3. Понятие о прочности сварных швов

При расчете сварных соединений на прочность в первую очередь необходимо знать площадь поперечного сечения сварного шва.

При растяжении допускаемое усилие в лобовом шве определяется по формуле

,

где [] – допустимое напряжение (нормальное), S – расчетная толщина сварного шва (для стыкового соединения с полным проваром равна толщине основного металла, для углового шва S = 0,7 K), L – расчетная длина шва.

При растяжении допускаемое усилие во фланговом шве определяется по формуле

,

где [] – допустимое напряжение (касательное).

Лекция №4 Сварочные материалы при дуговой сварке– 4 ч

1. Электродные материалы для РДС и ПАДС, АДФ, основные типы и марки.

1.1. Покрытые электроды.

1.2. Неплавящиеся электроды.

1.3. Стальная сварочная проволока.

1.4. Сварочные флюсы.

1.5. Защитные газы.

2. Понятие о технологии изготовления электродных материалов.

3. Способы хранения и выдачи в производство сварочных материалов.

1. Электродные материалы для рдс и падс, адф, основные типы и марки

1.1. Покрытые электроды

Классификация покрытых электродов по назначению

Назначение	Обозначение
Сварка конструкционных углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600МПа	9типов Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60	У
Сварка легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600МПа	5 типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150	Л
Сварка теплоустойчивых сталей	9типов: Э09М, Э09МХ и др.	Т
Сварка высоколегированных сталей с особыми свойствами	49 типов Э12Х12, Э08Х13М и др.	В
Наплавка поверхностных слоев с особыми свойствами	44 типа Э10Г2, Э11Г3 и др.	Н

Классификация покрытых электродов по виду покрытия

Назначение	Обозначение
Сварка во всех пространственных положениях на переменном и постоянном токе. При сварке сильное разбрызгивание.	Кислые	А
Сварка во всех пространственных положениях на переменном и постоянном токе.	Рутиловые	Р
Сварка постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях металла большой толщины.	Основные	Б
Сварка во всех пространственных положениях на переменном и постоянном токе. Целесообразны при монтаже	Целлюлозные	Ц
С железным порошком в покрытии	Смешанного типа	РЦЖ

Классификация покрытых электродов по виду покрытия

По толщине покрытия	Обозначение
С тонким покрытием D/d  1,2	М
Со средним покрытием 1,2 < D/d  1,45	С
С толстым покрытием 1,45 < D/d  1,8	Д
С особо толстым покрытием 1,8 < D/d	Г

В зависимости от требований и точности изготовления электродов, состояния поверхности покрытия, сплошности выполненного данными электродами металла шва и содержанию серы и фосфора в наплавленном металле электроды разделяют на три группы: 1, 2, 3.

По допустимым пространственным положениям шва:

– для сварки во всех положениях - 1;

– для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз - 2;

– для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз и потолочного - 3;

– для сварки швов в нижнем положении и нижнем положении "в лодочку" - 4.

Классификация покрытых электродов по роду и полярности сварочного тока

Переменный ток (Uxx, B)	Постоянный ток (полярность)	Обозначение
не применяется	обратная	0
	любая	1
50  5	прямая	2
	обратная	3
	любая	4
70  10	прямая	5
	обратная	6
	любая	7
90  5	прямая	8
	обратная	9

Пример условного обозначения электрода:

Э – электрод для дуговой сварки;

1 – тип (Э38  _в = 380 МПа – для металла шва; Э46А, А – гарантируется получение повышенных пластических свойств);

2 – марка (Э46  АНО-4, МР-3, ОЗС-4 и т.д., Э08Х20Н9Г2Б – ЦЛ-11);

3 – диаметр, мм;

4 – назначение электрода;

5 – толщина покрытия;

6 – группа электрода;

7 – группа индексов, указывающая на прочностные характеристики металла шва;

8 – вид покрытия;

9 – допустимое пространственное положение;

10 – род тока, полярности;

11 – обозначение стандарта на классификацию и общие технические условия (ГОСТ 9466-75);

12 – обозначение стандарта на тип электрода.

Примечание: символ "Е" не ставится при _в < 600 МПа.

Пример:

Компоненты электродных покрытий имеют различный состав и их введение в покрытие преследует различные цели.

1. Стабилизирующие (Na, K, Ca) компоненты (CaCO₃ , K₂CO₃) служат для стабилизации дугового разряда.

2. Шлакообразующие компоненты (оксиды Fe, Ti, Al, Si, Mn, и т.д.) образуются при плавлении шлака и предназначены для изоляции сварочной ванны и шва от кислорода воздуха.

Кроме того, шлакообразующие компоненты (K₂OAL₂O₃SiO₂ -полевой шпат; CaF - плавиковый шпат; CaCO₃ - мел, мрамор; оксиды железа, марганца, кремния, титана и т. д.) вступают в обменные реакции с металлом ванны, регулируя ее химический состав.

3. Легирующие компоненты - ферросплавы или чистые металлы используются для легирования металла шва.

4. Раскислители (Si, Mn, Ti, Al, редкоземельные элементы и т. д.) вводятся в электродную обмазку в чистом виде или в виде ферросплавов.

5. Газообразующие компоненты (CaCO3, крахмал, целлюлоза) разлагаются в сварочной дуге, выделяя большое количество газов (в основном CO₂), оттесняющих воздух от дугового разряда.

Компоненты покрытий замешиваются на вяжущих веществах. Обычно это жидкое стекло Na₂OSiO₂ или высокополимерные пластмассы.

Жидкое стекло в процессе сварки в основном переходит в шлак, а органические вещества сгорают.

Электроды с качественной обмазкой за счет наличия газообразующих, стабилизирующих, легирующих и раскисляющих компонентов обеспечивают получение более качественного металла шва, чем при использовании электродов со стабилизирующей обмазкой.

Требования к покрытиям электродов. Покрытие должно быть однородным, плотным, прочным, без вздутий, надрывов, трещин.