Сварочная проволока

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………с.3

1. Стальная сплошная сварочная проволока………………….с.3

2. Сварочная проволока  из алюминия, его сплавов и  меди….с.4

3. Сварочная проволока  с омедненной поверхностью……….с.5

4. Порошковая сварочная  проволока………………………….с.5

Заключение……………………………………………………...с.7

Список использованных источников………………………….с.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

    Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения твердых материалов путем их местного сплавления или совместного пластического деформирования, в результате чего возникают прочные связи между атомами свариваемых материалов. Подавляющее большинство швов при сварке выполняют с применением присадочных материалов. Их роль заключается не только в получении необходимой геометрии шва, но и в обеспечении высоких эксплуатационных характеристик при минимальной склонности к образованию дефектов. Присадочные металлы разрабатывают применительно к конкретным группам свариваемых металлов и сплавов или к отдельным их маркам. Присадочный металл должен быть более чистым по примесям, содержать меньшее количество газов и шлаковых включений.         

     

1. Стальная сплошная сварочная проволока

 

        Присадочные металлы используют в виде металлической проволоки сплошного сечения или порошковой проволоки (с порошковым сердечником) К сварочной проволоке предъявляются высокие требования по состоянию поверхности, предельным отклонениям по диаметру, овальности и другим показателям. Поставляется проволока в мотках весом 1,5-40кг с внутренним диаметром 150 – 750мм, а также намотанной на катушки и кассеты (для автоматической и механизированной сварки) покрытых консервирующей смазкой. Поверхность мотка обертывают влагонепроницаемой бумагой, полимерной пленкой и т.п. Высокое качество сварочной проволоки сохраняется при тщательной упаковке и консервации, а также при правильном хранении и транспортировке. Каждая партия проволоки должна снабжаться сертификатом завода-изготовителя, где указываются: марка проволоки, ее химический состав, номер плавки и другие сведения. Присадочные материалы перед сваркой должны проходить тщательную очистку поверхности. Наличие следов смазки или других загрязнений не допускаются. В большинстве случаев требуется и очистка от оксидов. Для удаления жировых загрязнений применяют обезжириванием. Оксидную пленку  удаляют травлением, химическим и электрохимическим полированием. Для сварки необходимо применять преимущественно присадочные материалы, выпускаемые по специализированным стандартам или техническим условиям. Промышленность выпускает присадочные материалы для сварки сталей, чугуна,  алюминия,  меди, титана и их сплавов.

Холоднотянутую сварную  сварочную проволоку сплошного  сечения выпускают по ГОСТ 2246 – 70, который предусматривает 77 марок разного химического состава, разделяющихся на три группы: низкоуглеродистые, легированные с содержанием легирующих элементов 2,5 - 10%, высоколегированные с содержанием легирующих элементов более 10%. Химический состав сварочных проволок можно узнать из приведенных в справочной литературе таблиц. Условные обозначения марок сварочной проволоки состоят из индекса C (сварочная) и следующих за ним цифр и букв. Цифры после индекса обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Последующие буквы указывают на содержание в проволоке легирующих элементов. Цифры после букв указывают среднее содержание элемента в процентах. Отсутствие цифры означает содержание данного элемента менее 1%. Буква А в конце обозначений низкоуглеродистых и легированных проволок указывает на повышенную чистоту металла по содержанию серы и фосфора. Такая проволока обеспечивает наплавленный металл (металл шва) с повышенными пластическими свойствами. В проволоке Св – 08АА сдвоенная А указывает на пониженное содержание серы и фосфора по сравнению с проволокой Св – 08 А.

Проволоку также различают  по назначению: для изготовления электродов (условное обозначение  - Э) и для  сварки (наплавки).

Стальную сварочную  проволоку по ГОСТ 2246 – 70 выпускают  следующих диаметров (мм): 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0.

Низкоуглеродистая сварочная  проволока предназначена для  сварки малоуглеродистых и некоторых  среднеуглеродистых сталей, а также  некоторых низколегированных сталей. Предусмотрено шесть марок такой проволоки: Св – 08; Св – 08А; Св – 08АА; Св – 08ГА; Св – 10ГА; Св – 10Г2. Расшифруем одну из марок проволоки – Св – 08ГА: Св – проволока сварочная; 08 – содержание углерода 0,08%; Г – в проволоке присутствует марганец, в среднем 1%; А – гарантируется повышенная пластичность наплавленного металла.

Легированная сварочная  проволока предназначена для  сварки низколегированных и легированных сталей. В этой группе предусмотрено 30 марок проволоки: Св – 08ГС; Св – 18ХГС; Св - 10Х2СМА и др.                

          Высоколегированная  сварочная проволока  предназначена для сварки специальных  высоколегированных сталей и  для наплавки.  В этой группе  предусмотрено 39 марок проволоки:  Св – 06Х19Н9Т; Св – 08Х14ГНТ;  Св – 13Х25Н18 и др.

При наплавке используют стальную наплавочную проволоку  по ГОСТ 10543 – 82. Стальная наплавочная  проволока изготавливается диаметром  от 0,3 до 8мм. В зависимости от химического  состава выпускается четыре марки  наплавочной проволоки из углеродистой стали: НП – 30; НП - 45; НП – 50. Одиннадцать марок из легированной НП – 40Г; НП – 30ХГСА и др. Одиннадцать марок из высоколегированной Нп – 20Х14; Нп – 30Х13 и др. Марку проволоки выбирают в зависимости от назначения и требуемой твердости металла наплавленного слоя.

 

         2. Сварочная проволока из алюминия, его сплавов и меди

 

Кроме стальной проволоки  выпускают проволоку для сварки алюминия и его сплавов (ГОСТ 7871 – 51). Сварочная проволока из алюминия и алюминиевых сплавов укладывается в размерный ряд диаметров 0,8 – 12,5мм.  Стандартизировано 14 марок проволоки. Их можно разделить на 5 групп. Обозначение марок сварочной проволоки принято по аналогии с соответствующими марками алюминиевых сплавов. Сварочная проволока для меди и медных сплавов (ГОСТ 16130 – 85). Сварочная проволока и прутки из меди и медных сплавов укладывается в размерный ряд диаметром 0,8 – 8мм. Условное обозначение марок проволоки принято аналогично маркам меди и ее сплавов.

 

3. Сварочная проволока  с омедненной поверхностью

 

Низкоуглеродистые и легированные сварочные проволоки могут выпускаться с омедненной поверхностью (О). Специальные требования к омеднению проволоки устанавливаются техническими условиями в установленном порядке. Медное покрытие - 6 мкм. Поверхность проволоки должна быть чистой и гладкой, без трещин, расслоений, плен, закатов, забоин, окалины, масла и других загрязнений. Допускаются отдельные риски, царапины, местная рябизна, вмятины глубиной не более предельного отклонения по диаметру.

 

4. Порошковая сварочная проволока.

 

  Порошковая проволока – непрерывный электрод, состоящий из металлической оболочки и порошкового сердечника (шихты). Особенностью порошковой проволоки является внутреннее по отношению к железной оболочке расположение защитных материалов, находящихся в шихте. Шихта порошковой проволоки не электропроводна, поэтому ток протекает в ней только по оболочке, при расплавлении которой образуются капли, имеющие возможность при перемещении и переходе дугового промежутка активно взаимодействовать с воздухом. Порошковая проволока должна создавать максимально благоприятные условия для взаимодействия шихты с жидким металлом капель расплавляющейся оболочки. В основном это можно обеспечить наличием внутри шихты части токопроводящей металлической оболочки. Чем большая часть токопроводящей оболочки находится внутри шихты, тем более надежно защищаются капли от воздействия воздуха. Наилучшая защита в этом случае обеспечивается при сварке порошковой проволокой двухслойной конструкции. Однако при изготовлении порошковой проволоки сложного сечения не всегда обеспечивается стабильное заполнение проволоки шихтой. Поэтому, несмотря на определенные преимущества проволоки со сложным сечением для защиты металла капель от воздуха, наиболее перспективным является применение проволоки трубчатой конструкции

 Из-за высокой температуры  дуги, металл ванны и капель  расплавляющейся оболочки, нагревается  до температур 2000 - 2500°С, при которых  жидкое железо активно окисляется кислородом воздуха и соединяется с азотом, если зону сварки не защитить от воздействия воздуха. Наличие в металле шва продуктов окисления в виде шлаковых включений и особенно соединений азота с железом, называемых нитридами железа, приводит к резкому ухудшению его механических свойств, особенно ударной вязкости. Сварные соединения, полученные без защиты от азота воздуха, могут оказаться неработоспособными.

Порошковая проволока - это один из наиболее распространенных электродных материалов для автоматической и полуавтоматической электродуговой сварки и наплавки деталей машин и механизмов в различных отраслях промышленности. Порошковая проволока может классифицироваться по следующим признакам: по характеру защиты (без защиты и с защитой углекислым газом; по поперечному сечению; по назначению (для сварки или наплавки; по составу порошкового сердечника; в зависимости от марки свариваемого металла; по технологическим особенностям для сварки в различных пространственных положениях. Одним из преимуществ порошковой проволоки является возможность выполнения коротких швов, что необходимо при проведении монтажных работ. По составу порошкообразного сердечника( шихты) поршковые проволоки могут быть следующих типов: рутиловые ( кислые), карбонатно-флюоритные и рутил- карбонатнофлюоритные. По свариваемому металлу порошковые проволоки предназначаются для сварки углеродистых и низколегированных сталей, а также чугунов. Для сварки углеродистой и низколегированной стали широко применяются порошковые с сердечником рутилового и карбонатно - флюоритного типа. Для сварки чугунов используют специальные порошковые проволоки с обозначением ППЧ – 1. Разработана порошковая проволока для механизированной сварки чугунных деталей.  За счет изменения состава сердечника была получена порошковая проволока для сварки низкоуглеродистых, низколегированных, высокопрочных коррозионно-стойких нержавеющих сталей, нашедших широкое применение при сварке различных конструкций и сооружений.

 Порошковые проволоки эффективнее сплошных, особенно при автоматической сварке – шлак самоотделяется при охлаждении, большая глубина проплавления. Более активное раскисление металла шва дает повышенную пластичность и ударную вязкость. Порошковая сварочная проволока выпускается согласно ГОСТ 26271 – 84 диаметром 1,6 – 3мм; наплавочная, согласно ГОСТ 26101 – 84, - 2 – 8мм. Оболочку порошковой проволоки изготавливают из стальной низкоуглеродистой ленты толщиной 0,2 – 0,8мм., часто со сложным внутренним сечением. Это способствует улучшению взаимодействия капель металла с шихтой сердечника, компоненты которой в этом случае имеют благоприятные возможности защитить жидкий металл от контакта с воздухом. Для более надежной защиты в состав шихты вводят такие активные элементы, как Al, Ti, Si, которые соединяясь с азотом и кислородом воздуха, провзаимодействовавшего с жидким металлом, переходят в шлак. А также другие шлако и газообразующие компоненты, которые обеспечивают необходимое раскисление и легирование расплавляемого при сварке металла. По сравнению с электродами и проволоками сплошного сечения порошковые проволоки обеспечивают более высокую производительность труда, большие возможности для легирования наплавленного металла. Расход порошковой проволоки на 1 кг наплавленного металла 1,05 - 1,1кг, расход электродов 1,6 - 1,9 кг. В настоящее время применяют проволоку различного сечения. Например, проволока марки ПП-АН1 имеет трубчатую оболочку, ПП-2ДСК имеет в сечении одну перемычку, в проволоке марки ЭПС-15/2 - провальцованы обе кромки, проволока марки ПП-АН7 и др. имеют более сложное сечение.

В шихту порошковых проволок можно вводить газо - и шлакообразующие компоненты и различные добавки, стабилизирующие процесс горения дуги. Все шире применяется порошковая проволока, которая может быть самозащитной (ПС). Сварку этими проволоками ведут на постоянном токе обратной полярности.  Самозащита при сварке обеспечивается газами, выделяющимися при сгорании органических наполнителей (крахмал, целлюлоза). В результате чего, можно производить сварку и наплавку открытой дугой, не применяя другие средства защиты сварочной ванны. В сердечник самозащитных порошковых проволок, для которых не нужна дополнительная защитная среда в виде флюса или газа, кроме легирующих компонентов вводят газо - и шлакообразующие вещества, раскислители и элементы, обладающие большим сродством к азоту. Отличительной особенностью самозащитных порошковых проволок является то, что отсутствие пор и хорошее формирование наплавленного металла при заданном токе, как правило, можно обеспечить лишь в определенном диапазоне напряжений. Для большинства самозащитных порошковых проволок эти диапазоны совпадают в достаточно узких пределах, поэтому, чтобы обеспечить качественную сварку или наплавку, необходимо строго следить за соблюдением режимов.  

 

Заключение

 

Сплошная сварочная и порошковая проволока нашли большое применения во всех отраслях промышленного производства. Их применение позволяет получить качественные сварные соединения и наплавленный металл с различными техническими характеристиками, сделать процесс производительным и экономичным.

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1 Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Н.Н. Воронин, Д.Г. Евсеев, В.В. Засыпкин и др.М: Маршрут, 2004. – 456с.  

2  Виноградов В.С.  Оборудование и технология дуговой  автоматической и механизированной  сварк:Учебник для профессиональных, учебных заведений.М.: Высшая школа.: Изд. Центр «Академия», 2001. – 319с.

3   Фоминых В. П., Яковлев Ф. П. Ручная дуговая сварка: Учебное пособиу для тех училищ М.: Высшая школа, 1981. – 256с.

4  Зарембо Е. Г.  Сварочное производство: Учебное  пособие для вузов. – М.: Маршрут,2005 – 240с.

5  Титов О. И. Справочник  электросварщика ручной сварки.- Новосибирск: Новосибирское книжное издательство, 1989. – 176с.

6 Виноградов В.С. Оборудование  и технология дуговой автоматической  и механизированной  сварки: Учеб. для проф. учеб. заведений.- 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., Изд. центр  «Академия», 2000. - 319 с.