Сварочная проволока (назначение, требования, химический состав, маркировка).

1. По назначению
2. По структуре
3. По виду поверхности
4. По свариваемым металлам и составу
   Стальная сварочная проволока
5. Проволока сварочная омедненная
6. Проволока сварочная нержавеющая
7. Алюминиевая проволока
8. Порошковая проволока
9. Что выбрать – сварочные электроды или проволоку?

Сварочная проволока – один из основных сварочных материалов, применяющийся в высокотехнологичной полуавтоматической дуговой сварке в среде защитных газов MIG/MAG. Также он используется как присадочный пруток с применением неплавящегося электрода TIG, а также как основной материал для изготовления покрытых штучных электродов, для ручной электродуговой сварки MMA.

При работе со сварочным автоматом все процессы сварки: подача проволоки, поджиг, поддержание режима сварки, ее окончание, – механизированы. При использовании полуавтомата механизирована только подача присадочного материала, сварочная горелка передвигается вручную.

По назначению

Сварочная проволока классифицируется по ряду параметров, основные из них – структурные особенности, химический состав, специфика использования.

По назначению она делится на изделия общего и специального применения. Первая используется при сварке всех марок сталей (в маркировке присутствуют буквы Св), а также в наплавке (Нп). Вторая задействована при сварке специальных сплавов, чугуна, при выполнении сварочных работ под водой, а также при сварке с принудительным формированием шва.

Во втором случае химический состав присадочного материала, как правило, полностью идентичен составу основного металла.

Наплавочная проволока

Наплавкой называют технологический процесс нанесения посредством сварки плавлением слоя металла на поверхность изделия. Ее используют для восстановления исходных размеров деталей и для придания поверхностным слоям детали особых свойств, требуемых для ее успешной эксплуатации.

При наплавке посредством сварки плавлением образуется ванна жидкого металла, в состав которого входит часть расплавленного металла изделия и наплавляемый электродный металл. Таким образом, металл электрода оказывается разбавленным металлом изделия. При восстановлении изношенных деталей, если не требуется повышение их износостойкости или других свойств, применяют электроды и присадочную проволоку состава, обеспечивающего получение наплавленного металла, аналогичного или близкого к составу металла изделия. Если же по эксплуатационным требованиям необходимо увеличить износостойкость, жаростойкость и другие свойства, применяют разнообразные легированные электроды и проволоку, которые с учетом частичного разбавления наплавляемого металла обеспечивают образование поверхностного слоя нужного качества. Кроме повышенного легирования используют технологические приемы снижения доли основного металла в наплавке, в частности уменьшают энергию сварки (наплавка на малых токах), увеличивают поперечные колебания электрода и др.

Основным исходным сырьем для дуговой наплавки металла на изношенные детали является стальная наплавочная проволока. Выпускают 19 ма¬рок наплавочной проволоки, в том числе: 8 марок — из углеро¬дистой стали Нп-25, Нп-30, Нп-35, Нп-40, Нп-45, Ып-50, Нп-65, Нп-80); 8 марок—из легированной стали (Нп-40Г, Нп-50Г, Нп-65Г, Нп-ЗОГСА, Нп-30Х5, Нп-40Х2Г2М, Нп-5ХНМ, Нп-50ХФА); 3 марки — из высоколегированной стали (Нп-30Х13, Нп-40Х13, Нп-ПЗА).

Стальную наплавочную проволоку выпускают следующих диаметров, мм: 0,3; 0,5, 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,5; 3; 4; 5, 6; 6,5; 8. Твердость и назначение наплавочной проволоки указаны в таблице ниже.

Твердость и назначение наплавочной проволоки

По структуре

В плане механического строения изделия подразделяются на три основных типа.

Сплошная (сплошного сечения). Классический и наиболее распространенный вариант. Это та самая проволока, которая представляет собой цельный калиброванный металлический сердечник, получаемый способом холодного проката. Именно из такой заготовки при производстве электродов получают электродные стержни. Как самостоятельный присадочный материал используется в автоматической и полуавтоматической сварке в защитных газах.

Порошковая. В маркировке обозначается буквой П. Изготавливается в виде тонкой трубки, внутри которой находится чистый или смешанный с металлическим порошком флюс. Доля последнего составляет 15–40% от массы всего изделия. При поджиге дуги благодаря флюсу и металлическому порошку в области сварки образуется зона из углекислого газа и шлаков – она защищает наплавляемый металл от окисления. Сварочную ванну формируют капли расплавленного металла проволоки, покрытые тонким слоем шлака. Последний легко удаляется после сварки.

Активированная. Также имеет трубчатую форму, однако порошкообразных веществ в ней значительно меньше – до 7%. Роль «активаторов» при поджиге выполняют раскислители: оксид титана, магния, кремния; фторид кальция; карбонаты щелочных металлов. Они не только создают защитную среду, но и обеспечивают быстрый поджиг и устойчивое горение электродуги. Для изготовления обычно используется низкоуглеродистая сталь Св-08Г2С.

Порошковая

Оболочка порошковой сварочной проволоки может быть ровной, иметь один или несколько загибов, два слоя. Состав порошковой смеси разнообразен.

Чаще всего такой присадочный материал используют при сварке стальных сплавов с небольшим содержанием углерода, низкой степенью легирования. Ею можно также сваривать цветные металлы, чугун, другие сплавы.

Существует два основных вида порошковой сварочной проволоки. Первый вид называется самозащитным. Название говорит само за себя. Никакой дополнительной защиты при работе с такой присадкой не нужно. Использование второго вида требует защиты места формируемого шва флюсами или газовой средой.

Состав

Порошковая смесь по составу подразделяется на 5 групп.

В первую группу входит смесь из диоксида титана минерального происхождения (рутила) и алюмосиликатов в виде полевого шпата, гранита, слюды. Для раскисления в состав введено сложное соединение железа с марганцем, а защитное облако газов образует целлюлоза или крахмал.

Называние сварочной проволоки «рутил-органическая» отображает ее состав. Это самозащитный вид, который обеспечивает шов с малой пористостью, и широко применяется в строительстве.

Вторая – рутиловая группа. В состав наполнителя входят аналогичные порошки в другой пропорции и без добавки органического вещества. Поэтому процесс сварки рутиловой проволокой проводят в среде углекислого газа.

Третья группа представляет карбонатно-флюоритную смесь. В ее состав входят карбонаты, оксид титана, алюмосиликаты, оксиды щелочноземельных металлов. Раскисляют смесь соединения железа с марганцем или кремния.

Иногда к ним добавляют титан и алюминий. Такой вид сварочной проволоки может быть использован как без защиты, так и с защитой посредством газовой среды.

Четвертая группа – это смесь рутила и флюоритов, дополненная оксидами щелочноземельных металлов, алюмосиликатами. Раскисляющей добавкой является соединения железа с марганцем, кремнием (ферромарганец, ферросилиций). Использование этой проволоки требует защиты газом.

К пятой группе относится флюоритный порошок с небольшим количеством оксидов и раскислителей. В качестве последнего добавлен не только ферромарганец, но и алюминий с магнием. В защите сварка с флюоритной проволокой не нуждается.

В составе всех наполнителей присутствует железный порошок.

Механические свойства

Помимо классификации по составу используется разделение порошковой проволоки по механическим качествам. Важной характеристикой является ударная вязкость. В обозначении зашифровано минимальное значение температуры, при котором сварочный шов выдерживает стандартную нагрузку 35 Дж/см2.

Цифры варьируются от 0 до 6. В некоторых случаях указаны буквы. Так, значению минимальной температуры +20 °C, при которой шов выдерживает указанную нагрузку, соответствует буква К.

Чем больше цифра, тем меньше допустимая температура. Цифра 6 соответствует температуре -60 °C. В маркировке порошковой присадки дополнительной буквой обозначается рекомендуемое расположение в пространстве. Стандартные характеристики, особенности маркировки порошковой проволоки для дуговой сварки отображены в ГОСТе 26271-84.

По виду поверхности

Поверхность изделий может быть омедненной (в маркировке обозначается буквой О) и без покрытия. Оба варианта, в зависимости от задачи, позволяют получить качественный ровный шов. Омедненная проволока используется при сварке углеродистых и низколегированных сталей в среде защитных газов (подробнее – ниже). Омеднение обеспечивает:

• улучшенный подвод тока благодаря превосходным свойствам меди как проводника;
• уменьшенное сопротивление при проталкивании проволоки через отверстие подающего наконечника;
• более устойчивое горение дуги;
• необходимое легирование металла шва.

Также в этом случае на 30–40% уменьшается объем разбрызгиваемого металла.

Преимущества

• Проволока отлично подходит для работы с автоматическими системами, так как они настраиваются на подачу со скоростью равной скорости плавления;
• Мотки составляют несколько метров, благодаря чему ими удобно пользоваться в производственной сфере;
• Отсутствие покрытия уменьшает вероятность появления брака из-за недостаточной просушки, вкраплений в составе и прочих негативных факторов;
• Существует множество моделей отличающихся только по толщине, что помогает удобно подобрать марку для работы с той или иной толщиной заготовки;
• Здесь наблюдается минимальный процент образования шлака, что не только улучшает качество соединения, но и убирает множество последующих процедур по зачистке готового результата и так далее.

По свариваемым металлам

Это наиболее обширная классификация, в основе которой – разделение этого сварочного материала на виды в зависимости от состава самих металлов и сплавов.

Стальная сварочная проволока

Включает в себя самое большое количество марок – их более 50. Диаметр изделий варьируется от 0,3 до 12 мм. Марки образуют три основные группы:

• для среднелегированных и низколегированных сталей используется легированная марганцем и кремнием проволока марок Св-18ХГС, Св-08Г2С, Св-08ГС;
• для высоколегированных применяются марки Св-08Х14ГНТ, Св-12Х13;
• для сварки низкоуглеродистых сталей используется проволока аналогичного состава (марки Св-08, Св-ЮГЛ, Св-10Г2).

При легировании никелем, марганцем и хромом возможно соединение деталей из высокоуглеродистых сталей. Сварка может выполняться под флюсом и в газовой среде (аргон, углекислый газ).

Проволока сварочная омедненная

О ее ключевых преимуществах было сказано выше: благодаря медному покрытию изделие обеспечивает хороший поджиг и стабильное горение дуги. Диаметр – от 0,6 до 2 мм. Сварка выполняется в газозащитной среде, соединяемые стали – высоколегированные и углеродистые.

Среди российских аналогов наиболее часто используется уже упомянутая стальная проволока Св-08Г2С с омедненной поверхностью (т. е. в маркировке – Св-08Г2С-О). Популярны и востребованы проволоки с омеднением для низкоуглеродистых (марки Св-08-О, Св-08А-О) и низколегированных (Св-08ГА-О, Св-08ГС-О, Св-08ХМ-О) сталей.

Благодаря своим высоким качествам широко используется продукция бренда Esab (ОК ПРО 51С, ОК Autrod 12.64 и другие марки). Изделие, на которое наматывается такая сварочная проволока, – кассета из пластика, что очень удобно при механизированной сварке, поскольку материал подается автоматически.

Проволока сварочная нержавеющая

Сварка по нержавейке предусматривает использование двух типов изделий – сплошного сечения и трубчатых (порошковых). В первом случае защитная газовая среда создается извне (флюс насыпается на участке соединения), во втором эту среду при высокой температуре создают минералы, руды, шлаки и другие компоненты флюса, который находится в полости трубки. Отсюда и другое название трубчатых проволок – самозащитные.

Изделия выпускаются повышенной (в маркировке – буква П) и нормальной точности по ГОСТ 18143-72, диаметр – 0,13… 6,0 мм. Таким образом, аббревиатура ПП означает «порошковая повышенной точности».

Важнейший параметр, по которому выбирается сварочная проволока по нержавеющей стали, – строгое соответствие химического состава металлов – присадочного и основного. Среди наиболее часто используемых марок проволоки – СВ01Х18Н10, где доля Cr в составе <20%, Ni<12%; СВ06Х20Н11М3 – их применяют для соединения аустенитных хромоникелевых сталей (12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 08Х18Н12Б, 03Х18Н11 и других марок).

Алюминиевая проволока

Стандарт, по которому выпускается алюминиевая сварочная проволока, – ГОСТ 7871-75. Важная деталь: абсолютное большинство свариваемых изделий изготавливаются не из чистого алюминия, а из сплавов на его основе. Легирующие присадки добавляют этому металлу прочность, пластичность, улучшают антикоррозийные и другие свойства. Наиболее часто используемые марки проволоки:

• Св1201 – применяется при сварке сплавов с добавлением меди (до 5%);
• СвАК5 – используется для соединения деталей из алюминиево-кремниевых сплавов (доля Si до 3%);
• СвА85Т, СвА99 – этими марками сваривают сплавы с содержанием магния (до 5%).

Сварка осуществляется в защитных газовых средах.

При работе с алюминиевыми сплавами химический состав проволоки должен быть идентичен составу свариваемых деталей. Исключение — сплав алюминия и магния. В силу активного испарения Mg при сварке в расходном материале его должно быть на 10-20% больше для восполнения необходимого объема в металле шва.

Порошковая проволока

И еще раз к трубчатой, самозащищенной проволоке. О принципе ее работы при сварке мы уже сказали. Укажем марки и особенности состава флюса, который используется в таких сварочных трубках.

• ПП-АН8, ПП-АН10 – основную долю флюса составляет рутиловый наполнитель (двуокись титана). Позволяют получить качественный шов при работе со среднеуглеродистыми сталями.
• ПП-АН4, ПП-АН9, ПП-АН20 (диоксид титана плюс флюорит – плавиковый шпат). Сварка ведется по низколегированным сталям.
• ПП-АН1 (двуокись титана плюс углеродные соединения). Используются для сваривания деталей из сталей с низким содержанием углерода.
• ПП-2ДСК – с флюоритным наполнителем (минерал плавиковый шпат), для низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Также используются марки ПП-АН11, ПП-АН17 (к флюориту добавляются карбонатные соединения – соли угольной кислоты). Применяются для соединения ответственных конструкций из низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Виды сварочной проволоки для полуавтоматов

Обычно для полуавтоматов проволока поставляется в трех вариантах упаковки: в бухте, катушке и мотке. Первый вид упаковки самый тяжелый, может достигать 1,3 т. Катушка имеет массу от 15 до 120 кг. Последняя упаковка весит от 5 до 18 кг.

Чаще всего проволоку упаковывают в коробки или пакеты из полиэтилена, если упаковки у нее нет, то перед началом работы проволоку нужно обязательно просушить при температуре +200 °C.

Омедненная

Сварочная омедненная проволока используется при работе с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями. Покрывается специализированным медным составом и применяется для сварки металла в защитном газе.

Эта проволока обеспечивает прочное и качественное соединение металла, отличающееся аккуратностью и ровностью шва.

аккуратностью и ровностью шва.

Такую сварочную проволоку активно применяют в:

• строительстве и строительном производстве;
• автомобильной промышленности;
• самолето- и судостроении.

Это изделие отличается довольно высокими характеристиками наплавки и лучше всего подходит в таких работах, как:

• формирование валика на сварочном шве;
• заполнение промежутка посередине краев соединяемой конструкции.

Омедненная проволока отличается постоянным химическим составом, высокой прочностью и дешевизной.

Рекомендуем статьи:

• Виды сварных швов: разбираемся в классификации и особенностях
• Сварка плавлением: где применяется и как производится
• Режимы и параметры сварки для разного оборудования

Легированная

Эта стальная сварочная проволока используется для присадки при ручной и полуавтоматической сварке. Ее разделяются на:

• высоколегированную – с большим содержанием присадок в своем составе;
• низколегированную – с маленькой долей добавок;
• углеродистую – которые содержат более 0,2 % углеродистых элементов.

Из-за того, что проволока восстанавливает легирующие соединения металла, она очень пластична и вынослива при деформации, кроме того, отличается особой устойчивостью к коррозии.

Такую проволоку, как правило, применяют при сварке больших деталей и труб с крупным диаметром. Она помогает образовывать герметичные швы и работает в нескольких положениях.

Сварочная проволока с флюсом

Подобная проволока отличается высокой степенью плавления, благодаря чему делает возможной работу с самыми тугоплавкими металлами. При сварке не разбрызгиваются частички металла и корка, образованная во время работы, надежно защищает дугу и сам металл от внешнего воздействия. Из-за этого шов получается плотным, прочным и однородным.

Именно благодаря высокой производительности и отсутствию брызг металла проволока так популярна. Она безопасна для здоровья, ее можно купить практически в любом строительном магазине по невысокой цене.

Сварочная проволока для нержавейки

Этот материал используется при сварке деталей из нержавеющей стали. Такая проволока защищает шов от коррозии за счет содержания в своем составе углерода, марганца, фосфора, азота и хрома.

Изготавливается проволока путем вытяжки стали. По характеру обработки ее разделяют на:

• твердую;
• мягкую;
• термическую.

Для получения самой высокой прочности шва специалисты советуют использовать изделия с такими же характеристиками, как у соединяемых деталей. Цена такой проволоки сейчас довольно ощутима – около 15 долларов за килограмм.

Сэкономить материал при работе поможет точная настройка таких параметров, как напряжение и импульсная подача. Нержавеющие изделия особенно широко применяют в производстве автомобилей, на пищевых производствах и для изготовления медицинских инструментов.

Алюминиевая сварочная проволока

Для работы с алюминием и его сплавами применяют именно этот вид проволоки. Она прочна, устойчива к коррозии и довольно пластична. Производится из алюминия и содержит марганец, кремний и магний.

Работа с такой проволокой осуществляется в среде защитных газов при применении аргоно-дугового аппарата. Алюминиевая проволока быстро окисляется, поэтому использовать ее необходимо сразу же после распаковки. В противном случае может пострадать качество сварки.

В областях, где прослеживается повышенная влажность, работать следует особенно осторожно. Проволока из алюминия особенно часто применяется в легкой промышленности, нефтедобыче и судостроении.

Что выбрать – сварочные электроды или проволоку?

И тот, и другой материал решают одну задачу – они позволяют получить высокопрочный качественный сварной шов. В конце концов, сама проволока выполняет в процессе работ роль сварочного электрода. Однако методы решения таких задач технологически разные.

• Электродные стержни имеют обмазку и обеспечивают легирование металла шва не только за счет металла стержня, но и состава покрытия. Легирование в случае с проволокой обеспечивается только за счет ее металла.
• Сварка проволокой – всегда механизированный процесс, полуавтоматизированный или полностью автоматический.
• При сварке электродами не требуется защитной газовой среды. К тому же она может создаваться в труднодоступных местах – непосредственно на строительной площадке, что невозможно или затруднительно в случае со стационарными автоматами.

Однако в ряде случаев предпочтительна именно сварочная проволока. В частности, ее рекомендуют при работе с нержавейкой, варить которую достаточно трудно. Именно она позволяет получить идеально точное соединение в работе с ответственными конструкциями – в случае с ММА такой же результат работ может дать только опытный профессиональный сварщик.

Кроме того, часто электроды требуют предварительной прокалки – а это дополнительный рабочий этап, требующий соответствующего оборудования и времени (от получаса до двух часов). Наконец, не последнюю роль играет и вопрос цены: проволока значительно дешевле электродных стержней с обмазкой.

Образцы этой продукции представлены в каталоге . Здесь вы найдете сварочную проволоку в бухтах, бочках и кассетах (мотках), а также в прутках. Высокое качество товара от ведущих производителей подтверждено сертификатами.

Стальная

Сварочную проволоку делают методом холодного вытягивания стальных заготовок с низким содержанием углерода, умеренным количеством легирующих добавок и из высоколегированного сырья.

Гост 2246 70 нормирует характеристики сварочной проволоки из всех видов стали. Стандарт оговаривает деление продукции на две группы. Первую представляет проволока для наплавки, вторую – для изготовления электродов. Принадлежность ко второй группе отмечается буквой Э.

Изделие с небольшим содержанием углерода, умеренным количеством легирующих добавок выпускается с медным покрытием и без него. Омедненная сварочная продукция отмечается буквой О.

Конкретная концентрация меди в покрытии оговорена в технических условиях (ТУ), утвержденных для каждого вида проволочных изделий. В стандарте зафиксирована толщина (диаметр) всей продукции с максимально допустимыми отклонениями.

Маркировка включает в себя совокупность буквенных обозначений и цифр, в которых необходимо ориентироваться для правильного выбора проволочных изделий.

Обозначение Св информирует о том, что данный вид сварочной продукции предназначен для сварки. Последующая цифра отображает массовую часть углерода, выраженную в процентах. Далее указаны буквы, информирующие о присутствии добавок.

Азот содержится только в проволочных изделиях с большой степенью легирования стального сырья. В таких случаях указывают букву А. Присутствие ниобия обозначают буквой Б, вольфрама – В, марганца – Г, меди – Д, молибдена – М, никеля – Н, кремния – С.

Присутствие титана обозначается буквой Т, ванадия – Ф, хрома – Х, циркония – Ц, алюминия – Ю. На представленную информацию следует обратить внимание еще потому, что буква не всегда соответствует названию химического элемента.

За каждым буквенным символом стоит цифра, обозначающая усредненную массовую часть элемента в стальном сплаве. Если цифра не проставлена, значит, добавка содержится в следовой концентрации.

Присутствующая в конце буква А говорит о высокой степени очистки материала от серы, фосфора. Если в конце стоит две буквы А, значит концентрация серы и фосфора мизерная.

Производители и поставщики обязаны гарантировать правильное хранение, последующую транспортировку проволочной продукции. Это требование также оговорено стандартом.

Требования по качеству и правила приемки

Проволока Вр 2 должна соответствовать всем требованиям ГОСТ 7348 81. При этом не допускается наличие на поверхности трещин, сколов, расслоений и раковин. Наличие ржавых пятен и вмятин допускается в минимальном количестве. Упакованные мотки не должны иметь спутанных и гнутых концов, перепутанных рядов и разрывов. Вес каждого мотка составляет не более 100 кг.

Прямолинейность прутков нормируется. Изгиб прямолинейного участка длиной 1 м, не должен превышать 40 мм.

Перед тем, как купить проволоку гост 7348 81 необходимо учесть следующие правила приемки:

1. Поставляемая партия должна иметь одну группу точности и один диаметр.
2. Все характеристики проката и дата выпуска отражаются в прилагаемом паспорте.
3. При получении товара проверяется диаметр каждого мотка или прутка в пачке.
4. Чтобы проверить прочностные характеристики всей партии, отбирается 10 % мотков или прутков.

Крупные партии мотков соединяются в бухты весом до 1.5 тонны. Прутки собираются в пачки связанные в двух местах. Упакованный таким способом прокат поставляется без смазки. По желанию заказчика мотки могут поставляться в специальной упаковке, которая защищает товар от атмосферных осадков.