Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Защитные среды

Защитные среды

Большинство металлов и сплавов при сварке плавлением взаимодействуют с окружающей атмосферой. Особенно активно реагирует расплавленный металл. Менее подвержены этому закристаллизовавшийся металл шва и металл в зоне термического влияния. В результате взаимодействия с окружающей средой происходит окисление металла, а также растворение в нем азота и водорода. Это приводит в подавляющем большинстве случаев к ухудшению свойств металла шва и сварных соединений.

При сварке плавлением необходима защита металла от контакта с воздухом. Применяется шлаковая, газовая и комбинированная защитные среды.

Особенности шлаковой защиты

Особенность шлаковой защиты заключается в возможности металлургической обработки расплавленного металла. Для этого выбирают флюсы и покрытия, образующие шлаки с определенными физико-химическими свойствами. Шлаки условно можно разделить на две группы: активные и пассивные. Активные шлаки наряду с защитой осуществляют и металлургическую обработку металла сварочной ванны (раскисление, связывание серы и фосфора, легирование). Пассивные шлаки осуществляют в основном защитные функции.

Для сварки сталей используют шлаки различных систем. В большинстве из них как обязательная составляющая, оказывающая влияние на физические свойства шлака, присутствует фтористый кальций CaF2. Наибольшее распространение получили силикатные шлаки, содержащие MnO, FeO, CaO, MgO, А12О3 и др. Соотношение оксидов в шлаках для сварки различных сталей изменяется. Уменьшение в шлаке концентрации активных оксидов (FeO, MnO, SiО2) и повышение в них содержания прочных оксидов (CaO, MgO, А12О3 и др.) приводит к снижению окислительной способности системы по отношению к большинству легирующих элементов, присутствующих в сварочной ванне. Для сварки легированных сталей применяют безокислительные и бескислородные шлаковые системы. В первом случае шлаки построены на основе прочных оксидов и фтористого кальция, во втором — на основе фторидов (CaF2 — NaF).

Для сварки алюминия, магния, титана и их сплавов используют флюсы, образующие бескислородные шлаковые системы. Для титана — на основе CaF2 — NaF с небольшими добавками хлоридов; для алюминия — на основе хлористых (NaCl, KG, LiCl и др.) солей с добавками фторидов (NaF, KF, LiF, Na2, A1F6), для магниевых сплавов — на основе фторидных соединений (KF, NaF, BaFa и др.) эвтектического состава.

Для сварки меди и медных сплавов применяют флюсы и электродные покрытия, образующие шлаковые системы, основу которых составляют бораты: бура Na2B4О7- 10Н2О и борная кислота Н3ВО3. В другие шлаковые системы эти соединения входят в виде добавок.
Для производства флюсов, покрытых электродов и порошковых проволок используют исходные материалы (руды, кварцевый песок, рутил, каолин, мрамор, фтористые и хлористые соли и другие компоненты), отвечающие специфическим требованиям (регламентируемым стандартами), предъявляемым к сварочным шлаковым системам. В подавляющем большинстве компоненты должны быть недорогими и очищены от вредных примесей (серы, фосфора и др.). Особенно высокая чистота требуется для шлаков, используемых при сварке титана и его сплавов и других активных металлов.

Для сварки и наплавки в основном применяют плавленые и реже неплавленые (керамические) флюсы. Несмотря на большое количество флюсов, используемых при сварке и наплавке различных металлов, общий стандарт на них пока не разработан, ГОСТ 9087—81 регламентирует требования к плавленым флюсам для сварки сталей.

На электроды для сварки сталей имеется несколько стандартов: ГОСТ 9466—75 отражает классификацию электродов, общие технические требования к ним, размеры и назначение.

По назначению электроды подразделяются на группы: У — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σв < 600 МПа; Л — для сварки легированных конструкционных сталей с σв > 600 МПа; Т — для сварки легированных теплоустойчивых сталей; В — для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами; Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

По видам покрытия электроды различают: А — с кислым покрытием; Б — с основным покрытием; Ц — с целлюлозным покрытием; Р — с рутиловым покрытием; П — с покрытием прочих видов.

При наличии в составе покрытия железного порошка более 20 % к обозначению вида покрытия добавляется буква «ж».

Наряду с этим покрытые электроды классифицируют по толщине покрытия, допустимым пространственным положениям, назначению и другим признакам.

Для сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей выпускают электроды по ГОСТ 9467—75. Типы электродов Э38, Э42, Э50 ... Э125 и Э150 предназначены для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Цифра обозначает среднее значение σв в кг/мм2 металла шва. В электродах типа Э70, Э85,      Э150 указаны значения σв после улучшающей термообработки.

Типы электродов Э-09М, Э-09МХ, Э-10Х1М1НФ5 и другие предназначены для сварки теплоустойчивых сталей.

Покрытые электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами регламентированы ГОСТ 10052—75. Типы электродов по этому ГОСТу в маркировке также содержат состав получаемого металла. Например, электроды для сварки мартенситных и мартенситно-ферритных сталей (Э-12Х11НМФ, Э-06Х133 и др.), ферритных (Э-10Х17Т, Э-10Х25НВГ2Б и др.), аустенитных (Э-04Х20Н9, Э-10Х20Н9Г6С, Э-06Х25Н40М7Г2 и др.).

Стандарт (ГОСТ 10051—75) устанавливает типы покрытых электродов для наплавки стальных поверхностных слоев с особыми свойствами. Предусмотренные 44 типа электродов охватывают многочисленные требования к наплавленным поверхностям. Обозначения типов электродов для наплавки аналогичны, например, Э-10Г2, Э-30Г2ХМ, Э-95Х7Г5С и др.

Покрытые электроды для сварки и наплавки чугуна, цветных и других металлов государственными стандартами не регламентированы. Такие электроды изготовляют по техническим условиям.

Особенности газовой защитной среды

При газовой защите в связи с отсутствием шлаков возможности для металлургической обработки ограничены. Раскис-лители или легирующие элементы вводят в ванну только за счет сварочной проволоки. Различают защиту инертными и активными газами, а также в вакууме.

Защита инертными газами целесообразна при сварке металлов и сплавов с законченной металлургической обработкой, отличающихся высокой чистотой. В качестве инертных газов при сварке используют аргон и гелий. Наибольшее распространение получил аргон. Его получают из воздуха. Гелий относится к дефицитным и дорогостоящим газам. Его производство из природных газов представляет значительные трудности.

Аргон и гелий по-разному влияют на защиту металла при сварке и на формирование шва. Аргон, обладая более высокой плотностью по сравнению с гелием, позволяет осуществлять более надежную защиту. При сварке с защитой гелием улучшается формирование шва благодаря снижению поверхностного натяжения расплавленного металла.

Аргон для сварки выпускают согласно стандарту высшего, первого и второго сорта. Аргон высшего сорта целесообразно применять для сварки особенно активных к газам металлов — титана, циркония, тугоплавких металлов и их сплавов. Аргон первого сорта предназначен в основном для сварки алюминия и его сплавов; второго сорта — для сварки легированных сталей. Транспортируют и хранят аргон в баллонах вместимостью 40 л под давлением 15 МПа. Перспективно потребление жидкого аргона.

Гелий специально для сварки не выпускают. По количеству примесей для сварки пригоден гелий высокой чистоты и технический.
Из активных газов наибольшее применение для защиты металла при сварке получил углекислый газ. В отдельных случаях для создания защитной среды используют водород, азот и водяной пар. Углекислый газ относится к окислительным. Поэтому его в основном применяют для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Назначение его состоит в защите расплавленного металла от азота воздуха.

Углекислый газ обычно получают как побочный продукт (обжиг известняка, брожение и др.). Поэтому он — недефицитный газ. Качество углекислого газа оказывает большое влияние на свойства сварного шва. Необходимо применять сварочную углекислоту, содержащую СО2 > 99,5—99,0 %, а водяных паров не более 0,17—0,5 г/м3.

Хранят и транспортируют углекислый газ в баллонах вместимостью 40 л. Газ находится в баллоне в жидком состоянии под давлением до 7,5 МПа. При отборе из одного баллона получают около 12 м3 газа. На заводах с большим потреблением углекислого газа организовано централизованное питание сварочных постов. Для этой цели применяют газификаторы по переработке жидкого или твердого газа. Особенность потребления углекислого газа — увеличение в нем влаги по мере отбора. Исходя из этого полный отбор газа из баллона или газификатора не рекомендуется .

Водород в основном применяют как добавку к другим газам. Может быть использован технический водород, выпускаемый по ГОСТ 3022—80, или более чистый (по техническим условиям).

Азот в качестве защитного газа самостоятельного значения почти не имеет. Его применяют в виде добавок к другим газам.

Для этих целей пригоден технический азот, выпускаемый по ГОСТ 9293—74, или более высокой чистоты (по техническим условиям).
К качестве защитных газовых сред применяют также смеси аргона с гелием, водородом, азотом, углекислым газом и кислородом.
Вакуум можно рассматривать как защитную среду с ограниченным парциальным давлением кислорода, азота и других примесей при общем пониженном давлении над сварочной ванной.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.