Классификация и характеристики сварочных материалов
Сварочные расходные материалы обеспечивают ровное горения дуги, а также обеспечивает качественные швы. Данные материалы выполняют следующие функции:
- Обеспечивают стабильный процесс сварки;
- Выжигают примеси из металла в районе шва;
- Помогают изолировать сварочную ванну от воздействия кислорода.
Расходные материалы для сварки
Расходники – это материалы, которые расходуются в процессе сварочных работ. Среди таких материалов присадочные пруты, создающие сварной шов, защитные газы для изоляции сварочной ванны от кислородной среды, флюсовый порошок. С помощью них:
- Дуга горит стабильнее;
- Из сплава вытесняются примеси;
- Создается нужная геометрия шва и задаются нужные химические и физические свойства;
- Защита шва от кислородной среды.
Применение кислорода
Так как кислород тяжелее, чем воздух, пары и газы сгорают в кислородной среде гораздо быстрее, и температура плавления становится очень высокой. Сжатый кислород взаимодействует со смазочными материалами, приводя к взрыву или воспламенению. В связи с этим, работа с кислородными баллонами происходит в условиях чистоты.
Сварочный кислород подразделяется на два вида:
- Технический;
- Атмосферный.
В специальных устройствах воздух обрабатывается, где примеси углерода удаляют, после подвергают конечный продукт сушке.
Классификация сварочных материалов
Рассмотрим краткую характеристику сварочных материалов каждого вида:
Проволока
Сварочная проволока греется под воздействием электрической дуги, достигая температуры плавления, после чего затекает в сварочную ванну, где перемешивается с металлом от кромок детали. Расплав подвергается кристаллизации по мере движения электрода и дуги – таким образом появляется сварной шов.
Проволока с одинаковой скоростью подается в рабочую зону. В состав проволоки входят легирующие вещества, по которым они классифицируются:
- Высоколегированная;
- Низколегированная;
- Углеродистая.
Проволока выбирается, исходя из материала свариваемых деталей: химический состав расходника должен сопоставляться с составом деталей.
Проволока и электроды используются для сварной цепочки – через них происходит подача напряжения, поэтому дуга поджигается при касании проволокой свариваемого металла.
Лента и прутки
Ручная сварка с применением неплавкого электрода подразумевает ручную подачу присадочного материала. Проволоку разделяют на куски по двести-триста метров. Присадочный прут выбирают, исходя из состава свариваемого материала: химический состав должен совпадать или быть близким. Лента делается из тех же материалов, как сварочная проволока.
Электроды
Стержневые электроды наиболее часто применяют при ручной сварке с помощью ММА инвертора. Электроды – это куски сварочной проволоки 200-450 миллиметров в длину, покрытые смазкой. Электрод дает ток на дугу, способствуя ее нагреву. Проволока плавится, стекая в сварочную ванну и давая материал для образования шва.
Обмазочный материал сгорает при нагревании и выделяет газы, выполняющие роль защитных. В ее состав также добавляют компоненты для улучшения стабильности работы и поджига дуги.
Газы
Сварочные газы – это источник тепла при резке или сварке: кислород в данном случае используется в роли окислителя, а для горючего используются следующие вещества:
- Пропан;
- Водород;
- Ацетилен;
- Смесь из метила и ацетилена.
Самым эффективным горючим материалом является водород, но он также отличается своей взрывоопасностью. Для сварки ответственных швов используется очищенный ацетилен. Для обычной сварки наиболее часто применяется пропан в связи с его дешевизной. Горючий газ перемешивается с кислородной средой в горелке, обеспечивая повышение температуры.
В дуговой сварке используются защитные газы, которые подаются в область воздействия горелки и вытесняют кислород из сварочной ванны. Для ответственных соединений деталей из нержавейки, титана или алюминия используется аргон, гелий и производные смеси. Для работы с конструкционными сталями применяется углекислый газ в роли защитного.
Флюсы
Флюс может быть порошкообразным или жидким.
Жидкий флюс применяется для подготовки локации, где будет шов. С помощью него снимают оксидную пленку с поверхности детали и обезжиривают ее. Жидкие флюсы состоят из мощных соединений неорганического характера: щелочь и различные кислоты. Состав флюса выбирается, основываясь на состав свариваемого металла. После осуществления обработки нужно помыть и высушить деталь.
Порошкообразный флюс играет роль источника изолирующего газа. Этот порошок сгорает в рабочей дуге, образуя облако защитного газа. Его наносят вдоль шовной линии при ручной сварке, а при автоматической он подается с помощью шланга из специального отсека.
Помимо выделения газов, флюс может помогать в прогреве кромок детали.
Использование ацетилена
Ацетилен – это смесь кислорода и водорода, которая имеет газообразную форму. Газ имеет в составе аммиачные примеси и сероводород. Состав крайне огнеопасен – при ускоренном нагревании до четырехсот градусов газ взрывается.
Общие требования
Качество шва напрямую зависит от качества расходных материалов, а значит, и целостность конструкции, и качество детали, которую она проявит во время эксплуатации. Важнейшим нюансом является совместимости материала детали, способа сварки и параметров аппарата.
Требования закреплены документально и регламентированы в стандартах. Расходные материалы должны быть сертифицированы по следующим параметрам:
- Название фирмы-изготовителя;
- Маркировку с маркой и типом;
- Заводской номер;
- Состав;
- Результаты тестов по нормативам характеристик;
- Размеры и количество предметов в упаковке.
Проволока и сварочные флюсы
Проволока с присадкой выбирается исходя из заявленной температуры плавления, которая имеет температуру плавления ниже, чем детали. Проволока должна плавиться плавно и без брызг. Если нет нужной проволоки, а детали медные, латунные, или свинцовые то вместо нее используется нарезанный в полоску металл, который вы свариваете. При работе с медью, чугуном или алюминием литье взаимодействует с кислородом и окисляется, приводя к появлению окислов с высокой температурой плавления. Они образуют плёнку, из-за чего вещество на поверхности не может перейти в жидкую форму. Флюс же применяется для защиты расплавленного металла. Стоит отметить, что флюсы не используются при сварке легированных сталей.
Как определить расход
Хорошие материалы для сварки изготавливают из дорогого сырья и для их создания применяются высокие технологии, что повышает их себестоимость. В связи с этим необходимо осуществлять контроль расхода используемых расходников. У сварочных материалов существуют нормы расхода, которые необходимо соблюдать. Также существуют методы определения потребностей для различных сварок и прочие алгоритмы, призванные максимально экономить расход сварочных материалов. Чтобы не допустить возможное приостановление производства из-за недостатка расходных материалов, следует держать их про запас на складе, соблюдая при этом нормы хранения.
Материалы для сварки
Расходные материалы, в зависимости от выполняемой функции, разделяются на флюсы, пруты, электроды, проволоки, подкладки из керамики.
Пруты и проволоки
Во время расплавления проволоки шов заполняется ее составом – это присадочная проволока. Они бывают:
- Низкоуглеродистые – содержание углерода менее 0,12%;
- Низколегированные – применяются для сварки теплостойких и конструционных сталей;
- Высоколегированные – идеальны для нержавеющей стали, хромоникелевых сплавов.
