Книги по строительству и ремонту

Ручная дуговая сварка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

11.1.  Плавящиеся электроды для сварки алюминия, меди, титана, чугуна и никеля

Алюминий и его сплавы, обладающие рядом физических и технологических особенностей, успешно сваривают в инертных газах. Однако при необходимости применяют ручную дуговую сварку плавящимися электродами и ручную сварку неплавлящимися электродами, например угольными. В табл. 11.1 приводится состав некоторых марок алюминиевой сварочной проволоки, которую употребляют для изготовления электродов для механизированной сварки, а также в качестве присадочного металла при ручной аргонодуговой сварке неплавящимся вольфрамовым электродом.

В качестве покрытия электродов для сварки алюминия применяют легкоплавкие смеси хлористых солей щелочных и щелочно-земельных элементов с добавкой небольшого количества фтористых соединений. В покрытия включают хлористые литий, калий, магний; фтористые натрий, калий; и т. п Ввчду того что основная трудность сварки алюминия и его сплавов заключается в образовании на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки А12Оз (температура ее плавления 2050 °С, а температура плавления алюминия 658 °С), необходимо удалить эту пленку в процессе сварки. Это удается сделать, применяя хлористые соли и фтористые соединения, в результате расплавления которых в шлаке частично растворяется оксид алюминия и удаляется вместе со шлаком. Кроме того, соединяясь с хлоридами, оксид алюминия образует легкоплавкое хлористое соединение алюминия А1С13, которое кипит при температуре 183 °С и легко удаляется с поверхности металла. Сварка покрытыми электродами возможна только в нижнем положении короткой дугой постоянным током обратной полярности.

Медь характеризуется высокой теплопроводностью, жидкотекучестью и способностью сильно окисляться при высокой температуре, что усложняет ее сварку. Ухудшают свариваемость меди примеси, входящие в ее состав: кислород, сера, фосфор, сурьма, мышьяк, свинец и особенно висмут. Для ручной дуговой сварки применяют металлические покрытые электроды, а также неплавящиеся угольные электроды с присадочными прутками, покрытыми обмазкой или флюсом. Применяют также дуговую ручную сварку вольфрамовым электродом в среде аргона или азота.

На стержни из меди или ее сплавов наносят покрытие, замешанное на жидком стекле. Состав некоторых электродных покрытий приведен в табл. 11.4, а характеристика покрытых электродов в табл. 1L5. Электроды АНМц/ОКЗ-АБ используют для заварки дефектов в отливках из алюминиевых и алюминиево-никелевых бронз. Электроды «Комсомолец-100» (К-ЮО), ОЗМ-2, ЗМ используют для сварки меди; электроды ЗТ со стержнями из латуни — для сварки латуни; электроды ОЗБ-1 — для сварки бронзы, заварки дефектов бронзового литья; электроды МН-5 для сварки медно-никелевого сплава между собой и с латунью и бронзой.

Сварка титана и его сплавов затруднена вследствие активного его соединения с кислородом и азотом воздуха, в результате чего сварной шов получается низкого качества. Для качественной сварки необходимо, чтобы в основном и присадочном металле было не более 0,15 % кислорода, 0,04 % азота, 0,01 % водорода и 0,1 % углерода.

Никель и его сплавы при сварке склонны к образованию кристаллизационных трещин и пор. Для предупреждения этих дефектов применяют электроды с основным покрытием марок Н-10, Н-37, Про-гресс-50 и др. Широко используют ручную аргоноду-говую сварку никеля неплавящимися вольфрамовыми электродами.

Чугун, содержащий обычно более 2 % углерода и другие примеси, относится к плохо сваривающими металлам. Различают «горячую» (с подогревом) и «холодную» сварку чугуна. При «горячей» сварке используют чугунные стержни с покрытием, при холодной сварке — электроды со стержнями из железонн-кельмедного сплава, медную проволоку и др. В качестве покрытия для электродов со стержнями из никелевых сплавов используют мрамор или мел, графит, углекислый калий и другие компоненты, замешанные на жидком стекле. В покрытие электродов ЦЧ-4 вводят 70 % феррованадия, что обеспечивает образование в шве мелкодисперсного карбида ванадия, в результате чего структура шва получается ферритной и шов хорошо обрабатывается.