Сварочная проволока и прутки

Наиболее часто в качестве добавочного металла используют сварочную проволоку. При механизированной сварке плавлением ее используют в виде непрерывного плавящегося электрода, при ручной сварке в виде электродных стержней и присадочных прутков.

Состав и технические требования к проволоке и пруткам, предназначенным для сварки плавлением, регламентируются следующими государственными стандартами:

ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная;

ГОСТ 10543-82. Проволока стальная наплавочная;

ГОСТ 7871-75. Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов;

ГОСТ 16130-85. Проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе сварочные;

ГОСТ 2671-80. Прутки чугунные для газовой сварки, наплавки и приготовления электродов;

ГОСТ 21440-75. Прутки для наплавки.

Другие виды сварочной проволоки и прутков, применяемые при сварке и наплавке, выпускаются по специальным техническим условиям или по стандартам, не предусматривающим их специальное назначение для сварки. Ниже приведены краткие сведения о сварочной проволоке и прутках из вышеперечисленных ГОСТов.

Стальная сварочная проволока (ГОСТ 2246-70). Применяется при автоматической дуговой сварке. Стандарт распространяется на холоднотянутую гладкую проволоку из низкоуглеродистой нелегированной стали, поставляемую в мотках или бухтах массой до 80 кг.

Стандартом предусмотрено 77 марок сварочной проволоки разного химического состава; выпускается шесть марок низкоуглеродистой проволоки

(Св-08,Св-08А, Св-08АА, СВ-08ГА, Св-10ГА и СВ-10Г2), 30 марок легированной проволоки (Св-08ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-10ГН, Св-08ГСМТ, Св-15ГСТЮЦА, Св-20ГСТЮА и др.), 41 марка высоколегированной проволоки (СВ-12Х11НМФ, Св-12Х13, Св-10Х17Т и др.).

Обозначение марок проволоки состоит из сочетания букв и цифр. Буквы "Св" обозначают сварочную проволоку, следующие за ними первые две цифры - показывают содержание углерода в сотых долях процента, а цифры после букв - содержание данного элемента в процентах. Если после буквы нет цифры, то значит данного элемента содержится менее 1%. В остальном маркировка сварочной проволоки подобна маркировке сталей. Наличие на конце марки букв "А" или "АА" свидетельствует, что эта проволока изготовлена из более высококачественной стали и содержание в ней вредных примесей серы и фосфора уменьшено.

Условные обозначения легирующих элементов следующие: С - кремний; Η - никель; Μ - молибден; Τ - титан; Ю - алюминий; Ц - цирконий; Г - марганец; X - хром;· Φ - ванадий; Ρ - бор; Б - ниобий; В - вольфрам; Д - медь.

В легированной стали легирующих элементов содержится от 2,5 до 10 %, в высоколегированной - более 10 %.

По требованию потребителя сварочную проволоку изготовляют из стали, выплавленной электрошлаковым (Ш) или вакуумно-дуговым (ВД) переплавом или в вакуумно-индукционных печах (ВИ).

R зависимости от назначения стальную сварочную проволоку подразделяют на проволоку для сварки (наплавки) и проволоку для изготовления электродов (Э). Это обусловлено более жесткими требованиями к проволоке для изготовления электродов.

По виду поверхности низкоуглеродистую и легированную проволоку подразделяет на неомедненную и. омедненную (О). Омеднение делается для улучшения контакта при подводе тока к движущейся проволоке в сварочном автомате или полуавтомате и для уменьшения износа мундштука и тянущих роликов механизма подачи проволоки.

В условном обозначении сварочной проволоки указывают диаметр и марку проволоки, приведенные выше индексы, характеризующие способ выплавки стали, назначение и вид поверхности проволоки, а также стандарт.

Примеры условного обозначения проволоки:

Проволока сварочная диаметром 3 мм, марки Св-08А, предназначенная для сварки (наплавки), с неомедненной поверхностью:

Проволока 3 Св-08А ГОСТ 2246-70.

Проволока сварочная диаметром 2,5 мм, марка Св-08ХГСМФА, предназначенная для изготовления электродов из стали, выплавленной в вакуумно-индукционной печи, с омедненной поверхностью:

Проволока 2,5 Св-08ХГСМФА-ВИ-Э-О ГОСТ 2246-70.

В технических требованиях ГОСТа приведена таблица химического состава проволок и изложены требования к размерам проволок.

Проволока выпускается следующих диаметров: 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 мм.

В стандарте указаны правила приемки, методы испытаний, требования к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению проволоки. Каждый моток или бухту проволоки снабжают металлической биркой, на которой указано наименование завода-изготовителя, условное обозначение проволоки, номер партии, клеймо технического контроля. Каждая партия проволоки сопровождается сертификатом, содержащим основные технические данные.

Стальная проволока для наплавки (ГОСТ 10543-82). Выпускается 30 марок наплавочной проволоки, которые разделены на три группы: углеродистые - 9 марок (Нп-25, Нп-50 и другие); легированные - 11 марок (Нп-40Г, Нп-30ХГСА и др.); высоколегированные — 10 марок (Нп-20Х14, Нп-30ХЮГ10Т и др.).

Цифры и буквы, стоящие после индекса Нп (наплавочная), показывают примерный химический состав наплавочной проволоки, так же, как и у сварочной проволоки по ГОСТ 2246-70. Отличие заключается лишь в том, что цифра после буквы (содержание легирующего элемента в процентах) не ставится при содержании элемента менее 2 %.

Стальную наплавочную проволоку выпускают следующих диаметров: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8;2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 6,5; 8,0 мм.

Пример условного обозначения проволоки наплавочной из стали марки 30ХГСА диаметром 3 мм:

Проволока 3 Нп -30ХГСА ГОСТ 10543-82.

Как и в стандарте на сварочную проволоку, в ГОСТ 10543-82 приведена таблица химического состава наплавочных проволок, требования к размерам, правила приемки, испытаний и т.п. Дополнительно дано справочное примечание, в котором указаны твердость и примерное назначение металла, наплавленного проволоками конкретных марок, например, проволока марки Нп Г13А предназначена для наплавки железнодорожных крестовин, зубов ковшей экскаваторов и т.п., наплавленный ею металл имеет твердость 220-280 HRC.

Сварочная проволока из алюминия и алюминиевых сплавов (ГОСТ 7871-75). Для сварки алюминия и его сплавов в основном используют тянутую и прессованную проволоку. Указанный ГОСТ предусматривает изготовление проволоки 14 марок. По составу их можно разделить на шесть групп:

из алюминия - 2 марки (СвА97, СвА5);

из сплава системы Аl-Мп - СвАмц;

из сплава системы Al-Ti - СвА85Т;

из сплавов системы Al-Mg с добавками других элементов - 8 марок (СвАМг3; СвАМг6, Св1557 и др.);

из сплавов системы Al-Si - 2 марки (СвАК5, СвАК10);

из сплавов системы А1-Си-Св1201.

Размерный ряд диаметров проволоки находится в пределах 0,8...12,5 мм.

В условном обозначении проволоки указывают:

- метод получения: тянутая (В), прессованная (П);

- марку;

- диаметр;

- термическое состояние: нагартованная (Н), отожженная (М);

- метод поставки: в бухте (БТ), на катушке (БР).

Пример условного обозначения проволоки тянутой из алюминиевого сплава марки Амц, в нагартованном состоянии, диаметром 5 мм, в бухте:

Проволока В.СвАМц.Н 5,00 X БТ ГОСТ 7871-75.

В ГОСТе приведены химические составы и размеры проволоки, правила приемки, испытаний и т.п.

Сварочная проволока из меди и сплавов на медной основе (ГОСТ 16130-90). Выпускается 17 марок проволоки из прутков, которые по составу разделяются на пять групп:

из меди - 3 марки (M1, M1p, MCpl);

из медно-никелевых сплавов - 2 марки (МНЖКТ5-1-0,2-0,2; МНЖ5-1);

из бронз безоловянных - 6 марок (БрКМц3-1, БрХНТ и др.);

из бронз оловянных - 2 марки (БрОЦ4-3, БрОФ6,5-0,15);

из латуней - 4 марки (Л63, Л060-1, и др.).

Обозначение марок проволоки принято по аналогии с обозначением марок меди и ее сплавов. Символ "Св" не ставится.

Проволока выпускается диаметрами 0,8...8 мм, прутки -диаметрами 0,8и 8 мм, немерной длины от 1 до 5 м.

Прутки чугунные для сварки и наплавки (ГОСТ 2671-80). Выпускается 6 марок прутков:

А; Б (содержат до 0,3 % Ni);

НЧ-1, НЧ-2 (0,03 - 0,06 % Ti);

БЧ, ХЧ(1,2-2,0 % Сr).

Размеры прутков: диаметр 4; 6; 8...10; 12.„16 мм; длина 250, 350, 450 мм.

Прутки для наплавки (ГОСТ 21449-75). Прутки предназначены для наплавки износостойкого сдоя на детали машин и оборудования, работающие в тяжелых условиях (абразивное изнашивание, ударные нагрузки, коррозия, эрозия при повышенных температурах).

Стандарт предусматривает 3 марки прутков: Пр-С27 (тип ПрН-У45Х25Н2СВМ); Пр-В3К (тип ПрН-У10Х563В5); Пр-В3К-Р (тип ПрН-У20ХК57В10), которые обеспечивают твердость наплавленного металла не менее 53,5; 41,5; 47,5 соответственно.

Диаметры прутков 4,5; 5,0; 6,0; 8,0 мм, длина 300...500 мм, в зависимости от диаметра.

Наряду с металлической проволокой сплошного сечения в сварке применяется порошковая проволока, представляющая собой непрерывную трубку (часто сложного внутреннего сечения), заполненную порошкообразным наполнителем - шихтой (рис. 5).

Рис. 5. Виды внутреннего сечения порошковой проволоки

Оболочку порошковой проволоки изготовляют из стальной (чаще низкоуглеродистой) ленты толщиной 0,2...0,5 мм. Наполнитель представляет собой смесь порошков из газо- и шлакообразующих компонентов, а также легирующих компонентов, обеспечивающих защиту зоны сварки и требуемые свойства сварного шва.

Классификация, сортамент и технические требования на порошковую проволоку для сварки углеродистых и низколегированных сталей регламентируются ГОСТ 26271-84.

Стандарт устанавливает изготовление проволоки 15 диаметров.

По условиям применения проволока подразделяется^; на газозащитную (ПГ), применяемую для сварки в углекислом газе и газовых смесях, и самозащитную (ПС) для сварки без дополнительной защиты.

По гарантируемому пределу текучести наплавленного металла сварочная порошковая проволока может быть 9 типов. В зависимости от содержания углерода, серы и фосфора в наплавленном металле порошковая проволока подразделяется на категории А, В, С. По гарантируемой минимальной ударной вязкости наплавленного металла при определенной температуре испытаний проволока имеет 9 уровней.

В соответствии с допустимыми пространственными положениями сварки и условиями формирования сварного шва, проволока подразделяется: для нижнего положения (Н); для нижнего и горизонтального (Г); для нижнего, горизонтального и вертикального (В); для горизонтального с использованием принудительного формирования (ГП); для вертикального с использованием принудительного формирования (ВГ); для всех пространственных, положений с использованием принудительного формирования (УП).

С учетом указанной классификации регламентируется следующая буквенно-цифровая структура условного обозначения сварочных порошковых проволок: марка; диаметр (мм); условия применения; тип;, категория по химическому составу; уровень по ударной вязкости; допустимое, положение сварки; обозначение стандарта.

Обозначение марки проволоки должно начинаться индексом ПП (порошковая проволока), после которого через, дефис, приводится название марки, принятое разработчиком. Например, порошковые проволоки, разработанные в Институте электросварки им. Е.О.Патона АН Украины, имеют маркировку ПП-АН... с последующим числом. Названия марок проволок, разработанных до введения ГОСТ 26271-84, носят произвольный характер ПП-2ДСК,ЭПС-15/2, СП-1,ППВ-5 и т.п.

Пример условного обозначения порошковой проволоки марки ПП-АНЗ диаметром 3 мм, самозащитной (ПС), по величине предела текучести металла шва типа 44, по химическому составу наплавленного металла категории А, обеспечивающей ударную вязкость металла шва не ниже 35 Дж/см² при температуре минус 20 °С (2), для сварки в нижнем положении (Н):

ПП-АН3 3,0 ПС44А2Н ГОСТ 26271-84.

Учитывая возможность возникновения неблагоприятных санитарно-гигиенических условий при изготовлении и сварке порошковой проволокой, ГОСТ 26271-84, кроме обычных разделов "Технические требования", "Правила приемки", "Методы испытаний" и другие содержит раздел "Требования безопасности и охраны природы".

Наиболее часто порошковую проволоку изготавливают из ленты. Легко деформируемая лента из рулона 1 (рис.6) подается в специальное очистное устройство 2, откуда поступает в ролики 3, предварительно деформирующие из ленты желоб (сечение а-а). Затем из дозатора 4 желоб наполняется шихтой, после чего лента попадает в ролики 5, в которых формируется собственно сечение проволоки (см. сечения б-б и в-в). Фильтрами 6 проволока деформируется до меньшего диаметра (2,0...2,5 мм), затем проходит через волочильный барабан 7 и наматывается на кассету 8.

Рис. 6. Последовательность технологических операций при изготовлении порошковой проволоки

1 – рулон; 2 - специальное очистное устройство; 3,5 – ролики; 4 – желоб;

6 – фильтры; 7 - волочильный барабан; 8 – кассета

По рассмотренной технологии невозможно получить проволоку меньшего диаметра, поэтому в последние годы разрабатывают процессы изготовления порошковой проволоки из стальной пластичной сплошного сечения трубки. Трубку необходимого состава предварительно заполняют порошковым наполнителем, а затем путем волочения через несколько фильер уменьшают ее диаметр до 1 мм. Использование порошковой проволоки малого диаметра расширяет технологические возможности и область применения этого вида сварки.

Дата добавления: 2014-11-29