Сварочные материалы – достижения и перспективы.

8(495)139-71-63 8(495)139-71-64 8(495)139-71-65 8(495)139-71-66 8(495)139-71-67 8(495)139-71-68 8(495)139-71-69 8(495)139-71-70					Обратная связь Заказать звонок Сделать заказ E-mail: postmaster@spetselectrode.ru			Рекламные материалы скачать




Поиск по сайту:		Например электроды УОНИ-13/55

Главная	Компания СпецЭлектрод	Каталог электродов	Алфавитный каталог электродов	Прайс (Цена)	Контакты	Купить в регионах	Видео СпецЭлектрод	Новости

Водород, Пластичность и Образование трещин

к 1940-м гг. разработка электродов позволила значительно улучшить качество сварных соединений. Была достигнута приемлемая прочность - измеренная в поперечных образцах, требующих, чтобы предел прочности превышал минимум прочности (или часть) основного металла. Однородная пластичность и ударная вязкость были не так легко получены, и образование трещин, в основном в упрочненных зонах термического влияния сварных соединений, оставалось постоянной проблемой. Хотя соображение, что водород был связан с проблемами образования трещин, не было принято в общем, его влияние на потерю пластичности было очевидным. Атмосферная влага во время сварки и наличие влаги в самих электродных покрытиях были названы основными источниками водорода в сварных швах, даже для целлюлозных покрытий. Было выявлено различие между свободной и комбинированной влажностью. Эти открытия имели исключительную важность для последующих попыток решения проблем образования трещин и улучшения пластичности.

Существовало два изначальных подхода к проблеме растрескивания сварных соединений, ни один из которых не был связан с регулированием содержания водорода. Первый подход заключался в снижении твердости ЗТВ путем 1) снижения уровня содержания углерода в основном металле и 2) снижения скорости охлаждения посредством сочетания управления погонной энергией и предварительным подогревом. Данный подход основывался на управлении поведением при фазовых превращениях и, в общем, обеспечивал некоторое облегчение для сталей с более низким уровнем легирования. Для более высоколегированных сталей, в которых нельзя было избежать образования полностью упрочненной ЗТВ, применение аустенитного металла шва диктовалось способностью аустенита выравнивать напряжения. Так как данный класс сталей приобрел определенное коммерческое значение, применение аустенитного наплавленного металла для регулирования образования трещин было довольно распространенным. Необходимость сохранения легирующих элементов, возникшая из-за ограничения ресурсов во время Второй мировой войны, ограничила доступность аустенитных сварочных электродов и заставила сварочное производство искать альтернативы.

И опять потребности военного времени стимулировали зарождение новой эры в развитии сварочных материалов. Электроды с малым содержанием водорода были прямым результатом необходимости существенного сокращения использования аустенитных электродов в производстве стальных конструкций. Существовала срочная потребность в недорогих ферритных электродах, которые бы препятствовали растрескиванию ЗТВ и давали прочность наплавленного металла, равную прочности основного металла. Ключевыми элементами этой разработки были:

Разработка электродных покрытий с низким содержанием водорода затрагивала не только модификации химических составляющих, но также и обработку электродов. Целлюлоза и асбест, обычно используемые в электродных покрытиях, оказались существенными источниками водорода и не подходящими для производства «низководородных» электродов. Также было установлено, что электроды можно сушить и прокаливать при температурах, способных удалить большую часть связанной воды, оставив углеродные составляющие без изменений. Было обнаружено, что фтористые добавки к покрытию также благоприятствуют снижению уровня содержания водорода. Данные «низководородные» электроды представляли собой главное усовершенствование в разработке сварочных материалов. Однако следует признать, что успешное производство все еще зависело от предварительного подогрева и регулирования погонной энергии.

Новейшая история - Новые формы сварочных электродов и Научные разработки

Развитие разработок в области сварочных материалов и процесса сварки продолжалось в соответствии с потребностями промышленности в улучшении рабочих характеристик, повышении производительности и уровня механических свойств, чтобы соответствовать свойствам новых сталей на рынке - вечные темы в истории развития сварочных материалов. Эти новые потребности привели к основным изменениям как формы, так и состава электродов.

Плавящиеся сварочные материалы, сплошные и составные, для дуговой сварки в среде защитного газа

Процесс дуговой сварки в среде защитного газа с применением проволоки сплошного сечения и защитного инертного газа был внедрен в 1948 г. Дуговая сварка в среде защитного газа предлагала производительность непрерывного проволочного электрода, но стоимость инертного защитного газа ограничивала ее применение. Введение в 1952 г. в производственный процесс в качестве защитного газа двуокиси углерода сделало стоимость газа приемлемой для производства стальных конструкций, но возможность его применения в производстве ограничивалась нестабильностью параметров дуги при защите ее углекислым газом. Несмотря на это было сделано несколько попыток нанесения на сплошную проволоку тонкого эмиссионного покрытия одножильного провода, были проблемы с токоподводом и случаи отслоения покрытия. Основные усовершенствования рабочих характеристик были получены путем модификации защитного газа и процесса сварки. Лучше всего работали смеси аргона и углекислого газа. Только после внедрения трубчатых электродов с металлическим сердечником в 1970-х гг., небольшие количества эмиссионных компонентов стали эффективно добавляться в электроды. Сварочные электроды с металлическим сердечником также давали преимущество модификации легирования без необходимости специальной выплавки стали. Это значительно сократило время разработки конструкций новых вариантов.

Сварочные материалы в виде порошковой проволоки (СПП)

Важным вариантом процессов дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа и металлическим покрытым электродом с применением сплошной проволоки является процесс сварки порошковой проволокой (СПП). Внедрение СПП для производства стальных конструкций в 1950-х и 1960-х гг. было первой жизнеспособной альтернативой всем неудачным экспериментам на непрерывно сматываемом покрытом электроде. Флюс для стабилизации дуги и легирующие порошки подавались в дугу в виде внутреннего наполнителя трубчатого электрода. Вспомогательная газовая защита (например, углекислый газ) компенсировала недостаток газообразующих составляющих, которые бы присутствовали во внешнем покрытии электрода. Этот процесс с применением защитного газа, СПП-Г, существенно отличается от «самозащитного» процесса, СПП-С, внедренного в 1959 г.. Опять же, существует преимущество в производительности при использовании процесса с непрерывным электродом и возможность регулировать содержание легирующих и стабильность дуги флюсом и металлическим порошком в качестве наполнителя трубчатого электрода. Без применения внешней газовой защиты и не имея возможности использования в наполнителе многих газообразующих компонентов (т.е. рискуя повредить шов), было почти невозможно защитить дугу и расплавленный металл от атмосферного загрязнения. Как вариант, электроды для СПП-С были разработаны с сильными раскислителями и деазотизаторами для защиты от неизбежного попадания загрязнений из атмосферы. Большинство первых разработок электродов для СПП-С были направлены на решение проблем стабилизации дуги и восстановления пластичности голых и покрытых электродов. Заимствовав из подхода к СПП-С метод успокаивания сварочной ванны сильными раскислителями/деазотизаторами, в 1960-х гг. были разработаны несколько сплошных электродов без покрытия для сварки открытой дугой. Следует заметить, что использование трубчатых электродов началось не с электродов для СПП-Г при производстве стальных конструкций в 1950-х гг. Этот тип сложного сварочного электрода использовали раньше для производства высоколегированных сварочных электродов уникального состава. Обычно оболочку из малоуглеродистой стали наполняли порошкообразными сплавами для достижения химического состава, получить который из твердой легированной проволоки было бы крайне трудно, если вообще возможно. Многие упрочняющие сплавы подпадают под эту категорию, некоторые из них используют в трубчатом электроде с порошкообразными металлическими легирующими элементами в сочетании с флюсовым покрытием для РДС. Даже значительно раньше, некоторые «покрытые» сварочные электроды изготавливали с нанесением флюсового покрытия методом опрессовки в бороздки, изготовленные машинным способом на сердечнике. Поэтому новой является не сама концепция флюсового сердечника, а лишь его применение в высокопродуктивном процессе производства стальных конструкций.

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ