Само зашит ныв порошковые проволоки. К самозашитным порошковым про­волокам предъявляются ряд следующих требований, степень удовлетворения которых определяет область их практического применения:високая произ­водительность, широкий диапазон режимов сварки, в пределах которого сохраняются сварочно-технологические свойства и качество сварных швов, благоприятные гигиенические характеристики и др. В порошковых проволо­ках, выпускаемых промышленностью, эти требования удовлетворяются за счет рационального выбора конструкции проволоки и композиции сердечни­ка.

При расплавлении проволок нутил-ррганического типа образуются кислые шлаки, содержащие в основном окислы титана и кремния. Такие ишаки можно отнести в первом приближении в системам ПО,- SiO, — Al, Ot:

Металл шва по химическому составу близок к низкоуглеродистой полу — опокойяой отели и содержит значительное количество газов — водорода, азота — и неметаллических включении.

При оварке проволоками этого типа с увеличением силы тока металл сварочной ванны более интенсивно поглощает газы, главным образом водо­род и азот, выделение которых при кристаллизации часто приводит к по­ристости швов. Для предупреждения пористости ооычно ограничивают силу тока, что вызывает снижение производительности сварки.

Проволоки рутил-органичеокого типа обладают удовлетворительными сварочно-технологическими свойствами и ь широком диапазоне рабочих напряжений дуга обеопечивают получение плотных швов, Металл швов, вы­полненных рутил-органичесними проволоками, «шло склонен к образованию пористости при увлажнении сердечника или наличии ржаьчинн и окалины на поверхности свариваемого металла. Гигиенические характеристики, оцени­ваемые по общему количеству сварочного аэрозоля и содержанию в нем мар­ганцовистых соединений, в проволоках рутил-оргашгческого типа более бла­гоприятные, чем у электродов о покрытием аналогичного типа.

Типичным представителем проволок рутил-органического типа может служить проволока марки Ш1-АНІ, Основные технические данные этой прово­локи и металла шва, выполненного ею, приведены в табл.4-6. Проволока ПП-АНІ предназначена для сварки низкоуглеродистых сталей. Она применя­ется взамен электродов рутилового или руднокислого типов. Типичные объекты применения — металлургия, строительство, сельхозмашиностроение.

При выполнении сварочных работ не открытых площадках и монтаже строительных металлоконструкций применяется проволока ІШ-ІДСК. Она име­ет усложненную конструкцию (см. рис.4,б). Композиции сердечников прово­лок ПП-ІДСК и Ш1-АНІ подобны.

При изготовлении речных судов применяется проволока рутил-органиче­ского типа марки ПВС-Іл. Диаметр проволоки 1,6 мм, конструкция трубча­тая. Be рекомендуют применять для сварки в различных пространственных положениях.

По кошозиции сердечника проволоки карбонатно-Флюоритного типа по­добны электродам с покрытием того же типа. Лх рекомендуют применять для сварки низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей. В промышленности применяются следующие марки проволок карбонатно-флюорит — ного типа: ПЛ-АНЗ, ШІ-АІЇ7, ПП-АНП, ПП-АНІ7, ЭПС-15/2 и др.

При расплавлении образуются шлаки основного типа, относящиеся в гру­бом приближении к системам СаО-СаСг-ГЩ CaO-Cafg-Ahfyi MyO-Cafy’ — SIO2 и CaO — Cafj — Sitfe.

Наличие в шлаке основных окислов способствует развитию процессов десуль­фурации и обесфосфоривания в расплавленном металле. Наплавленный металл по химическому составу предотавляет спокойную кремнемарганцевую сталь.

Шлаки, образующиеся при сварке проволоками карбонатно-флюоритного типа, плохо защищают расплавленный электродный металл п металл свароч­ной ванны. Вследствие этого при удлинении дуги в ряде случаев имеет место интенсивное поглощение азота расплавленным металлом. Нейтрализа­ция вредного влияния азота достигается введением в сердечник ряда ма­рок трубчатой конструкции нитридообрезущих элементов — титана или алю­миния. Легированная нитрвдообразущими элементами проволока обладает достаточным диапазоном рабочих напряжений дуги и хорошими сварочно — технологическими свойствами, В этих условиях марганец и кремний, обла­дающие меньшим сродством к кислороду, могут играть роль легирующих при­месей и использоваться для регулирования прочностных показателей метал­ла шьа. При высоких напряжениях дуги в металле швов, легированных тира­ном и алюминием, фиксируются значительные количества азота в вице нит-

«Недостаток нигрвдоосравуюцнх приводит к возникно­вению пориотооти. Поэтому оодержаниа данных элементов в металле ста необходимо oTpoi’O контролировать. На рио.9 пошэано влияние титана и алюминия на величину максимально допустимого напряжения дуги при усло­вии получения плотных швов.

При легировании порошковой проволоки титаном и алюминием идут дву­мя путями. Первый ооотоит а применении небольших добавок титана и алю­миния, В этом случае обеспечиваются высокие плаотические свойства ме­талла шва, Ццнеко низкое содержание нитридоооразувших в проволоке

недостаточно для связывания азота, когда напряжение дуги превышает номинальное, вследствие чего шов поражается порами. Такой способ леги­рования металла испольэозан в проволоках («рок ІШ-АН6, ЗПС-15/2. Тех­нологические возможности применения таких проволок для полуавтоматиче­ской сварки ограничены. Второй путь — введение в проволоку нитридообра — зувщих в количествах, предотвращающих пористость в диапазоне реальных колебаний режима сварки по напряжению. Поскольку легирующие в этом случае вводятся е количестве, достаточном для связывания азота в нитри­ды, в сердечник таких проволок карбонаты вводятся в небольших количе­ствах (ПЛ-АНІ7). Проволоки карбонатно-флюоритного типа ІІП-АНЗ, ІШ-АН7, ПП-АНІІ и ІШ-АНІ7 имеют двухслойную конструкцию. Приме пение их во з (лож­но в широком диапазоне режимов сварки и исключает необходимость введе­ния в сердечник нитридообразущих — титана и алшиния. При сварке эти­ми проволоками металл шва хорошо раскисляется, содержание газов в нем незначительно. Механические свойства металла шва аналогичны тем, что достигаются при сварке электродами фтористо-кальциевого типа.

Проволоки карбонатно-флюоритного типа высокопроизводительны и до­пускают применение высокой плотности тока. Ими выполняется сварка ответ­ственных изделий и металлоконструкций из низкоуглеродистых и низколеги­рованных сталей — экскаваторов и подъемных кранов, горнодобывающих и сельскохозяйственных машин, химической аппаратуры, судовых и строи­тельных металлоконструкций и т. д.

Проволоки, в которых основным флюсующим материалом является фтори­стый кальций, относят к типу флюоритных (ПП-2ДСК).

Сварка проволоками карбонатно-фіюоритного и фяюоритного типов вы­полняется на постоянном токе обратно;! полярности от источника питания с жесткой внешней характеристикой, Металл шва хорошо раскислен, содер­жание газов в нем невеллш. Механические свойства металла швов находят­ся на уровне, достигаемом обычно при сварке электродами фтористо-каль­циевого типа. Проволоки карбонатно-флюоритного типа высокопроизводитель­на и допускают применение высокой плотности тока.

Порошковыми проволоками карбонатно-флюоритного типа выполняется аварка таких ответственных изделий и машиностроительных металлоконст­рукций, как рамы и стрелы экскаваторов, подъемных кранов, горнодобы­вающие и сельскохозяйственные машины, хнмическал аппаратура, судовые и строительные металлоконструкции и т. д.

Рекомендуемые режимы сварки для сашоэащитных порошковых проволок приведены б табл.4, типичные механические свойства металла шва — в табл, б, химический состав наплавленного металла и содержание в нем газов — в табл,6,

Порошковые проволоки для сварки в углекислом газе. Способ сварки в углекислом газе проволокой сплошного оечения марки СВ-08Г2С отличает высокопроизводительность, дешевизна, простота, возможность выполнения сварочных работ в различных пространственных положениях, удовлетвори — телыше механичеокие свойства металла шва и сварного соединения. Между тем, полуавтоштическая сварка в углекислом газе проволокой диаметром

1,6- 2,0 ш имеет ряд недостатков, важнейшие из них: пониленное разбрыз­гивание электродного металла и посредственный внешний вид швов в диапазоне наиболее употребляемых сварочных токов (250—40СА) и в ряде случаев недостаточная пластичность металла овп.

Применение порошковой ПрОЕОЛОКИ позволяет устранить эти недостатки. Введение в сердечник проволоки зшакообразуццих составляющих и раскисли — телеи в сочетании с дополнительной зашитой углекислым газом дает воз­можность хорошо раскислить металл сварочной ванны, интенсивно обрабо­тать его ишаком и снизить содержание в нем газов и неметаллических включений!. При этом существенно повышается пластичность металла швов.

Введение в сердечник поволоки железного порошка позволяет произ­водить сварку на повышенных плотностях тока и обеспечивает высокую про­изводительность ее.

При сварке порошковой ппоеолокой нагрев основного металла менее концентрированный. Эго дает возможность подучить благоприятную форму швов при высоких скоростях ставления металла.

Основу сердечника проваток, среднезначенкых для сварки в углекис­лом газе, составляют шлакообразущие материалы, феррбсплвЕы к железный порошок. Наиболее распространенные шлаковые системы этих проволок ftdj — Si02 і Ti&2 — Caf2; Мд О — ПОг ~СлЬ t Ca0~ ~Е ДР»

Система ПО} — SiOt составляет основу сердечников проволок рутило­вого типа, а система Гі02 — Caf2 — основу сердечников проволок рут ил флюорит ного’ типа. Шлаки, образующиеся при плавлении проволок рутилового типа, имеют низкую основность. При шеоких концентрациях кремнезема в шлаке имеет место восстаноьлепие кремния железом. Раскис­ляют металл в основном ферромарганцем. Содержание кремнезема в сердеч-

шне просолок этого типа необходимо ограничивать, поскольку при высо­ких концентрациях кремнезема развивается реакция восстановлении крем­ния 2[Мп ]+ (SiOf ) [Si]* 2 ( МнО).

При понижении температуры в ванне реакция вдет влево. Продукты ре­акции, не успевая всплыть из ванны, остаются в ней в вэде неметалличе­ских включений и мох’ут сникать пластичность швов.

Проволоки с рутиловым сердечником обеспечивают устойчивое горение дуги в широком диапазоне токов, отличііое формирование швов, малое разбрызгивают электродного металла. Металл шва и сварные соединения, выполненные проволоками рутилового типа на низкоуглеродистых и низко­легированных сталях,- отвечают требованиям, предъявляемым к электродам типа Э50А,

Основу шлавообразущеП части сеедечника проволок рутил-флюоритного типа составляют рутиловый и флюоритовыи концентраты. Сердечник обыч­но не содержит кремнезема. Фтористый кальций, являясь хорошим флюсу — щим реагентом, обеспечивает минимальное содержание неметаллических включених! в металле шва и исключительно высокую его пластичность, пре­восходящую пластичность швов, выполненных электродами типа Э50АФ, Срав­нительные экспериментальные данные об ударной аязкооти металла швов, выполненных проволоками ПП-АН4 и Св-08ГЙС, приведены на рис.10. В про — ыышлеиности для сварки в углекислом газе применяются порошковые про­волоки рутилового типа марок ПП-АН8, ІШ-АНІ0 и ПП-АМІЗ и рутил-флюо — ритного типа — марок ІШ-АН4, ПП-АНЭ и ПП-АКІ8. Рекомендуемые режимы для сварка этими проволоками приведены в табл.7,’ типичные механиче­ские свойства металла шва — в табл.8, химический состав наплавленного металла и содержание в нем газов — в табл.9.

Температура испытании, °С

Марна про — [Тип сарде 4-і Дна — | ^командуемые режимы

ВОЛОКИ ІИИІЮ ими, ..»>————————— Lварки————————

Ш-ДНВ

Рутиловый

2.2:2,б

150-550

20-38

40-200

ЦП—АНЮ

І. І

130-500

22-37

35-180

ГШ-АНІЗ

2.2:2.5

200-550

20-35

45-220

ПП-АНІ

Рутил-флюо — 2,2;2,5

230-550

25-33

60-180

ПП-АК9

То же

2,2;2,5

240-530

25-33

55-165

ПП-АНІ8

—И —

2,2;2,5

240-550

25-33

56-180

іниіса

метр, мм;

‘сА*

Таблица 8

.Чарка про­волоки .

1 <*., Г j кГ/мм1* І

% !(ППИ20°С1

ПП-АН8

52-56

25-30 14-20

ПИ-АН10

52-56

25-30 14-20

ІШ-АН4

50-55

27—30 1о—25

Ш1-АН9

Ш1-А1ІІ8

50-55

27-30 16-25

Таблица 9

Марка про­волоки

[~г

иодеаивде. і і /-ні……………………………………………………..

нёГ

более 1

ш j si cm j їв] ;см /к« г

ПП-АНВ

ШІ-АНІ0

I-AHI3

Ш-АН9

ПП-АЕІ8

0,12 0,12

8:й

С,12 0,12

0,9-1,40,15-0,4 0,008-0,0150,06-0,065 6,5-8,4 0,9-1,4 0,15-0,4 0,008-С, СІ5 0,04-0,07 4,4-о,6 0,е-14а х^р’4 0,008-0,020 О’.Ш-О’Ьб 4 І-6 о 0 008-0.015 0,025-6,040 3,0-6 3 0,9-1.6 0.25-й,450 008-0 013 0.03-0.045 4,0-3,5 0,9-1,6 0,2-0,5 0,008-0,016 0,03-0,05 4 0-7 0

нитарно-гигиенические условия труда, что обусловливается значительно мвнышм по сравнению с порошковой проволокой ДП-АН4 уровнем выделений фтороодержащих газов. Сварочно-технологические характеристики порошко­вых проволок ру тал-флюорит ного типа несколько уступают аналогичны.’.’, ха­рактеристикам проволок рутилового типа, однако мехашгческие хара::;омл­етики металла шва и сварного соединения вше. Это позволяет исполь­зовать проволоки рутил-(’чЛюорктного типа для сварки изделий из малоуг­леродистых и низколегированных сталей, в том числе и низколегирован­ных сталей повышенной прочности, например 15Г2А>1Щпс. Проволоки рутил- флюоритного типа особенно рекомендуется применять для сварки конструк­ций ответственного назначения с т;іжелим режимом работы, зкеплуатагля которых производится в сложных климатических условиях при значитель­ных динамических и знакопеременных нагрузках*

19