Сварочные материалы (стр. 2 )

Fо. м =Fо. м 1+Fо. м 2,                          (7)

Fш = Fо. м 1+Fо. м 2 +Fп-1+Fн.                          (8)

Соответственно доля их участия в формировании шва

го. м 1 = Fо. м 1 /Fш; го. м 2 = Fо. м 2 /Fш.                         (9)

Содержание рассматриваемого элемента в металле п-го шва

[Х]п. ш=го. м[Х]о. м+гп-1 [Х]п-1+(l – го. м – гп-1)[Х]э ± ДХ.                (10)

2 СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА, ЭЛЕКТРОДНЫЕ СТЕРЖНИ И ПРУТКИ, ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА, НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

Наиболее часто при сварке в качестве присадочного металла используют сварочную проволоку, полученную либо горячей про­каткой, либо волочением после горячей прокатки. При наплавке наряду с проволокой широко применяют металлическую ленту. При механизированных способах сварки плавлением прово­локу используют в виде непрерывного плавящегося электрода, намотанного на специальные кассеты; при ручной дуговой сварке - в виде прутка определенной длины (300-500 мм), т. е. плавя­щихся штучных электродов.

Если электродная проволока или электроды включены в сва­рочную цепь, скорость их введения, а следовательно, и доля электродного металла в образовании шва зависят от режима сварки и могут регулироваться только в определенных пределах. При сварке плавлением неплавящимися электродами (вольфра­мовым, угольным) присадочный металл в зону сварки подают автономно, поэтому его долю в формировании шва можно регу­лировать в значительно более широких пределах. Дополнительная проволока, пруток или стержень, подаваемые в зону сварки, в этом случае называют присадочным прутком. По условиям удобства использования при ручной сварке пруток имеет длину до 1000 мм, при механизированной подаче специальным подаю­щим механизмом - большую длину и сматывается со специаль­ной кассеты.

Обычную сварочную проволоку изготовляют из хорошо дефор­мируемых металлов. Однако, если металл шва должен иметь высокую твердость и исходный присадочный металл плохо дефор­мируется в холодном и горячем состояниях, изготовление про­волоки прокаткой или волочением невозможно; дополнительный металл изготовляют литьем в виде присадочных прутков.

Используют также специальную порошковую проволоку в виде металлической трубки, внутри которой заложены необходимые сварочные материалы (легирующие, раскисляющие и другие компоненты).

Для электрошлаковой сварки наряду с проволочными приме­няют пластинчатые электроды, изготовляемые из широкополосной ленты или крупногабаритных листов.

Однако в основном в качестве металлических присадочных материалов применяют сварочную проволоку - стальную или из цветных металлов и сплавов. На основании многолетнего опыта сварки разработаны государственные стандарты: на основные марки стальной проволоки для сварки ГОСТ 2246-70 «Про­волока стальная сварочная»; для наплавки ГОСТ 10543-75 «Проволока стальная наплавочная»; на марки сварочных про­волок из алюминия и его сплавов ГОСТ 7871-75 «Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов»; на марки сварочной проволоки и прутки из меди и медных сплавов ГОСТ 16130-72 «Проволока и прутки из меди и сплавов на мед­ной основе сварочные». Сварочные проволоки и прутки, приме­няемые для многих других металлов и сплавов, поставляют по различным техническим условиям, имеющим ведомственный характер.

Наиболее важное значение имеет стандарт ГОСТ 2246-70, в котором регламентирован химический состав 77 марок свароч­ных проволок. Стандарт регламентирует только химический состав и размеры проволоки, так как механические свойства металла шва зависят от многих других факторов (доли участия основного металла, марки флюса, режима сварки и т. д.). Стан­дартом регламентированы диаметры проволок (мм): 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. Из этой номенклатуры проволоки диаметром 1,6-8 мм применяют для сварки и изготовления электродов, остальные только для сварки или наплавки.

В обозначении проволоки по стандарту указаны ее назна­чение «Св», т. е. что она сварочная, затем система легирования и примерное содержание элементов (таблица 1). По общепринятой символике химические элементы обозначены буквами: Б - нио­бий; В - вольфрам; Г - марганец; Д - медь; М - молибден; Н - никель; С - кремний; Т - титан; Ф - ванадий; Х - хром; Ц - цирконий; Ю - алюминий. Средний процент содержания углерода указан без буквенного обозначения цифрой в сотых долях процента сразу за символом «Св». При содержании эле­ментов менее 2% цифра не ставится. Например, обозначение проволоки Св-08Г2С расшифровывается так: Св - сварочная, 08 - содержание углерода 0,08%, марганца до 2%, кремния до 1%; проволоки Св-06Х19Н9Т расшифровывается: сварочная, среднее содержание элементов: углерода 0,06%, хрома 19%, никеля 9%, титана до 1%.

Таблица 1

Химический состав некоторых марок сварочной проволоки (выдержки из ГОСТ 2246-70)

Марка проволоки	С, не более	Mn	Si, не более	Cr, не более	Ni, не более	Mo	Ti, V	S, не более	P, не более
Св-08	0,1	0.35-0.60	0.03	0.15	0.3	-	-	0.040	0.040
Св-08А	0.1	0.35-0.60	0.03	0.10	0.25	-	-	0.030	0.030
Св-08АА	0.1	0.35-0.60	0.03	0.10	0.25	-	-	0.020	0.020
Св-08ГА	0.1	0.80-1.10	0.03	0.10	0.25	-	-	0.025	0.030
Св-08 Г2	0.12	1.50-1.90	0.03	0.20	0.30	-	-	0.030	0.030
Св-08 ГС	0.10	1.40-1.70	0.60-0.85	0.20	0.25	-	-	0.025	0.030
Св-08Г2С	0.05-0.11	1.80-2.10	0.70-0.95	0.20	0.25	-	-	0.025	0.030
Св-08ГСМТ	0.06-0.11	1.00-1.30	0.40-0.70	0.30	0.30	0.20-0.40	0.05-0.12 Ti	0.025	0.030

Продолжение таблицы 1

Марка проволоки	С, не более	Mn	Si, не более	Cr, не более	Ni, не более	Mo	Ti, V	S, не более	P, не более
Св-06Х19Н9Т	0.08	1.0-2.0	0.4-1.0	18.0-20.0	8.0-10.0	-	0.5-1.0 Ti	0.015	0.030
Св-08Х19Н9 Ф2С2	0.10	1.0-2.0	1.3-1.8	18.0-20.0	8.0-10.0	-	1.8-2.4 V	0.25	0.030
Св-04Х19Н11М3	0.06	1.0-1.0	0.6	18.0-20.0	10.0-12.0	2.0-3.0	-	0.018	0.025

Более точное содержание элементов указано в стандарте. Диаметр проволоки указывается только при поставках в виде цифры, которая стоит перед маркой проволоки (например 2-Св-08Г2С, где 2 означает диаметр проволоки указанной марки).

Повышенные требования к чистоте проволоки по вредным примесям (снижение содержания серы и фосфора на 0,01% каждого) отмечаются в марке проволоки (только углеродистой и легиро­ванной) буквой А и АА, например Св-08А. Для высоколегирован­ных проволок вообще не допускается содержание серы свыше 0,030% и фосфора свыше 0,035%.

Стандарт ГОСТ 10543-75 регламентирует 30 марок проволоки для наплавки, из них 9 марок углеродистых, 11 марок легиро­ванных и 10 марок высоколегированных. Проволоки также клас­сифицируются по химическому составу. Символ «Нп» означает, что проволока для наплавки (только для механизированной наплавки, но не для изготовления электродов). После символа «Нп» цифрами указано содержание углерода в сотых долях про­цента, затем буквами и цифрами – содержание других элементов. Например, проволока Нп-30 расшифровывается: проволока угле­родистая для наплавки со средним содержанием углерода 0,30% и содержанием других элементов до 2%; проволока «Нп-105Х» расшифровывается: проволока для наплавки со средним содер­жанием углерода 1,05% и хрома менее 2%.

При поставке диаметр проволоки указывается цифрой перед символом «Нп», в стандарте предусмотрены проволоки диаметром 0,3-8,0 мм. Например, полное обозначение проволоки для на­плавки имеет вид: проволока ЗНп-105Х ГОСТ 10543-75.

ГОСТ 7871-75 регламентирует химический состав 14 марок тянутой и прессованной проволоки из алюминия от Св А97 до Св А5 (А1 > 99,5%), алюминиево-марганцевого сплава (СвАМц), алюминиево-магниевых сплавов (СвАМгЗ, СвАМг4, СвАМг5, СвАМгб и Др.), алюминиево-кремнистых сплавов (СвАК5; СвАК10; Св1201).Состав проволок достаточно ясен из их обозначения, диаметры проволок 0,8-12,5 мм. Пример условного обозначения проволоки по этому ГОСТу: 2-СвАМц ГОСТ 7871-75.

ГОСТ 16130-72 регламентирует химический состав проволо­ки и прутков из меди и сплава на медной основе для сварки, наплавки и пайки. Стандарт регламентирует 17 марок проволоки и 12 марок прутков. Обозначение марок соответствует буквен­ным и цифровым обозначениям, принятым для меди и ее сплавов (без символа «Св»). Диаметры проволок 0,8-8,0 мм. Диаметры прутков 6,0 и 8,0 мм. Этот стандарт содержит также рекоменда­ции по применению проволок и прутков.