Евгений Банников - Сварка
Порошковая лента применяется вместо порошковой проволоки (рис. 59) для получения более широкого слоя наплавленного металла и увеличения производительности наплавки. Она сворачивается в рулоны, применяется для наплавки автоматами, снабженными специальными устройствами для подачи ленточных электродов. Широкое применение получили проволоки, не требующие при сварке дополнительной защиты (самозащитные), и проволоки, используемые с газовой защитой зоны сварки (газозащитные).
Сварка порошковой проволокой получает большое применение при изготовлении и монтаже строительных конструкций на строительно-монтажной площадке благодаря высокой производительности и низкой чувствительности к внешним условиям. Наибольшее применение получили проволоки малого диаметра (1,6–2,4 мм) марок ПП—АН1, ПП—АНЗ, ПП—АН7, ПН—АНН, ПП–1ДСК, ПП–2ДСК и др. Они позволяют получить сварные швы с высокими механическими свойствами.
Рис. 59.
Схема изготовления порошковой ленты:
а – отбортовка нижней ленты; б – заполнение порошком и укладка верхней ленты; в – завальцовка кромок нижней ленты; г – выдавливание углублений для уплотнения порошка и придания гибкости ленте
Разработан и успешно применяется способ сварки самозащитной проволокой, т. е. сплошной легированной проволокой без защитной среды (открытой дугой). Металл специальных электродных проволок, применяемых для этого способа, содержит раскисляющие и стабилизирующие элементы. При сварке происходит компенсация выгорания марганца и кремния за счет повышенного содержания их в металле проволоки. Имеющиеся в электродной проволоке алюминий, титан, цирконий и церий обеспечивают хорошее раскисление сварочной ванны, образуя соединение, переходящее в шлак.
Эти элементы связывают азот, нейтрализуя его вредное действие на пластичность и вязкость металла. Введение церия и циркония повышает ударную вязкость и пластичность металла шва. Они также способствуют устойчивости процесса сварки и уменьшению разбрызгивания металла. Этим способом можно производить сварку в углекислом газе постоянным током прямой полярности, что позволяет значительно повысить коэффициент наплавки и производительности сварки. Для этого способа применяют проволоки марок Св–20ГСТЮА и Св–15ГСТЮЦА.
Таблица 12
Порошковые проволоки
Для сварки используют электроды:
НИИ–48Г (Э–10Х20Н9Г6С) – для сварки ответственных конструкций из низколегированных и специальных сталей, высокомарганцовистых сталей типа 110Г13Л, а также сварки таких сталей с хромоникелевыми аустенитными сталями;
ОЗЛ–19 (10Х23Н12Г) – для сварки и заварки дефектов литья из высокомарганцовистой стали марки 110ПЗЛ, а также сварки этой стали с другими сталями, в том числе с легированными типа 30ХГСА и углеродистыми типа сталь 35, сварки в нижнем, вертикальном и ограниченно потолочном положениях шва постоянным током обратной полярности;
ЭА–112/15(10Х15Н25М6Г2АФ) – для сварки легированных высокопрочных сталей типа АК и высокомарганцовистых сталей;
ЭА–395/9 (08Х16Н26М6АГ2) – для сварки ответственных конструкций из легированных сталей повышенной и высокой прочности в термически упрочненном состоянии без последующей после сварки термической обработки, в том числе сталей типа АК, а также сварки углеродистых и низколегированных сталей с аустенитными сталями, например, типа 110Г12Л;
ЭА–981/15 (10Х15Н25М6Г2АФ) – для сварки легированных прочных сталей типа АК и высокомарганцовистых сталей типа 110Г13 разработанная институтом электросварки им. Е. О. Патона самозащитная порошковая проволока ПП АНВ – 2у.
Назначение порошковых проволок
Порошковая проволока ПП АНВ–2у используется для дуговой механизированной сварки при ремонте деталей и оборудования горнодобывающей и горно-обогатительной техники, работающей в условиях трения металла о металл, абразивного изнашивания, а также под воздействием ударных нагрузок. Она может быть использована для наплавки буферных слоев в качестве подслоя перед износостойкой наплавкой, особенно склонной к образованию трещин.
Данный тип сварки предназначен для механизированной полуавтоматической сварки открытой дугой в нижнем положении стали 110Г13Л (ГОСТ –977) и ее разнородных соединений со сталями перлитного класса типа 30Г (ГОСТ–4543), углеродистыми типа 35Г и др. (ГОСТ–1050). Также для сварки разнородных соединений аустенитных высоколегированных коррозийно-стойких сталей типа 12Х18Н10Т (ГОСТ–5632) с углеродистыми сталями типа ВстЗ и др. (ДСТУ 265), (ГОСТ–1050), для сварки стали 45Г17ЮЗ. Наиболее широко применяется порошковая проволока ПП АНВ–2у для сварки и ремонта ковшей карьерных экскаваторов типа ЭКГ–5А, ЭКГ–8, ЭКГ–12,5, ЭКГ–15, KOMATSU PC1600, KOMATSU 4000 и т. д.
Используется проволока для приварки броневых плит в дробилках, наплавки катков и роликов ходовой части гусеничных машин, дорожек траковой цепи, звеньев гусениц, для приварки козырьков к черпакам драг, для приварки литых надставок из стали 110Г13Л к боковинам из стали 30Г рештаков передвижных скребковых конвейеров. Проводились сварочные работы по установке в ковшах защитного износостойкого покрытия, а также по защите от износа кузовов БелАЗов. По упрощенной технологии без предварительного и сопутствующего подогревов применяется для сварки закаливающихся сталей типа 30ХГСА.
Преимущества порошковых проволок
Использование самозащитной порошковой проволоки марки ПП АНВ–2у взамен высоконикелевых электродов с большим запасом аустеничности марок:
ЭА–395/9 (08Х16Н26М6АГ2),
ЭА–981/15 (10Х15Н25М6Г2АФ),
НИАТ–5 (Э–11Х15Н25М6АГ2),
ОЗЛ–19 (10Х23Н12Г),
НИИ–48Г (Э–10Х20Н9Г6С),
ЭА–112/15 (10Х15Н25М6Г2АФ),
ОЗЛ–44 (10Х20Н75М2Г2БТЮФ)
и им подобных обеспечивает: высокое качество сварочного шва, почти полное отсутствие брызг, высокую производительность, получение большого экономического эффекта и сокращение времени изготовления и ремонта изделий. Расход порошковой проволоки на 1 кг наплавленного металла 1,05–1,1 кг. Для сравнения: расход электродов 1,7–1,9 кг.
Металлические электроды
Плавящиеся металлические электроды в виде стержней длиной до 450 мм из сварной проволоки с нанесенным на них покрытием, обеспечивающим устойчивое горение дуги, защиту от вредного воздействия воздуха и металлургическую обработку сварочной ванны, широко применяются для ручной дуговой сварки сталей. В покрытие входят следующие компоненты:
• газообразующие – неорганические вещества (мрамор СаСО3, магнезит МгСО3) и органические вещества (крахмал, декстрин);
• ионизирующие или стабилизирующие – различные соединения, в состав которых входят калий, натрий, кальций (мел, полевой шпат, гранит и др.);
• шлакообразующие, составляющие основу покрытия. Это обычно руды (марганцевая, титановая), минералы (ильменитовый и рутиловый концентраты, полевой шпат, кремнезем, гранит, плавиковый шпат и др.);
• легирующие элементы и элементы-раскислители – кремний, марганец, титан и др., используемые в виде сплавов этих элементов с железом, так называемые ферросплавы;
• связующие компоненты – водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом.
Металлические электроды для дуговой сварки изготовляют следующих размеров:
По качеству электроды подразделяются на три группы. Покрытие электрода должно быть однородным, плотным, прочным, без трещин, наплывов, вздутий и эксцентричности относительно оси стержня. Допускаются шероховатость и отдельные риски глубиной менее четверти толщины покрытия, вмятины глубиной до половины толщины покрытия на длине не более 12,0 мм, оголенность только с конца электрода на длине не более половины диаметра и другие мелкие дефекты.
Испытывают прочность покрытия следующим образом: при падении плашмя на стальную плиту с высоты 1 м электродов диаметром менее 4 мм и с высоты 0,5 м электродов диаметром 4 мм и более покрытие не должно разрушаться.
Проверяют влагостойкость покрытия погружением электрода в воду и выдержкой в течение 24 ч при температуре 15–25 °C.
Упаковывают электроды в водонепроницаемую бумагу или полиэтиленовую пленку и пачками массой 3–8 кг укладывают в деревянные ящики. Масса ящика от 30 до 50 кг. На каждой пачке имеется этикетка, содержащая наименование завода-изготовителя, условное обозначение электрода, область применения, режимы сварки, обработки и механические показатели сварного шва, свойства наплавленного металла и коэффициент наплавки.
