ГЛАВА II.
СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Назад: 2.5. Влияние вида покрытия
на процесс сварки
2.6.
Электроды для сварки цветных металлов и
сплавов
Покрытые электроды применяют для сварки изделий из
всех распространенных конструкционных металлов -
алюминия, меди, никеля и их сплавов (кроме титана). Титан и его сплавы
ручной дуговой сваркой не свариваются из-за недостаточной защиты зоны сварного
соединения от окисления. Электроды для цветных
металлов не стандартизованы, их
выпускают по отдельным техническим условиям.
Ряд высоконикелевых электродов входят в стандарт на
высоколегированные электроды (ГОСТ 10052).
Ограниченное применение находят другие электроды для
сварки никеля: П-2Н4, предназначенные для ремонтных работ; НС-1 и НР-1,
рекомендуемые для сварки и ремонта только конструкций, работающих без давления
с температурой до 100 0С в
растворах щелочей. Электроды характеризует повышенное (НС-1 до 0,15%) и высокое (П-2Н4 до 0.4 %, НР-1 до 0,38 %) содержание углерода в наплавленном
металле.
Только одну марку электродов — В56У выпускают централизованно для сварки никелемедного сплава
НМЖМц 28-2,5-1,5. Стержень электрода из
проволоки марки НММцТА 26-1.5-1.1-0.5 диаметром 3.0 и 4.0 мм, покрытие –
рутило-основное, сварку выполняют на обратной полярности.
В электродах для сварки конструкций из меди и ее
сплавов должны быть учтены ряд особенностей, определяемых спецификой физических
свойств, этих материалов: высокой теплопроводностью, большой жидкотекучестью,
значительной активностью при взаимодействии жидких расплавов с кислородом и
водородом. Дополнительные затруднения при сварке медных сплавов связаны: для
латуней - с интенсивным испарением цинка, для бронз – с появлением хрупкости и
снижением прочности при высоких температурах.
В течение многих лет изделия из меди сваривали в
основном электродами марки «Комсомолец-100», нетехнологичными в изготовлении и
применении. При удовлетворительных механических свойствах металл шва,
представляющий собой марганцевую бронзу, обладает низкой электропроводимостью;
применение электродов требует высокого предварительного и сопутствующего
подогрева свариваемых изделий. Другие электроды для сварки меди не нашли
распространения.
В сравнении с ними новые электроды серии АНЦ/ОЗМ-2, 3 и 4
характеризуются рядом преимуществ: требуют лишь незначительного
предварительного подогрева, обеспечивают сварку меди толщиной до 12…14 мм
без разделки кромок, а до 8 мм - за один проход, дают металл шва минимального
легирования и повышенной электропроводимости, позволяют повысить (более 1,5 раз) производительность сварки. Сварку
электродами проводят при плотности тока 60…80
А/мм2 (стержни электродов из проволоки марки М1 диаметром 4.0, 5.0,
и 6.0 мм.). Различные модификации электродов АНЦ/ОЗМ отличаются особенностями рецептуры покрытий.
Еще большей
производительностью отличаются электроды
АНЦ-3, позволяющие обеспечить плотность тока 80…100 А/мм2 и
высокое номинальное напряжение на дуге 45…52
В. Однако электроды сложны в условиях промышленного изготовления.
Для сварки изделий из бронз различного состава
применяют электроды марки ОЗБ-2М. Наплавленный электродами металл имеет состав
оловянно-фосфористой бронзы. Электроды марки
ОЗБ-2М целесообразно применять также для сварки латуней.
Электроды для сварки алюминиевых сплавов существенно
отличаются от всех других электродов, предназначенных для металлов с большей температурой плавления и меньшим
сродством к кислороду. Из-за специфических физических свойств алюминия покрытия
электродов состоят обычно из солей:
галогенидов щелочных и щелочно-земельных металлов и криолита (Na3AlF6). В расплавленном состоянии галогениды совместно с
криолитом создают необходимые условия для удаления оксидной пленки и
устойчивого горения дуги. Кроме того, стандартное связующее электродное
покрытие – растворы жидких стекол не может
быть использовано из-за потери клеящей способности при взаимодействии с
галогенидами покрытий.
Выпускаемые электроды марок ОЗА-1 и ОЗА-2,
изготавливаются стандартным методом опрессовки с использованием в качестве
связующего раствора карбоксиметилцеллюлозы. Электроды марки ОЗА-1 предназначены
для сварки конструкций из технически чистого алюминия марок А0, А1, А2, А3,
стержень из проволоки марки СвА5Н диаметром 4.0, 5.0, 6.0 мм, сварка на
обратной полярности. Электроды марки ОЗА-2 предназначены для заварки дефектов
литья и наплавки деталей из алюминиево-кремнистых сплавов марок АЛ-9, АЛ-11и
др., стержень из проволоки марки СвАК5Н диаметром 4.0, 5.0, 6.0 мм, сварка в
нижнем положении на обратной полярности.
Однако несмотря на успешное использование, электроды
ОЗА-1 и ОЗА-2 не отвечают современным требованиям по комплексу показателей
сварочно-технологических свойств (влагостойкости и прочности покрытия,
стабильности горения дуги, разбрызгиванию, отделимости шлака).
В настоящее время разработаны более совершенные
электроды серии ОЗАНА. Повышение сварочно-технологических свойств электродов
обеспечено применением специальных связующих и расчетной оптимизацией состава и
соотношения галогенидов.