4.Выбор и обоснование сварочных материалов.

Выбор сварочных материалов для автоматической сварки под флюсом.

Сварочную проволоку берём близкую по химическому составу со свариваемым металлом.

В соответствии с ГОСТ 2246-70 (проволока стальная сварочная) выбираем марку проволоки, она пригодна для автоматической сварки. Химический состав приведён и механические свойства приведены в таблице 5.

Таблица 5

Марка стали	Химический состав проволоки, %	Временное сопротивление разрыву, МПа		600
Св-08ХМФА	С = 0,06 - 0,10 Si = 0,12 - 0,30  Mn = 0,35 - 0,60 Cr = 0,90 - 1,20 Mo = 0,50 - 0,70 V = 0.15 - 0.30	Относительное удлинение, % не менее		26
		Предел текучести, МПа, не менее		520
		Работа удара Кv при испытании на ударный изгиб при сварке	Т °С	- 20	+ 20
			Минимальное среднее значение, Дж	130	170

Выбор флюса для автоматической сварки.

Марка	Химический состав, %
АН-22	Кремния (IV) оксид=18-22 Марганца (II) оксид=7-9 Кальция оксид=12-15 Магния оксид=12-15 Алюминия оксид=19-23 Кальций фтористый=20-24 (Калий+натрия) оксид=1-2 Железо (ΙΙΙ) оксид=не более 1 Сера=0,05 Фосфор=0,05

Выбор и обоснование сварочных материалов для ручной сварки покрытыми электродами.

Так как используется сварка покрытыми электродами, то электроды берём близкие по химическому составу со свариваемым металлом.

По этим требованиям наиболее подходящим является электрод типа

Э-09Х1МФ и марки ТМЛ-3У

Общая характеристика электрода ТМЛ-3У

Сварка паропроводов из сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ, работающих при температуре до 570°С, и элементов поверхностей нагрева из сталей марок 12Х1МФ, 12Х2МФБ и 12Х2МФСР независимо от рабочей температуры, а также заварка дефектов в элементах из тех же сталей. Сварка электродами ТМЛ-3У во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности.

Коэффициент наплавки – 9,5 г/А•ч

Производительность наплавки (для диаметра 4,0мм) -1,4 кг/ч

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла – 1,5 кг

Полярность: (+ на электроде) Род тока: (=)

Химический состав наплавленного металла ( % )

C	Si	Mn	Cr	Mo	V	S	P
0,08	0,25	0,75	0,90	0,50	0,18	≤0,020	≤0,023

Механические свойства металла шва при нормальной температуре

Временное сопротивление разрыву (s_в), МПа = 570

Относительное удлинение (d), %  = 20

Ударная вязкость (a_н), Дж/см2; = 180

Предел текучести (s_T ) = 480

Особые свойства электродов сварочных ТМЛ 3У

Допускают сварку в узкую разделку с общим углом скоса кромок 15 градусов.

 

Технологические особенности сварки электродами ТМЛ 3У

Сварку электродами сварочными ТМЛ-3У производят на короткой длине дуги по очищенным кромкам. Возможно кратковременное удлинение дуги без образования пор.

Прокалка  электродов ТМЛ-3У перед сваркой: 380-400°С; 1 ч.

Электроды ТМЛ-1У и ТМЛ-3У для сварки низколегированных жаропрочных сталей

     Жаропрочные стали и сплавы, как особый вид конструкционных материалов, стал интенсивно развиваться в связи с развитием теплоэнергетики и особенно турбостроения. Жаропрочные стали и сплавы – это материалы, которые работают при высоких температурах в течение заданного периода времени в условиях сложнонапряженного состояния. Главной характеристикой, определяющей работоспособность стали и сплава, является жаропрочность. По степени легирования эти стали делятся на несколько классов. Первыми в ряду жаропрочных сталей стоят низколегированные жаропрочные стали, которые предназначены в основном для паропроводных и пароперегревательных труб, работающих при температурах, не выше 600°С. К сталям этого класса относятся стали марок 12ХМ, 2Х1МФ, 20ХМФЛ, 12Х2МФСР – им подобные. Для изготовления конструкций и узлов из этих сталей широко используется сварка. Для сварки низколегированных жаропрочных сталей широкое применение нашли специальные сварочные электроды ТМЛ-1У и ТМЛ-3У. Эти электроды аналогичны друг другу по сварочно-технологическим свойствам, но предназначены для сварки сталей различных марок. Электроды ТМЛ-1У предназначены для сварки сталей марок 12ХМ, 15ХМ, работающих при температуре до 540°С, а электроды ТМЛ-3У применяют при сварке сталей марок 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 20ХМФЛ, работающих при температуре до 570°С. Обе вышеуказанные марки электродов применяются  для сварки элементов поверхностей нагрева из сталей 12Х1МФ, 12Х2МФБ и 12Х2МФСР независимо от рабочей температуры, а также для заварки дефектов в элементах из тех же сталей.

     Электроды ТМЛ-1У и ТМЛ-3У относятся к электродам с фтористо-кальциевым покрытием, обладают отличными сварочно-технологическими свойствами за счет сбалансированного содержания элементов покрытия (в основном мрамор – плавиковый шпат), которое обеспечивает малое разбрызгивание, хорошую технологическую маневренность и допускает кратковременное удлинение дуги без образования дефектов. Отличительной особенностью этих электродов является возможность проведения сварки (касательно паропроводов) в узкую разделку с общим углом скоса кромок 15°, обеспечивая отличную отделимость шлаковой корки, что значительно облегчает проведение сварочных работ.

     При сварке необходим предварительный или сопутствующий подогрев свариваемых деталей в зависимости от их толщины до температуры 150-250°С. После сварки необходима термическая обработка сварного узла – высокий отпуск при температуре 710-740°С  3 часа, охлаждение до 300°С с печью, далее на воздухе. При изготовлении электродов необходим строгий контроль элементного состава шихты покрытия, коэффициента массы покрытия и эксцентричности покрытия при его нанесении на стержень.