Сварочная проволока

Проволока для сварки

«Сварка – дело тонкое», - утверждают бывалые сварщики. И не только потому, что в неопытных руках сварочным аппаратом можно насквозь прожечь соединяемые детали, но и из-за сложностей с выбором расходных материалов. Судите сами – та же проволока для сварки одновременно выступает в качестве электрода, припоя и даже источника газа. Это вызывает необходимость  соотносить ее как с видом сварочного процесса, а их существует множество, так и с конкретным металлом, которых в десятки раз больше.

Особенности применения

Впрочем, разница в сварочных технологиях заключается разве что в способе подачи тепла. С уроков физики каждый из нас помнит, что при сильном нагревании поверхности соединяемых элементов начинают плавиться – шипеть, кипеть и разбрызгивать металл. Если в этот момент их состыковать, то после остывания на межатомном уровне образуется монолитное соединение. 

В одних случаях ток для нагревания поступает по неплавящимся электродам, например, графитовым или вольфрамовым. В других имеет смысл применить электроды плавящиеся, а именно проволоку для сварки. Капля за каплей она будут попадать в «сварочную ванну», как называют зону кипения, и восполнять металл, утерянный при разбрызгивании.

Именно так работают и сварочная проволока, промаркированная Св, и наплавочная – Нп. Однако это два совершенно разных изделия, взаимно заменять которые нецелесообразно, поскольку предназначены они для разных целей и отличаются в цене:

• сварочная (Св) - служит для получения неразъемного соединения элементов конструкции, закрепления добавочных деталей, заделки трещин, разрывов и пробоин.
• наплавочная (Нп) - необходима для реконструкции поверхностного слоя изношенных элементов или для повышения износостойкости поверхностей, подвергающихся в процессе эксплуатации трению.

Сварочную проволоку обычно применяют в аргонодуговой сварке и сварке в углекислом газе, если свариваемые поверхности достаточно толстые. Причем только в автоматических и полуавтоматических системах, где подача проволоки механизирована.

Аргонодуговая. При толщине металла более 3 мм используют плавящийся электрод из сварочной проволоки. Метод востребован при изготовлении изделий из нержавеющих сталей, а также для сварки изделий их цветных металлов и сплавов.

В углекислом газе. Проволоку используют, когда толщина стыкуемых деталей составляет 0,8 мм и выше. Таким методом сваривают изделия из сталей - углеродистых и конструкционных легированных, то есть с добавками, которые вводят в состав сплава для улучшения его качественных характеристик.

Химическое соответствие

Указание свариваемых металлов имеет прямое отношение к используемой проволоке, ведь, учитывая особенности процесса, основанного на соединении металлов в общей «ванне», они должны быть идентичны или максимально приближены по своему химическому составу. Отсюда и одинаковые обозначения в их маркировке, помогающие подобрать нужный материал: буквы говорят о добавках в составе, а цифры за ними – об их процентном соотношении.

АЛЮМИНИЙ и алюминиевые сплавы. Для работы с трубами и листами из алюминия прибегают к помощи проволоки с обозначением Al. Ее производят диаметром 0,8-6 мм и в зависимости от химического состава распределяют по пяти группам, предназначенным для конкретных изделий:

• из чистого алюминия - Св-А97, Св-А85Т, Св-АВ00, Св-А1;
• из алюминиево-марганцевого сплава - Св-АМц3;
• из алюминиево-магниевого сплава - Св-АМг-3, АМг-5, АМг6 и др;
• из  алюминиево-кремниевого сплава - Св-АК-3, Св-АК-5, Св-АК10.

МЕДЬ и медные сплавы. Изготовление теплых полов, системы отопления или элементов декора из меди, латуни и бронзы осуществляют с помощью медной проволоки для сварки диаметром 0,8-8 мм. Она представлена в трех вариантах:

• медь и медные сплавы - Ml, MCpl, МНЖ5-1, МНЖКТ5-1-0,2-0,2;
• бронзы хромистые - БрХ0,7,  БрХНТ, БрЕЦр, БрКМц3-1, БрОЦ4-3, БрАМц9-2, БрОФ-0,15, БрАЖМц10-3-1,5;
• латунь - Л63, ЛК62-0,5.

ТИТАН и титановые сплавы. В быту данный металл применяют редко, но если возникла необходимость в его использовании и сварке, ищут проволоку из технического титана ВТ1-0, ВТ1-1 или сплава ВТ2.

СТАЛЬ. Это самый распространенный вид металла, который можно встретить повсюду, начиная от забора и каркаса сооружения и заканчивая фундаментами и инженерными сетями. На практике применяют более 75 видов стальных сплавов, и для каждого из них подобрать идеальную проволоку для сварки было бы затруднительно. Поэтому производители разделили весь сортимент сварочной проволоки, опираясь на количество добавок в химическом составе:

• углеродистые - для сварки мало- и среднеуглеродистых сталей, в которых содержание углерода не превышает 0,12 процентов - Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2;
• легированные - для низколегированных сталей, качество которых немного улучшено добавками в виде марганца, кремния и так далее - Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС;
• высоколегированные – для нержавеющей стали и других видов специальных конструкционных сталей, имеющих в составе хром, никель и иные легирующие элементы - Св-01Х18Н10, Св-04Х19Н9, Св-06Х21Н7БТ, Св-01Х19Н9, Св-08Х19Н10МЗБ, Св-06Х20Н11МЗТБ.

Конструктивные отличия

Сварка – это действительно сложный химический процесс. Малейшее нарушение технологии, и шов, который по прочности не должен уступать свариваемым поверхностям, получается с браком. Трещины, поры, а иногда и внутренние пустоты не просто портят внешний вид сварного соединения, но и могут привести к серьезным последствиям, если дело касается несущих элементов металлического каркаса.

Причиной проблем может стать окружающая среда, поскольку вода и другие содержащиеся в воздухе вещества приводят к окислению свариваемого металла. Поэтому при сварке используют защитные средства в виде поступающего из горелки газа или порошкообразного флюса, которые создают вокруг рабочей зоны защитный барьер. Он исключает контакт с атмосферным воздухом и предотвращает его негативные последствия.

Эту особенность сварочного процесса взяли на заметку производители проволоки для сварки, усложнив ее конструкцию для пользы дела. Так наравне с обычной проволокой для сварки, имеющей сплошное сечение, компания «МетПромИнтекс» выпускает проволоку порошковую, которая пользуется большим спросом у потребителей.

• Проволока сплошного сечения, изготовленная из металлов и сплавов, указанных выше, внешне не отличается от аналогичных изделий: круглая, твердая, продается в катушках и при использовании нарезается на отрезки. Она может иметь нанесенный поверх слой меди, что несколько увеличивает стоимость, но значительно улучшает свариваемость металла и качество шва.

• Проволока порошковая может иметь внешние отличия и быть одно- или двуслойной, с нахлестом или перегородками внутри. Эти конструктивные особенности нужны для того, чтобы защитить ее от деформации и не допустить преждевременного высыпания того, что содержится внутри под металлической оболочкой.

А находится там шихта - измельченные шлако- и газообразующие компоненты, которые во время сварочных работ и плавления металлической оболочки оказываются снаружи и создают вокруг кипящего металла «облако», защищающее его от внешних воздействий. Порошковая проволока маркируется соответственно - буквами ПП с указанием стали, для работы с которой она разработана, и наполнителя, который подбирают в зависимости от ситуации:

• рутиловый - эффективен при сварке узлов, деталей машин и металлоконструкций с повышенными требованиями к внешнему виду швов;
• металлопорошковый - используется для высокопроизводительной бесшлаковой сварки; 
• рутил-флюоритный - рекомендован для сварки конструкций особо ответственного назначения, эксплуатируемых в сложных климатических условиях или при значительных динамических нагрузках; 
• карбонатно-флюоритный - для сварки изделий и конструкций ответственного назначения с принудительным и полупринудительным формированием сварных швов.

Количество наполнителя в сердечнике проволоки может быть самым разным.

1 место. Больше всего его в так называемой самозащитной порошковой проволоке марок ПП-АНЗ, ПП-АН7, ППАН11, ЭПС-15/2, ЭПС-15М, СП-2, ППВ-5. Она способна сама полностью защитить место сварки, что очень удобно при создании не только горизонтальных и вертикальных швов, но и для работы в нижнем и наклонном положениях.

2 место. Сокращенное количество газообразующих компонентов содержит порошковая проволока ПП-АН8, ПП-АН10, ПП-АН12, ПП-АН9. Однако их недостаточно для стопроцентной изоляции шва от окружающей среды, поэтому используют данные марки только для сварки в среде углекислого газа и при создании швов в нижнем и наклонном положениях.

3 место. Минимум шлако- и газообразующих компонентов характерен для порошковой проволоки ПП-Х10ВЦ и ПП-Х42ВФ, предназначенной для сварки деталей из высоколегированных сталей и сплавов. Ее можно использовать только для сварки под флюсом - зернистым порошком, предотвращающим контакт зоны сварки с атмосферным воздухом.

Общие правила

• Поверхности деталей, подлежащих сварке, должны быть очищены от грязи, ржавчины и других загрязнений. В противном случае в наплавленном в области шва металле могут образоваться шлаковые включения, непровар и трещины.
• При сварке металла, поверхность которого покрыта маслом или влагой, есть риск получить газовые поры. Поэтому свариваемые детали тщательно протирают.
• Диаметр сварочной проволоки нужной марки подбирают в зависимости от толщины стыкуемых деталей: чем они значительнее, тем больше диаметр плавящихся электродов.
• Толщина проволоки для сварки влияет и на настройки сварочного аппарата. Так для проволоки диаметром 0,8-2 мм устанавливают  силу тока в пределах 70-180 А и скорость подачи проволоки 170-260 м/ч.
• Перед началом работы проволока для сварки режется на отрезки. Неиспользованный запас убирают на хранение, завернув в бумагу.