§ 17. Сварочная проволока

Для заполнения разделки шва в зону дуги вводят при­садочный металл в виде прутка или проволоки. При руч­ной дуговой сварке применяют плавящиеся электроды в виде прутков или стержней с покрытием. При механизиро­ванной сварке используют электрод в виде проволоки, на­мотанной на кассету.

Изготовляют стальную холоднотянутую проволоку круг­лого сечения диаметрами 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 и 12,0 мм и поставляют в мотках (бухтах) из одного отреза. Проволока первых семи диаметров предназначена в основном для полуавтомати­ческой и автоматической сварок в защитном газе. Для ав­томатической и полуавтоматической сварок под флюсом применяют проволоку диаметром 2—6 мм. Проволока диа­метром 1,6—12,0 мм идет на изготовление стержней элек­тродов. Поверхность проволоки должна быть гладкой чи­стой, без окалины, ржавчины, грязи и масла.

По химическому составу стальная проволока делится на три основные группы (ГОСТ 2246-70):

• углеродистая (6 марок) с содержанием углерода не более 0,12%, которая предназначена для сварки низ­коуглеродистых, среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей;

• легированная (30 марок) для сварки низколегирован­ных, конструкционных, теплостойких сталей;

• высоколегированная (41 марка) для сварки хромис­тых, хромоникелевых, нержавеющих и других спе­циальных легированных сталей.

Проволока маркируется индексом Св (сварочная), бук­вами и цифрами. Обозначения легирующих примесей сле­дующие: Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — ни­кель, М — молибден, В — вольфрам, Ф — ванадий и др. Первые две цифры указывают содержание углерода в со­тых долях процента, а цифры после буквы, указывающей легирующие примеси, — количество данного элемента в процентах. Отсутствие цифры после буквенного обозначе­ния легирующего элемента означает, что этого элемента в материале проволоки менее одного процента. Буква А в кон­це марки указывает на пониженное содержание вредных примесей (серы и фосфора). Например, сварочная прово­лока марки Св-08ХГ2С содержит 0,08 % углерода, до 1 % хрома, до 2% марганца и до 1% кремния.

Содержание углерода в сварочной проволоке не превы­шает 0,12—0,15%, что снижает склонность металла шва к газовой пористости и образованию твердых закалочных структур. Содержание кремния в углеродистой проволоке составляет менее 0,03%, так как наличие кремния способ­ствует образованию при сварке пор в металле шва.

Допустимое содержание серы и фосфора также ограни­чено (0,04% каждого элемента), так как они даже при ма­лой концентрации способствуют образованию трещин в свар­ном шве.

Медь и ее сплавы сваривают проволокой и прутками из меди и сплавов на медной основе. Алюминий и алюмини­евые сплавы сваривают сварочной проволокой из алюми­ния и его сплавов. Для сварки других металлов и сплавов применяют сварочную проволоку или стержни, изготовлен­ные либо по ГОСТ на свариваемый металл, либо по техни­ческим условиям.

Вместо дорогостоящей легированной сварочной проволо­ки применяется порошковая электродная проволока (рис. 27, 28). Она состоит из металлической оболочки и сердечника. Металлическая оболочка служит для подвода сварочного тока и удержания порошкового сердечника. Сердечник пред­ставляет собой смесь порошков минералов, руд, ферроспла­вов и металлических порошков. Участвуя в металлурги­ческом процессе при сварке, смесь обеспечивает защиту металла сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, раскисление и легирование металла шва, образование лег-

коудаляемого шлака и получение высококачественного шва. Сварку порошковой проволокой производят открытой ду­гой, под флюсом или в защитных газах.

Рис. 28. Поперечное сечение порошковых проволок: а — кольце­вой; б — с одной загнутой кромкой; в — с двумя загнутыми кром­ками; г — двухслойной

Для получения более широкого слоя наплавленного ме­талла и увеличения производительности наплавки вместо порошковой проволоки применяется порошковая лента (рис. 29). Она сворачивается в рулоны, применяется для наплавки автоматами, снабженными специальными устрой­ствами для подачи ленточных электродов.

Широкое применение получили проволоки, не требую­щие прй сварке дополнительной защиты (самозащитные), и проволоки, используемые с газовой защитой зоны свар­ки (газозащитные). Благодаря высокой производительнос­ти и низкой чувствительности к внешним условиям сварка порошковой проволокой получает большое применение при изготовлении и монтаже строительных конструкций на стро­ительно-монтажной площадке. Наибольшее применение получили проволоки малого диаметра (1,6—2,4 мм) марок ПП-АН 1, ПП-АНЗ, ПП-АН7, ПН-АНН, ПП-1, ДСК, ПП-2ДСК и др. Они позволяют получить сварные швы с высокими механическими свойствами.

Разработан и успешно применяется способ сварки са - мозащитной проволокой, т. е. сплошной легированной про­волокой без защитной среды (открытой дугой). Металл специальных, электродных проволок, применяемых для этого способа, содержит раскисляющие и стабилизирую­щие элементы. При сварке происходит компенсация выго­рания марганца и кремния за счет повышенного содержа­ния их в металле проволоки. Имеющиеся в электродной проволоке алюминий, титан, цирконий и церий обеспечи­вают хорошее раскисление сварочной ванны, образуя со­единение, переходящее в шлак. Кроме того, эти элементы связывают азот, нейтрализуя его вредное действие на пла­стичность и вязкость металла. Введение церия и циркония повышает ударную вязкость и пластичность металла шва. Они также способствуют устойчивости процесса сварки и уменьшению разбрызгивания металла. Этим способом можно производить сварку в углекислом газе постоян­ным током прямой полярности, что позволяет значитель­но повысить коэффициент наплавки и производительно­сти сварки. Для этого способа применяют проволоки марок Св-20ГСТЮА и Св-15ГСТЮА.