Выбор сварочных материалов.

В зависимости от способа сварки необходимо выбрать для сварки электрод. Изготовление металлических электродов для дуговой сварки сталей и наплавки осуществляется в соответствии с ГОСТ 5264.Сварочную проволоку применяют при изготовлении штучных плавящихся электродов для ручной дуговой сварки. В литературе для стали 14Х2ГМР рекомендуется несколько марок проволоки: Св08ХМД и Св08ХГСМФА, которые соответствуют электродам типа Э-ХМФ.

Сварочная проволока Св08ХМД имеет в своем составе следующие элементы которые оказывают воздействие на структуру шва. Влияние легирующих элементов на свариваемость стали. Хром затрудняет сварку, так как усиливает окисление метала, образует химические соединения с углеродом, ухудшает коррозионную стойкость стали и резко повышающие твердость металла в зонах термического влияния. Хром также содействует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки. Молибден измельчает зерно, затрудняет сварку, способствует образованию трещин в наплавленном металле и зонах термического влияния, сильно окисляется и выгорает при сварке. Ванадий способствует закаливанию стали, чем затрудняет сварку. В процессе активно окисляется и выгорает.

В сварочной проволоке Св08ХГСМФА кроме перечисленных легирующих элементов есть еще марганец, который не ухудшает свариваемость стали. Кремний с содержанием 0,8-1,5% затрудняет сварку, из-за высокой жидкотекучести стали, легкой ее окисляемости и образования тугоплавких оксидов. Сера ухудшает свариваемость, вызывает появление горячих трещин. Фосфор ухудшает свариваемость, вызывает появление холодных трещин.

Поэтому выбираем сварочную проволоку Св08ХМД, так как в нем меньшее содержание вредных примесей, которые неблагоприятно влияют на структуру шва и околошовной зоны.

Таблица 6.1. – Химический состав стержня Св08ХМД.

С	Cr	Mn	Ni	S	Cu	P	Si
0,6-0,10%	0,9-1,2%	0,35-0,60%	0,30%	0,025%	1,25%	0,030%	0,12-0,30%

Расчет расхода сварочных материалов.

Расчет веса стержня электрода осуществляется по формуле

где коэффициент потерь с учетом потери на огарки электродов.

Для определения полного веса электродов необходимо учитывать вес покрытия:

Расчет химического состава сварного шва и определение его структуры

Сварной шов состоит из основного и наплавленного металлов, которые в процессе сварки перемешиваются, образуя общую сварочную ванну. При этом в сварочную ванну попадают химические элементы из основно­го металла в количестве, пропорциональном доли основного металла в металле шва , и из проволоки в количестве, пропорциональном доли наплавленного металла в металле шва - :

где площадь основного металла в металле шва;

площадь наплавленного метала в металле шва;

площадь шва.

Площадь шва можно определить по формуле

где ширина шва;

высота валика или выпуклости;

высота шва.

Площадь основного металла в металле шва равна

Рассчитаем химический состав шва. Содержание каждого элемента вычисляется по формуле

где содержание элемента в стали;

содержание элемента в проволоке.

Определим химический состав каждого элемента в шве:

После расчета химсостава по диаграмме Шеффлера определяется его структура.

При этом для определения эквивалентов по никелю и хрому необходимо пользоваться формулами, несколько отличающимися от формул, использую­щихся для стали,

ЭквCr=%Cr+2%Al+%V+5%Ti+1,5%S+2%Nb+2%Mo+1,5%W=1%

ЭквNi=%Ni+30%C+30%N+10%B+0,5%Mn=18,5%

Определив ЭквNi и ЭквCr, наносят на диаграмму Шеффлера точку, соответствующую структуре шва.

Структура шва обычно отличается от структуры основного металла. Для мартенситной стали 14х2гмр структура шва мартенситно-ферритная. Двухфазная структура обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики шва вследствие более мелкого зерна.