Раскисление и легирование металла шва при сварке

РАСКИСЛЕНИЕ И ЛЕГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛА ШВА ПРИ СВАРКЕ [c.31]

Состав электродного покрытия устанавливают в соответствии с химическим составом металлов электродного стержня и изделия. При этом электродное покрытие должно обеспечивать хорошую ионизацию дуги, надежную защиту расплавленного металла сварочной ванны от воздействия воздуха, раскисление и легирование металла шва. Требования, предъявляемые к электродам для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей, содержатся в ГОСТ 9467—75. Правила приемки и методы испытания электродов предусмотрены ГОСТ 9466—75. [c.266]

При сварке углеродистых и низколегированных сталей легирующие элементы Мп и Si являются одновременно раскислителями, которые вводят в состав электродных покрытий. Специальных раскислителей и легирующих элементов в составе плавленых флюсов для автоматической сварки нет, однако они содержат окислы марганца и кремния. Последние в процессе сварки восстанавливаются из шлака, обеспечивая раскисление и легирование металла шва. Так как при автоматической сварке расплавляется примерно в 3 раза больше шлака, чем при ручной, то количества восстановленных при этом кремния и марганца оказывается достаточно для выполнения указанных функций. Однако легирование шва этим путем ограничено. Более широкую возможность легирования металла шва обеспечивают керамические флюсы, так как в их состав кроме раскислителей вводятся и легирующие элементы. [c.31]

Металлургические процессы, происходящие при сварке в среде углекислого газа, слагаются из окисления, раскисления и легирования металла шва. Все эти процессы происходят одновременно и связаны друг с другом. Реакции окисления нежелательны. Но так как они неизбежны из-за способности углекислого газа окислять металл, то процессом сварки управляют так, чтобы устранить последствия вредного действия окисления. [c.26]

При сварке плавящимся металлическим электродом (рис. 2) дуга горит между электродом и изделием. Металл, необходимый для заполнения зазора между кромками свариваемых деталей, образуется за счет расплавления электрода. Для защиты зоны горения дуги и расплавленного металла от действия составляющих воздуха, а также для раскисления и легирования металла шва поверхность электрода покрывается соответствующим составом, который плавится одновременно с электродным стержнем. [c.6]

Вместо дорогостоящей легированной сварочной проволоки применяется порошковая электродная проволока (рис. 27, 28). Она состоит из металлической оболочки и сердечника. Металлическая оболочка служит для подвода сварочного тока и удержания порошкового сердечника. Сердечник представляет собой смесь порошков минералов, руд, ферросплавов и металлических порошков. Участвуя в металлургическом процессе при сварке, смесь обеспечивает защиту металла сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, раскисление и легирование металла шва, образование лег- [c.113]

Рафинирование металла. Третья важная металлургическая операция, протекающая одновременно с раскислением и легированием металла,— рафинирование его, т. е. очищение от вредных примесей — серы и фосфора. Условия взаимодействия металла и шлака для рафинирования металла шва по сере при электродуговой сварке в общем более благоприятны, чем в сталеплавильном производстве. [c.261]

В зависимости от требований, поставленных при сварке узлов энергоустановок, применяются разнообразные присадочные материалы (электроды, проволока, флюсы), обеспечивающие получение металла шва, различного по степени раскисленности и легированию и отвечающего требованиям жаропрочности, окалиностойкости, механическим свойствам и стойкости против образования трещин и газовых пор. При этом в зависимости от марки свариваемых сталей композиции металла шва могут быть различными (ом. 3-1). [c.32]

Дуговая сварка под флюсом. Процесс ведут непокрытой электродной проволокой (рис. 1.3). Дуга горит под слоем флюса, который при плавлении превращается в жидкий шлак, защищающий сварочную ванну от атмосферного воздуха. Зажигание дуги, поддержание ее горения и заварка кратера в конце шва автоматизированы. По производительности автоматическая сварка под флюсом в 15...20 раз превосходит ручную дуговую сварку. Это достигается использованием сварочных токов силой до 2000 А. Высокое качество сварных швов обеспечивается повышением механических свойств наплавленного металла благодаря надежной защите сварочной ванны при одновременном ее раскислении и легировании. Сварка может производиться при применении как постоянного, так и переменного тока. [c.4]

Легирование металла шва. Для получения требуемых свойств металла шва (механических, коррозионных, физических) необходимо не только раскисление сварочной ванны, но и введение в нее различных элементов, легирующих металл шва. Легирование шва при сварке толстопокрытым электродом осуществляется несколькими способами [c.362]

Металлические электроды для дуговой сварки должны обеспечить высокие механические свойства сварного соединения и высокую производительность сварки. Электроды представляют собой прутки диаметром 1—12 мм и длиной 250—450 мм. Электродами диаметром до 2 мм сваривают детали толщиной др 2 мм, диаметром 3 мм — детали толщиной 2—5 мм, диаметром 4—5 мм — детали толщиной свыше 10 мм. Поверхность электродов покрывают специальными обмазками для защиты ванны расплавленного металла от соприкосновения с кислородом и азотом воздуха, для повышения устойчивости горения электрической дуги, для легирования металла шва и раскисления. Для электродов разных марок применяют обмазки различного состава. Наиболее часто для сварки малоуглеродистых сталей используют электроды ОЛШ-5, ЦМ-7, УОНИ-13. Электроды ОММ-5 обеспечивают получение сварного шва с высокими механическими свойствами. Электроды УОНИ-13 предназначены для сварки стальных конструкций. При применении электродов ЦМ-7 повышается скорость сварки. [c.256]

Взаимодействие металла сварочной ванны с электродными покрытиями, флюсом и газами. Электродные покрытия или флюсы кроме защиты расплавляемого при сварке металла от окружающего воздуха должны обеспечивать раскисление, легирование и рафинирование металла шва. [c.29]

Легирование металла шва различными полезными примесями происходит при сварке наряду с процессом раскисления. Легирующие элементы вводят в электродную проволоку или в покрытие для получения требуемого химического состава и механических свойств шва. [c.31]

В настоящее время получил применение разработанный Институтом электросварки им. Е. О. Патона способ сварки самозащитной проволокой, т. е. сплошной легированной проволокой без защитной среды (открытой дугой). Этот способ основан на использовании специальных электродных проволок, содержащих раскисляющие и стабилизирующие элементы. Обычно при сварке открытой дугой происходит выгорание марганца и кремния, а металл шва обогащается кислородом и азотом. При сварке специальной для данного способа легированной проволокой происходит компенсация выгорания марганца и кремния за счет повышенного их содержания в металле проволоки. Металл проволоки содержит также алюминий, титан, цирконий и церий. Эти элементы обеспечивают хорошее раскисление металла сварочной ванны, образуя соединения, переходящие в шлак. Кроме того, эти элементы [c.45]

Отсутствие плавки позволяет вводить в состав флюсов различные ферросплавы, металлические порошки, оксиды элементов и другие материалы. Эти вещества, участвуя в металлургических процессах сварки, значительно облегчают широкое легирование и раскисление наплавленного металла, улучшают структуру и снижают содержание вредных примесей в металле шва. При этом используется более простая сварочная проволока из обычной низкоуглеродистой стали. Недостатком неплавленых флюсов является их большая гигроскопичность, требующая герметичности упаковки и более точного соблюдения режима сварки, так [c.201]

Взаимодействие расплавленного металла и шлака определяется составом шлака и условиями перераспределения растворимых соединений между контактирующими жидкими фазами. Шлаки образуются в результате расплавления покрытий электродов или флюсов. Они состоят из смеси оксидов, фторидов, хлоридов различных элементов и чистых металлов. В результате взаимодействия со шлаком происходят раскисление металла сварочной ванны, удаление вредных примесей путем связывания их в нерастворимые соединения и вывода в шлак, легирование шва определенными элементами для восполнения их выгорания при сварке или придания шву специальных свойств. [c.228]

Продукты этих реакций вызывают образование пор. Азот в сварочной ванне образовывает нестойкие нитриды Ni3>J и газовую фазу, создающую поры. Поэтому при сварке необходимо обеспечить качественную защиту металла от атмосферного воздуха, хорошее раскисление и дегазацию ванны. Легирование шва Ti, Сг и V уменьшает пористость, а Мп, С, Si, Fe - увеличивает. Рекомендуют использовать сварку короткой дугой. [c.463]

Одна из важнейших функций флюсов или электродных покрытий, применяемых при электродуговой сварке,— металлургическая обработка металла шва его раскисление, легирование, модифицирование и рафинирование. [c.244]

Расплавленный флюс плотным слоем изолирует ванну жидкого металла от окружающей среды и препятствует проникновению вредных газов из атмосферы в шов. Раскисление металла шва и его легирование в основном проводят флюсом и, в меньшей степени, -электродом. При движении дуга вперед расплавленный металл застывает, образуя сварной шов. Застывший флюс создает шлаковую корку. Сварку ведут двумя - тремя сварочными головками одновременно. [c.674]

Защита зоны сварки, процессы раскисления и легирования металла шва при сварке толстопокрытыми электродами описываются общими закономерностями, рассмотренными выше. Однако здесь существует некоторая специфика, требующая дог плнительнпго рзгсмотрения. [c.93]

Положительная роль шлака при сварке качественными электродами заключается не только в раскислении и легировании металла шва. Шлак, находясь в верхней части сварочной ванны, защищает жидкий металл от вредного воздействия на него кислорода и азота воздуха. Наличие шлака над сварным швом > амедляет охлаждение наплавленного металла, а это благо-/ риятно сказывается на его структуре. [c.17]

Особенности металлургических процессов при сварке под керамическими флюсами. Керамические или неплавленые флюсы для сварки металлов позволяют сохранять все преимущества автоматической сварки под слоем плавленого флюса (малые потери) металла, высокая производительность, высокое качество сварных соединений), но в то же время позволяют легировать и раскислять металл сварочной ванны в очень широких пределах. Керамические флюсы представляют собой порошки различных компонентов, образующих шлаковую фазу, изолирующую металл от окисления, н ферросплавы или свободные металлы для раскисления и легирования. Все эти порошковые материалы замешивают на растворе силиката натрия NaaSiOs ( жидкое стекло ) и подвергают грануляции на специальных устройствах. После этого их просушивают, прокаливают для удаления влаги и хранят в герметической таре. Так как в процессе изготовления они не подвергаются нагреву, то все даже активные металлы в них сохранены и при плавлении флюса они переходят в металл шва, раскисляя его и легируя до нужного состав а. [c.373]

В зависимости от рода получаемого шлака электродные покрытия могут быть разбиты на кислые и основные. Важнейшим моментом, определяющим качество покрытия, является степень его раскислённости или окислительная способность образуемых им шлаков. Даже в условиях весьма эффективной защиты расплавленного металла от вредного внешнего воздействия атмосферного кислорода нераскис-лённые или слабо раскисленные шлаки могут насытить металл шва значительным количеством кислорода за счёт перехода свободных окислов из шлака в металл. Аналогичное явление может иметь место при использовании в покрытии рудных компонентов, которые при нагреве выделяют свободный кислород, например, марганцевая руда. В советской практике для многих марок толстопокрытых электродов применяются главным образом основные рас-кислённые покрытия, особенно при сварке легированных сталей. Для регулирования химического состава металла шва и его механических свойств в советской практике в подавляющем большинстве марок покрытых электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, практикуется легирование через покрытие. Для этой цели используются в основном различные ферросплавы, которые одновременно осуществляют и другие функции в электродном покрытии (раскисление, создание мелкозернистости металла шва, повышение устойчивости дуги, улучшение технологических свойств шлака). [c.297]

Сварка под флюсом затруднена из-за невозможности точного направления электрода в разделку и наблюдения за образованием шва. При сварке в защитных газах надежность защиты может нарушаться из-за сквозняков, забрызгивания газовых сопел и т.п. В этих условиях применение порошковых проволок, сочетающих в себе положительные свойства покрытых стальных электродов (защита, легирование и раскисление расплавленного металла), и механизированной сварЛи проволоками сплошного сечения (высокая производительность) представляет большие производственные преимущества, особенно в монтажных условиях. Этому способствует и отсутствие газовой аппаратуры (баллонов, шлангов, газовых редукторов), флюса и флюсовой аппаратуры, усложняющих процесс сварки или повышающих его трудоемкость (засыпка и уборка флюса и др.). [c.143]

Электроды с фтористо-кальциевым покрытием типов Э-42А, Э-50А и Э-55А применяются при сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей. Основу покрытия составляют мрамор и плавиковый шпат. Благодаря отсутствию в обмазке руд, выделяющих свободный кислород, а также наличию энергичных раскисли-телей в виде ферросплавов (кремния, марганца, титана) металл шва получается хорошо раскисленным и доста- [c.48]

Рутиловое покрытие (условное обозначение Р) содержит значительное количество титановых соединений (рутил, титановый концентрат, ильменит), создающих шлаковую защиту, а газовая защита обеспечивается целлюлозой, мрамором, мелом, декстрином. Раскисление и легирование производится ферромарганцем. Электроды с рутиловым покрытием обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами — дуга горит стабильно на переменном и постоянном токе любой полярности, хорошо формируется шов с плавным переходом к основному металлу, легко отделяется шлаковая корка, потери металла на разбрызгивание небольшие. Металл шва мало склонен к образованию пор при сварке ржавого, влажного и окисленного металла, при колебаниях длины дуги. Технологические свойства электродов зависят также от толщины покрытия. Но технологическим свойствам и содержанию железного порощка в покрытии электроды разделяют на три группы для сварки в любом положении для сварки в любом, но преимущественно в нижнем для сварки в нижнем и наклонном положениях. Основное назначение электродов первой группы — сварка металлов средней толщины (3—12 мм) в монтажных и заводских условиях, где преобладают короткие и криволинейные швы, расположенные э различ [c.54]

Параллельно с раскислением и легированием при сварке происходит рафинирование металла шва. Этот процесс заключается в освобождении шва от шлаковых включений и вредных примесей, например от FeS, Р2О5 и др. [c.31]

Наряду с раскислением и легированием стали при сварке происходит процесс рафинирования металла шза. Этот процесс идет параллельно с раскислением и заключается в освобождении шва от шлаковых (включений и вредных примесей, например от FeS, Р2О5 и др. [c.33]

Электроды для сварки теплоустойчивых сталей обеспечивают легирование металла шва элементами, позволяющими получить необходимую жароопрочность, стойкость против коррозии и окалинообразования сварных соединений в паровой среде при высоких температурах путем введения соответствующих легирующих компонентов либо через электродный стержень, либо через покрытие. В настоящее время наиболее широко распространено легирование металла шва через покрытие. Покрытия электродов для сварки теплоустойчивых сталей — фтористокальциевые. Их основой являются карбонат кальция (СаСОз) и флюорит (СаРа). За счет содержания в покрытии ферромарганца, ферросилиция, ферротитана, алюминия обеспечивается хорошее раскисление металла шва. Низкое содержание в шве неметаллических включений и водорода [c.443]

Разработан и успешно применяется способ сварки са-мозащитной 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. Кроме того, 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-15ГСТЮА. [c.115]

Основные покрытия содержат мрамор, магй т (Mg Os), плавиковый шпат (СаРг), ферросилиций, ферромарганец, ферротитан и другие компоненты. Сварочно-технологические свойства ограничены. Сварку выполняют, как правило, на постоянном токе обратной полярности, металл шва склонен к образованию пор при наличии ржавчины на свариваемых кромках, требуется высокотемпературная прокалка (400. .. 450 С) перед сваркой и т.д. Наплавленный металл хорошо раскислен и по составу соответствует спокойной стали. Возможно дополнительное легирование шва через покрытие. Электроды с основным покрытием применяют [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...