Сварочные порошковые проволоки обеспечивают получение швов выоокого качестьа при изменении уоловий сварки в широких пре­делах. В тех случаях, когда не соблюдаются рекомендуемые режи­мы и техника сварки, появляются дефекты металлургического характе­ра (трещины, поры, включения) или грубые технологические дефекты (под­резы, несплавления, прожоги). Для предупреждения их в параметры процес­са вносятся необходимые коррективы. Основными параметрами режима свар­ки, определяющими технологические показатели, являются: напряжение ду­
ги, сварочный ток, скорость сварки, угол наклона электрода и величина вылета. Все они мохут регулироваться в достаточно широких пределах.

Напряжение дуги обычно устанавливается оператором перед началом сварки изменением холостого хода источника питания. Самозащитные порошко­вые проволоки более чувствительны к изменению этого параметра и требу­ют более точной его регулировки. Влияние напряжения дуги на форму шва при сварке на плоскости характеризуется переходом от высокого, отно­сительно узкого валика при низком значении к широкому с менее ровными краями при большой величине (рис, II, а).

При изменении уоловий теплоотвода, например при сварке тонкого металла, влияние пониженного напряжения сказывается в меньшей степени. Сварка на повышенном напряжении "длинной дугой" обеспечивает благопри­ятный переход от шва к основному металлу. Однако чрезмерное удлинение дуги приводит к повышенному разбрызгиванию электродного металла и мо­жет стать одной из причин появления подрезов и пористости.

Увеличение сварочного тока связано с повышением скорости расплав­ления и напдавки и глубины проплавления основного металла. При повы­шении мощности дуги (за счет увеличения сварочного тока при постоян­ном напряжении дуги) увеличение глубины провара сопровождается также увеличением размера валика преимущественно за счет высоты усиления (рис. 11,6). Сохранение благоприятных форм валика достигается одновре­менным изменением сварочного тока и напряжения. В атсы случае повыше­ние сварочного тока при пропорциональном повышении напряжения дуги и постоянной скорости сварки увеличивает размер валика, глубину проплав­лення основного металла и ширину шва с сохранением благоприятной фор­мы.

Вылет электродной проволоки обычно устанавливается до начала свар­ки и ввиду необходимости сохранять постоянные технологические показа­тели может (ограниченно) регулироваться в процессе сварки. Возможности регулирования вылета электрода зависит от способа сварки, типа и диа­метра порошковой проволоки. Пределы регулирования вылета электродной проволоки при сварке в углекислом газе не так широки, как при сварке саыозащитной проволокой и соответствуют 15-40 мм. Это связано с изме­нением характера плавления проволоки. Предварительный подогрев прово­локи на вылете проходящим током приводит к укрупнению переноса и увели­чению потерь металла на разбрызгивание.

Кроке того, отдаление от изделия сопла, подающего защитный газ, может привести к нарушению защитной зоны и появлению пористости. Что­бы иметь возможность регулировать технологические параметры сварки в защитных газах за счет вылета электрода, следует следить за установкой наконечника и сопла относительно друг друга. При сварке самозащитной

проволокой карбонатио-флюоритного тша величина валета может достигать 90 им, а рутилового тша — 60 ми.

Увеличение валета при постоянной скорости подачи електрода, напря­жения холостого хода источника питания и других параметров вызывает снижение сварочного тока и соответственное уменьшение глубины проплав­ления основного металла (рис. П.в). При этом производительность наплав* кп остается прежней. На угловых соединениях шов имеет более ровную по­верхность о плавном переходом к ооповному металлу. При увеличении выле­те электродной проволоки и одновременном повышении скорости ее подачи о сохранением постоянной величины сварочного тока воэраотает произво­дительность наплавки. При той же скорости сварки шов получается больших размеров, глубина проплавления сохраняется на прежнем уровне.

Таким образом, увеличение вылета проволоки является эффективным средством повышения производительности процесса сварки. Однако сьарка о повышенном вылетом электродной проволоки требует определенных навы­ков, в ряде случаев для точного направления проволоки целесообразно использовать дополнительные "холостые" наконечники.

Сварка порошковой проволокой выполняется с углом наклона электрода к изделию до 15°, так как при больших отклонеїшях сложнее обеопечить защиту расплавленного металла от воздуха. Переход от сварки "углом назад" к сварке "утлом вперед" характеризуется снижением глубины проп — лавлэния металла и увеличением ширины шва (как на плоокостк, так и уг­ловых швах). Сварку "углом вперед" обычно применяют при форсированных режимах, доведя угол наклона до 30°. Применение такой техники сварки требует особого внимания к поведению сварочной ванны и расплавленного шлака и предупреждения подтекания последнего под дугу. Сварку "углом вперед" не применяют при использовании оамозащктных проволок рутил-ор- ганического типа, так как это приводит к пористости шва, особенно в его кратерах.

Изменение скорости сварки в наибольшей степени сказывается на глу­бине проплавления основного металла и размере шва. Небольшая скорость сварки при прочих равных условиях приводит к получению швов большого размера с глубоким проплавлением благодаря большому тепловложению в ос­новной металл. При очень низкой скорости сварки (особенно при выполне­нии отыховых швов о узкой разделкой кромок и угловых швов), подтека­ние металла и шлака под дугу влечет за собой уменьшение глубины проп­лавления (рис. II, г). Сварка с очень высокой скоростью связана с наруше­нием равномерности шва, появлением подрезов, ухудшением отделимости шлаковой корки и появлением внутренних дефектов. Особенно чувствитель­ны к повышению скорости сварки саыозащитные проволок;: рутил-органическо — го типа, где появление дефектов в ваде внутренних пор наиболее вероят­но.

Процесс сварки порошковой проволокой отличается глубоким проплав­лением основного металла. Это дает большие экономические преимущества, позволяет уменьшать углы разделки стыковых соединений до минимума и соответственно снижать количество електродного металла и повышать ско­рость сварки. Большая глубина проплавления позволяет также снижать ка­теты угловых швов и, следовательно, сокращать время сварки с сохране­нием равноценной прочности и эксплуатационных характеристик соединений.

Опыт использования порошковых проволок показал, что в зависимости от вида конструкций и толщины свариваемых деталей уменьшение размеров швов может достигать 30/S по сдевненню со сварными швами, выполненными электродами аналогичного типа.

Порошковая проволока может применяться для сварки металлоконструк­ций из углеродистых конструкционных сталей, а также низколегированных сталей марок 09Г2, 09Г2С, 10Г2СІ, І0Г2СД, ЮХСНД, І4Г2, І5ХСВД, І5ГСТЮ, І7ГС и других, а также ряда сталей повышенной прочности.

В тех случаях, когда к сварным конструкциям предъявляются особые требования, возможность применения той или иной марки порошковой про­волоки определяется после проведения испытаний по соответствувдим от­раслевым нормалям. ,’Анрка и диаметр порошковой проволоки выбираются в зависимости от марки свариваемой стали, требований к металлу ова и сварного соединения, толщины металла, типа соединений, условий выпол­нения процесса.

С использованием порошковой проволоки могут выполняться все основ­ные виды сварных соединений: стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные.

Подготовка кромок и поверхностей под сварку порошковой проволокой производится механической обработкой, газовой или плазменной резкой. Поверхности деталей, подготовленные к сварке, очищают of ржавчины, маса­ла, шлака газовой резки, влаги и других загрязнений. Проволока рутил- органического типа допускает наличие небольшого слоя ржавчины на поверх­ности свариваемого металла.

Прихватки при сборке изделий необходимо выполнять порошковой прово-г локой, принятой к сварке, либо покрытыми электродами. К сборке конст­рукций под сварку порошковой проволокой П|>едъявляются такие же требо­вания, как и при использовании электродов или при полуавтоматической сварке проволокой сплошного сечения в углекислом газе.

Требования к сборке конструкций при автоматической сварке порошко­вой проволокой выше, чем при полуавтоматической сварке, когда можно заваривать участки с зазо]>ами.

К полуавтоматической и автоматической сварке порошковой проволокой допускаютоя электросварщики, прошедшие специальную теоретичесную и практическую подготовку. Перед выполнением сварки контролируют готов-

вооть аппаратуры в праввводят настройку режима сварки. Расчетное вре­мя сварка наиболее распространенных типов сварных соединений (рис. 12) приведено в табл.12-15.

Рис.12, Тисы оварных соединений;

а — стыковое о V — образной разделкой кромок (табл.12); б — стыковое о //-обравной разделкой кромок (табл, IS); в — угловое (табл.14); г — фланговое (твбл.15).

При сварке порошковой проволокой всех типов дуга должна легко воз­буждаться, гореть равномерно, без значительного разбрызгивания метал­ла и шлака; наплавленный металл должен равномерно покрываться шлаком, который после охлаждения должен легко удаляться; наплавленный металл не должен иметь трещин, количество и размеры газовых и илкоаых вал вчений ве должны превышать значений, допускаемых ТУ,

При использовании непрокаленной проволоки аварку необходимо выпол­нять при повышенном вылете электрода. Цри этом из-за нагрева проволо­ки на вылете сварочным током влияние влаги в сердечнике и смазки на поверхности проволоки на качество швов уменьшается. Самозащитную про­волоку рутил-органического типа прокаливать не рекомендуется, сварку проволокой этого типа производят без увеличен»! вылета.

К общим правилам техники сварки в никнем положении относятся сле­дующие:

I. При сварке стыковых соединен#, порошковая проволока должна рас­полагаться почти перпендикулярно изделию: угол ее отклонения от верти­кального положения не должен превышать 15°. При выполнении тавровых и н ах лесточных соединений необходимо выдерживать указанный угол накло­на электрода по направлению сварки, а угол между вертикальной плоско­стью (стенкой тавра) и проволокой должен быть в пределах 30-46°.

Таблица 12

Тол — (Раочзгная [Расчетное время сварки (мин) I м шва при тина і масса нал-, сварочном токе. А

Ла^ммIметадла^Г° j 180-200} 270-300! 340-360! 400-46oj 480-500

2, При многослойной сварке перед наложением каждого последующего слоя рекомендуется очищать предыдущим слой от шлака. Следует учитывать, что выполнение за один проход швов калибрами более [0 мм (при диаметре проволоки до 2,4 М4) и калибром 12 мм (при диаметре проволоки до 3 мм)

Марка

ПрОЕОЛО-

ки

Толїііина

металла,

ш

Расчетная j масса нап-і лавлеяного, металла, j кг/пог. м. J

Расчетное

время свг сваї

їрки (мин) точном токе

I м шва при. А _

270-300 • !

340-360

400-450 |

480-500

10

0,54

8,7

7

б

3,7

12

0,7

1.4

9

6,5

4,8

ПЛ-АНЗ

14

0,9

4,§

12

8,3

6

ф 3 ш

16

1.2

19,5

16

II

8

20

1.7

22

16

12

30

3,3

30

23

0,54

8

6,2

12

0,7

10,5

8

ПП-АН7

14

0,9

13,5

10

^2,3 мм

16

1,2

18

14

20

1,7

20

Ю

0,54

8

6

4,5

ПП-АН8

2

0,7

10

8

5,5

в ССХ>

14

0,9

13

10

7,5

ф 2,2 т

16

20

1,2

1,7

17

11

[4

30

3,3

27

10

0,54

8,5

6,5

4,5

4

ШІ-АН9

12

0,7

11

8,5

6

4,5

Б СОД

14

0,9

14

10,5

7,5

6

ф 2,5 ш

16

1.2

19

14

10

8

1,7

20

14

II

30

3,3

28

22

но рекомевдуетояДдя швов калибром более 6-8 мм реноме нцу ется выполнять плавные поперечные колебания электрода.

3. При случайном обрыве дуги или нарушении подачи проволоки возбуж­дать дугу следует на расстоянии 10-15 мм от места обрыва и после зажи­гания перенести ее на незэплавленный кратер.

4. Сварку следует прекращать резким обрывом дуги, чтобы избежать удлинения ьылета.

5. Необходимо предотвращать любую возможную причину колебания режи­ма сварки: нестабильную подачу проволоки по шлангу, неправильное мани­пулирование электродом, значительные колебания сетевого напряжения и т. д. Не рекомендуется производить сварку полуавтоматом с изношенным мундш­туком держателя или наконечником мундштука.

Техника сверки проволоками различных типов имеет свои особенности. При сварке самозащитной проволокой рутил-органического типа вылет под­держивают 16-20 мм. Сварка с большим вылетом электрода приводит в пе­регреву проволоки, ухудшению механических свойств металла шве, возник­новению пористости. В случае повышенного содержания углерода и крем­ния в стали сварка прекращается после плавного удлинения дуги, в про­тивном случае возможны вздутия и поры в кратере шва.

Сварка проволокой карбонатно-флюоритного типа производится при вы­лете 30-у0 мм. Возбуждение дуги надежнее, когда вылет не превышает ЗО МіЧ. В случае недостаточно хорошей подготовки изделий под сварку

увеличенном валете элект­родной проволоки. При наличии загрязнений и небольшого слоя окалины на поверхности свариваемого металла появление дефектов можно предупрв-1 дить снижением напряжения на дуге до минимально рекомендуемого.

Сваривать вертикальные швы снизу вверх рекомендуется порошковой проволокой диаметрам 2 мм. При таком способе за один проход можно вы­полнять швы калибром до 10 мм. Манипулирование электродом обязатель­но. Это обеспечивает благоприятную форму валика и провар корня шва.

При манипулировании следует избегать обрывов дуга, так как это может привести к появлению дефектов в шве. Сварку овов сверху вниз порошко­вой проволокой ПП-АНІI рекомендуется выполнять без манипулирования проволокой. Швы калибром 6-Ю мм выполняют за 3-4 прохода.

Сварке порошковой проволокой в углекиолом газе имеет следующие осо­бенности. Процеоо нужно вести в закрытых помещениях. Сварка на отк­рытых площадках и монтаже возможна при соблюдении мер, предотвращаю­щих сдувание защитного газа. Сварка непрокаленной проволокой произво­дится, как правило, при увеличенном вылете електрода 40-60 мм. В атом случае для обеспечения надежной защиты зоны дуги от воздуха рекоменду­ется установить сопло таким образом, чтобы часть вылета проволоки рас­полагалась внутри сопла и расстояние от токоподводящего наконечника дс среза сопла было 16-25 мм.

заключительным этапом процесса сьарка порошковой проволокой явля­ется очистка шва и металлоконструкции от брызг, контроль качества свар­ного соединения. Контролируются внешний вид, размеры и форма шва. С применением неразрушающих методов исследуются свойства сварных швов, наличие внутренних дефектов. Перечень основных видов дефектов, причин их возникновения и способов устранения приведен в табл.16,

Соблюдение рекомендаций при сварке порошковой проволокой гаранти­рует хорошее качество швов и ьысокую производительность при разнооб­разных условиях выполнения работ.