Металлообрабатывающая компания VT-METALL Гибкий подход – железное качество
Звоните, мы сейчас работаем:
  • Главная >
  • Блог >
  • Материалы для дуговой сварки: нормы их расчета и правила хранения
28.09.2022
Сварка
370
Время чтения: 10

Материалы для дуговой сварки: нормы их расчета и правила хранения

Редакция сайта VT-Metall
Сохранить статью:

Из этого материала вы узнаете:

  • Основные материалы для дуговой сварки
  • Нормы расчета материалов для дуговой сварки
  • Правила хранения материалов для дуговой сварки

Материалы для дуговой сварки насчитывают десятки позиций, однако количество групп, в которые входит такой обширный сортамент, невелико – всего четыре основных. Внутри каждой из них есть и свое деление, но для широкой аудитории стоит указать только основные категории.

Помимо разделения на группы и виды, важно учитывать еще и нормы расходования, а также условия хранения. Мы расскажем про основные материалы для дуговой сварки, а также приведем формулы расчета их расходования и правила складирования.

Основные материалы для дуговой сварки

При проведении работ методом дуговой сварки требуется применение подходящих материалов. Их можно условно разделить на две группы:

  • принимающие непосредственное участие в формировании металла соединения;
  • соединения, не участвующие в этом.
Основные материалы для дуговой сварки
  • Материалы для дуговой сварки, участвующие в формировании соединения металла (шва).

В данную группу включены флюсы, стержневые электроды (неплавящиеся и плавящиеся), проволока для сварочного процесса. Данные материалы используются при ручной дуговой сварке, для чего применяют электроды, а также для автоматической/полуавтоматической дуговой сварки с применением флюсов и проволоки.

Изготовление сварочной электродной проволоки происходит в соответствии с государственными стандартами. Маркируется она по-разному. Одни ее виды используют для производства покрытых электродов, иные для дуговой сварки в защитной газовой среде или под флюсом.

Проволока для сварочного процесса выбирается в зависимости от металла заготовки. Детали, изготовленные из цветных металлов, подвергают дуговой сварке с применением проволоки, соответствующей по составу основному металлу заготовки. В процессе выбора происходит проверка соответствия проволоки ТУ (техническим условиям), а также ее чистоты. Ее поверхность не должна иметь следы масел, коррозии или примесей – всего того, что может снизить качество сварного шва, привести к появлению в нем пор или посторонних веществ, постепенно разрушающих соединение в ходе эксплуатации.

Флюсы используются для дуговой сварки, их делят на керамические (неплавленые) и плавленые.

Неплавленые флюсы производятся из специальной пасты, в состав которой входит жидкое стекло и прочие хорошо измельченные компоненты. Прокаливание и просушивание, через которые проходит паста, помогают убрать из нее лишнюю влагу. В результате образуется «крупка».

Данный метод имеет существенный недостаток – во время дуговой сварки эти мелкие гранулы разрушаются и распадаются на составные части, которые затем, попадая в шов, способствуют снижению его прочности. Поэтому использование керамических флюсов ограничено некоторыми видами дуговой сварки. Например, там, где нельзя применить плавленые флюсы или для проведения наплавки.

Основные материалы для дуговой сварки

Плавленые флюсы делаются из руды и минералов природного происхождения методом плавки в печах (электродуговых и стеклоплавильных).

Электроды – это стержни, имеющие специальное покрытие. Их длина может доходить до 45 см. Сфера применения у них разная, о чем на каждом электроде имеется маркировка (буквенно-цифровая). В ней заложены сведения о том, каким образом, при каких условиях и в каких целях лучше использовать каждый электрод.

 

Рассмотрим электроды, используемые для соединения легированных конструкционных, а также углеродистых сталей. Существует несколько их типов, отличающихся создаваемым сварным швом и механическими характеристиками его металла.

Малоуглеродистые стали класса С38/23 (СтЗ) обрабатывают ручной дуговой сваркой с использованием электродов Э46а, Э46, Э42а, Э42. Низколегированные стали, имеющие классы С44/29 (09г2с, 10Г2с, 109г2), а также С46/33 (15хснд, 14г2, 10г2с1д), варят электродами Э50а, Э46, Э50, Э46а. Это и есть буквенно-цифровой код, в котором Э – электрод, а цифры – временное сопротивление, которое возникает при растягивании наплавленного металла (измеряется в кН/см2).

Присутствие буквы «а» говорит о высоких свойствах пластичности наплавленного металла. Поэтому электроды с кодами Э50а или Э42а, а также Э46а используются для соединения деталей, которые часто работают при вибрационных и динамических нагрузках. Электрод Э60а используется при работе с низколегированными сталями, имеющими классы С60/45 или С52/40. Э70 – со сталями С70/60.

Все типы электродов имеют одну, а иногда несколько марок, различающихся технологическими свойствами, покрытием (вернее, его составом), маркой стержня, свойствами металла. Обмазка (она называется покрытием) делится на рутиловую, рудно-кислую, фтористо-кальциевую.

Электродам, покрытым рудно-кислой обмазкой, соответствуют марки ЦМ-8, ОММ5, ЦМ7. Они предназначены для работы с постоянным и переменным током в любом положении в пространстве. Состав металла, наплавляемого ими, близок к составу кипящей стали. Недостатки таких электродов – сильное разбрызгивание металла в процессе дуговой сварки, а также появление марганцовистых соединений, которые чрезвычайно вредно воздействуют на людей.

Фтористо-кальциевую обмазку имеют электроды марок УОНИ-13/55, СМ-11, УОНИ-13/45. Они используются при работе с обратной полярностью постоянного тока в любом положении. Наплавленный материал имеет свойства спокойной стали, а также хороший уровень ударной вязкости, как при отрицательной, так и при положительной температуре.

Данные марки электродов подходят для дуговой сварки листовых изделий повышенной толщины, предназначенных для работы под давлением, и расчетных элементов изделий, которые будут работать под динамическим воздействием.

  • Материалы, применяемые при дуговой сварке, которые не участвуют в образовании металла шва.

В основном, это защитные газы, такие как гелий, аргон и прочие и их смеси.

Гелий и аргон – инертные газы с одним атомом, без запаха и цвета.

Аргон тяжелее воздуха, не дает ему проникнуть в сварочную ванну. ГОСТ 10157-79 содержит необходимую информацию об аргоне, который поставляется для сварочного процесса. Он бывает двух сортов в зависимости от назначения газа и его процентного содержания в смеси. Высшее качество имеет аргон, который используют для дуговой сварки изделий, изготовленных из цветного металла. Первый сорт используют для сталей. Особые ТУ (технические условия) имеют смеси аргона с иными газами.

Основные материалы для дуговой сварки

Гелий легче воздуха, причем значительно. Согласно ГОСТ 20461-75 есть гелий высокой чистоты и технический.

Углекислота или углекислый газ – без цвета, с незначительным запахом при обычных условиях. Данные об этом газе содержит ГОСТ 8050-85. Газообразное вещество бывает трех видов: технический, сварочный и пищевой – отличаются они содержанием основного компонента (газа).

Производство и фасовка углекислоты в зимнее и летнее время различаются. Объем баллонов, в которые разливается газ, одинаковый – 40 дм3. Зимой в такой баллон помещается 30 дм3 или такое количество жидкости, из которых получится 15 120 дм3 газа. Летом цифра уменьшается – из 25 дм3, помещаемых в баллон, получается 12 600 дм3 газа. Баллоны для различных марок углекислоты тоже разные и использовать их можно строго в соответствии с категориями газа.

Водород очищенный – газ без цвета и запаха, значительно легче воздуха (в 14,5 раз). Технический водород, в соответствии с ГОСТ 3022-80, имеет три вида. Используется исключительно в смесях.

Кислород. Различают три вида этого газа, которые маркируют – 1, 2, 3, в соответствии с ГОСТ 5583-78. Используется О2 в качестве добавки к углекислоте или аргону.

Наибольшее распространение получили смеси кислорода (О2), углекислоты (СО2) и аргона (Ar). В процессе дуговой сварки для точного измерения количества различных газов в смеси используют смесители: АКУП-1 – смесь углекислоты, аргона и кислорода; УКП-1-71 – раствор кислорода с углекислотой; УКР-1-72 – смесь кислорода и углекислого газа. До смесителя в оборудование ставится осушитель, который убирает из газа конденсат и пар.

Данная группа электродов включает также неплавящиеся.

Обобщая вышесказанное можно отметить, что группа состоит из материалов, которые не попадают в сварное соединение и не изменяют химический состав шва.

Нормы расчета материалов для дуговой сварки

Для каждого метода дуговой сварки существуют собственные нормы потребления материалов, на их основе и проводится расчет требуемого количества.

Такие нормы определяют общий объем материалов, необходимых для изготовления всего изделия. Причем обязателен учет отходов, образующихся при дуговой сварке, а также потерь. Речь идет именно обо всех материалах, суммируется расход на каждом этапе дуговой сварки, куда входит: подготовка, включающая производство прихваток, основной процесс соединения и материалы, затраченные на необходимые правки изделия.

Нормы расчета материалов для дуговой сварки

Нормативы расхода материалов имеются для всех методов дуговой сварки и типов соединения. В процессе вычисления их количества обязательно учитываются потери, возникающие при сварке. Для них тоже есть определенные нормы, которые зависят от нескольких параметров, в частности: режима сварки, метода, длины соединения, а также сложности выполнения работ.

Расход материалов при дуговой сварке рассчитывается в соответствии с определенной формулой. Расчет производится на 1 м соединения, то есть считается количество необходимого материала на 1 м шва.

Рассмотрим формулу, позволяющую произвести расчет расхода материалов, необходимых для создания одного метра шва:

N = G × K, где

N – норма расхода материалов на 1 м соединения;

G – масса наплавленного металла соединения длиной 1 м;

K – коэффициент, с помощью которого происходит переход от массы наплавленного металла к расходу материалов.

Для определения G, то есть массы наплавленного металла в одном метре соединения, нужна другая формула:

G = F × y × L, где

F – площадь поперечного сечения сварного соединения (мм2);

y – удельная масса металла (г/см3);

L – длина соединения, равная 1 м.

Вышеуказанные формулы помогают сделать расчет расхода материалов при выполнении работ в обычном прямом положении. Для этого при проведении работ на потолке или вертикально необходимо добавлять в формулу поправочный коэффициент. Он помогает учесть различные особенности проведения работ в разных положениях.

Коэффициент равен:

  • 1 – обычное прямое положение шва;
  • 1,05 – полувертикальное расположение соединения;
  • 1,1 – горизонтальное или вертикальное расположение;
  • 1,2 – верхнее (потолочное) положение соединения.

Правила хранения материалов для дуговой сварки

Материалы для ручной дуговой сварки необходимо учитывать с соблюдением правил размещения на складе. Хранят их согласно инструкции РД 34.10.124-94. Она устанавливает требования сортировки, отдельного размещения по маркам, а также обязательного хранения в заводской упаковке.

Склад или кладовую следует размещать в закрытом помещении, специально оснащенном для хранения материалов. Электроды, имеющие дополнительное покрытие, которые специально прокалили, должны лежать в жестких коробах или в шкафах для сушки. Они обязательно должны иметь крышку, укомплектованную уплотнителем. Температура хранения материалов не должна опускаться ниже +15 °С.

Прокаленные флюсы размещаются в шкафах в аналогичных условиях. Иногда разрешается их хранить на противнях, специально изготовленных из нержавеющей стали.

Важно! Прокалки требует и порошковая проволока, предназначенная для дуговой сварки с аргоном. Только после этого она может быть помещена в хранилище.

Ограничений в сроке хранения вышеперечисленных материалов нет. Но только при соблюдении такого требования, как содержание их в герметично закрытой таре (шкафах для сушки, термических пеналах и пр.).

 

При складировании на открытых полках или шкафах, срок хранения ограничен: и для флюсов, и для электродов – 15 суток. Порошковая проволока и плавильные изделия, применяемые для соединения перлитной стали, хранятся 5 суток.

На складах, в кладовых или любых иных зонах, где хранятся сварочные материалы для дуговой сварки, необходимо устанавливать информационные таблички с такими данными, как марка, номер партии, количество и пр.

Читайте также
Получить бесплатный чертеж

Получить бесплатный чертеж

Скачать прайс

Скачать прайс

Пересчет проекта

Пересчет проекта

Позвонить бесплатно

Позвонить бесплатно

Скачать прайс

Скачать
прайс

Написать WhatsApp

Написать WhatsApp

Яндекс.Метрика