Выбор сплошной сварочной проволоки

01丨Сварочная проволока для дуговой сварки под флюсом

В процессе сварки под флюсом сварочная проволока выполняет двойную функцию: заполняет металл и вводит в сварной шов легирующие элементы, а также участвует в металлургических реакциях, которые защищают и обрабатывают металл шва.

1) Выбор сварочной проволоки для низкоуглеродистой и низколегированной стали:

При дуговой сварке под флюсом низкоуглеродистой и низколегированной стали обычно используют следующие три типа сварочной проволоки:

А. Сварочная проволока с низким содержанием марганца (например, H08A): Обычно используется в сочетании с флюсом с высоким содержанием марганца для сварки низкоуглеродистой стали и низкопрочной низколегированной стали.

B. Сварочная проволока со средним содержанием марганца (например, H08MnA, H10MnS): в основном используется для сварки низколегированной стали, а также может использоваться с флюсом с низким содержанием марганца для сварки низкоуглеродистой стали.

C. Сварочная проволока с высоким содержанием марганца (например, H10Mn2, H08Mn2Si): применяется для сварки низколегированной стали.

2) Выбор сварочной проволоки для высокопрочной стали:

Сварочная проволока этой категории содержит более 1% марганца и от 0,3% до 0,8% молибдена, например, H08MnMoA и H08Mn2MoA, и подходит для сварки высокопрочных низколегированных сталей. В зависимости от состава и эксплуатационных требований к высокопрочной стали, в проволоку могут быть добавлены такие элементы, как Ni, Cr, V и Re, для улучшения свойств металла шва. Для сварных соединений с пределом прочности на разрыв 590 МПа часто используется сварочная проволока серии MN-MO, например, H08MNMOA.

3) Выбор сварочной проволоки из нержавеющей стали:

Выбор сварочной проволоки для сварки нержавеющей стали должен максимально соответствовать составу базовой нержавеющей стали. Для хромистой нержавеющей стали используются сварочные проволоки HoCr14, H1Cr13 и H1Cr17. При сварке хромоникелевой нержавеющей стали используются такие проволоки, как H0Cr19Ni9, HoCr19Ni9 и HoCr19Ni9Ti. Для сварки сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали используются соответствующие сверхнизкоуглеродистые сварочные проволоки, такие как HOOCr19Ni9. Флюс может быть как плавильным, так и спекаемым, при этом предпочтение отдается флюсу с низкой окисляемостью, чтобы минимизировать потери легирующих элементов. В то время как за рубежом для сварки нержавеющей стали в основном используют спекаемый флюс, в Китае по-прежнему в первую очередь используют плавильный флюс, хотя исследования и продвижение спекаемого флюса продолжаются.

02丨Сварочная проволока для сварки в среде защитного газа

Сварка в среде защитного газа включает сварку в среде инертного газа (TIG и MIG), сварку в среде активного газа (MAG) и сварку с использованием самозащитных материалов. При сварке TIG обычно используется чистый аргон, тогда как при сварке MIG — смеси газов Ar+2%O₂ или Ar+5%CO₂. При сварке MAG в основном используется CO₂. Для повышения производительности сварки в среде CO₂ можно использовать смеси газов CO₂+Ar или CO₂+Ar+O₂, а также порошковую проволоку.

1) Сварочная проволока TIG:

При сварке TIG иногда не требуется дополнительная присадочная проволока, а основной материал расплавляется и напрямую соединяется. Однако в некоторых случаях присадочная проволока может использоваться. Поскольку при сварке TIG используется чистый аргон, который не является окислителем, состав присадочной проволоки после плавления практически не изменяется, что делает его идентичным составу сварного шва. В некоторых случаях состав присадочной проволоки используется из основного материала, чтобы обеспечить соответствие сварного шва основному материалу. При сварке TIG используется более низкая энергия сварки, что обеспечивает получение сварных швов с хорошей прочностью, пластичностью и вязкостью, которые легко отвечают эксплуатационным требованиям.

2) Сварочная проволока MIG и MAG:

Метод MIG в основном используется для сварки нержавеющей стали и других высоколегированных сталей. Для улучшения характеристик дуги к аргону добавляется соответствующее количество газа O₂ или CO₂, что позволяет перейти к сварке MAG. При сварке легированной стали газ Ar+5%CO₂ повышает стойкость шва к пористости. Однако при сварке сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали газ Ar+5%CO₂ не подходит, и предпочтительнее использовать газ Ar+2%O₂, чтобы предотвратить увеличение содержания углерода. В настоящее время сварка MIG низколегированных сталей постепенно заменяется сваркой MAG с Ar+20%CO₂. При MAG-сварке защитный газ обладает некоторыми окислительными свойствами, поэтому в составе сварочной проволоки может потребоваться повышенное содержание раскисляющих элементов Si и Mn. Другие компоненты могут соответствовать основному материалу или незначительно отличаться. При сварке высокопрочной стали содержание углерода в сварном шве обычно ниже, чем в основном материале, в то время как содержание марганца должно быть выше, чтобы соответствовать требованиям к составу металла шва. Для повышения низкотемпературной вязкости содержание Si в сварном шве не должно быть чрезмерно высоким.

3) Сварочная проволока CO2:

CO2 является активным газом с сильными окислительными свойствами, поэтому сварочная проволока, используемая при сварке в CO2, должна содержать более высокие уровни раскисляющих элементов, таких как Mn и Si. Обычно используются сварочные проволоки серии C-Mn-Si, такие как H08MnSiA, H08Mn2SiA и H04Mn2SiA. Диаметр сварочной проволоки обычно составляет от 0,89 мм до 2,0 мм. Проволоки с диаметром менее или равным 1,2 мм считаются тонкими проволоками для сварки в CO2, в то время как проволоки с диаметром более или равным 1,6 мм считаются грубыми проволоками для сварки в CO2. Сварочная проволока H08Mn2SiA широко используется для сварки в CO2 и обеспечивает хорошие рабочие характеристики процесса, подходящая для сварки низколегированной стали с пределом прочности на разрыв менее 500 МПа. Для сталей с более высокими требованиями к прочности предпочтительны сварочные проволоки с элементами Mo, такие как H10MnSiMo.

03丨Сварочная проволока для дуговой сварки под флюсом

Сварка под флюсом подходит для сварки пластин средней и большой толщины, а сварочная проволока в первую очередь служит присадочным металлом и легирующим элементом.

04丨Сварочная проволока для цветных металлов и чугуна

Коды сварочной проволоки, первые две буквы которых обозначают проволоку для цветных металлов и чугуна, включают в себя: «HS». Первая цифра кода обозначает тип химического состава проволоки, а вторая и третья — различные марки проволоки одного типа.

1) Проволока для наплавки:

В настоящее время наплавка твердыми сплавами сварочной проволоки в основном делится на две категории: чугун с высоким содержанием хрома (например, Solmaryte) и сплавы на основе кобальта (например, Stellite). Чугун с высоким содержанием хрома обладает отличной стойкостью к окислению и коррозии, высокой твердостью и хорошей износостойкостью. Сплавы на основе кобальта сохраняют высокую твердость и хорошую коррозионную стойкость даже при высоких температурах (650 °C). Некоторые из них имеют пониженное содержание углерода и вольфрама для повышенной ударной вязкости, в то время как сплавы с высоким содержанием углерода и вольфрама имеют высокую твердость, но пониженную ударную стойкость. Твердосплавную наплавку сварочной проволоки можно использовать для наплавки методами ацетилено-кислородной или газовой сварки. Хотя ацетилено-кислородная наплавка имеет более низкую производительность, она обеспечивает простоту оборудования, неглубокое проплавление во время наплавки, минимальное расплавление основного материала и высокое качество наплавки, что делает ее широко используемой.

2) Сварочная проволока из меди и медных сплавов:

Сварочная проволока из меди и медных сплавов широко используется для сварки меди и медных сплавов, а латунная проволока также широко используется для пайки углеродистой стали, чугуна и режущего инструмента из твёрдых сплавов. Сварка меди и медных сплавов может осуществляться различными способами, при этом правильный выбор присадочного материала имеет решающее значение для получения высококачественных сварных швов. При газовой сварке ацетилено-кислородной сваркой рекомендуется использовать её в сочетании с газовым флюсом.

3) Сварочная проволока для алюминия и алюминиевых сплавов:

Сварочная проволока из алюминия и алюминиевых сплавов используется в качестве присадочного материала для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов и кислородно-ацетиленовой сварки в газовой среде. Выбор сварочной проволоки определяется, главным образом, типом основного материала, стойкостью к растрескиванию соединения, механическими свойствами и требованиями к коррозионной стойкости. В большинстве случаев для сварки алюминия и алюминиевых сплавов следует использовать проволоку той же или близкой марки, что и основной материал, для обеспечения хорошей коррозионной стойкости. Однако при сварке термообработанных алюминиевых сплавов с высоким риском образования горячих трещин выбор сварочной проволоки в первую очередь ориентирован на трещиностойкость, и состав сварочной проволоки может существенно отличаться от основного материала.

4) Сварочная проволока для чугуна:

Сварочная проволока для чугуна в основном используется для газовой сварки и ремонта чугуна. Кислородно-ацетиленовое пламя имеет более низкую температуру (менее 3400 °C) по сравнению с высокотемпературной электрической дугой (6000 °C), и имеет более широкую зону термического влияния. Это делает ее пригодной для ремонта серого чугуна и тонкостенных чугунных деталей. В настоящее время сварочная проволока для чугуна для кислородно-ацетиленовой сварки в основном состоит из редкоземельных магниевых сплавов и тяжелых редкоземельных элементов на основе иттрия. Благодаря более высокой температуре кипения иттрия, он обладает лучшей стойкостью к образованию шаровидных образований, что делает его более подходящим для обеспечения получения сварными швами структуры чугуна с шаровидным графитом, и в последние годы его применение растет.

Знание отрасли