Сварочные работы. Практический справочник

В последние годы для сварки и наплавки стали шире применять порошковую проволоку, имеющую вид свернутой из стальной ленты (20 x 0,2 мм) трубки (для этого используется лента из низкоуглеродистой стали марки 08 КП холодного проката мягкая или особо мягкая), в которую засыпана шихта (порошок) из газо– и шлакообразующих компонентов, благодаря которым значительно улучшаются сварочный процесс и его результат. Сварной шов отличается высокими механическим свойствами, визуально выглядит более аккуратно. Кроме того, снижаются деформации, возрастает глубина проплавления и устраняется разбрызгивание металла при сварке.

Для придания проволоке необходимой жесткости и защиты от смятия подающими роликами при наплавке ее сечение специально делают сложным (рис. 27).

Шихта может иметь различный состав, в частности:

рутиловый;

рутилово-целлюлозный;

рутилово-флюоритный;

карбонатно-флюоритный;

флюоритный (флюорит – это плавиковый шпат CaF₂, о котором упоминалось выше).

Рис. 27. Сечение оболочек порошковой проволоки: а – трубчатое; б – трубчатое с нахлестом; в, г – с загибом в оболочке; д – двухслойное

Но при этом она должна быть такой, чтобы сплав, который получится после расплавления оболочки проволоки и порошка и их затвердения, имел бы химический состав и характеристики, требуемые от металла шва.

Порошковая проволока находит применение в следующих случаях:

для сварки открытой дугой;

для сварки под флюсом;

для сварки в защитных газах (в углекислом, инертных);

для наплавки с целью образования твердосплавного слоя.

В строительно-монтажных работах используется порошковая проволока марок ПП-АН1, ПП-АН2 и др.

Порошковая проволока различается диаметром, который может составлять 2,3, 2,5 или 3,2 мм. Как и сварочная проволока, она имеет специальную маркировку, которая расшифровывается следующим образом:

тип проволоки обозначается буквами ПГ (нуждающаяся в дополнительной защите) или ПС (самозащитная);

цифры, следующие за буквами, указывают характеристику прочности металла шва или сварного соединения по гарантируемому пределу прочности;

буквы Н, В, Вх, Ву, Т обозначают допускаемое пространственное положение при выполнении сварки (нижнее и горизонтальное на вертикальной поверхности; вертикальное, нижнее и горизонтальное; горизонтальные швы; вертикальные швы; любые положения, в том числе и кольцевые швы без вращения);

последние цифры указывают на критическую температуру перехода к хрупкому состоянию металла шва, характеризующемуся значениями ударной вязкости менее 35 Дж/см²: 0 – +20 °C; 1–0 °C; 2 —20 °C; 3 —30 °C; 4 —40 °C; 5 —50 °C;

буква Д, присутствующая в обозначении, говорит о том, что требования по температуре не регламентированы, т. е. применение проволоки ограничено исключительно сваркой наиболее неответственных изделий и конструкций, которые предполагается эксплуатировать при положительной температуре окружающего воздуха.

Например, маркировку порошковой проволоки ПС-50-Н2 следует понимать так:

ПС – «проволока самозащитная»;

50 – минимально гарантируемый предел прочности металла шва или сварного соединения составляет 50 кгс/мм²;

Н – проволока используется для сварки в нижнем положении;

критическая температура —20 °C.

Порошковая проволока должна соответствовать определенным требованиям:

обеспечивать легкое возбуждение сварочной дуги и ее стабильное горение;

плавиться равномерно, с минимальным разбрызгиванием;

образовывать шлак, равномерно покрывающий сварочную ванну и не создающий проблем при отделении его после охлаждения сварного шва;

формировать качественный и прочный сварной шов, т. е. такой, который не имеет пор, трещин и других повреждений и дефектов.

Порошковую проволоку используют при сварке конструкций из углеродистых и низколегированных сталей, которые рассчитаны на средние и тяжелые режимы эксплуатации.

Электроды

Сварочный электрод представляет собой металлический либо неметаллический электропроводный стержень длиной 250–450 мм со специальным покрытием или без него, через который к свариваемым изделиям или конструкциям подводится электрический ток. Современная промышленность производит более 200 марок электродов, и большая часть из них – это плавящиеся сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки. Все типы сварочных электродов должны соответствовать определенным требованиям:

1) обеспечивать:

устойчивое горение сварочной дуги;

качественное формирование сварного шва и его прочность;

повсеместно равномерное расплавление стержня и покрытия с минимальным разбрызгиванием металла электрода;

беспрепятственное удаление шлаков;

высокопроизводительную сварку;

2) давать металл сварного шва необходимого химического состава;

3) сохранять свои физико-химические и технологические свойства на протяжении заданного количества времени;

4) обладать минимальной токсичностью.

Кроме того, имеются специальные технические требования, например: