Активированная сварочная проволока

Активированная сварочная проволока, как и порошковая, имеет в своем составе порошкообразные добавки. Однако их количество значительно меньше и составляет 5–7% от общей массы проволоки. Небольшое количество порошкообразных активирующих добавок позволяет запрессовать их в проволоку сплошного сечения в виде тонких фитилей, используя специальную технологию. Наибольшее распространение получили проволоки с введением активирующих добавок в центральный канал.

Активированные проволоки предназначены в основном для сварки в углекислом газе и его смесях, поэтому металлическую основу составляет, как правило, проволока Св08Г2С.

В качестве активирующих добавок используются легко ионизирующиеся соли щелочных и щелочноземельных металлов: Cs₂CO₃, К₂СО₃, Na₂C0₃, ВаСО₃, а также шлакообразующие компоненты: ТiO₂, SiO₂, MgO, CaF₂.

Введение солей щелочных и щелочноземельных металлов способствует снижению эффективного потенциала дуги и повышает устойчивость ее горения. Особенно заметно снижение потенциала ионизации в периферийных, относительно холодных областях дуги.

Теплопроводность щелочных металлов в диапазоне 2500–4000°K на один-два порядка ниже, чем углекислого газа, что существенно уменьшает отбор тепла в радиальном направлении, т.е. способствует расширению столба дуги и активных пятен за пределы капель. В свою очередь это уменьшает электромагнитную силу, действующую на каплю электродного металла, и уменьшает размер капли, при котором происходит ее отрыв от сварочной проволоки. Происходит переход к мелкокапельному переносу, уменьшается разбрызгивание.

Наличие шлакообразующих компонентов снижает силу поверхностного натяжения расплавленного металла и также способствует мелкокапельному переносу, снижает разбрызгивание, улучшает формирование шва.

Существенным преимуществом активированной сварочной проволоки по сравнению с порошковой является возможность использования того же оборудования, что и при сварке проволокой сплошного сечения. По своим механическим свойствам активированная проволока близка к проволоке сплошного сечения, допускает многократные перегибы в процессе работы, надежно подается по шлангам полуавтоматов, не сплющивается и не сминается в подающих роликах. Техника сварки не отличается от обычной сварки в углекислом газе.

Свойства покрытия электрода

Покрытие электродов должно обеспечивать следующие функции:

• устойчивое горение дуги;

• защиту расплавленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха;

• раскисление образующихся в металле шва оксидов и удаление невосстанавливаемых оксидов в шлак;

• изменение состава наплавленного металла вводом в него легирующих примесей;

• удаление серы и фосфора из расплавленного металла шва;

• образование шлаковой корки над металлом шва, замедляя его охлаждение и тем самым способствуя выходу газов и неметаллических включений на поверхность металла шва.

Для выполнения перечисленных выше функций электродное покрытие должно содержать следующие компоненты.

• Ионизирующие вещества для снижения эффективного потенциала ионизации - это обеспечивает стабильное горение дуги. В качестве ионизирующих компонентов в покрытие вводят мел, мрамор, поташ, полевой шпат и т. п.

• Газообразующие вещества, которые при сварке разлагаются или сгорают, выделяя большое количество газов, создающих в зоне дуги газовую оболочку, которая предохраняет металл шва от воздействия атмосферного кислорода и азота. В качестве газообразующих компонентов в покрытие вводят крахмал, древесную муку, целлюлозу и т. п.

• Раскисляющие вещества вступают в реакцию с оксидами железа и поэтому восстанавливают металл шва. В качестве раскислителей применяются ферросплавы, алюминий, графит и т. п.

• Шлакообразующие вещества создают шлаковую защиту расплавленного металла шва, а также капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток. Кроме того, шлаки активно участвуют в металлургических процессах при сварке и способствуют получению качественного шва. В качестве шлакообразующих веществ применяется полевой шпат (K2O Al2O3 6SiO2), кварц (SiO2), мрамор, рутил, марганцевая руда и т. п.

• Легирующие вещества в процессе сварки переходят из покрытия в металл шва и легируют его для придания тех или иных физико-механических свойств. В качестве легирующих веществ применяется ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферротитан. Значительно реже применяют различные оксиды металлов (меди, хрома и т. п.).

• Связывающие вещества являются основой для получения вязкой пасты из компонентов покрытия, а также для связывания пасты со стержнем электрода и придания определенной прочности после высыхания покрытия, В качестве связывающего вещества применяется в основном жидкое стекло.