Файл: Елагин А.В. Электродуговая сварка порошковой проволокой.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.07.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и (положения шва.

Правильный тадбор тока и

напряже­

ния

обеспечивает

достаточно глубокое

проіплавление,

снижает'.потери на

разбрызгивание

(особенно

при свар­

ке в С0 2 ) и улучшает механические

свойства

наплавлен­

ного

металла. Большое значение

имеет

согласование

скорости подачи

проволоки

с напряжением

дуги.

При

низкой

скорости

подачи

в шве

образуется

пористость, _

UgBB\

 

 

 

Od ія

 

 

 

 

 

 

31

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WS

 

 

 

 

 

 

 

SB

-

\t—

 

 

 

"ijui/Щгр

 

 

 

 

 

 

\—

 

зов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— I —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

SS1

'/

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І

-

 

 

 

Л -s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

- 4

wo

 

m

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

0,02

 

403 Nt%

 

 

 

20

40

SO l

Ihn

Рис.

13.

Содержание

азота

в

Рис. 14.

Содержание водорода

наплавленном

металле

 

в

металле

шва

в зависимости

1 — в

зависимости

от

напряжения;

 

от

вылета электрода

 

2 — в

зависимости

от

сварочного

/ — п р и

сварке

самозащнтнымн

 

 

 

тока

 

 

 

проволоками;

2 — при сварке

в СО^

при_ высокой—расплавленный металл делается более вязким и захватывает шлак, в результате чего наблюда­ ется снижение пластических свойств металла шва. Поэ­ тому желательно скорость подачи проволоки и напря­ жение устанавливать в пределах, исключающих получе­ ние сварных швов низкого качества.

Как уже указывалось выше, одним из важных сос­ тавляющих режима сварки является вылет электрода, величина которого играет немаловажную роль при .полу­ чении сварных швов с требуемыми свойствами. Теплофизические превращения, происходящие в процессе сварки в шихте проволоки и ее оболочке, во многом зависят от вылета электрода.

•С увеличением

вылета повышается температура

по­

догрева проволоки, за счет чего удаляется влага

из

ших­

ты сердечника и

повышается интенсивность

реакций

разложения карбонатов. Кроме того, тепло, затрачивае­ мое на подогрев, является полезным и с точки зрения по­ вышения производительности сварки.

36


Немаловажным является и то, что содержание лазов в наплавленном металле находится в прямой зависимос­

ти от

вылета 'проволоки.

Увеличение вылета

снижает

содержание

азота и водорода и увеличивает содержание '

'кислорода,

т. е. повышает

окисленность металла.

По­

скольку изменение содержания азота незначительно,

то

молено сказать, что вылет электрода не оказывает

на

него

заметного действия. Более существенным

является

содержание водорода, которое изменяется с изменением величины вылета электрода (рис.'14).

Изменяй вылет электрода, можно в определенных пределах регулировать содержание водорода в металле шва и тем самым уменьшить склонность сварных швов к порообразованию.

4. В Л И Я Н И Е К О Н С Т Р У К Ц И И П Р О В О Л О К И Н А О С Н О В Н Ы Е П А Р А М Е Т Р Ы С В А Р К И

Выпускаемые порошковые проволоки имеют самое разнообразное внутреннее строение: трубчатое (ПП-АН1; ПП-АВ6; ПП-АН4); двухслойное (ПП-АНЗ; ПП-АН7), с

одной

перегородкой в сечении (П-Пт2ДСК), с подгибом

двух краев оболочки внутрь

(ЭПС-16/2), с подгибом двух

краев

оболочки

внутрь с

центральной

перегородкой

(ПСК-З) и т. д.

Усложнение

конструкции

-порошковых

проволок связано с улучшением их •сварочно-технологи-

ческих

'Свойств, с расширением

областей

применения.

Форма

конструкции — это признак, который

свойствен

только порошковым проволокам,

и от изменения кото­

рого зависят основные параметры

шва, механические и

химические свойства наплавленного металла.

 

Порошковые проволоки по сложности формы сечения оцениваются коэффициентом конструкции /СК ѵ который представляет собой отношение площадей сечений, при­ ходящихся на внутреннюю и наружную часть оболочки:

 

Ак =

,

 

 

н

 

 

где Sun площадь

сечения внутренней части

оболочки

проволоки;

 

 

5и — площадь

сечения наружной части оболочки.

Коэффициент

конструкции

проволоки,

имеющей

трубчатое сечение, равен нулю. С возрастанием

внутрен­

ней части оболочки

Кк увеличивается. Увеличение внуг-

3(0,5) Зак . 628

37


реыней доли оболочки благоприятно сказывается на хи­ мическом составе наплавленного металла. В нем умень­

шается содержание газов; кремний и марганец

меньше

выгорают;

повышается

степень легирования

металла

шва. Это

объясняется

тем, что повышение доли элек­

тродного металла дает возможность производить

сварку

на повышенных режимах с увеличенной плотностью то­ ка. Перенос металла приближается к мелкокапельному.

Возрастает число переходов

капель

в шов, уменьшается

среднее время между переходами и окислительная

спо­

собность

капель. Благодаря

этому

увеличивается

коэф­

фициент

усвоения легирующих элементов. Высокая

сте-

 

 

 

 

 

Т а б л н ц а

9

Содержание газов в наплавленном металле при различных

 

 

 

значениях К„

 

 

 

 

 

 

 

С о д е р ж а н ие

газов

 

 

Марка

 

 

п

о/

н

,

 

Сечение проволоки

 

II

/0

 

проволоки

 

 

 

 

ост

г

 

 

 

 

 

лм/100

ПП-АН1

0

Не определялось

ПП-2ДСК

0,31

0,037

0,016

6,17

ЭПС-15/2

0,57

0,027

0,014

5,47

пск-з

0,73

0,026

0,011

5,54

38


пѳнь легирования достигается уже на стадии капли. Со­ держание газов в наплавленном металле при различных значениях Кк приведено в табл. 9-

При сварке порошковой проволокой трубчатой конст­ рукции газообразные продукты распада с силой давят на каплю электродного металла, заставляя ее смещать­ ся в сторону от оси электрода. Сварка проволокой слож­ ной конструкции (насколько внутренних полостей) ха­ рактеризуется иным распределением сил давления. Об­ разуясь в замкнутых друг от друга полостях, газообраз­

ные продукты оказывают на каплю двоякое

действие,

смещая ее от оси и в то же время заставляя

двигаться

по направлению приложения сил давления, т. е. в сторо­ ну сварочной ванны. Газы, образовавшиеся в замкну­ тых полостях, давят на каплю, способствуя ее отрыву от

торца

электрода

и переносу

через дуговой промежуток.

С усложнением

конструкции

проволоки

изменяется ха­

рактер

переноса

капель, улучшаются

условия защиты

их от окружающего воздуха, значительно снижается со­ держание азота и кислорода в наплавленном металле и улучшаются его .механические -свойства. Пластические свойства наплавленного металла возрастают, а проч­ ностные хар-актериетики насколько снижаются. Такой характер изменений объясняется уменьшением содержа­ ния кислорода и азота в металле шва.. Известно, что

.азот повышает твердость и прочность наплавленного ме­

талла и снижает его пластичность, а кислород,

находясь

в стали в виде' закиси железа (FeO), снижает

механи­

ческие свойства. Повышение пластических свойств мож­ но объяснить и тем, что в связи с избытком марганца и кремния происходит рафинирование металла шва, т. е. снижение содержания в нем серы и частично фосфора. Усложнение конструкции проволоки повышает и .произво­ дительность оварки. Проволоками более сложной конст­ рукции (яри одном и том же диаметре) можно вести сварку на токах большей величины. Коэффициент на­ плавки и производительность сварки при использовании

проволок различной конструкции

приведены

в табл 10.

С повышением коэффициента

конструкции увеличи­

вается глубина проплавления, существенно

улучшается

формирование шва и его технологические свойства. Шов получается ровный с плавным переходом к основному металлу. Проволоками двухслойной конструкции в силу указанных выше обстоятельств возможна сварка на вер­ тикальной плоскости? с получением швов достаточной

3(0,5)* Зак . 628

39