Сварочные материалы

Для выполнения сварочных работ применяются электроды, сварочная проволока, флюсы и защитные газы. Электроды для ручной дуговой сварки конструкций из малоуглеродистой и низколегированных марок сталей подразделяются на следующие типы: Э38, Э42, Э46, Э50.

Электроды Э42А, Э46А и Э50А применяются для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 500 МПа, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости; Э55 и Э60- для сварки, углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 500 до 600 МПа; Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 - для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением свыше 600 МПа.

Каждому типу соответствует несколько промышленных марок электродов, характеризуемых своим составом покрытия, сварочно-технологическими свойствами, свойствами металла шва, наплавленного металла и т. п. Электроды имеют следующую классификацию:

1. По назначению: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа (обозначаются индексом); для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа - Л; для сварки легированных теплоустойчивых сталей - Т; для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - В; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - Н; по толщине покрытия:

тонкое (D / d 1,20) - М,

среднее (1,20 < D/d 1,45) - С,

толстое (1,45 < D/d 1,80) - D,

особо толстое (D/d 2 1,8) - Г,

где D -- диаметр покрытия; d - диаметр стержня.

2. По виду покрытия: кислое (состоит из оксидов железа, марганца, кремния) - А; основное (из мрамора и плавикового шпата) - Б; целлюлозное - Б; рутиловое (из рутила - TiO ); смешанного типа - соответствующее двойное обозначение; прочие виды - П.

Если в составе покрытия содержится более 20% железного порошка, то к индексу вида покрытия электродов добавляется буква Ж.

3. По допускаемым пространственным положениям сварки:

1 - для всех положений;

2 - для всех положений, кроме вертикального сверху вниз;

3 - для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;

4 - для нижнего и нижнего в лодочку.

4. По роду и полярности применяемого при сварке тока, а также по номинальному напряжению холостого хода, используемого источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц электроды имеют условные обозначения, приведенные в табл. 2.5.

5. В зависимости от требований к качеству электродов в отношении точности изготовления, состояния поверхности покрытия, сплошности выполнения данными электродами металла шва и содержания серы и фосфора в наплавленном металле электроды подразделяются на группы 1, 2 и 3.

Условные· обозначения приводятся на этикетках или в маркировках коробок, пачек и ящиков с электродами.

Во всех видах документации условные обозначения электродов состоят из марки, диаметра, группы электродов и обозначения стандарта.

Пример условного обозначения:

электроды типа Э50А, марки УОНИИ-13/55, диаметром 4 мм, для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей У, с толстым покрытием Д, 2·й группы, с установленной по ГОСТу 9467 - 75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва 51 2/5/, с основным покрытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1 постоянным током обратной полярности 0.

Таблица 2.5. Условные обозначения электродов по роду и полярности тока, а также номинального напряжения холостого хода источника переменного тока

Рекомендуемая полярность постоянного тока	Напряжение xoлocтoго	Обозначения
номинальное	Предельное отклонение
Обратная	-	-
Любая
Прямая
Обратная
Любая
Прямая
Обратная
Любая
Прямая
Обратная

На этикетках электродов будет следующее обозначение:

Эти же электроды в документации будут иметь обозначение:

УОНИИ-13/55-4,0-2 ГОСТ 9647- 75.

Технологические характеристики электродов зависят от состава покрытия, который обеспечивает устойчивость горения дуги, защиту сварочной ванны от окружающей среды, возможность выполнения сварки в различных пространственных положениях, отделяемость шлаковой корки и формирования шва, а также оказывает влияние на выделение пыли и газов.

Электроды с основным покрытием (УОНИИ - 13/ 45, УОНИИ - 13/55, СМ-11, K-5A и др.) предназначены для сварки сталей малоуглеродистых и низколегированных марок во всех пространственных положениях. Применение этих электродов позволяет получать вполне удовлетворительную устойчивость дуги, хорошо формируемый шов с чешуйчатой поверхностью и выпуклым валиком, удовлетворительно отделяемой шлаковой коркой и умеренным разбрызгиванием. Электроды этой группы используются при сварке ответственных конструкций, эксплуатируемых при знакопеременных статических и динамических нагрузках и в условиях низких температур.

Электроды с рymиловым покрытием (МР-3, РБУ-4, РБУ-5, ОЗС-4, АНО-4 и др.) предназначены для сварки малоуглеродистой стали во всех пространственных положениях при постоянном и переменном токе.

Применение этих электродов обеспечивает устойчивость горения дуги, умеренное разбрызгивание, отличное формирование шва с мелкочешуйчатой поверхностью, хорошо отделяемую корку, а также благоприятные санитарно-гигиенические условия работы, так как пыль, газы и токсичные соединения марганца в аэрозоле выделяются в незначительных объемах.

Электроды с основным и рутиловым покрытиями широко применяются при сварке стальных строительных конструкций.

Для ручной сварки следует использовать электроды с большим коэффициентом поправки, который является показателем производительности электродов и показывает массу наплавленного металла в граммах, полученного при сварке в течение 1 ч при силе тока 1 А.

Проводить 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°.

Сварочная проволока применяется для сердечников электродов, сварки под слоем флюса, в среде углекислого газа, а также для электрошлаковой сварки.

Согласно рекомендациям СНиП РК 5.04-23 - 2002 для сварки стальных конструкций под слоем флюса используется сварочная проволока марок Св-08А, Св-08ГА, Св-I0НМА, Св-О8ХМ, Св-10ГА, Св-О8ХН2ГМЮ; для сварки стальных конструкций в углекислом газе (ГОСТ 8050 - 85) - сварочная проволока марок Св-О8Г2С, Св-08Г2СЦ, Св-О8ХГСМА, Св-10ХГ2СМА.

Условное обозначение марок сварочной проволоки состоит из индексов Св (сварочная), двух цифр (среднее значение углерода в сотых долях процента), букв (Г марганец, С -. кремний, Х - хром, Н - никель, М - молибден, Ю -- алюминий),6уква А на конце означает пониженное содержание серы и фосфора.

Сварочная проволока марок Св-О8А и Св-О8Г А применяется для сварки под слоем флюса углеродистых сталей марок ВСт3сп, Ст3пс, ВСт3кп, ВСт3Гпс, сварочная проволока марок Св-10 НМА, Св-08ХМ, Св-08ГА - для сварки под слоем флюса низколегированных сталей марок 09Г2, 09Г2С, 14Г2АФ, 10ХНДП.

При полуавтоматической сварке под слоем флюса и в среде углекислого газа используют проволоку диаметром 1,6 - 2 мм, а при электрошлаковой - диаметром 3 м.

Для автоматической сварки под слоем флюса стали толщиной до 5 мм, используют сварочную проволоку диаметром 3 ми, 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 - в нотках массой 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 имеет резких перегибов, затрудняющих ее подачу.

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяются порошковые проволоки марок ПП·АН1, ПП-ЛН3, ПП-АН6 (сварки открытой дугой), ПП-АНН, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-АН9 (сварка в углекислом газе). порошковая проволока в поперечном сечении представляет собой трубку с толщиной стенки 0,2 - 1 мм, заполненную смесью размолотых шлакообразующих компонентов, ферросплавов и железного порошка.

Сварка порошковой проволокой обеспечивает высокий коэффициент наплавки и уменьшение разбрызгивания металла шва.

Сжиженный углекислый газ (диоксид углерода, СО ), применяемый для сварки стальных конструкций, должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8050 - 85. Обычно он 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 производят в специальных цистернах, отвечающих требованиям Госгортехнадзора.

Все типы электродов, необходимые для сварки сталей этих классов, а также механические свойства металла шва, выполненного этими электродами, указаны в табл. 2.6. Каждому типу марок строительным сталям соответствует ряд марок электродов (табл.2.7.), которые обеспечивают сварному шву равные механические свойства, но отличаются друг от друга составом обмазки.

Для сердечников и для сварки под флюсом и в среде углекислого газа применяют специальную сварочную проволоку: углеродистую, легированную и высоколегированную (табл.2.8).

Таблица 2.6.Электроды для ручной сварки

Тип электродов	Механические свойства металла шва или наплавленного металла при диаметре электродов >2,5 мм	Содержание в металле шва	Область применения
временное сопротивление при растяжении	относительное удлинение, %	ударная вязкость,	серы	фосфора
	не менее	% не более
Э42 Э42А Э46 Э46А				0,05 0,04 0,05 0,04	0,05 0,04 0,05 0,04	Сварка малоуглеродистых сталей класса С245 и низколегированных сталей классов СЗ45-СЗ90
Э50 Э50А				0,05 0,04	0,05 0,04	Сварка низколегированных сталей классов С440
Э55 Э60 Э60А				0,04 0,04 0,04	0,04 0,04 0,04	Сварка низколегированных сталей классов С590
Э85				0,04	0,04	Сварка низколегированных сталей классов С600 и С750

При механизированной сварке, как правило, применяют плавленые флюсы. При автоматической сварке применяют флюсы марок АН-348А, ОСЦ-45 и АН-22, при полуавтоматической - АН-348АМ и ОСЦ-45М. Химический состав этих флюсов указан в табл. 2.9.

В табл. 2.8. приведены некоторые, наиболее широко применяемые, марки сварочной проволоки. Высоколегированная проволока Св-15Х2ГСН2МФА не стандартная. Ее изготовляют по временным техническим условиям.

Достаточно широко для автоматической сварки (особенно угловых швов) применяют сварочные головки - аппараты, перемещающиеся по специальным направляющим, расположенным над свариваемым изделием.

Таблица 2.7. Марки электродов

Тип электродов	Марки электродов (коэффициент наплавки, ) при типе обмазки
рудно-кислой	фтористо-кальциевой	рутиловой
Э42   Э42А Э46 Э46А Э50 Э50А Э55 Э60 Э60А   Э85	OMM5/7,2; ЦМ-7/ll,5 - - - - - - - -   -	СМП/l0; УОНИ-13/45/l0 - УП-1/45/9 K5/9,6 K5A/10 УОНИ-13/55/8 УОНИ-13/65/8 УОНИ-13/65А/8 УОНИ-13/85 8,5	-   - МР-3/9 - - - - - -   -

Таблица 2.8. Марки сварочной проволоки

Группа стали	Марка стали сварочной проволоки
Углеродистая   Легированная   Высоколегированная	Св-08 Св-08А Св-08ГА Св-08Г2СА Cв-I0Г2 Cв-I0ГС Cв-I0XM Св-08ХМФ Св-08ХН2М Cв-18XMA Св- 15Х2ГСН2МФ

Особенно часто применяется самоходная головка АБС

Головка допускает сварку на переменном и постоянном токе проволокой диаметром от 2 до 6 мм. Скорость подачи проволоки можно менять в пределах от 0,48 - до 3,65 м/мм, а скорость - сварки - от 14 до 110 м/ч. Максимальная величина сварочного тока 1500 а.

В последние годы начали применять сварочные головки (А-330 и др.), а также тракторы (ДТС-24 и др.), предназначенные для одновременной сварки двумя электродами. Применение двухдуговых сварочных аппаратов позволяет значительно увеличить скорость сварки.

Из числа шланговых полуав-

томатов для сварки под флюсом наиболее часто применяют полуавтоматы ПШ-5у и ПШ-54, позволяющие выполнять как стыковые, так и угловые швы. У обоих полуавтоматов засыпают флюс в воронки, находящиеся на держателе.

Таблица 2.9. Химический состав флюсов

Марка флюса	SiO	MnO	CaF	MgO	Mn O	C CaO	AI O	Fe O	S	P
не более
АН-348А   ОСЦ-45 АН-22   АМ-348АМ   ОСЦ-45М	41- 44   38-44 18-21,5   41-44   38-44	34-38   38-47 6-9   34-38   38-47	4- 5,5   6-9 20-24   3,5- 4,5 6-9	5-7,5   2,5 11,5-15 5,0-7,5 2,5	0,1-0,3   - -   0,10-0,30   -	6,5   6,5 12-15 6,5   6,5	4,5   19-23   4,5	-	0,15   0,15 0,06   0,15   0,15	0,12   0,15 0,06   0,12   0,10

Дата добавления: 2014-11-18