Сварка порошковой проволокой - Фрумин И.И.
Скачать (прямая ссылка):
При сварке порошковой проволокой с дополнительной защитой углекислым газом содержание азота в металле шва низкое (табл. 24). Защитная роль шлака, образующегося при плавлении сердечника, невелика. Пористость швов, вызванная азотом, как правило, воз-
96
никает при нарушениях защитной атмосферы (недостаточный расход углекислого газа, чрезмерное повышение напряжения дуги, большое расстояние от сопла до сварочной ванны, сдувание струи газа и т. п.).
Пористость, вызванная водородом. Обеспечение минимального содержания водорода при сварке проволокой карбонатно-флюорит-
Рис. 81. Диапазон рабочих напряжений сварки электродами и проволокой одинакового состава:
а — шлаковая система CaO—CaF2—ТЮ2—S1O2—R2O; б — шлаковая система MgO—CaF2—Si02—R2O; / — электрод; 2 — порошковая проволока с углекислым газом при расчетном и удвоенном (штриховая линия) расходе газа; 3 — самозащит-ная порошковая проволока трубчатой конструкции; 4— само* защитная порошковая проволока двухслойной конструкции
ного'типа открытой дугой и при сварке в углекислом газе является одной из решающих мер предупреждения пористости.
Поскольку основным источником, поставляющим водород в дугу, является влага, находящаяся в сердечнике проволоки, следует стремиться к обеспечению минимальной влажности материалов сердечника проволоки. Снизить влажность готовой порошковой проволоки можно низкотемпературной прокалкой ее при температуре 230—250° С. К этому часто прибегают при использовании длительно хранящейся проволоки. Положительные результаты, однако, достигаются лишь в том случае, если при хранении проволоки не произошло необратимой коррозии металла оболочки и металлических порошков сердечника.
Наличие в сердечнике проволоки легкоразлагающихся кремне-фторидов является эффективным средством снижения содержания водорода, поэтому проволока с кремнефторидами, как правило, менее чувствительна к увлажнению сердечника. Этот путь борьбы с пористостью, вызываемой водородом, применим в композициях проволоки всех типов, за исключением рутил-органического.
При сварке проволокой рутил-органического типа снизить вероятность образования пористости можно, создав условия для повышенного поглощения водорода на стадии капли и интенсивного его выделения из ванны при температурах, превышающих температуру
7—95
97
начала кристаллизации. Такие условия создаются при увеличении парциального давления водорода в атмосфере дуги. Для промышленных марок порошковой проволоки эта задача решена путем введения в сердечник минералов, имеющих в своей структу t кристаллизационную воду. Благодаря этому же не возникает пористость
при сварке по ржавому металлу.
Введение дозированного количества влаги предотвращает также восстановление кремнезема сердечника и переход кремния в металл. Повышение концентрации водорода и снижение содержания кремния в ванне интенсифицируют процесс выделения газов и обеспечивают удаление значительных количеств водорода и азота из сварочной ванны до начала ее кристаллизации.
Увлажнение сердечника и коррозия порошковой проволоки. Порошки, входящие в состав сердечника проволоки, имеют развитую поверхность, на которой может адсорбироваться значительное количество влаги. Увлажнение сердечника при хранении сопровождается ржавлением оболочки и железного порошка, что ухудшает сварочно-технологические свойства проволоки и, в ряде случаев, делает ее непригодной для дальнейшего использования.
Для уменьшения гигроскопичности и сохранения качества при хранении дисперсных материалов с повышенной сорбционной способностью применяют гидрофобизацию с помощью кремний-орга-нических соединений. Гидрофобизатором для шихт порошковых проволок может служить полиэтилгидросилоксановая жидкость ГКЖ-94 (C5H.,Si(HO)n) [831. Гидрофобизацию шихты производят в мельнице в течение 30—60 мин. Повышение гидрофобности шихты наблюдается уже при содержании ГКЖ-94 0,08—0,15%. При этом улучшается сыпучесть шихты.
После выдержки обработанной и контрольной шихты в гидростате над насыщенным раствором азотнокислого свинца обнаружено, что влажность В обработанной шихты в течение нескольких суток хранения не изменяется (рис. 82). Технологические испытания порошковой проволоки, заполненной контрольной и обработанной шихтой, показали, что свойства одной и другой проволоки непосредственно после изготовления отличаются незначительно, но у проволоки с обработанной шихтой свойства несколько хуже. Однако после двух суток хранения в атмосфере с влажностью 91 % при сварке проволокой с контрольной шихтой в металле швов появилась пористость. Проволока с обработанной шихтой сохранила свои свойства даже после недели хранения в аналогичных условиях.
Рис. 82. Влияние гидрофобизации на кинетику увлажнения шихты при хранении во влажной атмосфере:
/—•шихта не обработана; 2— обработка 0,08% ГКЖ-94; 3 — обработка 0,15% ГКЖ-94.
98
Эти данные свидетельствуют о том, что гидрофобизация шихты порошковой проволоки дает возможность улучшить технологический процесс изготовления проволоки, благодаря сохранению длительное время высокой сыпучести шихты, и снизить гигроскопичность проволоки при хранении. Недостатком этого способа является некоторое ухудшение технологических свойств проволоки.
