Содержание страницы
- Технология и техника дуговой и электрошлаковой сварки
- 1. Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
- 2. Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей
- 3. Сварка среднеуглеродистых и среднелегированных сталей
- 4. Сварка высоколегированных сталей и сплавов
- 5. Сварка разнородных сталей и сплавов
- 6. Технологические особенности сварки труб
- 7. Технология и техника сварки чугуна
- 8. Сварка цветных металлов
- 9. Технология наплавки, напыления и металлизации
Этот способ является более производительным по сравнению с электродуговой сваркой при изготовлении массивных металлоконструкций толщиной более 40 мм. Из трех ее разновидностей (сварка электродной проволокой, пластинчатым электродом и плавящимся мундштуком) наиболее распространена сварка электродной проволокой диаметром 2…3 мм (табл. 37), состав которой выбирают в зависимости от марки свариваемого металла (табл. 38), а сам процесс ведут на режиме согласно табл. 39, 40.
Таблица 37. Связь между числом электродных проволок, толщиной металла и условиями сварки
| Число электродов | s, мм, при сварке | |
| без колебания электродов | с колебаниями электродов | |
| 1 | До 60 | До 150 |
| 2 | 60…130 | До 250 |
| 3 | 110…200 | До 600 |
Таблица 38. Связь между марками сталей и составом сварочных проволок
| Марка стали | Сварочная проволока |
| Ст3, 20, 22К, М16С, 25, 10Г2С1, 15К | Св-10Г2, Св-10Г2С |
| 12ХМ | Св-04Х2М |
| 16ГС, 20К, 09Г2С | Св-10Г2С |
| 20ГС, 25ГС, 20ГСФ, Ст5, 35, 40 | Св-08ХГ2СМ |
| 25ДГСФА, 34ХМ1А, 08ГДНФ, 10ХСНД, 16ГНМА, 20Х2МА, 20ХНМФ | Св-08ХН2М |
| 25Х2ГМТ | Св-20ХН3МФ |
| 35Н3МФА | Св-20ХН3МФА |
Таблица 39. Параметры режима сварки стыковых швов на постоянном токе обратной полярности
| s, мм | Количество электродов, шт | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч |
| 40 | 1 | 500…600 | 36…38 | 0,9 |
| 50 | 1 | 500…600 | 39…41 | 0,7 |
| 60 | 1 | 550…600 | 40…42 | 0,9 |
| 80 | 2 | 550…650 | 42…44 | 1,6 |
| 100 | 2 | 550…650 | 43…45 | 1,3 |
| 150 | 3 | 600…700 | 47…49 | 1,2 |
| 200 | 3* | 600…700 | 46…48 | 1,0 |
| 300 | 3* | 600…700 | 48…50 | 0,6 |
| 400 | 3* | 600…700 | 49…51 | 0,6 |
Примечание. 1. Диаметр электрода 3 мм.
* С колебательным движением электрода со скоростью 20…40 м/ч.
Таблица 40. Параметры режима сварки на переменном токе
| Марка стали | s, мм | Количество электродов, шт | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч |
| Ст3, 20 | Не более 100 | 2 | 500…650 | 46…52 | 0,9 |
| 22К, 25, 30 | 100…300 | 2…3 | 500…570 | 46…48 | 0,7 |
| 300…450 | 450…520 | 48…52 | 0,6 | ||
| 35, 40, 45 | Не более 100 | 2 | 570…650 | 46…48 | 0,7 |
| 100…300 | 2…3 | 520…550 | 46…48 | 0,6 | |
| 300…450 | 3 | 450…480 | 45…48 | 0,5 |
Для более толстых деталей используется сварка пластинчатым электродом (табл. 41), однако в этом случае существует ограничение относительно высоты изделия, которая должна быть не более 1 м. В качестве электрода используются пластины, вырезанные из металла того же состава, что и свариваемый.
Таблица 41. Рекомендуемые размеры пластинчатых электродов при ЭШС
| s, мм | Число электродов | Размеры пластины, мм | |
| Толщина | Ширина | ||
| 100 | 1 | 8…10 | 100 |
| 2 | 8…10 | 42…43 | |
| 200 | 1 | 10…12 | 200 |
| 2 | 10…12 | 92…94 | |
| 3 | 10…12 | 82…86 | |
| 400 | 3 | 10…12 | 122…125 |
| 500 | 3 | 10…12 | 153…155 |
| 800 | 3 | 10…12 | 258…268 |
Сварка ведется с зазором 25…35 мм независимо от толщины металла под флюсом марки АН-8 на переменном или постоянном токе обратной полярности. После сварки для улучшения качества изделия проводится термическая обработка — нормализация или нормализация с отпуском, которая в зависимости от степени ответственности конструкции и возможностей предприятия может быть полной или местной; последняя выполняется одновременно со сваркой.
Сварка прямолинейных швов выполняется без предварительного подогрева, а кольцевых швов и, особенно, жестких конструкций — с небольшим подогревом до 150…200 С для низкоуглеродистых низколегированных (12ХМ, 20ХГСА) сталей и увеличенным до 200…300 С для среднеуглеродистых сталей (ст. 35, 40, 45).
Параметры режима сварки этих сталей приведены в табл. 40, 42. В некоторых случаях эффективна сварка с подачей дополнительного присадочного материала (ПМ) в виде железного порошка с размерами гранул 0,5…2 мм или крупки из электродной проволоки такого же размера (табл. 43). При сварке на параметрах режима, приведенных в табл. 44, можно повысить в 2…2,5 раза скорость сварки и значительно улучшить структуру и механические свойства сварного соединения.
Таблица 42. Параметры режима сварки проволочным и пластинчатым электродами
| s, мм | Iсв, на один
электрод, А |
U, В | Количество
электродов n, шт |
dэ, мм | Расстояние
между электродами, мм |
v, м/ч | |
| подачи
электрода |
сварки | ||||||
| Проволочный электрод | |||||||
| 30 | 350…370 | 32…34 | 1 | 2,5 | — | 172 | 0,9…1,0 |
| 70 | 650 | 47 | 3,0 | — | 371…400 | 1,0…1,1 | |
| 90 | 600…620 | 42…46 | 2 | 45…50 | 300 | 1,6 | |
| 150 | 450…500 | 44…50 | 65 | 220…240 | 0,8…0,9 | ||
| 200 | 550 | 46…48 | 90 | 250 | 0,5 | ||
| 250 | 500…550 | 50…55 | 125 | 230…250 | 0,4…0,5 | ||
| 340 | 400…450 | 46…48 | 3 | 110 | 200…220 | 0,3 | |
| Пластинчатый электрод | |||||||
| 100 | 1000…1200 | 28…30 | 1 | 10×90 | — | 1,6 | 0,5 |
| 200 | 1000…1200 | 28…30 | 2 | 10×90 | — | 1,6 | 0,5 |
| 300 | 1500…1800 | 30…32 | 3 | 10×135 | — | 1,6 | 0,45 |
Таблица 43. Связь между марками сталей, составом электродной проволоки и ПМ
| Марка стали | Марка проволоки | |
| электродной | для ППМ* | |
| Ст3сп | Св-08ГА | Св-10Г2, Св-08Г2С, Св-08ГА |
| 16Г2АФ | Св-10НМА | Св-10НМА, Св-08Г2С |
| 10Г2С1 | Св-10Г2, Св-10НМА | Св-08Г2С |
| 09Г2С | Св-10НМА | Св-10НМА, Св-08Г2С |
| 10ХСНД | Св-10НМА | Св-08Г2С |
*Присадочный порошкообразный металл ((ППМ).
Таблица 44. Параметры режима сварки с порошковым присадочным материалом
| s, мм | dэ, мм | Iсв, А | U, В | Количество
ППМ, г/мин |
Скорость v, м/ч | |
| подачи
электрода |
сварки | |||||
| 30
60 30 60 |
4
4 5 5 |
900…1000
900…1000 1000 1100 |
42…46
46…50 40…42 43…45 |
300
300 290 290 |
159
159 99,5 99,5 |
4,7
2,6 4,6 2,5 |