Все о сварке

Сварка порошковой проволокой


ДУГОВАЯ СВАРКА ПОРОШКОВЫМИ ПРОВОЛОКАМИ

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Сварка под флюсом, особенно полуавтоматическая, затруднена из-за невозможности точного направления электрода в разделку и наблюдения за образованием шва. При сварке в защитных газах надежность защиты может нарушаться из-за сквозняков, забрыз­гивания газовых сопл и т. п. В этих условиях применение порош­ковых проволок, сочетающих в себе положительные свойства покрытых стальных электродов (защита, легирование и раскисле­ние расплавленного металла), и механизированной сварки про­волоками сплошного сечения (высокая производительность) пред­ставляет большие производственные преимущества, особенно в монтажных условиях. Этому способствует и отсутствие газовой аппаратуры (баллонов, шлангов, газовых редукторов), флюса ифлюсовой аппаратуры, усложняющих про­цесс сварки или повышающих его трудо­емкость (засыпка и уборка флюса и др.).

Рис. 51. Плавление ме­таллической оболочки и сердечника порошковой проволоки

Возможность наблюдения при полу­автоматической сварке за направлением електрода в разделку, особенно при свар­ке с его поперечными колебаниями, а так­же за образованием шва — основные пре­имущества сварки порошковыми проволо­ками. Изменение состава наполнителя сер­дечника порошковой проволоки позволяет воздействовать па химический состав шва и технологические характеристики дуги.

Сущность способа. Конструкция порошковой проволоки опре­деляет некоторые особенности ее расплавления дугой. Сердечник проволоки на 50—70% состоит из неметаллических материалов и поэтому его электросопротивление велико — в сотни раз больше, чем металлической оболочки. Поэтому практически весь свароч­ный ток проходит через металлическую оболочку, расплавляя ее. Плавление же сердечника, расположенного внутри метал­лической оболочки, происходит в основном за счет теплоизлуче­ния дуги и теплопередачи от расплавляющегося металла обо­лочки. Ввиду этого сердечник может выступать из оболочки (рис. 51), касаться ванны жидкого металла или переходить в нее частично в нерасплавленном состоянии. Это увеличивает засоре­ние металла шва неметаллическими включениями.

Техника сварки. Обычно порошковые проволоки используют для сварки шланговыми полуавтоматами. Ввиду возможности наблюдения за образованием шва техника сварки стыковых и угловых швов в различных соединениях практически не отли­чается от техники их сварки в защитных газах плавящимся элект­родом. Однако образование на поверхности сварочной ванны шлака, затекающего при некоторых условиях в зазор между кром­ками в передней части сварочной ванны, затрудняет провар корня шва. При многослойной сварке поверхность предыдущих слоев следует тщательно зачищать от шлака.

Сварка порошковыми проволоками имеет свои недостатки. Малая жесткость трубчатой конструкции порошковой проволоки требует применения подающих механизмов с ограниченным уси­лием сжатия проволоки в подающих роликах. Выпуск проволоки в основном диаметром 2,0 мм и более, требуя применения для устойчивого горения дуги повышенных сварочных токов, позволяет использовать их для сварки только в лижнем и редко в верти­кальном положении. Это объясняется тем, что образующаяся сварочная ванна повышенного объема, покрытая жидкотеку - чпм шлаком, не удерживается в вертикальном и потолочном положениях силой поверхностного натяжения и давлением дуги.

UdB

Рис. 52. Область режимов сварки проволокой І1ІІ-2ДСК, обеспечивающих получение швов без пор:

а — влияние тока (вылет электрода L = 50 мм); б — влияние вылета электрода (1СВ = = 300 А);

1 — область неустойчивого горения дуги; в области II поры есть; в области III пор нет

Наличие на поверхности сварочной ванны шлака, замедляя кристаллизацию расплавленного металла, также ухудшает усло­вия образования шва в пространственных положениях, отличных от нижнего. Существенный недостаток порошковых проволок, сдерживающий их широкое промышленное применение, — повы­шенная вероятность образования в швах пор, вызываемая нали­чием пустот в проволоке. Кроме того, нерасплавившиеся компо­ненты сердечника, переходя в сварочную ванну, способствуют появлению газообразных продуктов. Диссоциация мрамора, оки­сление и восстановление углерода при нагреве и плавлении фер­ромарганца в сочетании с мрамором и другие процессы также могут привести к образованию в металле сварочной ванны газо­вой фазы. В результате этого в швах появляются внутренние и поверхностные поры.

В этих условиях режим сварки (сила тока, напряжение, вылет электрода) оказывает большое влияние на возможность возник­новения в швах пор (рис. 52). Повышает вероятность образования пор также влага, попавшая в наполнитель при храпении про­волоки, а кроме того, смазка и ржавчина, следы которых имеются на металлической ленте.

Порошковую проволоку можно использовать и при сварке в углекислом газе. Вероятность образования в швах пористости в этом случае снижается. В зависимости от состава наполнителя для сварки используют постоянный ток прямой или обратной по­лярности от источников с жесткой или крутопадающей характе­ристикой.

При ручной дуговой сварке мелких изделий рабочее место свар­щика и сборщика: кабина 2x2 или 2 х 3 м с подвижной бре­зентовой занавеской. Кабина оборудуется (рис. 191, а) поворот­ным столом 1, …

В ГОСТ 12.0.002—74 даны следующие определения: «Техника безопасности — это система организационных и технических меро­приятий и средств, предотвращающих воздействие на работаю­щих опасных производственных факторов» и «Охрана труда — это система …

Кроме описанных выше основных способов наплавки, достаточно широко применяемых в промышленности, имеется ряд других, имеющих ограниченное применение. Это наплавка с разделен­ными процессами тепловой подготовки наплавляемого металла и наплавляемой детали, наплавка …

msd.com.ua

Дуговая сварка порошковой проволокой.

Все ранее рассмотренные виды ручной и автоматической дуговой сварки имеют ряд недостатков и не являются самыми совершенными и удобными. Электрод для ручной сварки имеет покрытие, которое может отколоться или отсыреть при хранении, флюс для автоматической сварки необходимо прокаливать перед употреблением, чтобы не внести влагу в зону сварки. Газовая защита тоже требует дополнительных устройств, и, кроме того, использование стальных баллонов со сжатым или жидким газом связано с их транспортировкой, контролем и т. д.

Поэтому одновременно с развитием различных видов сварки проводились исследования возможности вести сварку открытой дугой, т. е. прямо на воздухе, получая удовлетворительное качество сварных соединений. Задача эта в настоящее время решается путем применения порошковой проволоки.

Порошковая проволока представляет собой электрод «наоборот», т. е. вместо нанесения компонентов покрытия на поверхность металлического стержня последние заворачивают в стальную ленту, получается электрод, содержащий нужные для металлургической обработки ванны компоненты.

Изготовление порошковой проволоки довольно сложное. Это связано с тем, что порошковые компоненты должны равномерно распределяться по всей длине и не высыпаться при работе или при транспортировке.

Стальная лента поступает в последовательно расположенные формирующие ролики, придающие ей трубчатую форму. На определенной операции внутрь образующейся трубки вводят строго дозированное количество порошка из тонко измельченных компонентов. Трубку окончательно обжимают уже вместе с порошком, очищают от смазки, применяющейся при ее обкатке, и сворачивают в бухты.

В качестве порошков внутрь проволоки вводят мрамор, выделяющий при разложении углекислый газ, шлакообразующие компоненты и ферросплавы для раскисления и легирования металла шва.

Порошковую проволоку, полученную таким путем, применяют при сварке открытой дугой, без какой-либо защиты, так как образующиеся при ее плавлении газы и шлак надежно защищают сварочную ванну от воздуха. Порошковые проволоки, так же как и керамические флюсы, могут легировать сварочную ванну с помощью введенных в них ферросплавов и в этом отношении они очень удобны.

Созданы порошковые проволоки для сварки конструкционных, низколегированных и специальных сталей, а также для наплавки поверхностей для повышения их твердости.

В некоторых случаях при сварке ответственных изделий сварка порошковой проволокой требует дополнительной защиты углекислым газом. По-видимому, необходимость дополнительной защиты в ближайшее время отпадет и это в большой степени упростит производство сварочных работ, особенно в монтажных условиях.

Перечислить все области применения дуговой сварки не представляется возможным, так как ее используют, практически, везде (автомобилестроение, самолетостроение, судостроение, транспортное машиностроение, строительство магистральных трубопроводов, химическое машиностроение, строительство мостов, зданий и т. д.).

www.prosvarky.ru

Сварка порошковой проволокой

Механизированная сварка порошковой проволокой — это дуговая сварка, осуществляемая с применением специального электродного материала в виде трубчатой проволоки с порошковым наполнителем. Существуют различные способы сварки дуговой порошковой проволокой с дополнительной защитой зоны дуги газом (в подавляющем большинстве технологий углекислым газом).

При данном способе сварки — как и при сварке в углекислом газе стальной сплошной проволокой — в защите расплавленного основного и электродного металла от воздуха самое активное участие принимает подаваемый в зону сварки газ; открытой дугой без использования каких-либо дополнительных средств защиты расплавленного металла (газа, флюса) — так называемая сварка самозащитной порошковой проволокой. При такой схеме сварки баллон с газом, система подачи и регулирования расхода газа не требуются.

Защита расплавленного металла от воздуха достаточно надежно обеспечивается лишь за счет большого количества газов и жидкого шлака, образуемых при разложении газообразующих и плавлении шлакообразующих материалов, содержащихся в порошке-наполнителе проволоки; с дополнительной защитой флюсом. В этом случае схема сварки аналогична сварке под флюсом, только в качестве плавящегося электрода используется проволока не сплошного сечения, а порошковая.

В строительстве получили применение первые два способа механизированной сварки. Сварка порошковой проволокой в углекислом газе в основном используется в закрытых от ветра помещениях (цехах, мастерских), где отсутствует сильное движение воздуха, способное снести защитный газ и, как следствие, привести к появлению в сварном соединении пор. Скорость ветра в зоне дуги при сварке порошковой проволокой в углекислом газе не должна превышать 2 — 3 м/с.

Сварка самозащитной порошковой проволокой применяется чаще всего при производстве работ на открытых строительно-монтажных площадках. Этому способствуют два фактора. Во-первых, сварку самозащитной проволокой можно выполнять — в зависимости от марки проволоки — при скоростях ветра до 10 м/с (допустимая скорость ветра при ручной дуговой сварке покрытыми электродами составляет 7 — 10 м/с). Во-вторых, схема самой сварки, при которой процесс осуществляется только за счет подачи в зону дуги непрерывного электрода, по технологическим возможностям в максимальной степени приближается к ручной дуговой сварке, — способу, технологически наиболее пригодному для производства монтажных работ. Механизированную сварку самозащитной порошковой проволокой используют при монтаже практически всех типов конструкций: стальных и железобетонных каркасов производственных зданий, объектов доменных комплексов, резервуаров, труб, морских стационарных платформ, высотных и других сооружений.

mastrerkon.ru

Глава XVIII. Сварка порошковой проволокой

Порошковая проволока изготавливается методом профилирования или волочения из стальной ленты холодного проката. При сворачивании стальная лента заполняется смесью порошкообразных материалов, которые являются раскисляющими, шлакообразующими, газообразующими, легирующими и стабилизирующими составляющими при горении сварочной дуги. Порошковая проволока может классифицироваться по следующим признакам:

по характеру защиты (без защиты и с защитой углекислым газом);

по поперечному сечению; по назначению (для сварки или наплавки); по составу порошкообразного сердечника; в зависимости от марки свариваемого металла; по технологическим особенностям для сварки в различных пространственных положениях.

Порошковая проволока в процессе сварки должна обеспечивать легкое возбуждение и стабильное горение сварочной дуги, а также санитарно-гигиенические условия. Сварка порошковой проволокой должна обеспечивать высокую производительность процесса и необходимые механические свойства металла сварного шва. Основным преимуществом порошковой проволоки является возможность выполнения коротких швов, что необходимо при выполнении монтажных работ. К порошковым проволокам, применяемым при сварке без защиты газа, относятся ПП-АН 1, ПП-АН2, ПП-АНЗ, ПП-АН7, также ПП-2ДСК, ЭПС-15/2, а с защитой углекислого газа - ПП-АН4, ПП-АН8.

По назначению порошковые проволоки могут быть изготовлены только для сварки или только для наплавки. Перечисленные выше проволоки применяются для сварки.

Порошковые проволоки для наплавки в своем составе имеют легирующие элементы, обеспечивающие необходимые свойства наплавленного слоя.

По составу порошкообразного сердечника порошковые проволоки могут быть следующих типов: рутиловые (кислые), карбонатно-флюоритные и рутил-карбонатнофлюоритные.

По свариваемому металлу порошковые проволоки предназначаются для сварки углеродистых и низколегированных сталей, а также чугуна.

По технологическим особенностям порошковые проволоки в настоящее время можно разделить для сварки в нижнем положении и для сварки в нижнем и вертикальном положениях. Порошковые проволоки для сварки во всех пространственных положениях находятся в стадии разработки.

При сварке порошковой проволокой применяют различные движения электрода. Стыковые швы могут выполняться углом назад, вперед или возвратно-поступательным движением электрода. При случайных обрывах дуги или нарушении подачи проволоки сварочную дугу необходимо возбуждать на расстоянии 10-15 мм от места обрыва и после зажигания перенести ее на не заплавленный кратер. Тавровые швы выполняют петлеобразным и возвратно-поступательным движением горелки.

metallurgu.ru


Смотрите также