых конструкций под сварку без прихваток. Применяют и другие типы приспособлений. Перед сборкой обработанные элементы конструкций должны быть измерены, осмотрены их кромки, а также прилегающий к ним металл, ... /С, определяемый по табл. 13.1, зависит от вида покрытия электродов. Например, для электродов с кислым или рутиловым покрытием максимальная величина коэффициента при диаметре 3–4 мм К=45; ...
Высокое содержание диффузионного водорода в металле шва приводит к тому, что при испытаниях на растяжение и изгиб непосредственно после сварки (в течение 1—4 суток после сварки) часто в изломе образцов наблюдаются флокены. С увеличением времени вылеживания образцов этот дефект исчезает. Поэтому перед испытаниями, сопровождающимися медленной пластической деформацией металла (растяжение, загиб), образцы рекомендуется подвергать термообработке по режимам, обусловленным ГОСТ 9466—60 для рутиловых электродов (выдержка 6 ч при 200 С или кипячение в воде в течение 24 ч).
2. Электроды (покрытия и тип)
Электроды для сварки конструкций из малоуглеродистых и низколегированных марок сталей в зависимости от толщины, качества и состава покрытия подразделяются на электроды с тонким (стабилизирующим) покрытием и электроды с толстым (качественным) покрытием.
Тонкие покрытия наносят слоем 0,1—0,3 мм на сторону, однако они не обеспечивают высоких механических свойств наплавленному металлу. Электроды с тонким покрытием применяют для сварки неответственных конструкций, в настоящее время они употребляются редко. Толстые покрытия наносят слоем 0,5—2,5 мм на сторону, что составляет 20—40% массы металла электродного стержня. Наплавленный металл при сварке качественными электродами с толстой обмазкой по механическим свойствам не уступает основному металлу.
Качественные электроды для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей в зависимости от механических характеристик металла шва и сварного соединения подразделяют на несколько типов. Для ручной сварки малоуглеродистых сталей класса С38/23 (СтЗ) применяют электроды Э42, Э42А, Э46 и Э46А. Для низколегированных сталей класса С44/29 (09Г2С, 09Г2, 10Г2С1) и класса С46/33 (14Г2, 10Г2С1Д, 15ХСНД) применяют электроды Э46, Э46А, Э50 и Э50А. Буква Э означает электрод, цифры 42, 46 и 50 — временное сопротивление при растяжении наплавленного металла, кН/см2, буква А указывает на повышенные пластические свойства наплавленного металла. Электроды Э42А, Э46А и Э50А применяются для сварки элементов конструкций, подвергающихся непосредственному воздействию динамических или вибрационных нагрузок. Для низколегированных сталей класса С52/40 и С60/45 применяют электроды Э60А, а для сталей класса С70/60 — электроды Э70.
Сварка высоколегированных сталей
... сварки фторидных флюсов и электродов с фторитсто-кальциевым покрытием. Большое внимание обращают на технику и режим сварки, определяющие форму шва и характер кристаллизации его металла. ... а также авиации и энергетики. Свариваемость сталей. В зависимости от содержания основных легирующих элементов стали различаются на хромистые, хромоникелевые, хромомарганцевые, хромомарганцевоазотистые ...
Каждому типу может соответствовать одна или несколько марок электродов, отличающихся составом покрытия, маркой электродного стержня, технологическими свойствами, свойствами металла шва. Покрытия (обмазки) электродов подразделяют на рудно-кислое, рутиловое, фтористо-кальциевое.
Электроды с рудно-кислым покрытием (марки ОММ5, ЦМ7 и ЦМ-8) применяются для сварки во всех пространственных положениях переменным и постоянным током. Металл, наплавленный электродами этих марок, по своему составу соответствует кипящей стали. Недостатком таких электродов является повышенное разбрызгивание металла и выделение в процессе сварки марганцовистых соединений, вредно влияющих на организм человека.
Электроды с фтористо-кальциевым покрытием (марки СМ-11, УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55) применяются для сварки постоянным током обратной полярности во всех положениях. Наплавленный металл соответствует спокойной стали и имеет высокие показатели ударной вязкости при положительных и отрицательных температурах.
Электроды этих марок применяются для сварки расчетных элементов конструкций, подверженных динамическим воздействиям, а также листовых конструкций большой толщины, работающих под давлением. Эти электроды весьма чувствительны к окалине, ржавчине, маслу и влаге, находящихся на кромках свариваемых деталей.
Электроды с рутиловым покрытием (марок МР-1, МР-3, ОЗС-4, ОЗС-3, АНО-3 и АНО-4) обеспечивают устойчивое горение дуги, хорошее формирование металла шва во всех пространственных положениях, легкую отделяемость шлака, минимальное разбрызгивание металла, небольшое выделение вредных газов и малую их токсичность. По сравнению с электродами ОММ-5 и ЦМ-7 при сварке электродами с рутиловым покрытием уменьшается выделение пыли в два-три раза, а окислов марганца в полтора-четыре раза.
Электроды с рутилово-карбонатным покрытием (АНО-3 и АНО-4) обеспечивают высокую ударную вязкость металла шва при положительных и отрицательных температурах после сварки и после старения.
Высокопроизводительные электроды (ЗРС-1, ЗРС-2, ЗС-200 и МС-200) содержат значительное количество железного порошка в покрытии, что обеспечивает высокий коэффициент наплавки [от 11 до 18 г/(А-ч)] и высокий переход металла электрода в шов (от 107 до 180%).
Для ручной сварки следует применять электроды с большим коэффициентом наплавки который является показателем производительности электродов и указывает массу наплавленного металла в граммах, полученного при сварке в течение 1 ч при силе тока в 1 А. Производить сварку необходимо только электродами с сухим покрытием, для чего их следует хранить в сухом проветриваемом помещении. При длительном хранении перед употреблением электроды необходимо просушить в течение 1 ч при температуре 150—200°С.
Неплавящиеся электродные стержни изготовляют из электротехнического угля, синтетического графита или из вольфрама.
Плавящиеся электродные стержни для сварки применяют в виде холоднотянутой калиброванной проволоки диаметром 0,3—12 мм, а также горячекатаной или порошковой проволоки, электродной ленты и электродных пластин. Стальную сварочную проволоку изготовляют по ГОСТ 2246—70 и специальным техническим условиям. По ГОСТ 2246—70 сварочная проволока разделяется на низкоуглеродистую, легированную и высоколегированную.
Сварка металлов плавлением
... данная работа посвящена сварке металлов посредством плавления, сварка давлением ниже подробно освещаться не будет. Сварка плавлением. Сварка плавлением осуществляется нагревом свариваемых кромок до температуры плавления без сдавливания ... Для этой цели используются флюсы, шлаки, защитные газы, вдуваемые в зону сварки. Противоречие между теоретической возможностью сварки металлов без затрат энергии и ...
При содержании в проволоке менее 1% легирующего элемента ставят только букву этого элемента; если содержание легирующего элемента превышает 1%, то после буквы в целых единицах указывают содержание этого элемента. Буква А в конце марки свидетельствует о том, что сталь высококачественная и содержит минимальное количество серы и фосфора.
Условное обозначение сварочной проволоки состоит: из цифры, которая соответствует диаметру проволоки в мм; букв Св — сварочная; из цифр, показывающих содержание углерода и буквенных обозначений элементов, входящих в состав проволоки. Сварочная проволока для сварки алюминия и его сплавов, согласно ГОСТ 7871—63, маркируется: АД1, АД, СвАМц, СвАМчЗ, СвАМб, АЛ4, АЛ5, АЛ9, АК-
Низкоуглеродистая и легированная проволока по особому требованию заказчика может быть изготовлена с омеднейной поверхностью. Кроме того, по особому требованию изготовляют проволоку из стали, выплавленной электрошлаковым вакуум-дуговым или вакуум-индукционным методом.
Различные виды проволоки имеют условное обозначение для изготовления электродов — Э, омедненная — О, электрошлаковая — Ш, вакуум-дуговая— ВД, вакуум-индукционная — ВН.
Проволоку поставляют потребителю в мотках, а по Согласованию с поставщиком — в мотках прямоугольного сечения или намотанной на катушки и в кассеты.
Поверхность ее должна быть чистой, без окалины, ржавчины грязи и масла. Характеристика электродных стержней, применяемых для сварки чугуна, цветных металлов и сплавов, приведены в соответствующих главах.
Электроды классифицируют: по материалу, из которого они изготовлены; по металлу, для сварки которого они предназначены; по количеству покрытия,нанесенного на стержень; химическому составу стержняи покрытия; характеру шлака, образующегосяпри расплавлении покрытия; механическим свойствам металла шва.
Покрытия электродов подразделяют на тонкие (стабилизирующие) и качественные. Тонкие покрытия наносят слоем 0,1—0,3 мм на сторону, они не обеспечивают высоких механических свойств наплавленному металлу. Качественные (толстые) покрытия наносят слоем 0,5—2,5 мм на сторону, что составляет 20—40% от массы металла электродного стержня.
В состав качественных покрытий электродов входят следующие группы компонентов: стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и клеящие или связующие. Обычно раскисляющие, шлакообразующие и клеящие вещества вводят почти во все качественные покрытия. Стабилизирующие вещества вводят в покрытие для снижения потенциала ионизации паров металла и повышения устойчивости горения сварочной дуги.
Шлакообразующие составляющие служат для защиты расплавленного металла от воздействия кислорода и азота воздуха путем образования шлаковых оболочек на поверхности капель электродного металла, переходящих через дуговой промежуток, и для образования шлакового покрова на поверхности расплавленного металла шва. Шлакообразующие компоненты представляют собой окислы металлов и металлоидов, которые вводят в покрытие в виде титанового концентрата (ильменита), марганцевой руды (пиролюзита), полевого шпата, мрамора, мела, каолина, кварцевого песка, доломита и других веществ. Газообразующие вещества при сгорании создают газовую защитную атмосферу, предохраняющую расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. Их вводят в покрытие в виде органических соединений: древесной муки, хлопчатобумажной пряжи, крахмала, пищевой муки, декстрина, оксицеллюлозы и т. д. Раскисляющие элементы обладают большим сродством к кислороду, чем железо. К ним относятся: марганец, кремний, титан, алюминий, графит и др.
Реферат газовая сварка цветных металлов
... при застывании плотный однородный металл без посторонних включений и прочих дефектов. Для газовой сварки цветных металлов (меди, латуни, свинца), а так же нержавеющей стали в тех случаях, когда ... Сварочные проволоки и флюсы В большинстве случаев при газовой сварке применяют присадочную проволоку близкую по своему хим. составу к свариваемому металлу. Нельзя применят для сварки случайную проволоку ...
Эти элементы, находясь в расплавленном металле сварного шва, легче вступают в химические соединения с кислородом и, будучи сами нерастворимыми в стали или обладая ограниченной растворимостью, в виде окислов всплывают на поверхность сварочной ванны. Большинство раскислителей вводят в покрытие не в чистом виде, а в виде ферросплавов.
Легирующие вещества вводят в покрытие для придания специальных свойств наплавленному металлу, в основном для повышения механических свойств, износостойкости, жаростойкости, сопротивления коррозии. Наиболее часто применяемыми легирующими элементами являются: хром, никель, молибден, вольфрам, марганец, титан и др. Связующие вещества (клеящие) служат для скрепления составляющих покрытия между собой и со стержнем электрода. В качестве связующих веществ применяют жидкое стекло (содовое или калиевое), декстрин, желатин, пластмассы и др.
Стальные электроды изготовляют в соответствии с ГОСТ 9466—60, 9467—60, 10051—62, 10052—62. ГОСТ 9466—60 подразделяет электроды на группы в зависимости от свариваемых сталей: а) углеродистых и легированных конструкционных; б) легированных теплоустойчивых; в) высоколегированных с особыми свойствами. Отдельную группу составляют электроды для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.
Электроды для сварки углеродистых, легированных конструкционных и легированных жаропрочных сталей ГОСТ 9467—60 классифицирует в зависимости от механических характеристик металла шва и сварного соединения, выполненного этими электродами, на несколько типов,. Каждому типу может соответствовать одна или несколько марок электродов. Марка электродов характеризуется определенным составом покрытия, маркой электродного стержня, технологическими свойствами, свойствами металла шва.
Общие требования к электродам, правила приемки, методы испытаний швов и сварных соединений, условия маркировки и упаковки, документация на электроды регламентированы ГОСТ 9466—60.
Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из обозначения марки электрода, типа электрода, диаметра стержня, типа покрытия и номера ГОСТа. Например, условное обозначение электрода УОНИ-13/45-Э42А-4,0-Ф ГОСТ 9467—60 расшифровывается: УОНИ-13/45 — марка электрода; Э42А — тип электрода (Э — электрод для дуговой сварки; 42 — минимальный гарантируемый предел прочности металла шва в кгс/мм2; А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва); 4,0 — диаметр электродного стержня в мм; Ф —фтористокальциевый тип покрытия, и, наконец, номер ГОСТа, по которому стандартизован электрод.
Типы покрытий обозначают следующими буквами:
Р — руднокислое покрытие содержит в своем составе окислы железа и марганца, способные активно окислять металл. Металл шва отличается повышенной окисленностью. Электроды дают плотный металл швов и позволяют выполнять сварку на постоянном (прямой и обратной полярности) и переменном токе.
Сварка и резание металлов
... металл Рис.20 Сварка в среде защитных газов: а) неплавящимся электродом б) плавящимся электродом сварочной ванны, а при сварке плавящимся электродом (рис. 20 б) и капли электрода. Сварка не плавящимся электродом ... корка закристаллизованного флюса, которую потом удаляют. Состав применяемых флюсов зависит от вида и марки свариваемого материала. Преимущества сварки под флюсом: благодаря применению ...
Т — рутиловое покрытие содержит в своем составе значительное количество двуокиси титана в виде рутила. Электроды дают плотный металл швов при увеличении массы покрытия- и при наличии ржавчины на кромках изделия. При сварке на постоянном и переменном токе разбрызгивание незначительно. Устойчивость горения дуги высокая, формирование швов во всех пространственных положениях хорошее.
Ф — фтористо-кальциевое покрытие, имеющее в качестве основы фтористый кальций (плавиковый шпат) и карбонаты кальция (мрамор, мел).
Сварку электродами с фтористо кальциевым покрытием осуществляют на постоянном токе при обратной полярности. Вследствие малой склонности металла шва к образованию кристаллизационных и холодных трещин электроды с этим покрытием используют для сварки больших сечений.
По международной классификации электроды подразделяют по следующим признакам: механическим свойствам металла шва, типу покрытия, положению шва в пространстве, роду тока и полярности. Тип .покрытия по международной классификации условно обозначают следующими буквами: А — руднокислое (кислое), В — основное (фтористо-кальциевое), С — органическое (целлюлозное), О — окислительное, Р — рутиловое, V-специальное.
Электроды для сварки конструкционных и низколегированных сталей. Для сталей обычной прочности предназначены электроды Э34, Э42, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60, для конструкционных сталей повышенной прочности — электроды Э70, Э85, Э100, Э125, Э145.
Электроды для сварки теплоустойчивых сталей. Эти стали сваривают электродами восьми типов по ГОСТ 9467—60, которые классифицируют по механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла. Буквы, стоящие после буквы Э, показывают гарантийное содержание легирующих элементов в наплавленном металле. Содержание легирующих элементов, если оно превышает 1%, ставят после соответствующей буквы в целых единицах (процентах); если содержание легирующего элемента менее 1%, то ставится только соответствующая буква. Например, электроды типа Э-Х2МФБ гарантируют в наплавленном металле шва более2% хрома, до 1% молибдена, ванадия и ниобия. Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Для сварки этих сталей применяют 27 типов электродов по ГОСТ 10052—62. Электроды этой группы классифицируют по химическому составу наплавленного металла, содержанию ферритной фазы, по стойкости против межкристаллитной коррозии и по механическим свойствам наплавленного металла, испытанного при температуре +20° С.
Свойства электродов определяют: химический состав и диаметр электродного стержня; химический состав и массу покрытия. Химический состав электродного стержня оказывает значительное влияние на химический состав наплавленного металла и его механические свойства. Диаметр электродного стержня оказывает влияние на технологическую применимость электрода и определяет диапазон допустимых значений силы сварочного тока, а следовательно, и нагрев свариваемого изделия, размеры и жидкотекучесть сварочной ванны. Расчет расхода электродов. От их величины в значительной степени зависит производительность сварки.
Оборудование для газовой сварки и резки металлов
... левый способ эффективен при сварочных работах на легкоплавких металлах и тонколистных заготовках. Оборудование для газовой сварки с использованием правого способа двигают прямо без ... и низколегированные стали газовой сваркой соединяются достаточно хорошо. Для средне- и высоколегированных сталей эффективнее употребление способа дугового сваривания. В ходе сварки возможно передвижение ...
3. Флюсы
сварка сталь флюс электродный
Необходимый состав металла шва можно получить при соответствующем выборе состава флюса и электродной проволоки, а также режимов сварки, определяющих долю основного металла в металле шва. В процессе образования шва, кроме расплавленных флюса и металла, участвуют газы.
В результате взаимодействия в сварочной зоне металла, флюса и газов образуется сварной шов, металл которого имеет определенный химический состав, во многом предопределяющий его свойства. В связи с этим к сварочным флюсам предъявляют ряд требований.
Сварочные флюсы должны обеспечивать: устойчивость процесса сварки, отсутствие горячих трещин и пор в сварном шве, высокие механические свойства металла шва, легкую отделимость шлаковой корки, хорошее формирование шва и отсутствие выделения вредных газов при сварке.
Флюсы, применяемые при электрической сварке плавлением, обеспечивают надежную защиту зоны сварки от атмосферных газов, создают условия устойчивого горения дуги, обеспечивают хорошее формирование шва. Швы получаются плотными и несклонными к кристаллизационным трещинам. После остывания шва шлаковая корка легко удаляется. Флюсы обеспечивают наименьшее выделение пыли и газов вредных для здоровья сварщика.
Флюсы классифицируют по назначению, химическому составу, структуре, степени легирования шва, способу изготовления, зависимости вязкости шлака от температуры.
По назначению флюсы делят на три группы:
1) для сварки углеродистых и легированных сталей;
2) для сварки высоколегированных сталей;
3) для сварки цветных металлов и сплавов.
По химическому составу различают флюсы оксидные, солевые и солеоксидные (смешанные).
Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10% фтористых соединений. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Солевые флюсы состоят из фтористых и хлористых солей металлов и других не содержащих кислород химических соединений. Они используются для сварки активных металлов и электрошлакового переплава. Солеоксидные флюсы состоят из фторидов и оксидов металлов, применяются для сварки легированных сталей.
По химическим свойствам оксидные флюсы подразделяют на кислые и основные, а также нейтральные. Фториды и хлориды относят к химически нейтральным соединениям.
По степени легирования металла шва различают флюсы пассивные, т.е. не вступающие во взаимодействие с расплавленным металлом, активные — слабо легирующие металл шва и сильно легирующие, к которым относится большинство керамических флюсов.
По способу изготовления флюсы делят на плавленые и неплавленные (керамические).
По строению крупинок — стекловидные, пемзовидные и цементированные.
По характеру зависимости вязкости шлаков от температуры различают флюсы, образующие шлаки с различными физическими свойствами. Флюсы, у которых вязкость шлаков с понижением температуры возрастает медленно, называют длинными, а флюсы, у которых вязкость шлаков при аналогичных условиях возрастает быстро — короткими. Зависимость вязкости флюсов от температуры существенно влияет на качество формирования шва. Преимущественно находят применение флюсы с короткими шлаками.
При сварке под флюсом состав флюса полностью определяет состав шлака и атмосферу дуги. Взаимодействие жидкого шлака с расплавленным металлом оказывает существенное влияние на химический состав, структуру и свойства наплавленного металла.
Применительно к углеродистым сталям качественный шов можно получить при следующем сочетании флюсов и сварочной проволоки:
1) плавленый марганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая или марганцовистая сварочная проволока;
2) плавленый безмарганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая марганцовистая сварочная проволока;
3) керамический флюс и низкоуглеродистая сварочная проволока.
Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей чаще всего используют углеродистую проволоку марок Св-08 и Св-08А в сочетании с высококремнистым марганцевым флюсом марок ОСЦ-45, АН-348А, ОСЦ-45М, АН-348АМ (мелкий).
Флюсы ОСЦ-45 и АН-348А с зерном 0, 35-3, 0 мм применяют для сварки сварочной проволокой диаметром 3 мм и более. Флюсы ОСЦ-45М и АН-348АМ с зерном 0, 25-1, 6 мм применяют для сварки сварочной проволокой диаметром не менее 3, 0 мм. Флюс ОСЦ-45 малочувствителен к ржавчине, дает весьма плотные швы стойкие против образования горячих трещин. Существенным недостатком флюса является большое выделение вредных фтористых газов. Флюс АН-348А более чувствителен к коррозии, чем ОСЦ-45, но выделяет значительно меньше вредных фтористых газов.
Для сварки низкоуглеродистых сталей проволокой Св-08 и Св-08А применяют и керамические флюсы КВС-19 и К-11. В тех случаях, когда в металле шва необходимо сохранить элементы, имеющие большое сродство к кислороду, следует применять безкислородные флюсы, химически инертные к металлу сварочной ванны.
Керамические флюсы, впервые предложенные для дуговой сварки К. К. Хреновым, представляют собой разновидность неплавленых флюсов. В керамическом флюсе составляющие его компоненты прочно связаны механически в одно целое посредством водного раствора жидкого стекла. При этом каждое зерно содержит в необходимом соотношении все составные части флюса. Благодаря отсутствию операции сплавления компоненты керамических флюсов могут быть представлены не только в виде окислов, как в плавленых флюсах, но и в виде чистых элементов, ферросплавов, карбидов и т. д. Керамические флюсы позволяют легировать шов практически любыми элементами и в достаточно широких пределах. Используя керамические флюсы, практически можно получить наплавленный металл любого химического состава, применяя при этом обычную стандартную электродную проволоку. Керамические флюсы разделяют на три группы: для сварки низкоуглеродистых сталей, для сварки легированных сталей и для наплавочных работ. Для сварки низкоуглеродистой стали применяют флюсы К-2 и К-3. Флюс К-2 дает хорошее формирование шва, нечувствителен к ржавчине, окалине и влаге на поверхности изделий, обеспечивает высокую стабильность дуги. Для сварки низколегированных сталей можно использовать флюс К-3. Однако флюсы К-2 и К-3 обладают одним недостатком: в связи с высоким содержанием титанового концентрата, имеющего до 55% ТЮ2, происходит интенсивное окисление металла сварочной ванны и ферросплавов флюса. Более совершенными для сварки углеродистых сталей являются флюсы типа КВС-19 и К-11. Эти флюсы применяют также в сочетании с низкоуглеродистыми проволоками Св-08и Св-08А и др.
Рис. 1. Схема сварки под флюсом: 1) свариваемое изделие, 2) электродная проволока, 3) слой флюса, 4) шов, 5) шлаковая корка.
Для сварки легированных сталей и для наплавочных работ применяют специальные керамические флюсы КС, основой которых является так называемый пассивный флюс, обеспечивающий получение наплавленного металла при использовании низкоуглеродистой проволоки, мало отличающегося от проволоки по составу. Введение в пассивный флюс соответствующих легирующих компонентов позволило создать флюсы для сварки и наплавки легированных сталей. Сам по себе пассивный флюс может быть использован для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей особенно ответственных конструкций. На основе приведенных пассивных флюсов разработаны флюсы для сварки легированных сталей. Механические свойства сварного соединения из стали ЗОХГСНА и наплавленного металла, выполненных под флюсом КС-ЗОХГСНА низкоуглеродистой проволокой, после соответствующей термообработки близки к механическим свойствам основного металла. Для сварки легированных сталей применяют также флюсы типа К-8 и ФЦК. Флюс используют для сварки и наплавки нержавеющих сталей проволоками марки Св-1Х18Н9Т или Св-05Х19Н9ФЗС2. Имея высокие технологические свойства, флюс К-8 обеспечивает высокую стойкость против общей и межкристаллитной коррозии наплавленного металла.
Флюс ФЦК, шлакообразующей основой которого являются фториды и хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов и глинозем, в отличие от других керамических флюсов изготовляют спеканием порошкообразных смесей без жидкого стекла. Флюс ФЦК практически пассивен по отношению к легко окисляющимся добавкам электродных проволок. Для наплавки износостойких сплавов применяют специальные керамические флюсы.
4. Защитные газы
Для защиты дуги при электрической сварке плавлением применяют такие газы как аргон, гелий, углекислый газ, азот, водород, кислород и их смеси.
Аргон и гелий являются одноатомными инертными газами. Они бесцветны, не имеют запаха. Аргон тяжелее воздуха, что обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны. Аргон предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТ 10157-79 и поставляется двух сортов в зависимости от процентного содержания аргона и его назначения. Аргон высшего качества предназначен для сварки ответственных изделий из цветных металлов. Аргон первого сорта предназначен для сварки сталей. Смеси аргона с другими газами в определенных отношениях поставляют по особым техническим условиям.
Гелий значительно легче воздуха. ГОСТ 20461-75 предусматривает два сорта газообразного гелия: гелий высокой частоты и гелий технический.
Углекислый газ в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с едва ощутимым запахом. Углекислый газ, предназначенный для сварки, должен соответствовать ГОСТ 8050 — 85, в зависимости от содержания он выпускается трех марок: сварочный, пищевой и технический. Летом в стандартные баллоны емкостью 40 дм 3 (литров) заливается 25 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 12600 дм3 газа. Зимой заливается 30 дм3 (литров) углекислоты, при испарении которой образуется 15120 дм3 газа. Сварочную углекислоту не разрешается заливать в баллоны из — под пищевой и технической углекислоты.
Водород в чистом виде представляет собой газ в 14,5 раза легче воздуха, не имеет запаха и цвета. ГОСТ 3022-80 предусматривает три марки технического водорода. Водород применяет только в смесях.
Кислород применяется как добавка к аргону или углекислому газу. ГОСТ 5583 — 78 предусматривает три сорта кислорода 1, 2-й, 3-ий.
В последние годы все большее применение находят смеси таких газов, как СО 2 (углекислый газ), Аr (аргон), О2 (кислород).
При сварке в газовых смесях для точной дозировки газов применяют смесители. В настоящее время применяют смесители: УКП-1-71 для смеси (СО2 + О2 ); АКУП-1 для смеси (Ar+ CO2 +O2 ); УКР-1-72 для смеси (СО2 +О2 ).
Перед смесителем устанавливают осушители для отделения паров или конденсата влаги.
Инертный защитный газ аргон марки Б чистотой 99,9% применяют для сварки алюминиевых сплавов, а также чистого алюминия. Содержание примесей в виде кислорода, азота и влаги в аргоне должно быть не более 0,05%. Чистый аргон хранят и перевозят в газообразном состоянии в стальных баллонах (окрашенных в серый цвет) под давлением 15 МПа. Расход аргона при ручной сварке около 25 л/мин, при автоматической-12-15 л/мин. Сжиженный углекислый газ (двуокись углерода С02), применяемый для сварки стальных конструкций, должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8050—64 и обычно доставляется в баллонах (окрашенных в черный цвет) вместимостью 25—30 кг газа. Содержание примесей в углекислом газе должно быть не более 1,5%, а воды в свободном состоянии — не более 0,1 %. Транспортировку углекислого газа также производят в специальных цистернах, отвечающих требованиям Госгортехнадзора.
Рис. 7-37. Форма провара при сварке в защитных газах:
- а — в аргоне;
б — в углекислом газе
Используемая литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/svarochnyie-materialyi-dlya-ruchnoy-dugovoy-svarki/
1) Сварочные работы: учебное пособие для начального профессионального образования / В.И. Маслов. — 6-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 240 с.
2) «Справочник сварщика». Под ред. В.В. Степанова
3) «Электросварка» В.П. Фоминых, А.П. Яковлев
