Полуавтоматическая сварка втулки (25Х3МВФ)

Статическим растяжением  испытывают прочность сварных соединений, предел текучести, относительное удлинение  и относительное сужение. Статический изгиб проводят для определения пластичности соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом.

Ударный изгиб - испытание, определяющее ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения  твердости можно судить о прочностных  характеристиках, структурных изменениях металла и об устойчивости сварных  швов против хрупкого разрушения.

 

9. Расходные материалы  для полуавтоматической сварки

 

Основные виды сварочной  проволоки – сплошного сечения, порошковая, активированная.

Сварочная проволока  сплошного сечения

Сварочная проволока  сплошного сечения применяется  для полуавтоматической и автоматической сварки, а также для изготовления электродов и присадочных прутков.

Химический состав и  диаметр проволоки для сварки сталей регламентирует ГОСТ 2246-70. Проволока  для наплавки выпускается по ГОСТ 10543-75, проволока из меди и сплавов  – по ГОСТ 16130-72, проволока из алюминия и сплавов – по ГОСТ 7871-75. Наиболее распространенной является стальная проволока. Она выпускается следующих диаметров (мм): 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0.

Рис. 10 Обозначение проволоки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Диаметр.

- Марка проволоки:

- назначение (Св – сварочная, Нп – наплавочная).

- содержание углерода в сотых долях процента. Например, Св08 – проволока содержит 0,08% углерода;

- может указываться содержание легирующих элементов, обозначающихся следующими буквами: X – хром; Н – никель, С – кремний; М – молибден; Г – марганец; Т – титан: Ф – ванадий; Д – медь; Ц – цирконий; Ю – алюминий. За буквой, которая обозначает легирующий элемент, следует число, указывающее его содержание в процентах. Если легирующий элемент содержится в количестве около 1%, то число не ставится. Например, Св08Х21Н5Т расшифровывается следующим образом: проволока сварочная, содержание углерода 0,08%, хрома 21%; никеля 5%; титана 1%;

- могут указываться повышенные требования к чистоте проволоки по вредным примесям – серы и фосфора. Они отмечаются в марке буквами А и АА. Например, в проволоке Св08 допускается до 0,04% серы и фосфора, для Св08А – до 0,03% этих примесей, в Св08АА – до 0,02%.

- Способ выплавки: ВД – вакуумно-дуговые печи, ВИ – вакуумно-индукционные печи; Ш – электрошлаковый переплав.

- Если проволока предназначена для изготовления электродов, то ставится буква Э.

- Если проволока выпускается с омедненной поверхностью, то ставится буква О.

ГОСТ на проволоку.

Пример обозначения: 3 Св08ХСМФА-ВИ-Э ГОСТ 2246-70.

Проволока может поставляться в мотках, на катушках или в специальной  упаковке, например, Marathon Pac фирмы ESAB.

 

Порошковая сварочная  проволока

Порошковая сварочная  проволока представляет собой трубчатую проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем. Отношение массы порошка к массе металлической оболочки составляет от 15 до 40%. Конструкция порошковой проволоки может быть разной – простой трубчатой, с различными загибами оболочки, двухслойной (см. рисунок).

Рисунок.11 Конструкции порошковой сварочной проволоки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загибы используются для придания проволоке жесткости  и предотвращения высыпания порошка  при ее сдавливании подающими  роликами сварочного полуавтомата. Порошкообразный наполнитель представляет собой смесь руд, минералов, ферросплавов, химикатов. Он выполняет функции, аналогичные функциям электродных покрытий, – защиту металла от воздуха, стабилизацию дугового разряда, раскисление и легирование шва, формирование шва, регулирование процесса переноса электродного металла и др.

 

По составу порошкообразного наполнителя порошковые сварочные  проволоки подразделяются на:

рутил-органические,

карбонатно-флюоритные,

флюоритные,

рутиловые и

рутил-флюоритные.

По назначению порошковые проволоки бывают самозащитные, предназначенные для сварки без дополнительной газовой защиты, и проволоки для сварки в углекислом газе. Каждая из этих групп, в свою очередь, подразделяется на проволоки общего назначения и специальные. Применение самозащитных проволок позволяет упростить процесс сварки, поскольку отпадает необходимость в использовании баллонов с углекислым газом. Это расширяет возможности использования полуавтоматической сварки, в частности в монтажных условиях. Для самозащитных проволок используются порошки рутил-органического, карбонатно-флюоритного и флюоритного типов.

При сварке проволоками  рутил-органического типа металл шва  по химическому составу близок к  составу низкоуглеродистой полуспокойной  стали. При больших силах тока сварочная ванна интенсивно поглощает газы, что приводит к пористости. В связи с этим сила тока ограничена, что снижает производительность сварки. Типичным представителем проволок рутил-органического типа может служить сварочная проволока марки ПП-АН1.

Проволоки карбонатно-флюоритного типа рекомендуется использовать для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей ответственных конструкций. При этом механические свойства шва выше, чем для рутил-органических проволок. Сварные швы более пластичны и лучше работают при низких температурах. Представителями данного типа являются сварочные проволоки ПП-АН11, ПП-АН17.

Проволоки флюоритного  типа по характеристикам занимают промежуточное  положение между проволоками  рутил-органического и карбонатно-флюоритного  типа, например, сварочная проволока ПП-2ДСК.

Использование порошковых проволок при сварке в углекислом газе позволяет существенно улучшить технологические параметры процесса сварки и механические свойства шва  по сравнению с проволоками сплошного  сечения. Улучшается формирование и внешний вид шва, снижается разбрызгивание металла, повышаются механические характеристики сварного соединения. Для сварки в углекислом газе используются проволоки рутилового и рутил-флюоритного типа. Проволоки рутилового типа (ПП-АН8; ПП-АН10) предназначены для сварки широкого круга конструкций из низкоуглеродистой и низколегированной стали. Проволоки рутил-флюоритного типа (ПП-АН4; ПП-АН9; ПП-АН20) обеспечивают высокую ударную вязкость и рекомендуются для сварки конструкций из легированных сталей, работающих в сложных климатических условиях при динамических нагрузках.

Сварочные проволоки  специального назначения используются при сварке с принудительным формированием, под водой, для сварки чугуна и  т.д.

Кроме марки порошковая проволока также имеет условное обозначение, содержащее четыре группы буквенных и цифровых индексов:

Назначение: ПГ – для  сварки в защитных газах, ПС – самозащитная.

Прочность наплавленного  металла в МПа. Дополнительная буква  Ч или Л означает для сварки чугуна или легированной стали. Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей буква не ставится.

Обозначение допустимых пространственных положений: Н –  нижнее, В – нижнее, горизонтальное, вертикальное; Вт – только горизонтальное; В^ – только вертикальное; Т –  все положения, включая тела вращения.

Температура перехода к  хрупкому разрушению: 0 – 20°С; 1 – 0°С; 2 – минус 20°С; 3 – минус 30°С; 4 –  минус 40°С; 5 – минус 50°С; 6 – минус 60°С. Буква Д – требования не регламентированы.

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.

При MIG/MAG-сварке используют защитные газы и электродные проволоки. В табл. 2 приведены типы газов по классификации МИС.

 Как видно из  таблицы, применяются чистые газы  инертные и активные, смеси газов  в различных сочетаниях: инертные + инертные, инертные + активные и  активные + активные. Водород при  сварке плавящимся электродом не применяется из-за высокого разбрызгива ния. Активный газ двуокись углерода регламентируется по ГОСТ 8050-85, кислород газообразный по стандарту ГОСТ 5583-78.

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Охрана труда и пожарная  безопасность

 

I. Общие положения

1.1. Настоящие Правила  предусматривают основные противопожарные  требования, обязательные к выполнению  при проведении сварочных и  других огневых работ на всех  объектах народного хозяйства,  независимо от их ведомственной  принадлежности.

1.2. Ответственность за обеспечение мер пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ возлагается на руководителей предприятий, цехов, лабораторий, мастерских, складов, участков, установок, учреждений и хозяйств, в помещениях или на территориях которых будут проводиться огневые работы.

1.3. Руководители и  инженерно-технические работники  предприятий, цехов, установок  и других производственных участков  обязаны выполнять сами и следить  за строгим выполнением настоящих  Правил. Утрачивают силу "Инструкция о мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ на промышленных предприятиях и на других объектах народного хозяйства".

1.4. На основе настоящих  Правил министерства и ведомства,  а также руководители объектов  могут издавать инструкции о  мерах пожарной безопасности при проведении огневых работ применительно к отдельному производству с учетом его специфики.

1.5. Места проведения  сварочных и других огневых  работ (связанных с нагреванием  деталей до температур, способных  вызвать воспламенение материалов и конструкций) могут быть:

- постоянными, организуемыми  в специально оборудованных для  этих целей цехах, мастерских  или на открытых площадках;

- временными, когда огневые  работы проводятся непосредственно  в строящихся или эксплуатирующихся  зданиях, жилых домах и других сооружениях, на территориях предприятий в целях ремонта оборудования или монтажа строительных конструкций.

1.6. К проведению сварочных  и других огневых работ допускаются  лица, прошедшие в установленном  порядке проверочные испытания  в знании требований пожарной безопасности с выдачей специального талона по форме Приложения N 1.

1.7. Постоянные места  проведения огневых работ на  открытых площадках и в специальных  мастерских, оборудованных в соответствии  с настоящими Правилами и правилами  по технике безопасности, определяются приказом руководителя предприятия (организации).

1.8. Места проведения  временных сварочных и других  огневых работ могут определяться  только письменным разрешением  лица, ответственного за пожарную  безопасность объекта (руководитель учреждения, цеха, лаборатории, мастерской, склада и т.п.).

1.9. Разрешение на проведение  временных (разовых) огневых работ  дается только на рабочую смену.  При проведении одних и тех  же работ, если таковые будут  производиться в течение нескольких  смен или дней, повторные разрешения от администрации предприятия (цеха) не требуются. В этих случаях на каждую следующую рабочую смену, после повторного осмотра места указанных работ, администрацией подтверждается ранее выданное разрешение, о чем делается соответствующая в нем запись. При авариях сварочные работы производятся под наблюдением начальника цеха (участка) без письменного разрешения.