Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
В зависимости от степени раскисленности стали, содержания углерода, а также условий сварки и требований, предъявляемых к металлу шва, для сварки углеродистых сталей применяют электроды с руднокислым, фтористокальциевым, рутиловым и органическим покрытиями.
В зависимости от назначения конструкции и типа стали электроды можно выбирать согласно табл. 1. Режим сварки выбирают в зависимости от толщины, типа сварного соединения в пространственного положении сварки.
При сварке корневых швов в разделке на металле толщиной 10 мм и более используют электроды диаметром 3—4 мм. Рекомендуемые для данной марки электрода значения сварочного тока, его род и полярность выбирают согласно паспорту электрода, в котором обычно приведены и его сварочно-технологические свойства, типичный химический состав шва и механические свойства. Рядовые и ответственные конструкции из низкоуглеродистых сталей сваривают электродами типа Э42 и Э46 (табл. 1 и 2).
Таблица 1 –Марки электродов, применяемых при сварке низкоуглеродистых
сталей
Назначение электродов | Марки электродов | Примечание |
Сварка низкоуглеродистых сталей Сварка ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей | ОММ-5, АНО-3, АНО-4. АНО-5, АНО-6, ЦМ-7, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, СМ-5, МР-1, РБУ-5, ЭРС-2, КПЗ-32Р АНО-1, ДСК-50, ВСП-1, ВСЦ-2, К-5А, УОНИ-13/45, УП-2/45, СМ-11, ОЗС-2, ОМА-2 МР-3, ЭРС-1,ОМА-2, УОНИ-13/55, УП-1/45, УП-1/55, УП-2/55, АН-7, Э-138/45Н, Э-138/50Н, К-5А, ДСК-50 | Электроды: а) ДСК-50 для сталей низкоуглеродистых и 14ХГС, 15ХСНД; б) АНО-1 для низкоуглеродистых и 09Г2 Электроды: а)УОНИ-13/65 для сталей низкоуглеродистых и 14ХГС; б) Э-138/45Н, Э-138/50Н для низко-углеродистых и низколегированных в судостроении; в) ВСН-3 для трубопроводов из стали 10Г2 |
Таблица 2- Соответствие марок электродов типу электродов
Тип .электрода ГОСТ 9467-75 | Марки электродов |
Э42 | ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, КПЗ-32Р, АНО-1, АНО-5. АНО-6, ОМА-2, ВСП-1, ВСЦ-2 |
Э42А | УОНИ-13/45, СМ-11, УП-1/45, УП-2/45, ОЗС-2 |
Э46 | АНО-3, АНО-4, МР-1, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ЭРС-1; ЭРС-2, РВУ-4, РБУ-5 |
Э46А | Э-138/45Н |
Э50 | ВСН-3 |
Э50А | УОНИ-13/55, УП-1/55, УП-2/55, ДСК-50, К-5А, Э-138/50Н |
В настоящее время электроды с руднокислым покрытием (ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7) применяются редко.
Электроды с фтористокальциевым покрытием (типа Э42А- марок УОНИ-13/45, СМ-11, УП-1/45, ЦУ-1; типа Э50- марок УОНИ-13/55 и др.) применяют при сварке низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей. Возможно использование их и при сварке высокоуглеродистых сталей. При этом для понижения склонности к образованию кристаллизационных трещин содержание углерода в металле шва при сварке среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей ограничивают, используя электроды, обеспечивающие необходимые свойства путем легирования наплавленного металла (главным образом кремнием и марганцем) при низком содержании углерода (обычно до 0,13—0,14%), а также путем уменьшения доли участия основного металла.
Электроды с фтористокальциевым покрытием чувствительны к образованию пор при наличии на свариваемых кромках ржавчины, окалины или масла, при увлажнении покрытия и при случайном удлинении дуги. Подобные свойства электродов обусловлены особенностями шлаков, формирующихся на основе карбонатов и плавикового шпата, и высокой раскисленностью металла шва, что достигается за счет введения в состав покрытия ферромарганца, ферросилиция, а в некоторых случаях ферротитана и ферроалюминия. Металл шва, выполненного электродами с фтористокальциевым покрытием, — глубоко успокоенная сталь с содержанием 0,3—0,6% Si.
Электроды с рутиловым покрытием (типа Э42- марок АНО-1 АНО-5, АНО-6; типа Э46- марок МР-3, ОЗС-4, ЦМ-9, АНО-3) используют в основном для сварки низкоуглеродистых сталей. Металл шва, полученный данными электродами, по своему качеству занимает промежуточное положение между металлами швов полученных электродами в рудиокислым и фтористокальциевым покрытиями.
Электроды с покрытием рутилового типа мало склонны к образованию пор при сварке по загрязненной и окисленной поверхности, при колебаниях длины дуги. Пористость в металле шва обнаруживается при сварке сталей с повышенным содержанием кремния, при сварке на повышенной силе тока и сварке электродами, прокаленными при относительно высокой температуре. Сохранение определенной гарантированной влажности электродного покрытия позволяет обеспечить наименьшую предрасположенность металла шва к пористости. С этой целью рекомендуют отсыревшие электроды с рутиловым покрытием прокаливать при температуре 180—200° С в течение 1 ч и использовать электроды для сварки через сутки после прокалки.
Шлаковую основу покрытия рутилового типа составляют рутил, алюмосиликаты, карбонаты. Газовая защита создается за счет разложения карбонатов и органических составляющих покрытия.
Металл швов, выполненных электродами с рутиловым покрытием в зависимости от состава покрытия представляет собой полуспокойную или спокойную сталь. Раскисление металла шва осуществляется марганцем и кремнием. Источником марганца служит ферромарганец покрытия, кремний переходит в шов за счет развития кремниевосстановительного процесса. Содержание кислорода в металле шва обычно не превышает 0,04—0,08%.
Электроды с органическим покрытием (типа Э42- марок ОМА-2, ВСП-1, ВСЦ-2) применяют относительно редко; их используют при сварке металла малых толщин, при сварке трубопроводов.
При сварке электродами с покрытием органического типа защита расплавленного металла в основном обеспечивается газами, образующимися в результате разложения органических составляющих покрытия.
При сварке низкоуглеродистых сталей обычно обеспечиваются достаточно высокие механические свойства сварного соединения и поэтому в большинстве случаев не требуются специальные меры, направленные на предотвращение образования в нем закалочных структур. Однако при сварке угловых швов на толстом металле и первого слоя многослойного шва для повышения стойкости металла против кристаллизационных трещин может потребоваться предварительный подогрев до температуры 120—150° С.
Для сварки рядовых конструкций из низкоуглеродистых сталей применяют электроды типа Э42А, а ответственных — типа Э46. Это обеспечивает получение металла швов с достаточной стойкостью против кристаллизационных трещин и требуемыми прочностными и пластическими свойствами.
Техника заполнения швов и определяемый ею термический цикл сварки зависят от предварительной термообработки стали. Сварка толстого металла каскадом и горкой, замедляя скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны, предупреждает образование в них закалочных структур. Это же достигается при предварительном подогреве до температуры 150—200 °С. Поэтому эти способы дают благоприятные результаты на нетермоупрочненных сталях. При сварке термоупрочненных сталей для уменьшения разупрочнения стали в околошовной зоне рекомендуется сварка длинными швами по охлажденным предыдущим швам.
Следует выбирать режимы сварки с малой погонной энергией. При этом достигается и уменьшение протяженности зоны разупрочненного металла в околошовной зоне. При исправлении дефектов в сварных швах низкоуглеродистых сталей повышенной толщины швами малого сечения вследствие значительной скорости охлаждения металл подварочного шва и его околошовной зоны обладает пониженными пластическими свойствами. Поэтому дефектные участки следует подваривать швами нормального сечения длиной не менее 100 мм или предварительно подогревать до температуры 150—200 °С.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1204;