Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойства-ми должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10052-75. Большое разнообразие служебного назначения этих сталей определяет и большой типаж электродов для их сварки. Стандартом предусмотрено 49 типов электродов для сварки хро-мистых и хромоникелевых сталей, коррозионностойких, жаропрочных и жаро-стойких высоколегированных сталей мартенситно-ферритного, ферритного, аустенитно-ферритного и аустенитного классов. В основу классификации элек-тродов по типу положены химический состав наплавленного металла и меха-нические свойства. Для некоторых типов электродов нормируется также содер-жание в структуре металла шва ферритной фазы, его стойкость против меж-кристаллитной коррозии и максимальная температура, при которой регламен-тированы показатели длительной прочности металла шва.
Обозначения типов электродов состоят из индекса Э (электроды для дуго-вой сварки) и следующих за ним цифр и букв. Две цифры, следующие за индек-сом, указывают среднее содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента. Цифры, следующие за буквенными обозначениями химических элементов, показывают среднее значение элемента в процентах (табл. 2.5).Если содержание элемента в наплавленном металле менее 1,5%, цифры не проставляют. При среднем содержании в наплавленном металле кремния до 0,8 % и марганца до 1,6 % буквы С и Г не ставят. Показатели механических свойств приведены в состоянии после сварки либо после термообработки.
С учетом требований ГОСТ 9466-75 полное обозначение электродов это-го типа, например Э-10Х25Н13Г2Б с покрытием марки ЦЛ-9, имеет следующий вид:
| Е -10Х25Н13Г2Б – ЦЛ-9-5,0 – ВД1 | - ГОСТ 9466-75, ГОСТ 1052-75 |
| Е -2075- Б30 |
Это обозначение имеет следующие данные: электроды типа
Э-10Х25Н13Г2Б по ГОСТ 10052-75, марки ЦЛ-9, диаметром 5 мм для сварки вы-соколегированных сталей с особыми свойствами В, с толстым покрытием Д, 1-й группы, с установленной по ГОСТ 10052-75 группой индексов, характеризующих наплавленный металл 2075 (2 - стойкость металла против межкристаллитной коррозии при испытании по методу AM; 0 - требований по максимальной рабочей температуре наплавленного металла и металла шва нет; 7 - максимальная рабочая температура сварных соединений 910... 1000 °С, до которой допускается применение электродов при сварке жаростойких сталей, 5 - содержание ферритной фазы в наплавленном металле 2... 10 %).
Если структура наплавленного металла не двухфазная (А + Ф), числовой индекс, характеризующий наплавленный металл, будет содержать только три цифры. Далее Б означает основное покрытие, цифра 3 - пригодность для сварки в нижнем горизонтальном на вертикальной плоскости и в вертикальном снизу вверх положении, 0 - для сварки на постоянном токе обратной полярности.
| Стойкость проти МКК | |
| Индекс | Метод |
| - | |
| А | |
| АМ-АМУ | |
| Б | |
| В і ВУ | |
| Д |
| Содержание Ф-ной фазы в наплавленном металле | Индекс | Max рабочая температура, ºС | ||
| Индекс | % | Жаростойкие | Жаропрочные | |
| - | - | - | ||
| 0,5-4,0 | До 600 | до 500 | ||
| 2-4 | 610-650 | 510-550 | ||
| 2-5,5 | 660-700 | 560-600 | ||
| 2-8,0 | 710-750 | 610-650 | ||
| 2-10 | 760-800 | 660-700 | ||
| 4-10 | 810-900 | 710-750 | ||
| 5-15 | 910-1000 | 760-800 | ||
| 10-20 | 1010-1100 | 810-850 | ||
| >1100 | >850 |
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ
Сварочными флюсами называют специально приготовленные неметал-лические гранулированные порошки с размером отдельных зерен 0,25... 4 мм (в зависимости от марки флюса). Флюсы, расплавляясь, создают газовый и шла-ковый купол над зоной сварочной дуги, а после химико-металлургического воз-действия в дуговом пространстве и сварочной ванне образуют на поверхности шва шлаковую корку, в которую выводятся окислы, сера, фосфор, газы.
В зависимости от свариваемых металлов и требований, предъявляемых при этом к металлургическим процессам, флюсы могут иметь самые различные композиции. Флюсы принято разделять в зависимости от способа их изготовле-ния, назначения и химического состава. По способу изготовления флюсы раз-деляют на неплавленые (керамические) и плавленые.
Керамические флюсы.Технология их изготовления сходна с технологи-ей изготовления покрытий электродов. Сухие компоненты шихты замешивают на жидком стекле, полученную массу измельчают путем продавливания ее че-рез сетку на специальном устройстве типа мясорубки, сушат, прокаливают при тех же режимах, что и электродные покрытия, и просеивают для получения час-тиц зерен определенного размера. Частицы сухой смеси компонентов могут скрепляться спеканием при повышенных температурах без расплавления. Полу-ченные комки гранулируют до необходимого размера (так называемые спечен-ные флюсы).
Неплавленые флюсы могут быть приготовлены и в виде простой механи-ческой смеси (флюсы - смеси). Из группы неплавленых флюсов наибольшее распространение получили керамические флюсы, состав которых близок к сос-таву покрытий электродов основного типа. Легирование металла такими флю-сами достигается введением в них необходимых ферросплавов. Флюсы при из-готовлении не подвергаются операции расплавления, поэтому количество и со-четание ферросплавов и других легирующих элементов может быть различным, что позволяет легко получать любой требуемый состав металла шва.
Эта особенность керамических флюсов является главным их преимущест-вом. Однако при использовании таких флюсов химический состав металла шва сильно зависит от режима сварки. Изменение величины сварочного тока, и осо-бенно напряжения дуги, изменяет соотношение масс расплавленных флюса и металла, а следовательно, и состав металла шва, который может быть неодно-родным даже по длине шва.
Керамические флюсы обладают и другим серьезным недостатком - легко разрушаются вследствие малой механической прочности его частиц, что делает их разными по размерам.
Основная область их использования - сварка высоколегированных спе-циальных сталей и наплавочные работы.
Плавленые флюсы представляют собой сплавы оксидов и солей метал-лов. Процесс изготовления их включает следующие стадии: расчет и подготов-ку шихты, выплавку флюса, грануляцию, сушку после мокрой грануляции и просеивание. Предварительно измельченные и взвешенные в заданной пропор-ции компоненты смешивают и загружают в дуговые или пламенные печи. Пос-ле расплавления и выдержки, необходимой для завершения реакций, жидкий флюс при температуре около 1400 °С выпускают из печи.
Грануляцию можно осуществлять сухим и мокрым способами. При сухом способе флюс выливают в металлические формы, после остывания отливку дробят в валках до крупки размерами 0,1... 3 мм, затем просеивают. Сухую грануляцию применяют для гигроскопичных флюсов (содержащих большое количество фтористых и хлористых солей). Преимущественно это флюсы для сварки алюминиевых и титановых сплавов. При мокром способе грануляции выпускаемый из печи тонкой струей жидкий флюс направляют в бак с проточ-ной водой. В некоторых случаях струю флюса дополнительно над поверхнос-тью воды разбивают сильной струей воды.
Высушенную при температуре 250... 350 °С массу дробят и пропускают через два сита с 16 и 400 отверстиями на 1 см2. Остаток на втором сите предс-тавляет собой готовый флюс. Обычно это неровные зерна от светло-серого до красно-бурого или коричневого цвета (в зависимости от состава).
Хранят и транспортируют флюсы в стальных бочках, полиэтиленовых мешках и другой герметичной таре.
Принципиальное отличие плавленого флюса от керамического состоит в том, что плавленый флюс не может содержать легирующих элементов в чистом виде, в процессе выплавки они неизбежно окислятся. Легирование плавлеными флюсами происходит путем восстановления элементов из окислов, находящих-ся во флюсе.
