Сварочная проволока что это такое

Сва́рочные материа́лы — материалы, используемые в процессе сварки изделий. Сварочные материалы должны обеспечить: получение наплавленного металла заданного химического состава и свойств; получение сварных беспористых швов, стойких к образованию трещин; стабильное горение дуги; экономичность сварки.

Содержание

Сварочные материалы и свойства [ править | править код ]

Сварочная проволока [ править | править код ]

Сварочная проволока, расплавляясь при сварке, служит присадочным металлом, заполняющим область шва. Материал сварочной проволоки должен соответствовать материалу заготовок по своим физическим свойствам. Так медь и сплавы сваривают проволокой из меди и сплавов на медной основе по ГОСТ 16130—90. Марки проволоки из меди — М1, М2 и М3. Алюминий и его сплавы сваривают проволокой из алюминия и его сплавов по ГОСТ 7871—75. Марки проволоки из алюминия — АМг, АМг3, АМг5п, АМг6 м и др.

Сварочная проволока изготавливается в соответствии с ГОСТ 2246—70. Государственный стандарт устанавливает три группы проволок:

  • низкоуглеродистые проволоки с содержанием углерода менее 0,12 %, используемые для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей; Марки проволоки — Св — 08А и Св-08.
  • легированные проволоки, используемые для сварки низколегированных, конструкционных и теплостойких сталей;
  • высоколегированные проволоки для проведения сварки хромистых, хромоникелевых, нержавеющих и высоколегированных сталей.

Сварочная лента и прутки [ править | править код ]

Сварочная лента и сварочные прутки используется при сварке также в качестве присадочного материала. Сварочные ленты изготавливают по ГОСТ 26467—85 Лента порошковая наплавочная. Общие технические условия. Ленты могут состоять из стали, алюминия, меди. ГОСТ 16130-90 распространяется на круглые сварочные прутки из меди и сплавов на медной основе.

Электроды [ править | править код ]

Сварочные электроды представляют собой стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается много марок электродов [1] . Электроды выпускаются в соответствии ГОСТ 9466—75 «Электроды, покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования(условия)».

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами, типы ГОСТ 10051-75.

Электроды покрыты тонкими стабилизирующими, ионизирующими или толстыми покрытиями. Покрытие облегчает возбуждение дуги и стабилизирует её горение.

Газы [ править | править код ]

Защитные газы предохраняют место сварки от контакта с газами воздуха. Их изготавливают по следующим стандартам:

  • ГОСТ 8050—85 Двуокись углерода газообразная и жидкая.
  • ГОСТ 10157—79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия.

Для проведения газовой сварки используются газы ацетилен; водород, пропан, бутан, блаугаз и смеси газов МАПП газ из пропина (метилацетилен), пропадиена (Allen) и пропана.

Флюсы [ править | править код ]

Роль флюса в процессах сварки двойная: растворение окислов на металлической поверхности, что облегчает смачивание заготовки расплавленным металлом, а также выступает в качестве барьера для доступа кислорода путем покрытия горячей поверхности металла, предотвращая его окисление. В некоторых случаях расплав флюса служит в качестве теплообменной среды, что облегчает нагрев сварочного стыка.

Флюсы классифицируют по способу изготовления, назначению, химическому составу и др. По способу изготовления флюсы их разделяют на плавленые и неплавленные.

Плавленые флюсы производят сплавлением компонентов шихты в печах. Неплавленные частицы флюсовой шихты скрепляют без сплавления.

Одной из известных присадок, используемых при сварочных процессах, является проволока. Она полностью заменяет хрупкие электроды и в ряде случаев исполняет роль наплавки из металла. Какой бывает сварочная проволока? Какой тип присадки подойдет для обработки определенного металла? Ответы на эти вопросы представлены в данном материале.

Виды изделий

При обработке различных металлов используются следующие расходные элементы:

  • порошковая (для углеродистых сталей, которые в дальнейшем будут подвергнуты термообработке);
  • алюминиевая (для сталей на основе одноименного материала, содержащего кремний, магний, марганец и подобные элементы);
  • нержавеющая (для заготовок из нержавейки, т.е. сталей, содержащих хром или никель);
  • омедненная (средне-, либо высоколегированные стали);
  • стальная (средне-, либо низколегированные стали).

Теперь — подробнее о каждом виде сварочной проволоки, его характеристиках, назначении и специфике использования.

Проволока для нержавеющих сталей

Назначение сварочной проволоки для нержавейки — соединение хромо- и никелесодержащих сталей в среде различных защитных газов. Достоинствами ее считаются:

  • высокое качество шва;
  • отсутствие на нем трещин;
  • коррозионная стойкость;
  • минимальное разбрызгивание металла;
  • стабильность горения дуги при работе.
Читайте также:  Станки для изготовления вагонки

Проволока сварочная нержавеющая отличается от аналогов увеличенным ресурсом — сроком службы. Изготавливается она из высоколегированных сталей с высоким процентным содержанием хрома, никеля и подобных элементов, минимизирующих воздействие коррозии и появление ржавчины.

Данный расходный элемент бывает двух видов:

Первая предназначена для сварки в среде защитных газов, либо под флюсом. Основная ее задача — воспрепятствовать попаданию окружающего воздуха в зону термического соединения деталей, чтобы кислород и другие газы не окислили нержавейку или не ухудшили качество шва.

Порошковые аналоги — это трубки с тонкими стенками, внутри которых есть флюс и элементы, образующие газы. В силу того, что данный материал позволяет не применять защитную газовую смесь при сварке, он также именуется самозащитным.

При соединении деталей изделие проходит через токопроводящий наконечник, из-за чего может уменьшиться ее диаметр. Это может отрицательно сказаться на качестве получаемого шва, поэтому материал делится на два класса по точности:

  • нормальной;
  • повышенной точности (в маркировке присутствует индекс «П»).

Диаметр изделий варьируется от 0,13 до 6,0 мм в соответствии с ГОСТ 18143-72. Известными среди сварщиков примерами являются:

  • СВ06Х20Н11М3 (нержавеющая хромоникелевая для сварки аустенитных сталей);
  • СВ01Х18Н10 (для сталей с содержанием хрома менее 20% и никеля менее 12%).

Ключевой аспект, по которому выбирается проволока для сварки нержавейки — соответствие материала соединяемых деталей типу расходного элемента.

Омедненная проволока

Данному типу расходных сварочных элементов присущи те же достоинства, что и для ранее описанного изделия. Кроме того, сварочная проволока омедненная снижает расход наконечников различных аппаратов. Предназначена она для соединения углеродистых и высоколегированных сталей в газозащитной среде.

Медная проволока обычно наматывается на пластиковые кассеты. Такая упаковка повышает эффективность работы сварщика. Стандартная толщина ее — 0,6; 0,8 и 1,0 мм. Обеспечивает быстрое повторное зажигание сварочной дуги при необходимости, а также стабильное ее горение при различных режимах сварки.

Примером омедненных изделий выступает СВ-08Г2С, в составе которой содержится 0,08% углерода, 2% марганца и около 1% кремния. Другой пример — сварочная проволока esab, которая предназначена для большинства видов сталей, в том числе инструментальных, судовых, штампованных, алюминиевых, нержавеющих и даже чугуна.

Стальная проволока

Используется во множестве сфер, в том числе строительстве и промышленности. Классифицируется по ряду критериев, среди которых прочность, сечение и материал, используемый при изготовлении.

Разновидностей стальной проволоки множество — она подразделяется на сварочную, пружинную, армированную, канатную, колючую и другие. В маркировке проволоки для соединения деталей указываются буквы «Св». Диаметр ее составляет от 0,3 до 12,0 мм.

Марок существует более полусотни. Они делятся на три крупных группы:

  • для соединения низкоуглеродистых сталей (например, Св-08, Св-ЮГЛ, Св-10Г2);
  • для средне- и низколегированных (Св-18ХС, Св-08ГС, Св-08Г2С);
  • для высоколегированных (Св-08Х14ГНТ, Св-12Х13).

Иногда на стальной расходный материал наносится медь для того, чтобы защитить его от окисления, а также улучшить проведение электрического тока.

При помощи проволоки из стали выполняют действия в среде различных газов, а также под флюсом. Является оптимальной проволокой для аргонной сварки. Основными легирующими элементами являются никель, марганец, хром, молибден, вольфрам и титан. Наличие первых трех дает возможность сваривать высокоуглеродистые нержавеющие стали.

Алюминиевая проволока

Применяется при сварке полуавтоматом конструкций из алюминия и металлов на его основе с содержанием кремния свыше 3% и меди от 3% до 5%. Проволока для сварки алюминия содержит в составе одноименный элемент, который оказывает следующее влияние на качество шва:

  • повышенная прочность;
  • повторяемость цвета шва (как у основного металла-заготовки);
  • высокая устойчивость к коррозии.

Чаще всего применяется в судо- и автомобилестроении, а также в других сферах, где имеет место взаимодействие соединенных элементов с водой. Для материала характерны высокая пластичность и легкость. Используется обычно в случае газовой сварки, однако подходит не только для соединения алюминиевых деталей, но и нержавеющих сталей.

Ни в одной из отраслей нельзя встретить детали, выполненные на 100% из чистого алюминия — обязательно добавляются присадки. Не является исключением сварная проволока, пусть даже количество добавок измеряется десятыми долями процента. Например, 0,2% титана позволяет получить мелкозернистый шов, что актуально при точных работах. Однако ГОСТ 7871-75 выделяет проволоку из чистого материала в отдельную категорию, помимо которой существуют:

  • сплавы «алюминий-магний» (например, СвА99, СвА85Т);
  • «алюминий-кремний» (СвАК5);
  • «алюминий-медь» (Св1201).

Еще существуют технические условия, в соответствии с которыми выпускаются изделия из алюминия с хромом и сплава алюминия с кремнием и магнием.

Важное условие — чтобы процесс соединения алюминиевых деталей завершился успехом, проволока должна в точности повторять химический состав свариваемых металлов. Исключение составляют сплавы с магнием — элемент при сварке активно испаряется, поэтому проволока должна содержать его чуть больше, чем деталь (на 10-20%).

Порошковая сварочная проволока

Применяется при соединении деталей из низколегированных, среднеуглеродистых, углеродистых сталей. Важный аспект успешной операции — отсутствие газообразных сред. Другое название порошковой проволоки для сварки — флисовая — обусловлено тем, что изделие не целиком состоит из металла, а лишь частично, внутри заполняясь порошком (флисом). Содержание последнего составляет 15-40%; конкретная величина указывается в сертификате на расходные элементы.

Читайте также:  Оборудование для столярной мастерской своими руками

Достоинства использования данного материала — качество соединения, легкость удаления шлакового налета, стабильно горящая дуга при стыковке деталей.

В зависимости от типа наполнителя, порошковая проволока для сварки делится на пять групп:

  • органическая рутиловая (для низкоуглеродистых сталей; пример — марка ПП-АН1);
  • рутил-флюоритная (сваривает низколегированные стали; ПП-АН4, ПП-АН9, ПП-АН20);
  • флюоритно-карбонатные (низкоуглеродистые и низколегированные стали ответственных конструкций; ПП-АН11, ПП-АН17);
  • флюоритные (по особенностям — нечто среднее между вторым и третьим типом; ПП-2ДСК);
  • рутиловая (среднеуглеродистые стали; ПП-АН8, ПП-АН10).

Порошковую проволоку часто путают со стальной. Например, сварочная проволока esab (эсаб) одними производителями называется стальной, другими — порошковой, что вводит потребителя в заблуждение. Правильнее все же выделить флюсовый аналог в отдельную группу. Причина в том, что использование флюса в разы увеличивает возможности полуавтоматической сварки. Тем более, порошковая проволока гарантирует более качественное соединение, нежели обычная стальная.

Качество сварки металлических изделий во многом определяется характеристиками подобранного расходного элемента. Рекомендация опытных сварщиков использовать универсальные элементы (та же сварочная проволока esab) имеет место, но не всегда. Например, она не очень хороша при работе без применения защитных газов, как показывает опыт специалистов.

Какие из известных проволок для сварки металлов использовали вы? Поделитесь своим опытом в обсуждении к статье.

Для многих видов сварки плавлением используется специальная проволока, называемая сварочной. Ее используют при изготовлении электродов, при самых распространенных видах сварки — ручной дуговой, газовой и с использованием полуавтоматов и автоматов всех типов.

Представляет она собой изделие определенной длины, изготовленное из металла, имеющее небольшое поперечное сечение по отношению к длине. Чтобы правильно сделать выбор марки сварочной проволоки, необходимо знать основные критерии ее подбора. От этого зависит прочность и качество соединения, полученное разными видами сварки.

Классификация

Признаки, по которым классифицируется сварочная проволока, следующие:

  • назначению;
  • виду поверхности;
  • структуре;
  • хим. составу.

По назначению изделия бывают общего и специального назначения. Проволока специального назначения предназначается для выполнения специфических работ – подводной сварки, сварки арматуры, ванной сварки и т.д. Такая проволока имеет химический состав, позволяющий упрощать вышеуказанные работы и содействовать получению сварного соединения высочайшего качества.

Проволока общего назначения предназначена для сварки, используется при проведении наплавочных работ и при изготовлении различных типов электродов (в маркировке присутствует буква Э).

По виду поверхности проволока выпускается неомедненной и омедненной (в маркировке присутствует буква О). Омедненная проволока применяется для сварки конструкций и изделий, изготовленных из углеродистой или низколегированной стали. Ее назначение – создать антикоррозионную защиту шву, а также способствовать устойчивости горения дуги. Особенно это актуально при проведении газовой сварки.

По структуре проволока бывает сплошной, порошковой и активированной.
Состав стали, из которой изготавливают проволоку, имеет огромное значение при ее выборе для сварки конкретной марки металла и зависит от условного обозначения – маркировки.
Обозначение проволоки

Хим. состав марок стали, из которой изготавливают проволоку, оговаривается в ГОСТ 2246-70 и согласно ему существует 6 марок, изготовленных из марок cтали с пониженным содержанием углерода, 30 марок – из легированной стали и 41 марка – из высоколегированной стали. Проволока считается низкоуглеродистой, если в ней суммарное содержание легирующих элементов составляет менее 2,5%, легированной, если суммарное содержание этих элементов находится в пределах от 2,5 до 10%, и высоколегированной – более 10%. Проволока имеет условное обозначение, которое говорит о количественном содержании различных элементов в ее составе.

Маркировка состоит из цифр и букв, где цифры это количество элементов, входящих в состав проволоки в %, а буквы — название химического элемента. Сварочная проволока может иметь в своем составе следующие элементы:

  • А (N) – азот;
  • Б (Nb) – ниобий;
  • В (W) — вольфрам;
  • Д (Cu)– медь;
  • М (Mo) — молибден;
  • Н (Ni)– никель;
  • С (Si)- кремний;
  • Т (Ti) — титан;
  • Ю (Al) — алюминий;
  • Ф (V) — ванадий;
  • Х (Cr)– хром;
  • Ц (Zr) – цирконий.

Перед маркировкой обязательно ставится цифра. После нее через дефис пишется Св. Цифра указывает Ø проволоки в мм, а Св говорит о том, что она предназначена для сварки. После Св идут цифры, указывающие на количество углерода (в сотых долях %) .
В конце маркировки могут стоять буквы:

  • А – в стали уменьшено содержание фосфора (Р) и серы (S);
  • АА — проволока изготовлена из металла, у которого Р и S минимальное количество, т.е. металл очищен максимально от этих примесей.
Читайте также:  Металл для производства профнастила

Сера и фосфор негативно влияют на свариваемость, поэтому при сварке ответственных конструкций обязательно выбирают марки проволоки с пониженным их количеством.

Пример условного обозначения самой применяемой марки проволоки при проведении сварочных работ и ее расшифровка:

3-Св08Г2С

  • 3 – диаметр в мм;
  • Св – проволока сварочная;
  • 08 – содержит 0,08 % углерода;
  • Г2 – содержит 2% марганца;
  • С – содержит до 1 % кремния.

Св08Г2С используется и при ручной дуговой сварке, при выполнении наплавочных работ и при выполнении работ с помощью полуавтоматов и автоматов. Ею сваривают ответственные емкости, работающие под давлением, конструкции из различных сталей, трубопроводы, котлы и т.д. Проволока сплошного диаметра выпускается Ø от 0,3 до 12 мм.

Порошковая проволока

Такая проволока представляет собой полую трубку из металла, заполненную металлическим порошком и флюсом, назначение которых в составе проволоки, состоит в защите:

  • шва от вредных газов, выделяющихся при сварке;
  • шва от вредного воздействия кислорода;
  • органов дыхания сварщика.

Добавление в сварочную проволоку активирующих добавок приводит к облегчению зажигания сварочной дуги, уменьшает разбрызгивание металла и способствует формированию идеального шва. Шов в процессе сваривания с помощью порошковой проволоки не нуждается в дополнительной защите. Именно поэтому ее часто называют еще флюсовой или самозащитной. Дуга горит во флюсовой оболочке, что способствует защите шва от вредного воздействия окружающей среды.

Основные требования к порошковой сварочной проволоке заключаются в следующем:

  • должна облегчать возбуждение сварочной дуги;
  • дуга должна в процессе сварки гореть стабильно, не обрываясь;
  • должна плавиться равномерно;
  • не должна допускать разбрызгивания металла;
  • способствовать легкому отделению шлака после окончания сварки;
  • должна формировать шов, который по прочностным характеристикам не должен уступать прочности свариваемого металла.

Сварочная проволока для полуавтомата и автомата выпускается Ø от 0,6 до 6 мм и наматывается на кассеты, катушки или каркасы. Это позволяет значительно повысить производительность труда сварщика, снизить себестоимость сварочных работ и улучшить качество формируемого шва. Кроме того, в функцию проволоки сварочной входит защита от появления коррозии в шве в процессе эксплуатации.

Диаметр флюсовой проволоки подбирается с учетом следующих факторов:

  • марки свариваемого металла (должна по хим. составу максимально приближаться к марке стали, которая будет свариваться);
  • толщины;
  • силы сварочного тока;
  • положения металла в процессе сварки (нижнее, потолочное, вертикальное, горизонтальное, наклонное);
  • разделки кромок перед сваркой.

У порошковой проволоки есть еще одно преимущество – сварочные работы можно проводить на улице при сильном ветре, что позволяет выполнять сварочные работы по месту их проведения.

Технология сварки самозащитной проволокой ничем не отличается от технологии сварки, выполняемой с применением сплошной проволоки.

Активированная проволока

Для сварки в газовой среде применяется специальная проволока, которая называется активированной. Она содержит соли щелочноземельных и щелочных металлов, которые легко ионизируются.

Оболочка проволоки выполнена из стали Св08Г2С, которая имеет большую толщину по сравнению с порошковой проволокой, а внутри находится указанный порошок-наполнитель в количестве, не превышающем 7% от веса оболочки. Это позволяет стабилизировать горение дуги и формировать качественный шов в процессе сварочных работ.

Другие виды сварочных проволок

Для сварки большинства цветных металлов и их сплавов используются сварочные проволоки различного диаметра, изготовленные из алюминия, меди и латуни.

На алюминиевую проволоку и проволоку из алюминиевых сплавов имеется отечественный ГОСТ 7871-75, в котором оговорены ее размеры (от 0,8 до 12,5 мм) и хим. состав. На проволоку из меди и сплавов на медной основе действует ГОСТ 16130-72. Медная проволока выпускается Ø от 0,8 до 8 мм.

Диаметры сварочной проволоки, производимые по ГОСТ в нашей стране, отличаются от зарубежных аналогов. А так как сварочные автоматы и полуавтоматы в большинстве своем зарубежного производства, то возникает необходимость знать аналоги проволоки, выпускаемой за рубежом. Например, аналогом самой применяемой марки Св08Г2С является проволока омедненная ER-70S-6, изготовленная известным производителем компанией FARINA из Китая. Поставляется с рядной намоткой на катушках. Зарубежная проволока имеет маркировку по стандартам AWS.

Сварочная проволока может поставляться:

  • в бухтах (Ø 830 ÷ 850 мм, высотой 700 ÷ 1000 мм, весом до 1,3 т);
  • мотках (Ø 220 ÷ 730 мм, толщиной 60 ÷ 180 мм, весом 15 ÷ 120 кг) ;
  • на кассетах и катушках весом 5, 15 и 18 кг.

Бухты, мотки, кассеты и катушки могут поставляться без упаковки и быть упакованными в полиэтилен или специальные коробки. Если проволока поставляется неупакованной, то перед ее применением она должна подлежать сушке при температуре не менее 200 0С в течение получаса

“>