производство и поставка оборудования для механических испытаний, неразрушающего контроля, химического анализа и визуального контроля, диагностического оборудования, приборов визуального контроля, систем контроля доступа персонала, элементов систем умного производства. Испытательная лаборатория. Сервисный центр

Глава 11.1. Материалы для сварки / 11.1.2. Материалы для сварки сталей / 11.1.2.1. Материалы для электросварки

Основным наплавочным материалом при сварке сталей является специальная сварочная проволока. Ее применяют при автоматической электродуговой сварке под флюсом в качестве электрода (электрическая дуга возникает между проволокой и обрабатываемой заготовкой), когда дуга и сварочный шов защищены от атмосферы постоянно подающимся на образуемый шов флюсом; при ручной сварке плавящимся электродом; в качестве наплавочного материала при сварке неплавящимся электродом (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Схемы электродуговой сварки плавящимся (а) и неплавящимся (б) электродом:

1 — электрод; 2 — дуга; 3 — основной металл; 4 — присадочная проволока

Сварочную проволоку подразделяют на следующие группы:

  • низкоуглеродистая — Св-08А и др.;
  • легированная — Св-08ГС, Св-18ХМА, Св-10Х5М и др. с содержанием легирующих элементов 2... 10%;
  • высоколегированная — Св-10Х17Т, Св-06Х19Н10МЗТ с содержанием легирующих элементов более 10 %.

В маркировке проволоки буквы Св означают «сварочная», далее идет обозначение химического состава такое же, как у легированных сталей. Отличием сварочной проволоки является высокая чистота по вредным примесям, что предотвращает образование горячих трещин (см. подразд. 3.5). Сварочную проволоку поставляют диаметром от 0,2 до 12 мм в бунтах (мотках), а также намотанную на кассеты для автоматической и полуавтоматической сварки. Марку проволоки выбирают в зависимости от материала свариваемых заготовок (как правило, материал заготовок и проволоки совпадает); назначения детали: требований к прочности, коррозионной стойкости и т.д. Выпускается свыше 70 марок сварочной проволоки.

При ручной дуговой сварке применяют плавящиеся и неплавящиеся электроды. Плавящиеся электроды в процессе сварки плавятся и металл электрода попадает в сварной шов (рис. 11.1, а). Неплавящиеся электроды используют только для создания электрической дуги, которая плавит металл заготовки и наплавляемый материал (рис. 11.1, б).

Плавящиеся электроды — это металлические стержни длиной до 450 мм из сварочной проволоки, покрытые специальной обмазкой. Различают стабилизирующие, защитные и легирующие обмазки.

Металл электрода определяет его применение для сварки следующих металлов и сплавов:

  • углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с пределом прочности σв < 600 МПа;
  • легированных конструкционных сталей с пределом прочности σв > 600 МПа;
  • легированных жаропрочных сталей и сплавов;
  • высоколегированных сталей с особыми свойствами;
  • для наплавки сталями и сплавами с особыми свойствами.

Электроды первой и второй групп изготавливают из конструкционных сталей. Их обозначают буквой Э и цифрой, которая соответствует σв, т.е. предел прочности стали электрода Э-38 — 380 МПа. Для сварки указанных материалов применяют электроды марок от Э-38 до Э-150.

В обозначение электродов для сварки материалов остальных групп входит химический состав металла, например Э-12Х13, Э-10Х17Т, Э-09Мф и др.

По толщине покрытия dэ, состоящего из обмазки, электроды подразделяют на следующие группы:

  • М — с тонким покрытием, когда D/d, < 1,2, где D — диаметр электрода;
  • С — со средним, когда 1,2 < D/dэ < 1,45;
  • Д — с толстым, когда 1,45 < D/dэ < 1,8;
  • Г — с особо толстым, когда D/dэ > 1,8.

Тонкие покрытия являются стабилизирующими, они состоят из мела и связующего — жидкого стекла. Находящиеся в составе мела ионы кальция испаряются в плазме дуги, способствуя ее устойчивости. Средние и толстые покрытия помимо стабилизации дуги обеспечивают легирование металла шва и его защиту. Защита обеспечивается за счет того, что вокруг дуги создается защитная газовая среда, кроме того, по мере плавления электрода обмазка шлакуется и равномерно покрывает шов. Шлак также замедляет охлаждение шва, что уменьшает вероятность появления трещин.

Покрытия делятся:

  • на кислые (А), они имеют шлаковую основу, состоящую из оксидов железа и марганца (Fe2О3, МnО), полевого шпата (SiO2), ферромарганца и других компонентов; их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с низким содержанием углерода;
  • основные (Б) с составом: магнезит (MgCO2), плавиковый шпат (CaF2), ферросилиций, ферромарганец, ферротитан; их применяют для сварки всех конструкционных сталей, в том числе используемых для нагруженных конструкций;
  • рутиловые (Р), их состав: рутиловый концентрат (ТiO2), полевой шпат (SiО2), ферромарганец; их используют для сварки конструкционных сталей для нагруженных конструкций;
  • целлюлозные (Ц), их состав: целлюлоза и другие органические вещества, в качестве шлакообразующего компонента используют полевой шпат; их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с низким содержанием углерода.

Покрытия прочих видов обозначаются буквой П, при наличии в покрытии железного порошка более 20 % в обозначение вводится буква Ж.

Неплавящиеся электроды предназначены только для возбуждения и поддержания горения дуги. Наибольшее распространение нашли вольфрамовые, угольные и графитовые электроды. Помимо электродов из чистого вольфрама (марки ЭВ) используют электроды из вольфрама с добавками 1,5... 3,0 % оксидов редкоземельных металлов: тория (ЭВТ), лантана (ЭВЛ).

Диапазон диаметров вольфрамовых электродов — 0,2... 12,0 мм; угольных и графитовых — 4... 18 мм. Графитовые имеют лучшие свойства, чем угольные: более высокую электропроводность, устойчивость против окисления.

Помимо сварочной проволоки и электродов в качестве наплавочного материала используют пустотелые порошковые проволоку (ПП) и ленту (ПЛ), заполненные порошкообразным наполнителем, играющим ту же роль, что и обмазка электродов: защита металла и дуги, легирование материала шва. Металл проволоки и ленты — низкоуглеродистая сталь.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

ООО НПП "Укринтех"
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10; +38 (057) 768-09-02

"ЦНИ Лаборатория"
+38 (098) 262-48-92

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.