- •Конспект лекций по курсу Металловедение и сварка Для специальности
- •Введение
- •1. Основы металловедения
- •1.1. Общие представления о строении металлов
- •1.1.1. Общие сведения
- •1.1.2. Понятие о плавлении и кристаллизации металлов и сплавов
- •1.1.3. Строение слитка
- •1.2. Структурное строение металлов
- •1.3. Полиморфизм (аллотропия)
- •1.4. Реальное строение металлов
- •1.4.1.Точечные дефекты
- •1.4.2. Линейные дефекты
- •1.5 Диаграмма прочность – плотность дефектов
- •1.6 Строение сплавов
- •1.7 Твердые растворы
- •1.8 Химические соединения
- •1.9 Механические смеси
- •1.10 Правило фаз (закон Гиббса)
- •1.11 Правило обрезков или правило рычага
- •1.12 Диаграмма состояния 1-го рода для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов
- •1.13 Диаграмма состояния 2-го рода для сплавов с полной растворимостью компонентов в твердом и жидком состоянии
- •1.14 Диаграмма состояния 3 рода для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии
- •1.15 Диаграмма состояния 4 рода сплавов образующих химические соединения
- •1.16 Диаграммы состояния системы с наличием полиморфного превращения
- •1.17 Связь между типом диаграммы состояния и свойствами сплавов
- •2. Железо и его соединение с углеродом
- •2.1 Диаграмма состояния Fe – цементит (метастабильная)
- •2.2 Классификация сталей
- •3 Физико-механические свойства материалов
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Определение механических свойств при растяжении
- •3.3 Ударная вязкость
- •3.4 Твердость материалов
- •3.4.1 Статические методы определения твердости
- •3.4.2 Динамические методы определения твердости
- •4. Сварка
- •4.1 Классификация способов сварки
- •4.2 Сварные соединения
- •4.2.1 Основные типы сварных соединений
- •4.2.2 Условные изображения и обозначения швов сварных соединений
- •4.3 Расчет сварных соединений на прочность
- •4.4 Понятие о свариваемости
- •4.5 Сварочные материалы
- •4.5.1 Проволока стальная сварочная
- •4.5.2 Порошковая проволока
- •4.5.3 Стальные покрытые электроды
- •4.54 Сварочные флюсы
- •4.5.5 Газы для сварки
- •4.5.6 Сварочные материалы для сварки арматурных и закладных изделий
- •4.6 Источники питания сварочной дуги
- •4.6.1 Свойства электрической сварочной дуги
- •4.6.2 Электрические характеристики источников питания
- •4.6.4 Требования к источникам питания
- •4.6.5 Классификация источников питания
- •4.6.6 Обозначение источников питания
- •4.6.7 Сварочные трансформаторы
- •4.6.3 Регулирование силы сварочного тока в трансформаторе
- •4.6.8 Сварочные генераторы
- •4.6.9 Сварочные выпрямители
- •4.6.10 Классификация сварочных полуавтоматов
- •4.6.12 Конструктивные особенности основных узлов сварочных полуавтоматов
- •4.6.13 Инструменты и приспособления сварщика
- •4.6.14 Обслуживание сварочного оборудования
- •5. Контроль сварных соединений
- •5.1 Дефекты сварных соединений
- •5.2 Методы контроля сварных швов
- •5.2.1 Внешний осмотр и измерения
- •5.2.2 Контроль аммиаком
- •5.2.3 Капиллярная дефектоскопия
- •5.2.4 Радиационная дефектоскопия
- •5.2.5 Ультразвуковой метод контроля
- •5.2.6 Магнитный метод дефектоскопии
- •5.2.7 Магнитографический метод контроля
- •5.2.8 Контроль плотности соединений
- •5.2.9 Методы контроля с разрушением сварных соединений
- •5.3 Устранение дефектов сварки
- •5.4 Последствия дефектов сварки
- •Литература
- •Приложение а – Выбор электродов
- •Приложение б – Выбор проволоки при сварке закладных изделий
- •Приложение в – Выбор проволоки для монтажных соединений
4.5 Сварочные материалы
4.5.1 Проволока стальная сварочная
Для дуговой сварки применяют специальные сварочные проволоки.
ГОСТ 2246-70 предусматривает 77 марок стальной сварочной проволоки сплошного сечения разного химического состава: 6 марок из низкоуглеродистой стали (Св-08, Св-08А, Св-О8АА, Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2); 30 марок из легированной стали (Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-18ХГС и др.); 41 марку из высоколегированной стали (Св-12Х11НМФ, Св-10Х17Т, СВ-06Х18Н9Т и др.).
В стандарте указаны технические условия на маркировку, упаковку, транспортировку и хранение проволоки.
Марка проволоки расшифровывается следующим образом: Св - сварочная; цифра после Св - содержание углерода в сотых долях процента (например, 08 означает 0,08 % углерода); А - пониженное, АА - еще более пониженное содержание серы и фосфора; последующие буквы - условные обозначения легирующих элементов; цифры после буквенных обозначений - среднее содержание легирующих элементов в процентах (при содержании легирующего элемента менее 1 % цифра не ставится).
Стальную сварочную проволоку, предназначенную для всех видов сварки плавлением и изготовления электродов, выпускают по ГОСТу 2246-70 следующих диаметров: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм.
Проволока диаметром до 2,0 мм применяется для механизированной сварки в защитных газах; от 1,6 до 6,0 мм - для ручной сварки покрытыми электродами; от 2,0 до 5,0 мм - для автоматической сварки под флюсом; проволока больших диаметров - для наплавочных работ.
По виду поверхности низкоуглеродистая и легированная проволока подразделяется на неомедненную и омедненную. Последнюю поставляют по особому требованию заказчика. Кроме того, по особому требованию заказчика изготовляют проволоку из стали, выплавленной электрошлаковым, вакуумно-дуговым или вакуумно-индукционным методами.
Поверхность проволоки должна быть чистой (без окалины, ржавчины, масла и грязи).
Каждая партия проволоки сопровождается сертификатом, содержащим основные технические данные. Каждый моток или бухта проволоки снабжается металлической биркой, на которой указывается наименование завода-изготовителя, условное обозначение проволоки, номер партии, клеймо технического контроля.
4.5.2 Порошковая проволока
Порошковая проволока состоит из трубчатой стальной оболочки, внутри которой запрессован порошок-наполнитель, представляющий смесь стабилизирующих, шлако- или газообразующих материалов, ферросплавов и иногда металлических порошков.
Порошковую проволоку различных марок для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей изготовляют в соответствии с ГОСТом 26271-84. Она подразделяется по следующим признакам:
по условиям применения на самозащитную (ПС) и газозащитную (ПГ);
по пределу текучести на типы 34, 39, 44, 49, 54, 59, 64, 69, что соответствует значениям предела текучести наплавленного металла в кгс/мм2. На практике учитывают соответствие применяемой проволоки типам электродов, например, распространенные марки ПП-АНЗ, СП-3, ПП-АН8, другие соответствуют типу Э50А, а марки ПП-АН54 - типу Э70 и т.д.;
по категориям в зависимости от содержания в наплавленном металле углерода, серы и фосфора в %, не более: для категории А: С - 0,15, S и Р - 0,03 каждого, для категории В: С - 0,15, S и Р - 0,04 каждого, для категории С: С - 0,25, S и Р - 0,03 каждого;
по уровню ударной вязкости, которая должна быть не менее 35 Дж/см2 при температурах +20 оC (К), 0°С (О), 10 оС (1), -20°С (2), -30°С (3), -40 оС (4), -50°С (5) и 60°С (6);
по положению сварки - нижнему (Н), нижнему и горизонтальному (Г), вертикальному и горизонтальному (В), для всех положений (У), горизонтальному с принудительным формированием шва (ГП), то же - вертикальному (ВП), то же, во всех положениях (УП).
Пример обозначения: ПП-СП-З 2,6 ПС44-А2Н - порошковая проволока марки СП-3, диаметром 2,6 мм, самозащитная, типа 44, категории А, 2 уровня ударной вязкости, для нижнего положения Н.