Раздел |
1 |
СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ |
||||
■ -т". |
|
|||||
Г л а в а |
1 |
РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА (РДС) |
||||
1.1. Общие |
сведения, |
классификация, |
||||
технологические возможности |
|
|||||
При РДС |
(ручной |
дуговой сварке) зажигание дуги, поддержание ее длины |
||||
во время |
сварки, |
перемещение |
вдоль |
свариваемых кромок и подача электрода |
||
в зону горения дуги по мере |
его расплавления осуществляется сварщиком |
|||||
вручную. Качество сварки |
соединения |
во многом зависит от квалификации |
||||
сварщика: умения |
быстро |
зажигать |
дугу, поддерживать необходимую ее |
|||
длину, равномерно перемещать дугу вдоль свариваемых кромок, выполнять требуемые колебательные движения электрода при сварке, сваривать шов в разных пространственных положениях.
По количеству электродов РДС подразделяется на одно-, двух- и много электродную (пучком электродов). По роду применяемого тока: на сварку при постоянном и переменном токе. Сваривать можно однофазной и трехфаз ной дугой.
Наиболее широкое распространение получила сварка металлическим пла вящимся электродом на постоянном и переменном токе.
Другие методы РДС применяются или для повышения производительно сти труда (например, сварка пучком электродов), или для получения опреде ленных типов швов сварных соединений (например, при сварке с отбортовкой кромок), или при сварке легированных сталей, цветных металлов и их спла вов (например, сварка вольфрамовым электродом).
1.2. Технология РДС
1.2.1.Свариваемые материалы
Спомощью РДС, как правило, свариваются стали: углеродистые обыкновен ного качества (по ГОСТ 380—88); углеродистые качественные конструкцион ные с нормальным (марок 10, 15 и 20) и повышенным (марок 15Г и 20Г) со держанием марганца (ГОСТ 1050—74 и ГОСТ 4543—71 соответственно); низколегированные (ГОСТ 19282—73; ГОСТ 19281—73); легированные конст рукционные (ГОСТ 4543—71); теплоустойчивые (ГОСТ 20072—88); высоколе
гированные (а также |
жаростойкие и |
жаропрочные Fe—Ni сплавы) |
по |
ГОСТ 5632—72. Кроме |
того, с помощью |
РДС возможна сварка чугуна |
и |
цветных металлов (А1, Си н их сплавов). |
|
|
|
1.2.2. Электроды для РДС и примеры их промышленного применения
Для РДС плавящимся электродом применяют электроды, представляющие собой стержни из сварочной проволоки (длиной 0,225—0,450 м) с электрод ным покрытием. Покрытие наносят с целью: поддержания устойчивого горе ния дуги; защиты зоны сварочной дуги от воздействия 0 2 и N2 воздуха; обра зования на поверхности сварочной ванны и металла шва слоя шлака, защи щающего ванночку от доступа воздуха и замедляющего охлаждение шлака; раскисления металла шва и его легирования.
Для изготовления электродных стержней применяют проволоку из стали и цветных металлов. При сварке чугуна, бронзы и некоторых других металлов применяют также литые электродные стержни.
По ГОСТ 2246—70 холоднотянутая сварочная проволока маркируется
следующим образом: малоуглеродистая — Св-08, |
Св-08А, Св-08АА, |
Св-08ГА |
||||||
и СВ-10Г2; |
легированная — Св-08ГС, |
Св-12ГС, |
Св-08Г2С, * Св-ЮГН, |
|||||
Св-08ГСМТ |
и т. д. (всего |
30 марок); высоколегированная Св-12Х11НМФ,’ |
||||||
Св-10Х11НВМФ, Св-12X13, |
Св-20Х13, Св-06Х14, Св-08Х14ГНТ и т. д. (всего |
|||||||
41 марка). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие требования к электродам |
|
|
|
|
||||
Согласно |
ГОСТ 9466—75 |
по |
назначению |
электроды |
подразделяются для |
|||
сварки: |
У — углеродистых |
и |
низколегированных |
конструкционных |
сталей |
|||
с ав<600 МПа; Л — легированных конструкционных сталей с ог„<600 МПа, Т — легированных теплоустойчивых сталей, В — высоколегированных сталей с особыми свойствами.
Электроды для сварки стали подразделяются на типы — по ГОСТ 9467—75 и ГОСТ 10052—75 и на марки — по стандартам или ТУ (при этом каждому
типу электрода может соответствовать одна или |
несколько |
марок). |
|||
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А /./ |
ОБОЗНАЧЕНИЯ |
ЭЛЕКТРОДОВ |
ПО |
ПОЛЯРНОСТИ |
||
ПРИМЕНЯЕМОГО |
ТОКА (ПО |
ГОСТ 9466-75) |
|||
|
Ux |
х переменного тока, В |
|
||
Рекомендуемая полярность |
|
|
|
|
Обозначение |
постоянного тока |
|
|
|
|
электрода |
|
|
предельные откло |
|||
|
ном. |
|
нения |
|
|
Обратная |
— |
|
— |
0* |
|
Любая |
50 |
|
± 5 |
1 |
|
Прямая |
50 |
|
± 5 |
2 |
|
Обратная |
50 |
|
± 5 |
3 |
|
Любая |
70 |
|
± 1 ,0 |
4 |
|
Прямая |
70 |
|
± 1 ,0 |
5 |
|
Обратная |
70 |
|
± 1,0 |
6 |
|
Любая |
90 |
|
± 5 |
7 |
|
Прямая |
90 |
|
± 5 |
8 |
|
Обратная |
90 |
|
± 5 |
9 |
|
* Обозначены электроды, предназначенные для сварки только на постоянном токе обратной полярности.
Рис. 1.1. Структура условного обозначения электродов по ГОСТ 9466—75 (ХМ — группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва по ГОСТу)
По толщине покрытия в зависимости |
от отношения D/d9 (D — диаметр |
|||
покрытия, |
— диаметр электрода, определяемый |
диаметром стержня) |
элек |
|
троды подразделяют: |
средним |
(l,20<Z>/da<l,45), |
Д -— |
|
М — с |
тонким (D/dB<l,20), С — со |
|||
с толстым |
(l,45<D/de<l,80) и Г — с особо толстым (D/da> 1,80) покрытием. |
|||
В зависимости от покрытия электроды подразделяют на виды: А (кислое покрытие), Б (основное покрытие), Ц (целлюлозное), Р (рутиловое) и П (по крытия прочих видов). При покрытии смешанного вида используют соответ ствующее двойное обозначение. При наличии в покрытии железного порошка в количестве >20 % к обозначению вида покрытия добавляется буква Ж.
По допустимым пространственным положениям сварочные электроды подразделяют на группы: 1— для всех положений; 2 — для всех положений, кроме сварки вертикальной «сверху вниз»; 3^—для нижнего, горизонтального
на вертикальной плоскости |
и вертикального «снизу вверх»; 4 — для нижнего |
и нижнего «в лодочку». |
применяемого / св, а также по номинальному на |
По роду и полярности |
пряжению Ux.x используемого источника питания сварочной дуги перемен ного тока частотой 50 Гц электроды подразделяют в соответствии с табл. 1.1.
Структура условного обозначения электродов согласно ГОСТ 9466—75 показана на рис. 1.1. Полное условное обозначение электрода должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков, с электро дами.
Типы покрытых электродов для сварных конструкционных и теплоустойчивых сталей
Требования к металлическим покрытым электродам для РДС углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных, а также легированных теплоустойчивых сталей устанавливает ГОСТ 9467—75.
Электроды для сварки конструкционных сталей подразделяют на следую щие типы по механическим свойствам металла шва, наплавляемого металла
исварных соединений при нормальной температуре:
—Э38, Э42, Э46 и Э50 — для сварочных углеродистых и низколегиро
ванных |
конструкционных сталей с а в<500 МПа; |
и низколегиро |
|
— Э42А, Э46А и Э50А — для |
сварочных углеродистых |
||
ванных |
конструкционных сталей |
с а в<500 МПа, когда к |
металлу шва |
предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;
— Э55 |
и Э60 — для таких же сталей с сгв = 500ч-600 МПа; |
|
— Э70, |
Э85, |
Э100, Э125, Э150 — для сварочных легированных конструк |
ционных сталей |
повышенной и высокой прочности с ав>600 МПа. |
|
Химический |
состав металла, наплавленного электродами указанных выше |
|
типов, должен соответствовать требованиям стандартов или ТУ на электроды
ТИПЫ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ СВАРОЧНЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ,
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫПОЛНЕННОГО ИМИ
МЕТАЛЛА ШВА, НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА И СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ (ПО ГОСТ 9467—75)
|
Механические свойства при нормальной |
Содержание |
|||||||
|
|
|
|
|
температуре |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
в наплавленном |
|
|
|
|
|
|
|
|
сварочное |
металле, |
|
|
металл |
шва или |
|
% (по массе) |
|||||
Тип |
соединение при |
||||||||
наплавленный металл |
|
d- < 3 мм |
|
|
|||||
электрода |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
V |
V |
j , |
70 |
кси. |
|
|
S |
Р |
|
А |
. |
ч |
МДж/м* |
в |
^загиба* |
|
|
|
|
МПа |
|
|
|
|
|
|||
|
|
не менее |
|
МПа |
рад (град) |
не оолее |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Э38 |
380 |
|
14 |
0,3 |
380 |
1,0 (60) |
|
|
|
Э42 |
420 |
|
18 |
0,8 |
420 |
2,6(150) |
0,040 |
0,045 |
|
Э46 |
460 |
|
18 |
0,8 |
460 |
2,6 (150) |
|||
|
|
|
|||||||
350 |
500 |
|
16 |
0,7 |
500 |
2,0 (120) |
|
|
|
Э42А |
420 |
|
22 |
1,5 |
420 |
3,0(180) |
|
|
|
Э46А |
460 |
|
22 |
1,4 |
460 |
3,0 (180) |
|
|
|
Э50А |
500 |
|
20 |
1,3 |
500 |
2,6 (150) |
|
|
|
355 |
550 |
|
20 |
1,2 |
550 |
2,6(150) |
|
|
|
360 |
600 |
|
18 |
1,0 |
600 |
2,0(120) |
0,030 |
0,035 |
|
370 |
700 |
|
14 |
0,6 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
385 |
850 |
|
12 |
0,5 |
— |
— |
|
|
|
3100 |
1000 |
|
10 |
0,5 |
— |
— |
|
|
|
3125 |
1250 |
|
|
8 |
0,4 |
— |
— |
|
|
3150 |
1500 |
|
|
6 |
0,4 |
— |
— |
|
|
П р и м е ч а н и я : 1. Для электродов типов Э38. Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60 приведенные значения механических свойств установлены в состоянии после сварки, без ТО (термической обработки). После ТО механические свойства для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов.
2. Для электродов типов Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150 приведенные значения механи ческих свойств установлены для металла шва и наплавленного металла после ТО по ре* жимам, регламентированным стандартами или ТУ на электроды конкретных марок. Ме ханические свойства металла шва и наплавленного металла в состоянии после сварки для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов или ТУ на электроды конкретных марок.
3. Показатели механических свойств сварных соединений, выполненных электро дами типов Э70, Э85, ЭКЗО, Э125 и Э150 с d9 < 3 мм, должны соответствовать требованиям
стандартов или ТУ на электроды конкретных марок.
конкретных марок. Механические свойства металла шва, наплавленного ме талла и сварочного соединения должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.2.
Согласно ГОСТ 9466—75, в условном обозначении электродов группа ин дексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, в знаменателе (см. рис. 1.1) записывается так: первые два указывают мини-