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

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, %

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.