Сварка в защитных газах
При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей для защиты расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны широко используют углекислый газ. В последние годы в качестве защитных газов находят применение смеси углекислого газа с кислородом (до 30%) и аргоном (до 50%). Добавки кислорода, увеличивая окисляющее действие газовой среды на расплавленный металл, позволяют уменьшать концентрацию легирующих элементов в металле шва. Это иногда необходимо при сварке низколегированных сталей. Кроме того, несколько уменьшается разбрызгивание расплавленного металла, повышается его жидкотекучесть. Связывая водород, кислород уменьшает его влияние на образование пор.
Добавки в углекислый газ аргона (иногда в эту смесь вводят кислород) изменяют технологические свойства дуги (глубину проплавления и форму шва, стабильность дуги и др.) и позволяют регулировать концентрацию легирующих элементов в металле шва.
Аргон и гелий в «чистом» виде в качестве защитных газов находят ограниченное применение — только при сварке конструкций ответственного назначения.
Сварку в углекислом газе и его смесях выполняют плавящимся электродом. В некоторых случаях для сварки в углекислом газе используют неплавящийся угольный или графитовый электрод.
И А. И. Акулов в др.
Однако этот способ находит ограниченное применение, например при сварке бортовых соединений низкоуглеродистых сталей тол щиной 0,3—2 мм (канистр, корпусов конденсаторов и т. д.). Тяи как сварка выполняется без присадки, содержание кремния и марганца в металле шва невелико. В результате прочность сооди нения обычно составляет 50—70% прочности основного металл».
При автоматической и полуавтоматической сварке плавя щимся электродом швов, расположенных в различных простри и ственных положениях, обычно используют электродную прево локу диаметром до 1,2 мм; при сварке в нижнем положении —• диаметром 1,2—3,0 мм. Для сварки низкоуглеродистых и низко легированных сталей используют легированные электродные про волоки марок Св-08ГС и Св-08Г2С. Проволоку марки 12ГС можно использовать для сварки низколегированных сталей 14X14!, 10ХСНД и 15ХСНД и спокойных низкоуглеродистых сталей марок ВСт1 и ВСт2. Однако с целью предупреждения значительного повышения содержания углерода в верхних слоях многопроход ных швов эту проволоку обычно применяют для сварки одно-трех- слойных швов.
Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде ДО стигается использованием электродной проволоки марки Св-08ХГ2С. Структура и свойства металла шва и околошошнш зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях завися г от марки использованной электродной проволоки, состава и свойстн основного металла и режима сварки (термического цикли сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий сварки и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.
Таблица 64. Режимы полуавтоматической и автоматической сварки в углекислом газе
Стыковые швы
|
На свойства металла втва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в швах могут образоваться поры. Сварка а углекислом газе менее чувствительна к отрицательному влиянию ржавчины. Увеличение напряжения дуги, повышая угар лсгирующих элементов, приводит к снижению механических свойств шва. Некоторые рекомендации по режимам сварки приведены в табл. 54.
Сварка на повышенных силах тока приводит к получению металла швов с пониженными показателями пластичности и ударной вязкости, что вероятно объясняется повышенными скоростями охлаждения. Свойства металла шва, выполненного на обычных режимах, соответствуют свойствам металла шва, выполненного электродами типа Э50А. В промышленности находит применение и сварка в углекислом газе порошковыми проволоками. Технология этого способа сварки и свойства сварных соединений примерно те же, что и при использовании их при сварке без дополнительной защиты.
(парка порошковой проволокой и проволокой сплошного сечения без дополнительной зашиты
(’.парка открытой дугой порошковой проволокой является одним из перспективных способов. В настоящее время в промышленности находят применение порошковые проволоки марок ПП 1ДСК, 1111-2ДСК, ПП-ЛНЗ, ПП-АН4 и ЭПС-15/2. Использование проволоки ПП-1ДСК при сварке угловых и стыковых швов с зазором между кромками может привести к получению в швах пор. Проволока Э11С-15/2 для получения швов без пор требует соблюдения режимов в узком диапазоне. Большие рабочие токи ограничивают применение этой проволоки для сварки металла малых толщин. Проволоки ПП-АН7 и ПП-2ДСК имеют хорошие сварочно-технологические свойства в широком диапазоне режимов (табл. 55).
Глблица 55. Оптимальные реяшмы сварки порошковыми проволоками (нижнее положение)
|
Таблица 66. Механические свойства швов при сварке иизкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками
|
Приведенные в табл. 56 данные показывают, что механические свойства металла швов при сварке порошковыми проволоками находятся примерно на уровне свойств соединений, выполненных электродами типа 050А по ГОСТ 9467—75. Для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей можно рекомендовать проволоки ПП-2ДСК и ШІ-АН4, обеспечивающие хорошие показатели хладноломкости швов.
Начинает применяться способ сварки электродными проволоками без специальной защиты. Для сварки низкоуглеродистых сталей этим способом попользуют проволоки марок Св-15ГСТЮЦА и Св-20ГСТЮА. Технологические свойства дуги при сварке атим способом несколько хуже. Поверхность швов покрыта толстой пленкой окислов, плотно сцепленных с поверхностью. Механические свойства металла швов находятся на уровне свойств шва, выполненного электродом типа 050.