Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Стандартизация сварочных материалов для дуговой сварки сталей

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
832.45 Кб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Е.М. Федосеева, Л.Н. Битинская, С.В. Наумов

СТАНДАРТИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2019

УДК 621.791.75.04:658.516(075.8) ББК 34.641

Ф32

Рецензент канд. техн. наук, доцент Т.В. Ольшанская

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Федосеева, Е.М.

Ф32 Стандартизация сварочных материалов для дуговой сварки сталей : учеб. пособие / Е.М. Федосеева, Л.Н. Битинская, С.В. Наумов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-

та, 2019. – 71 с.

ISBN 978-5-398-02148-6

Содержит сведения об отечественных и международных стандартах и общую характеристику сварочных материалов, применяемых для основных промышленных способов дуговой сварки и наплавки сталей: ручной дуговой покрытыми электродами, в защитных газах, под флюсом.

Может быть использовано бакалаврами по направлению подготовки 15.04.01 «Машиностроение», а также специалистами сварочного производства.

УДК 621.791.75.04:658.516(075.8) ББК 34.641

ISBN 978-5-398-02148-6

© ПНИПУ, 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Разработка стандартов в области сварочного производства......................

5

1.1. Разработка международных стандартов............................................

6

1.2. Разработка региональных стандартов ...............................................

8

1.3. Разработка национальных стандартов...............................................

9

2. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки сталей........................

12

2.1. Классификация покрытых электродов по отечественным

 

стандартам.................................................................................................

12

2.1.1. ГОСТ 9466–75 «Электроды покрытые металлические

 

для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация

 

и общие технические условия».............................................................

12

2.1.2. ГОСТ 9467–75 «Электроды покрытые для ручной дуговой

 

сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы» ...........

15

2.1.3. ГОСТ 10052–75 «Электроды покрытые металлические

 

для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей

 

с особыми свойствами. Типы»..............................................................

20

2.1.4. ГОСТ 10051–75 «Электроды покрытые металлические

 

для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми

 

свойствами. Типы».................................................................................

22

2.2. Классификация покрытых электродов по системе

 

международной организации стандартизации

 

International Standards Organization .........................................................

24

2.2.1. Стандарт ISO 2560:2009 «Материалы сварочные.

 

Электроды покрытые для ручной дуговой сварки

 

нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация» ..........

24

2.2.2. Стандарт ISO 3580:2017 «Материалы сварочные.

 

Покрытые электроды для ручной дуговой сварки

 

жаропрочных сталей. Классификация»................................................

30

2.2.3. Стандарт ISO 3581:2016 «Материалы сварочные.

 

Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нержавеющих

 

и жаростойких сталей. Классификация»..............................................

32

2.3. Классификация покрытых электродов по системе

 

Европейского комитета по стандартизации European

 

Committee for Standardization (CEN) .......................................................

34

2.3.1. Электроды покрытые EN 499, EN 757........................................

34

2.3.2. EN 1599 «Электроды покрытые для ручной дуговой

 

сварки теплоустойчивых сталей» .........................................................

37

2.3.3. EN 1600 «Электроды покрытые для ручной дуговой

 

сварки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей».......................

38

 

3

2.4. Общая характеристика покрытых электродов для ручной

 

дуговой сварки сталей и наплавки.........................................................

39

2.4.1. Электроды с покрытием кислого (рудно-кислого) вида..........

42

2.4.2. Электроды с покрытием рутилового вида.................................

42

2.4.3. Электроды с покрытием основного

 

(фтористо-кальциевого) вида...............................................................

43

2.4.4. Электроды с покрытием целлюлозного вида............................

44

3. Электроды неплавящиеся для дуговой сварки...........................................

45

3.1. ГОСТ 23949–80 «Электроды вольфрамовые сварочные

 

неплавящиеся. Технические условия»...................................................

45

3.2. ГОСТ 10720–75 «Электроды угольные сварочные

 

неплавящиеся» .........................................................................................

46

4. Сварочные проволоки для дуговой сварки сталей ...................................

47

4.1. Сварочные проволоки сплошного сечения ....................................

47

4.1.1. ГОСТ 2246–70 «Проволока стальная сварочная.

 

Технические условия»...........................................................................

47

4.1.2. ГОСТ 10543–98 «Проволока стальная наплавочная.

 

Технические условия»...........................................................................

48

4.2. Сварочные порошковые проволоки................................................

48

5. Защитные газы для дуговой сварки.............................................................

51

5.1. Инертные газы...................................................................................

51

5.1.1. ГОСТ 10157–79 «Аргон газообразный и жидкий.

 

Технические условия»...........................................................................

51

5.1.2. ТУ 51-689–75 «Гелий газообразный и жидкий.

 

Технические условия»...........................................................................

52

5.2. Активные газы ..................................................................................

53

5.2.1. ГОСТ 8050–85 «Двуокись углерода газообразная

 

и жидкая. Технические условия» ........................................................

53

5.2.2. ГОСТ 5583–78 «Кислород газообразный технический

 

и медицинский» .....................................................................................

53

5.3. Газовые смеси для дуговой сварки сталей ....................................

54

6. Флюсы для дуговой сварки сталей..............................................................

56

6.1. Плавленые флюсы ............................................................................

57

6.2. Керамические флюсы.......................................................................

60

7. Входной контроль, условия хранения и применения сварочных

 

материалов.........................................................................................................

61

8. Ориентировочная практическая оценка свариваемости сталей ...............

66

Список рекомендуемой литературы ...............................................................

70

4

1.РАЗРАБОТКА СТАНДАРТОВ

ВОБЛАСТИ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Непрерывное развитие международных промышленно-торго- вых связей и обмена, вступление России во Всемирную торговую организацию вызывают необходимость создания и применения единой системы стандартизации и кодирования (условных обозначений) производства для каждой единицы продукции с целью обеспечения ее качества, надежности и безопасности.

В разработке нормативных документов (НД) в области сварочного производства важную роль играют Международный институт сварки (МИС), Европейская сварочная федерация, национальные общества по стандартизации.

К нормативным документам, устанавливающим нормы и правила, касающиеся различных видов деятельности или их результатов, относятся:

документы по стандартизации;

конструкторская и технологическая документация;

методические рекомендации;

технические условия (ТУ);

технические требования;

руководящие документы (РД);

правила безопасности (ПБ);

правила охраны труда (ПОТ);

технологические инструкции;

карты технологического процесса;

строительные нормы и правила (СНиП) и др.

С 1996 г. в перечень НД, применяемых в России, добавлен технический регламент, который устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том числе зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации).

5

1.1. Разработка международных стандартов

Разработку международных стандартов выполняют две международные организации:

1.Международная организация по стандартизации (ИСО): International Standards Organization (ISO).

2.Международная электротехническая комиссия (МЭК): International Electrotechnical Commission (IEC).

Международная организация по стандартизации создана в 1946 г. двадцатью пятью национальными организациями, и в настоящее время в ее состав входят свыше 150 стран. Адрес сайта ISO: http://www.iso.org.

Международная электротехническая комиссия создана в 1906 г.

Адрес сайта http://www.iec.ch.

Сфера деятельности ИСО касается стандартизации во всех областях, кроме электротехники и электроники. МЭК занимается стандартизацией в области электротехники, электроники, радиосвязи, приборостроения. Некоторые виды работ выполняются совместными усилиями этих организаций. Центральные офисы ISO и IEC расположены в Женеве (Швейцария).

Структура технических органов ISO и IEC, непосредственно разрабатывающих международные стандарты, аналогична: это технические комитеты, подкомитеты и рабочие группы.

ВISO разработкой стандартов в области сварочного производства занимается технический комитет ТК 44, ISO TC 44: Welding and allied processes – сварка и родственные процессы. Утверждаемые стандарты регламентируют терминологию, определения и символическое представление сварных соединений на чертежах, оборудование для сварки, сварочные материалы (газ и присадочные материалы), сварочные процессы и правила, методы испытания и контроля, расчет и проектирование сварных соединений, подтверждение квалификации сварщиков и обеспечение безопасности их здоровья.

ВIEC разработкой стандартов в области сварочного производства занимается технический комитет ТК 26, IEC TC 26: Electric welding – электрическая сварка. Утверждаемые комитетом стандар-

6

ты описывают электробезопасность на стадии создания и эксплуатации оборудования для электрической сварки и родственных процессов в нормальных и неблагоприятных окружающих средах с учетом всех аспектов безопасности для защиты от поражения электрическим током.

Технические комитеты ISO и IEC для разработки стандартов по отдельным направлениям создают подкомитеты, по более узким вопросам – рабочие группы.

Процесс создания международного стандарта состоит из следующих стадий:

внесение предложения национальным органом по стандартизации;

разработка стандарта техническим комитетом, подкомитетом или рабочей группой;

одобрение стандарта двумя третями членов международной организации, участвовавших в его создании, и 75 % всех членов, которые принимали участие в голосовании;

издание стандарта как стандарта международной организации по стандартизации.

Постоянное появление новых технологий и материалов, нового оборудования и, как следствие, новых требований к качеству

ибезопасности вызывает необходимость периодического пересмотра стандартов. В связи с этим Международная организация по стандартизации установила общее правило пересмотра стандартов ISO в период не более пяти лет.

Подготовку проектов стандартов по сварочному производству во многих случаях осуществляет Международный институт сварки – МИС (International Institute of Welding – IIW). МИС основан в 1948 г.

инаходится в Лондоне. МИС является неправительственной общественной организацией, работа которой осуществляется в рабочих органах, называемых комиссиями, специальными комитетами и исследовательскими группами. Рабочие органы МИС работают не на постоянной основе, а состоят из специалистов разных стран по каждому из направлений деятельности МИС. В их задачи входит обоб-

7

щение результатов исследований, выполненных в странах – членах МИС, и разработка рекомендаций. Ежегодно проводится конгресс IIW, на котором рассматриваются технические документы, которые носят информационный или рекомендательный характер и могут служить основой для последующей разработки международных стандартов.

Заключительный вклад в разработку нормативной базы сварочного производства вносит также Европейская сварочная федера-

ция (European Federation for Welding, Joining and Cutting – EWF). Она была образована в 1974 г. как Европейский совет по сотрудничеству в сварке (ECCW), а к 1992 г. организация приняла в свои ряды все страны европейского экономического сообщества и была переименована в Европейскую сварочную федерацию.

1.2. Разработка региональных стандартов

Региональные организации по стандартизации создаются с целью содействия развитию торговли товарами и услугами путем разработки единых стандартов, действующих на территории крупных регионов или континентов.

К наиболее влиятельным региональным организациям по стандартизации относятся:

Европейский комитет по стандартизации (European Committee for Standardization) – CEN;

Межскандинавская организация по стандартизации (ИН-

СТА);

Международная ассоциация стран Юго-Восточной Азии (АСЕАН);

Панамериканский комитет стандартов (КОПАНТ);

Межгосударственный совет стран-участниц СНГ (МГС). Европейский комитет по стандартизации существует с 1961 г.,

его членами являются национальные организации по стандартизации европейских государств – только членов ЕС. Разработка стандартов осуществляется техническими комитетами, для которых обя-

8

зательным является использование международных стандартов ISO как основы для создания евронорм. Стандарты, издаваемые CEN, имеют обозначение EN. Часто за основу этих стандартов принимают стандарты IEC (МЭК) или ISO (ИСО) без изменений или с незначительными изменениями, и в этом случае используется двойное обозначение, например EN ISO.

Вопросами стандартизации в области сварки занимается технический комитет CN TC 121, в его состав входят подкомитеты и рабочие группы по схожим с ISO TC 44 направлениям деятельности.

1.3.Разработка национальных стандартов

Кнаиболее распространенным национальным стандартам

вобласти сварочного производства можно отнести следующие:

ANSI/AWS – стандарты Американского общества по сварке (American Welding Society), утвержденные Национальным институ-

том стандартизации США (American National Standards Institute);

API – стандарты Американского института нефти (American Petroleum Institute);

ASME – стандарты Американского общества инженеров-

механиков (American Society of Mechanical Engineers);

DIN – стандарты Германского института национальных стандартов (Deutsches Institute fur Normung);

JSA – стандарты Японской ассоциации стандартов (Japanese Industrial Standards Committee);

ГОСТ Р – стандарты России.

Национальным органом по стандартизации в России является Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (ранее Государственный комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии).

В соответствии с Федеральными законами № 184-ФЗ и № 65ФЗ Государственный комитет РФ по стандартизации и метрологии принял постановление, на основании которого государственные и межгосударственные стандарты, принятые Госстандартом России до 1 июля 2003 г., были признаны национальными стандартами

9

и имеют обозначение ГОСТ, а новые стандарты, принятые в России после 1 июля 2003 г. обозначаются как ГОСТ Р.

В области сварочного производства разработку национальных стандартов осуществляет технический комитет ТК 364, в состав которого входят подкомитеты по направлениям, аналогичным подкомитетам ISO и CEN.

Стандартизация в области сварки имеет свою специфику. С одной стороны, стандарты по сварке представлены многоуровневой структурой из следующих взаимосвязанных документов:

классификация и терминология сварочных процессов,

конструкция и обозначение сварных соединений и швов,

классификация уровней качества сварных соединений,

требования к испытаниям сварных швов,

классификация и требования к сварочным материалам,

классификация и требования к сварочному оборудованию,

порядок квалификационных испытаний персонала,

оформление и аттестация сварочных технологий,

требования к организации сварочного производства,

требования к условиям труда сварщика.

С другой стороны, наряду с дифференциацией существует и широкая интеграция стандартов по сварке со стандартами на разнообразную продукцию, при производстве которой применяются сварочные и родственные процессы (машиностроение, энергетика, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, строительство, медицина и т.д., включая нанотехнологии).

Такая специфика разработки стандартов по сварке вследствие постоянного расширения области применения сварочных и родственных технологий требует непрерывного развития и актуализации нормативной базы.

За последние годы (примерно в течение 20 лет) в РФ не осуществлялась разработка базовых стандартов по сварке в области терминологии, требований к квалификации персонала, аттестации сварочных технологий, устарели стандарты на методики проведения испытаний, на классификацию сварочного оборудования и сварочных материалов. Следует отметить, что не велись работы по согласованию национальных стандартов с международными.

10