Главное меню

Карта сайта
Главная
Курсовые работы
Отчеты по практикам
Лабораторные работы
Методические пособия
Рефераты
Дипломы
Лекции



Разработка конструкции и технологии производства сварного изделия

 

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для формирования сварного шва при сварке в защитных газах или сварке под флюсом применяют сварочную проволоку, а при ручной электродуговой сварке — электроды с покрытием. Проволока сварочная стальная холоднотянутая выпускается по ГОСТ 2246—70 с номинальным диаметром 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6, 2, 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 и 12 мм.

Химический состав стальной сварочной проволоки выби­рают в зависимости от марки свариваемых сталей. Обычно сварочная проволока должна иметь меньшее содержание уг­лерода и большее содержание легирующих элементов, чем свариваемые детали. В этом случае можно получить сварной шов равнопрочным с основным металлом и аналогичными физико-химическими свойствами. Некоторые марки сварочной проволоки приведены в табл. 2. Проволока имеет буквенно-цифровое обозначение, включающее диаметр, ее назначение (сварочная, для электродов) и химический со­став. Химический состав записывают по аналогии с марки­ровкой стали.

Пример условного обозначения сварочной проволоки диаметром 3 мм, содержащей 0,04% углерода, 20% хрома и 9% никеля: проволока ЗСв-04Х20Н9 ГОСТ 2246—70. В конце марки через дефис может быть указано: О — омедненная проволока, Э — проволока для изготовления электродов.

Для защиты зоны сварки от кислорода воздуха используют флюсы и защитные газы.

Таблица 2

Основные типы электродов для ручной электродуговой сварки и сварочной проволоки

Тип электрода для ручной сварки

Механические свойства наплавленного металла после ручной сварки

Марка сварочной проволоки для сварки под флюсом или в защитных газах

Примерное назначение

σе,

МПа

δs, %

KCU,

кДж/м2

Э38

Э42

Э46

Э50

380

420

460

500

14

18

18

16

300

800

800

700

Св-08

Св-08ГС

СВ-08Г2С

Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей при σe< 500 МПа (БСтЗ, 20, 08 кп, 25Г и др.)

Э42А

Э46А

Э50А

420

460

500

22

22

20

1500

1400

1300

Св-08А

Св-08ГА

Св-08Г2С

Св-10НМА

То же, но для ответственных конструкций предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости (20Х, 14ХГС и др.)

Э55

Э60

550

600

20

18

1200

1000

Св-08ГС

Св-10ГН

Св-12ГС

Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σe = 500 … 600 МПа (сталь 45, 35, 10Г2 и др.)

Э70

Э85

Э100

Э125

Э150

700

850

1000

1250

1500

14

12

10

8

6

600

500

500

400

400

СВ-10ХМА

Св-10ГСМТ

СВ-10ХН2ГМТ

Св-08ХН2Г2СМЮ

Св-20ГСТЮА

Св-08ХЗГ2А

Св-08ХЗГ2СМ

Для сварки легированных конструкционных сталей с σe > 5600 МПА (18ХГТ, 30ХГСА, 40Х и др.). Необходима термообработка электродов и сварных изделий по специальным режимам

Э-09М

Э-09Х1М

Э-09Х1МФ

Э-10ХЗМ1БФ

Э-10Х5МФ

450

480

500

550

550

18

18

16

14

14

1000

900

800

600

600

Св-08ХМ

Св-08ХГСМА

Св-08ХГСМФА

Св-08ХЗГ2СМ

Св-10Х5М

Для сварки

теплоустойчивых

сталей типа 12ХМ, 12Х1МФ 25ХМФ, 15X5, 15Х5ВФ

Э-12Х13

Э-06Х13Н

Э-12Х11НМФ

600

650

700

16

14

15

500

500

500

Св-06Х14

Св-08Х14ГНТ

Св-08Х18Н2ГТ

Э-04Х20Н9

Э-06Х19Н11Г2М2

Э-08Х19Н10Г2МБ

550

500

600

30

25

24

1000

900

700

СВ-06Х19Н10Т

Св-05Х19Н9Ф3С3

СВ-08Х20Н9Г7Т

СВ-06Х20Н11МЗТБ

Для сварки

коррозионной жаростойкой стали

типа 08Х18Н10Т

Э-08Х24Н6ТАФМ

Э-10Х25Н13Г2Б

Э-28Х24Н16Г6

Э02Х19Н15Г4АБ362

Э-08Х25Н60М10Г2

700

600

600

650

650

15

25

25

30

24

500

700

1000

1200

1200

Св-06Х20Н11МЗТБ

СВ-01Х19Н18Г10АМ4

Св-06Х23Н28М3Д3Т

Св-08Х25Н13БТЮ

Для сварки аппаратов химической промышленности, жаростойкой и жаропрочной стали типа 10Х17Н13М

10Х23Н18,

10Х25Н16Г7АБ,

06Х23Н28М3Д3Т

Флюс — гранулированный порошок, получаемый чаще всего сплавлением компонентов я последующим дроблением. По назначению флюсы подразделяют на три группы: для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей; для сварки высоколегированных сталей и сварки цветных сплавов. В состав флюсов входят шлакообразующие компоненты (кремний, марганец, алюминий в виде кремнезема, закиси марганца, глинозема, окись кальция), раскислители (Si, Mn) и легирующие элементы (табл. 3).

Таблица 3

Химический состав некоторых флюсов, %

Марка флюса

SiO2

МnО

MgO

СаО

CaF2

А12О3

Fe23

S

Р

не более

АН-348А

42

36

5

5,5

5

4,5

2

0,15

0.12

АН-22

20

8

14

14

22

20

1

0,05

0,05

АН-20

22

0,5

11

6

30

30

1

0,05

0,04

АН-26

30

3

16

6

22

22

1

0,07

0,1

Фосфор и сера являются вредными технологическими примесями, так как снижают пластичность сварного шва.

Для сварки конструкционных углеродистых и низколегированных сталей наиболее часто применяют высококремнистые флюсы (марки АН-348А, для легированных сталей — низко активный АН-20, а высоколегированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей — высокоосновные АН-22 и АН-26.

В качестве защитных газов наибольшее распространение получили углекислый газ (СО2), аргон и смесь углекислого газа с аргоном.

Аргон наиболее эффективен, но он дорогой, применяют его в основном при сварке цветных сплавов и ответственных изделий из высоколегированных сталей. Углекислый газ обеспечивает защиту зоны сварки, но металл сварного шва получается недостаточно раскисленным, поэтому необходимо выбирать сварочную проволоку с повышенным содержанием } марганца (Св — 08Г2С, Св — 08ХН2Г2СМЮ и др.).

Электроды для ручной электродуговой сварки (ГОСТ 9466—75) изготавливают из сварочной проволоки диаметром 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 и 12 мм. Для защиты зоны сварки от кислорода воздуха и устойчивого горения дуги электроды имеют покрытие (обмазку).

По характеру компонентов покрытия бывают основные, кислые и рутиловые. Кислые покрытия состоят из оксидов железа, марганца, кремния, они не обеспечивают хорошего раскисления металла. Основные покрытия содержат в основе карбонаты — мрамор (СаСО3), мел, магнезит и плавиковый шпат, они обеспечивают высокие пластические свойства наплавленного металла. Рутиловые покрытия имеют в своем составе рутил (TiO2), алюмосиликаты, карбонаты, они обеспечивают устойчивое горение дуги при переменном токе и высокое качество металла.

Обмазка служит также для раскисления и легирования металла, поэтому содержит ферросплавы марганца, титана, молибдена, хрома, кремния, алюминий, ниобий и др. Защита от кислорода воздуха обеспечивается наличием в обмазке газообразующих (муки, крахмала, целлюлозы и т. д.) и шлакообразующих веществ (титанового концентрата, марганцевой руды, каолина, мрамора, мела и др.).

Для закрепления компонентов обмазки на электроде используют жидкое стекло, декстрин.

По назначению электроды подразделяют на ряд видов:

для сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей (ГОСТ 9467—75), для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (ГОСТ 10052—75), электроды для

наплавки (ГОСТ 10051—75), электроды для сварки чугуна, цветных сплавов и т. д.

Некоторые основные типы электродов для ручной сварки, их назначение и механические свойства наплавленного металла (временное сопротивление разрыву σE, относительное удлинение δS и ударная вязкость KCU) приведены в табл. 2.

Электроды для ручной сварки обозначают буквой Э, после которой указывают или число, соответствующее пределу прочности наплавленного металла при сварке конструкционных сталей, или химический состав проволоки электрода для сварки теплоустойчивых и высоколегированных сталей. Буква А на конце означает, что электроды повышенного качества и обеспечивают высокую пластичность наплавленного металла.