6. Технологические и металлургические ф-ции св. Материалов.

Сварочными называются материалы, которые расходуются при сварке с целью получения неразъемных соединений, удовлетворяющих определенным требованиям.

К сварочным материалам относятся:

1) сварочная проволока:

— проволока сплошного сечения,

— порошковая сварочная проволока,

— активированная сварочная проволока;

2) сварочные электроды:

— плавящиеся покрытые электроды,

— неплавящиеся электроды.

— плавящиеся присадочные прутки;

3) флюсы:

— защитные для дуговой сварки,

— электропроводные для электрошлаковой сварки;

4) газы:

— защитные

— горючие и поддерживающие горение.

Качественный сварной шов при сварке плавлением невозможно получить только расплавляя кромки свариваемого металла источником нагрева. При любом способе сварки плавлением необходимо применение сварочных материалов. К сварочным материалам относят: сварочную электродную проволоку, электроды плавящиеся покрытые, электроды неплавящиеся, присадочные прутки, флюсы, защитные газы (инертные, актив-

ные, горючие, газовые смеси), порошковые присадочные материалы и др.

Применение сварочных материалов обеспечивает:

- требуемые геометрические размеры шва;

- защиту расплавленного металла (газовую, шлаковую или газошлаковую) в процессе расплавления, переноса электродного металла в дуге,пребывания в сварочной ванне, кристаллизации и нагретого твердогометалла от вредного воздействия атмосферного воздуха (насыщения егогазами атмосферы) в течение всего процесса сварки;

- получение металла шва нужного химического состава и свойств путем его легирования и раскисления;

- очистку (рафинирование) металла шва от вредных примесей и газов (серы, фосфора, водорода, азота и др.);

- удаление включений окислов и шлаков;

- модифицирование,измельчение первичной структуры металла шва.

Следовательно, с помощью сварочных материалов реализуется процесс сварки и осуществляется сложная физико-химическая обработка расплавленных электродного и основного металлов, производимая в газовой и шлаковой фазах и завершающаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного химического состава с требуемымисвойствами. Такую обработку обычно называют металлургической.

Присадочный (дополнительный) металл обычно требуется для получения шва с необходимыми геометрическими размерами, так как в большинстве случаев расплавление только кромок основного металла не обеспечивает получение выпуклости шва и заполнение зазора и разделки кромок (если она есть). Если дополнительный металл в процессе сварки расплавляется в виде сварочной (электродной) проволоки, стержней и

т.д., включенных в сварочную цепь, он обычно называется электродным,

а если он не включен в сварочную цепь, - присадочным.

7 . Сварка в углекислом газе

Сварка в СО2 является основным и наиболее распространенным способом сварки плавлением на машиностроительных предприятиях. Наиболее распространена сварка полуавтоматами. Схема процесса приведена на рис.

Защитный газ 2, выходя из сопла 1 вытесняет воздух из зоны сварки. Сварочная проволока 3 подается вниз роликами 4, которые вращаются двигателем подающего механизма. Подвод сварочного тока к проволоке осуществляется через скользящий контакт 5.

Окисление сварочной ванны ухудшает механические свойства шва и в первую очередь его пластичность. Для предотвращения этого процесса в сварочную ванну вводят элементы-раскислители, хорошо взаимодействующие с кислородом. Обычно это марганец и кремний. Раскислители выводят в шлак избыток кислорода и на участках сварочной ванны, имеющих пониженную температуру, восстанавливают железо из оксидов:

Введение раскислителей в сварочную ванну обычно осуществляется через проволоку. Поэтому при сварке в СО2 используется сварочная проволока, легированная марганцем и кремнием.При сварке низкоуглеродистых сталей это обычно проволока марки СвО8Г2С, содержащая 0,08% С; 2% Мп и 1% Si.Однако, несмотря на введение раскислителей, характеристики пластичности шва получаются несколько ниже, чем при сварке под флюсом или ручной сварке электродами с основным покрытием. Поэтому сварку в СО2 не рекомендуют использовать для ответственных конструкций, работающих при низких температурах в условиях переменных и ударных нагрузок.Имеет свои особенности и перенос электродного металла при сварке в СО2. В зоне дуги происходит диссоциация углекислого газа, которая сопровождается поглощением тепла.Процессу же сварки в СО2 характерен перенос электродного металла достаточно крупными каплями.Улучшить процесс переноса электродного металла и уменьшить размер капель при сварке в СО2 позволяет введение в сварочную проволоку щелочных и щелочноземельных металлов (цезия,рубидия и др.).

Преимущества

1.Более высокая концентрация дуги больше глубина проплавления чем при РДС, что обеспечивает меньший разогрев кромок и больше скорость сварки (до 50 м/ч).

2.Возможность использования проволок d=0,8…1,4мм. Во всех положениях;1,6-2мм только в нижнем положении.

3.Большая производительность (за счет большего количества расплавленного металла ,меньше Ме уходит на огарки и т.д.)

4.Более высокие мех. св-ва Ме шва (большая  но меньшее Ксv

5.Стойкость против образования трещин и пор при оптимальной степени частоты СО2

6.Широкая универсальность , возможность выполнения швов в любых положениях.

7.Возможность комплексной механизации и автоматизации произвдств(требуется сварщик меньшей квалификации).

Недостатки:

1.Повышеннаое разбрызгивание электродного Ме в виде мелких брызг на поверхность шва и в близи его ( до12-15%).

2.Повышенная окисляемость в зоне сварки (поэтому необходимо применять проволоки с повышенным содержанием Mg и Si).