7 Сварочные материалы

К сварочным материалам относятся: электроды (плавящиеся или неплавящиеся), присадочный металл при неплавящимся электроде, защитные газы (обычно аргон, гелий, углекислый газ), горючие газы и кислород при газопламенной сварке.

Покрытые плавящиеся электродыприменяются для ручной сварки, представляют собой прутки длиной около 400мм, на которые нанесено покрытие: водный раствор жидкого стекла с замешанными в нем веществами, облегчающими зажигание дуги и защищающими сварочную ванну от окисления. Перед сваркой электроды должны быть просушены при температуре 180…200ºСв течение 3-х часов.

Неплавящиеся электроды(угольные, графитизированные, вольфрамовые) служат для зажигания и горения дуги, а заполнение разделки при этом осуществляется присадочной проволокой. Угольные и графитизированные электроды применяются, в основном, для резки и поверхностной строжки, в частности, для вырезки дефектов литья или сварки. Вольфрамовые электроды применяются в сочетании с инертными газами (аргоном, гелием), которые защищают сварочную ванну, а также электрод, от окисления. Применяют чаще всего лантанированный (ВЛ) или иттрированный (СВИ) электроды. Они поддерживают горение дуги, причем, вольфрам СВИ более устойчивый к выгоранию, чем ВЛ, поэтому первый применяют при больших токовых нагрузках. Наибольшая стойкость вольфрамового электрода – при сварке на постоянном токе прямой полярности, меньшая – на переменном токе и обратной полярности.

Сварочная проволокаможет выступать и в роли плавящегося электрода (сварка в среде углекислого газа плавящимся электродом), и в роли присадки. При сварке происходит выгорание некоторых элементов, поэтому в присадку специально вводят эти элементы для обеспечения однородного хим. состава. Например, для сварки нержавеющей стали 12Х18Н9Т применяют проволоку св 06Х19Н9Т с повышенным содержанием хрома. Часто для протекания кремне-марганцевого восстановительного процесса в проволоку вводят кремний и марганец. Например, проволока св 08Г2С, применяемая для сварки в среде углекислого газа низкоуглеродистой стали, содержит 2% марганца и 1% кремния, обеспечивая полное раскисление окислов.

Сварочную проволоку или электрод выбирают, как правило, из условия получения однородного с основным металлом химического состава сварного шва.

Тип электрода или марка присадочной проволоки должны быть указаны в чертеже. Тип электрода при сварке углеродистых сталей указывает предел прочности наплавленного металла.

Например, тип электрода Э42А означает, что сварка указанным электродом обеспечивает получение сварного шва с пределом прочности _в = 42 кг/мм², тип Э85 -_в = 85 кг/мм². Буква А означает повышенную ударную вязкость (а_н) сварного шва. Разработаны десятки марок электродов одного типа.

Тип электрода при сварке легированных сталей указывает на хим. состав наплавленного металла. Например, для сварки стали 30ХГСА в закаленном состоянии применяют электроды марки НИАТ–5, соответствующие типу Э11Х15Н25М6АГ2, аустенитный состав этого электрода смягчает температурный режим сварки закаленной 30ХГСА, шов получается пластичным, без трещин.

Выбор типа электрода и марок присадки для сварки сталей производить по таблице № 4.

Для выбора более конкретных материалов следует пользоваться справочником «Справочные материалы для сварки сталей и чугуна» или марочниками электродов и проволок.

Для сварки цветных сплавов применяют проволоку одного с основным металлом хими- ческого состава. Для сварки алюминиевых сплавов на автоматах и полуавтоматах проволока должна быть нагартована.

Таблица № 4

Свариваемые стали		Ручная сварка электродом	Сварка под слоем флюса		Сварка в среде защитных газов
Группа свариваемости (по табл.№2)	Предел прочности кгс/мм²	Тип электрода	Марка проволоки по ГОСТ 2246	Марка флюса по ГОСТ 9087	Марка проволоки по ГОСТ 2246
I	32-60	Э32…Э60	Св08А	ОСЦ-45, АН-348, АН-348А и др.	Св08ГС
II	40-60	Э42…Э60, Э09МХ			Св08ГС, Св08Г2С, Св12ГС
	62-70	Э60…Э70, Э10Х5МФ	Св08А, Св18ХМА*	АН-348, АН-348А, АН-3 и др.	Св12ГС
	72-85	Э70…Э85, Э12Х13	Св18ХМА*		Св08ХГ2С
III-IV	54-62	Э60	Св08А		Св087С
	64-85	Э60…Э65А, Э11Х15Н25М6АГ2**	Св18ХМА*		Св08Г2С, Св08ХГ2С
	86-120	-	СВ18ХМА*		Св08ХГ2С

* - После сварки обязательно применение упрочняющей термообработки.

** - Применяются при сварке закаленных деталей.

Диаметр присадочной (электродной) проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла согласно таблице № 5.

Таблица № 5

Толщина материала мм	Диаметр проволоки при сварке (мм)
	Неплавящимся электродом (присадка)		Плавящимся электродом
до 1,5	1,6…2,0	1,0…1,6	-	-
2,0	2,0	2,0	-	-
3,0	2,5…3,0	2,0	-	-
4,0…7,0	3,0…4,0	2,0…2,5	1,6…2,0	1,6…2,0
8,0	4,0…5,0	2,0…3,0	2,0…2,5	2,0…3,0

Для особо ответственных сварных соединений следует применять порошковые проволоки, например, для сварки малоуглеродистой стали марок ПП АН-11, ПП АН-4. Порошковая проволока представляет собой ленту из мягкой стали 08кп, свернутую в трубку диаметром от 2,5 до 5мм и заполненную внутри порошкообразной смесью, состоящей из железного порошка и ферросплавов (ферромарганца и ферросилиция).

Форма сечения порошковой проволоки указана на рис. 32. Сечение № 3 применяется с целью увеличения коэффициента наплавки, т.е. увеличения производительности сварки.

1 2 3

Рис. 32.