Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Стандартизация сварочных материалов для дуговой сварки сталей

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
832.45 Кб
Скачать

Окончание табл. 2.15

Наименование

Основная функция

Примеры наиболее

широко применяемых

компонента

при сварке

материалов

 

 

Газообразую-

Защита расплавленного ме-

Органические вещества:

щие

талла от взаимодействия

целлюлоза, крахмал, декст-

 

с окружающей средой в ре-

рин. Минералы-карбонаты:

 

зультате диссоциации

мрамор, доломит, магнезит

Раскислители

Удаление из расплавленного

Металлы и ферросплавы:

 

металла растворенного в нем

марганец, титан, алюминий,

 

кислорода

ферромарганец, ферросили-

 

 

ций, ферротитан

Легирующие

Приданиеметаллушвакаких-

Металлы и ферросплавы на

 

либо специальныхсвойств:

их основе: марганец, медь,

 

повышеннойпрочности, кор-

никель, хром, молибден,

 

розионнойстойкости идр.

ванадий

Модификаторы

Измельчение структуры

Металлы и химические эле-

 

и повышение механических

менты: магний, ферросили-

 

свойств путем введения

ций. Редкоземельные эле-

 

в небольших количествах

менты: скандий, иттрий,

 

в металл шва

лантан

Стабилизи-

Повышение устойчивости

Химические соединения

рующие

горения дуги

щелочных и щелочно-

 

 

земельных металлов (калия,

 

 

натрия, кальция, бария):

 

 

сода, поташ, силикаты ка-

 

 

лия и др.

Связующие

Обеспечение прочности

Жидкое стекло (водный

 

и пластичности обмазочной

раствор силикатов калия

 

массы в процессе нанесения

и натрия), лаки (бакелито-

 

на стержень и последующего

вый), порошкообразные

 

применения электродов

пластмассы

Пластифи-

Обеспечение равномерного

Минералы на основе глин:

каторы

нанесения обмазки на стер-

каолин, бентонит. Органи-

 

жень при опрессовке элек-

ческие вещества: целлюло-

 

тродов

за, крахмал, декстрин

 

 

41

2.4.1. Электроды с покрытием кислого (рудно-кислого) вида

Обозначение вида покрытия: А – по ГОСТ; А, RA – ISO, EN. Шлакообразующие компоненты: марганцевая руда, железная

руда (гематит, магнетит), титановый (ильменитовый) концентрат. Газообразующие компоненты: органические вещества: целлю-

лоза, крахмал.

Назначение – для дуговой сваркинизкоуглеродистых сталей. Достоинства: сравнительная простота в изготовлении, хорошие сварочно-технологические свойства, высокая производительность. Недостатки: высокое содержание в металле шва кислорода и неметаллических включений, по химическому составу металл шва

соответствует кипящей стали; механические свойства сварных соединений удовлетворительные, но невысокие; низкое сопротивление хрупкому разрушению, склонность к горячим трещинам при сварке. Низкие санитарно-гигиенические характеристики: высокое содержание силикатной пыли и окислов марганца в зоне сварки.

Применение: для дуговой сварки низкоуглеродистых сталей при изготовлении неответственных конструкций.

Отечественные марки: ОММ-2 (АР), ОММ-5 (АР), ЦМ-7 (А), ЛКЗ-6 (АР), АНО – 2 (А), АНО – 4И (АР). Зарубежные: ОК Femax 39.50 (RA) (Швеция), Kjellberg TRUMPF (Германия).

2.4.2. Электроды с покрытием рутилового вида

Обозначение вида рутилового покрытия: Р – по ГОСТ; R, RR – ISO, EN.

Шлакообразующие компоненты: рутиловый концентрат, полевой шпат, слюда.

Газообразующие компоненты: целлюлоза, крахмал, карбонаты (мрамор, магнезит).

Назначение:

а) для дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Отечественные марки: МР-3, ЦМ-9, АНО-4, ОЗС-4,

ОЗС-12. Зарубежные: ОК-46.00 (RC), ОК Femax 33.80 (RR) (Швеция), Kjellberg TITAN K (Германия);

42

б) для дуговой сварки высоколегированных нержавеющих и жаростойких сталей: отечественные марки: НИАТ-1 (РБ), ГИАП-4 (РБ). Зарубежные: ОК 61.81, OK 63.30, ОК 67.62 (Швеция), Cumulo E6013, Ferrod 135T E7024 (США).

Достоинства: высокие сварочно-технологические свойства, прежде всего такие, как стабильность горения, малые потери расплавленного электродного металла от разбрызгивания, отличное формирование шва и легкая отделимость шлаковой корки. Малая восприимчивость к ржавчине, окалине, маслу и другими загрязнениям на свариваемых кромках.

Невысокая чувствительность к изменению параметров режима сварки.

Недостатки: металл шва содержит повышенное количество газов – водорода и кислорода, а также неметаллических включений, отсюда пониженные пластические свойства. По химическому составу металл шва соответствует полуспокойной стали и характеризуется склонностью к хрупкому разрушению.

Применение. Электроды общего назначения для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей не рекомендуются к применению при изготовлении особо ответственных конструкций (магистральные и промысловые трубопроводы, трубопроводы пара

игорячей воды I, II категории и др.).

2.4.3.Электроды с покрытием основного (фтористо-кальциевого) вида

Обозначение вида покрытия: Б – ГОСТ, В – ISO, EN. Шлакообразующие компоненты: плавиковый шпат (флюорит),

кварцевый песок, слюда. Газообразующие компоненты: мрамор, мел, известняк.

Назначение:

а) для дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Отечественные марки: УОНИИ-13/45, ТМУ-21У, ЦУ-5,

АНО-11, МТГ-01К; зарубежные: ОК 48.00, ОК 55.00, ОК ESAB 74.70 (Швеция), Fox EV Pipe (Австрия), Phoenix K 50 R, Kessel 5520 Mo “Klockner” (Германия), Basic ONE E7018 H8, Conarc® 52 E7016 H4 (США);

43

б) для дуговой сварки легированных, высокопрочных и теплоустойчивых сталей. Отечественные марки: АНО-ТМ, ТМЛ-1У, ЦЛ39, ЦУ-2ХМ; зарубежные: ОК 48.08, ОК 75.75, ОК 76.18;

в) для дуговой сварки высоколегированных нержавеющих и жаростойких сталей. Отечественные марки: ЦТ-15, ЭА-400-10У,

УОНИИ – 13/НЖ; зарубежные: ОК 63.35, ОК 67.75 “ESAB”.

Достоинства: обеспечивается практически свободный от неметаллических включений металл шва с низким содержанием газов, прежде всего водорода, и вредных примесей – серы и фосфора. Возможность легировать металл шва элементами, содержащимися в покрытии. По химическому составу металл шва соответствует спокойной малоуглеродистой стали; отличается высокой стойкостью против образования горящих и холодных трещин, против старения и против хрупкого разрушения.

Недостатки: невысокая стабильность горения дуги, связанная с присутствием в покрытии фтористого кальция (плавикового шпата). Высокая вероятность образования пористости в металле шва по следующим причинам: из-за наличия любых загрязнений на свариваемых кромках; из-за удлинения дуги в процессе сварки; из-за увлажнения свариваемых кромок и покрытия электродов. Наличие крупнокапельного переноса в широком диапазоне режимов сварки, затрудняющее процесс сварки в монтажных условиях. Высокая гигроскопичность покрытия, особенно при использовании калиевого жидкого стекла, введении в покрытие стабилизирующих компонентов, например поташа.

Применение. Рекомендуются для дуговой сварки сталей в ответственных и особо ответственных конструкциях.

2.4.4. Электроды с покрытием целлюлозного вида

Обозначение вида покрытия: Ц – ГОСТ, С – ISO, EN. Шлакообразующие компоненты: марганцевая руда, рутиловый

концентрат, гематит. Газообразующие компоненты: органические вещества: целлюлоза, крахмал, декстрин.

Назначение: для дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, рекомендуются для корневых швов ответственных конструкций. Отечественные марки: ОМА-2, ВСЦ-4А, ЦЦ-1;

44

зарубежные: Pupeweld 85, 6010, 7010 (Швеция), Pipeliner 6P+, Fleetweld 5P, Fleetweld 5P+, Fleetweld 180 (США).

Достоинства: малая чувствительность к наличию следов ржавчины и загрязнений на свариваемых кромках, к качеству сборки, к изменению параметров режима сварки. Глубокое проплавление

иобразование равномерного обратного валика. Возможность сварки наиболее экономичным способом – сверху вниз.

Недостатки: повышенное содержание в металле шва газов, прежде всего водорода, и неметаллических включений. По химическому составу металл шва соответствует полуспокойной или спокойной стали, отличается невысокими пластическими свойствами

исклонностью к хрупкому разрушению.

Применение. Для дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей при изготовлении не особо ответственных конструкций и для выполнения горячего прохода и корня шва во многих сварных конструкциях.

3. ЭЛЕКТРОДЫ НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

3.1. ГОСТ 23949–80 «Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия»

Структура кодового обозначения:

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код 1

– сортамент – электрод.

 

 

 

Код 2

– марка электрода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка

ЭВЧ

ЭВЛ

 

ЭВТ

ЭВИ-1

ЭВИ-2

ЭВИ-3

электрода

 

 

Не маркиру-

 

 

 

 

 

 

Цвет торца

Черный

 

Красный

Синий

Фиолето-

Зеленый

 

 

ется

 

 

 

 

вый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

ЭВЧ – из чистого вольфрама; ЭВЛ – из вольфрама с добавкой 1,1–1,4 % оксида лантана La2O3; ЭВТ-15 – из вольфрама с добавкой 1,2–2,0 % оксида тория ThO2; ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3 – из вольфрама с добавкой оксида иттрия Y2O3 соответственно 1,5–2,3 %, 2,0–3,0 %

и 2,5–3,5 %.

Содержание вольфрама в электродах – 99,9 % (вместе с вышеуказанными добавками).

Код 3 – диаметр электрода, от 0,5 до 10 мм. Код 4 – длина электрода, от 75 до 300 мм.

Код 5 – обозначение стандарта (ГОСТ 23949–80 или ТУ). Пример. ЭлектродвольфрамовыйЭВЛ-Ø2-150-ГОСТ23949–80.

3.2. ГОСТ 10720–75 «Электроды угольные сварочные неплавящиеся»

Структура кодового обозначения:

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код 1 – сортамент – электрод угольный.

Код 2 – марка: ВДК – воздушно-дуговые круглые, ВДП – воз- душно-дуговые плоские, СК – сварочные круглые.

Код 3 – параметры сечения: ВДК – Ø 6; 8, 10, 12 мм; ВДП –

15×5 мм и 18×5 мм, СК – Ø 4, 6, 8, 15 и 18 мм.

Код 4 – длина: ВДК – 300 мм, ВДП – 350 мм, СК – 200 мм (до

700 мм).

Код 5 – обозначение стандарта – ГОСТ 10720–75. Примеры: электрод угольный воздушно-дуговой круглый

ВДК 6 ГОСТ 10720–75; электрод угольный воздушно-дуговой пло-

ский ВДП 12×5 ГОСТ 10720–75.

46

4. СВАРОЧНЫЕ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ

4.1.Сварочные проволоки сплошного сечения

4.1.1.ГОСТ 2246–70 «Проволока стальная сварочная. Технические условия»

Структура кодового обозначения:

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код 1 – сортамент – проволока сварочная.

Код 2 – диаметр, 0,3–12,0 мм.

Код 3 – марка проволоки, характеризует химический состав проволоки и включает в себя: индекс «Св» – сварочная; две цифры, указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента, и буквенно-цифровое обозначение среднего содержания основных легирующих химических элементов в процентах: А – азот (только

ввысоколегированных проволоках); Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – вольфрам, Х – хром, Ц – цирконий, Ю – алюминий. Буква А

вконце марок низкоуглеродистых и легированных проволок указывает на повышенную чистоту металла проволоки по содержанию серы и фосфора.

Код 4 – назначение проволоки: для сварки и наплавки – без индекса, для изготовления электродов – Э.

Код 5 – вид поверхности низкоуглеродистых и легированных проволок: неомедненная – без индекса, омедненная – О.

Код 6 – характеризует способ выплавки стали, из которой изготовлена проволока: электрошлаковым переплавом – Ш, вакуумнодуговым – ВД, вакуумно-индукционным – ВИ.

Код 7 – обозначение стандарта (ГОСТ, ТУ).

Примеры: проволока сварочная диаметром 3 мм марки Св-08А, предназначенная для сварки и наплавки, с неомедненной поверхностью – проволока 3 Св-08А ГОСТ 2246–70.

47

Проволока сварочная диаметром 1,6 мм, марки Св-08Г2С, предназначенная для сварки (наплавки) с омедненной поверхностью – проволока 1,6 Св-08Г2С – О ГОСТ 2246–70.

Проволока сварочная диаметром 2,5 мм марки Св-08ХГСМФА, предназначенная для изготовления электродов, из стали, выплавленной в вакуумно-индукционной печи, с омедненной поверхностью – проволока 2,5 Св-08ХГСМФА – ВИ – Э – О ГОСТ 2246–70.

4.1.2. ГОСТ 10543–98 «Проволока стальная наплавочная. Технические условия»

Структура кодового обозначения:

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код 1 – сортамент – проволока наплавочная.

Код 2 – диаметр, 0,8–8,0 мм.

Код 3 – марка состоит из индекса «Нп» (наплавочная) и химического состава проволоки: две цифры, указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента, и буквенно-цифровое обозначение среднего содержания основных легирующих химических элементов в процентах.

Код 4 – обозначение стандарта (ГОСТ, ТУ).

Пример. Проволока из стали марки 30ХГСА диаметром 3 мм – проволока 3 Нп-30ХГСА ГОСТ 10543–98.

4.2. Сварочные порошковые проволоки

Сварочные порошковые проволоки производятся по ГОСТ 26271–84 «Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Технические условия».

Структура кодового обозначения:

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код 1 – марка проволоки. Код 2 – диаметр проволоки.

48

Код 3 – условия применения: самозащитная – ПС, газозащитная – ПГ.

Код 4 – характеристика механических свойств металла швов: предела прочности при растяжении σв, предела текучести σт и относительного удлинения δ, % (табл. 4.1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.1

 

 

 

Механические свойства металла шва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индекс

 

 

 

σв, МПа

 

 

σт, МПа

 

δ, %

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

400–450

 

 

340

 

 

16

 

39

 

 

 

 

450–600

 

 

390

 

 

22

 

44

 

 

 

 

500–650

 

 

440

 

 

20

 

49

 

 

 

 

550–700

 

 

490

 

 

20

 

54

 

 

 

 

600–750

 

 

540

 

 

18

 

59

 

 

 

 

650–800

 

 

590

 

 

16

 

64

 

 

 

 

700–850

 

 

640

 

 

14

 

69

 

 

 

 

750–900

 

 

690

 

 

10

 

Код 5 – категория химического состава (табл. 4.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2

 

 

 

 

Химический состав металла шва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индекс

 

 

С

 

 

S

 

 

P

 

 

A

 

 

 

0,15

 

 

0,03

 

0,03

 

 

B

 

 

 

0,16

 

 

0,04

 

0,04

 

 

C

 

 

 

0,25

 

 

0,03

 

0,03

 

Код6 – характеристикаударнойвязкостиметаллашва(табл. 4.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.3

 

 

 

 

Ударная вязкость металла шва

 

 

 

 

 

 

 

KCV при Т = 20 °С

 

Индекс

 

Т, °С, при KCV ≥ 35 Дж/см2

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

20

 

 

 

 

 

35

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

 

 

 

 

Окончание табл. 4.3

 

 

 

 

Индекс

 

Т, °С, при KCV ≥ 35 Дж/см2

KCV при Т = 20 °С

1

 

–10

60

2

 

–20

90

3

 

–30

80

4

 

–40

100

5

 

–50

100

6

 

–60

120

Код 7 – положения шва при сварке:

 

 

 

Положение шва при сварке

Индекс

 

ННижнее

ГНижнее, горизонтальное

В Нижнее, горизонтальное, вертикальное

УВсе положения

ГП

Горизонтальное с принудительным формированием

ВП

Вертикальное с принудительным формированием

УП

Все положения с принудительным формированием

Код 8 – стандарт (ГОСТ, ТУ).

Примеры: проволока марки ПП-АН8 диаметром 2,0 мм предназначена для механизированной сварки в углекислом газе углеродистых и низколегированных сталей и обеспечивает следующие механические свойства металла шва: σв = 550…700 МПа, σт = 490 МПа, δ = 20 %, ударную вязкость более 35 Дж/см2 при Т = –20 °С, хими-

ческий состав А (С = 0,15 %, S = 0,03 %, P = 0,03 %), положение шва: нижнее, горизонтальное, вертикальное: ПП-АН8 2,0 ПГ 49 –

А2 В ГОСТ 26271–84;

проволока марки ПП-АН30С диаметром 2,3 мм предназначена для механизированной сварки открытой дугой (самозащитная) углеродистых и низколегированных сталей и обеспечивает следую-

щие механические свойства металла шва: σв = 600…750 МПа,

σт

= 540 МПа, δ = 18 %, ударную вязкость более 35 Дж/см2 при

Т

= –30 °С, химический состав А (С = 0,15 %, S = 0,03 %,

P = 0,03 %), все положения шва с принудительным формированием:

ПП-АН30С 2,3 ПС 54 – А 3 УП ГОСТ 26271–84.

50