Сварка полуавтоматом самозащитной порошковой проволокой

Основные характеристики и достоинства

Проволока с порошком является бесконечным электродом, в котором роль обмазки выполняет состав внутри металлической трубки. Порошковая сварка производится под флюсом без применения дополнительных установок для его подачи. Внутри металлической трубки находится смесь измельченного железа, его окислом, фосфатов, хрома и другие компоненты, которые:

• стабилизируют температуру в ванной и вокруг дуги до оптимальной для конкретного материала;
• способствуют смешиванию расплавленного металла деталей и электрода;
• равномерно закрывают по всей ширине шов от контакта с кислородом и азотом;
• делают кипение ванны ровным, без брызг;
• позволяют увеличить скорость сварки деталей.

Порошковыми проволоками можно производить наплавку деталей по поверхности и сварку в любом пространственном положении в условиях специально оборудованного места и в поле.

Активированная проволока

Для сварки в газовой среде применяется специальная проволока, которая называется активированной. Она содержит соли щелочноземельных и щелочных металлов, которые легко ионизируются.

Оболочка проволоки выполнена из стали Св08Г2С, которая имеет большую толщину по сравнению с порошковой проволокой, а внутри находится указанный порошок-наполнитель в количестве, не превышающем 7% от веса оболочки. Это позволяет стабилизировать горение дуги и формировать качественный шов в процессе сварочных работ.

Подробные сведения о составе

Наружный корпус – цилиндр делается из пластичной низкоуглеродистой стали. Внутри него специальная смесь, в состав которой входит:

• шихта газообразующая и шлакообразующая;
• раскислители;
• стабилизирующие элементы;
• легирующие компоненты.

В качестве шихты используют марганец, никель, рутиловый концентрат, мраморный порошок. В материал для сварки легированных, нержавеющих сталей добавляют хром, алюминий, медь и другие вещества, используемые для легирования сталей. Для стабилизации ванны используют порошок железа.

Кроме этого в зависимости от назначения проволоки, в состав порошка вводят магнезит, плавиковый шпат.

При работе с тугоплавкими материалами используют проволоку, содержащую графит и алюминиевый порошок, повышающие температуру в ванне и вокруг дуги.

Лучшие производители

Сегодня даже самый непривередливый покупатель знает какой фирмы товар лучше купить. В нашем случае «Имя» производителя также имеет большое значение. Тем более, что производителей на современном рынке достаточно много и это несколько осложняет выбор. Нас интересует только качественный товар, поэтому познакомимся с лучшими производителями из разных стран.

Россия

Барс

Присадочные материалы этой торговой марки производит компания Barsweld с 2008 года. По характеристикам конечного продукта они составят конкуренцию любому европейскому производителю. В ассортименте компании различные виды расходников, в том числе: нержавеющие, алюминиевые, медные, омедненные, порошковые. Современное оборудование из Европы обеспечивает высокое конечное качество продукта.

ЧЗСМ

В 2012 году начался выпуск присадочных прутков на Череповецком заводе сварочных материалов. Сегодня это один из лидеров среди отечественных производителей, оснащенный самым современным оборудованием и персоналом высокой квалификации. Ассортимент марок и диаметров достаточно широк.

Свармонтажстрой (СМС)

Российская компания из г. Долгопрудный в Подмосковье. Производит сплошную проволоку на уровне мировых стандартов. Товар пользуется повышенным спросом у судостроителей, на предприятиях машиностроения и у моторостроителей, на предприятиях энергетического комплекса и т.д. Система контроля и управления качеством основывается на выполнении положений международного стандарта ISO 9001:2015. В ассортименте два варианта: омедненная и Ультра (без покрытия, с улучшенными характеристиками поверхности).

Судиславский завод сварочных материалов

Производство развернуто в Судиславском районе Костромской области. Основное направление деятельности – изготовление электродов. В 2011 году на заводе введена в строй технологическая линия по производству проволоки двух типов:

• омедненной, полированной с графитовым покрытием, диаметром от 0,8 до 1,6 мм для работ в газовой среде;
• омедненной для разных марок стали, диаметром от 2,0 до 5,0 мм, для сварки с флюсом.

Продукция компании пользуется повышенным спросом

Китай

Прутки китайского производства пользуются повышенным спросом ввиду приличного качества и бюджетной цены. На рынке присутствует значительное количество китайских производителей. Познакомимся с некоторыми из них.

DEKA

Компания производит и поставляет на рынке недорогие и качественные сварочные расходные материалы собственного производства. Ее товар предназначен для полуавтоматов и аргонных аппаратов.

Farina

Компания занята производством проволоки для соединения деталей из низколегированных и углеродистых сталей. Материал востребован в различных отраслях промышленности. Расходник от Farina отличается низкой стоимостью стабильной толщиной, быстрым розжигом дуги. Для сохранения рабочих качеств товара в период длительной транспортировка применяется герметичная упаковка.

Швеция

ESAB

Мировой лидер в производстве сварочных материалов имеет шведское происхождение. Его продукция пользуется повышенным спросом сварщиков во всем мире. Ассортимент марок чрезвычайно широк. Особым спросом пользуется полированная проволока от ESAB. Компания владеет более чем двумя десятками заводов в странах Европы, Азии, Америки.

Elga

Шведская компания. На рынке с 1938 года. В ассортименте все типы присадочных материалов. Продукция фирмы применяется в основном для сборки ответственных конструкций. Оборудование завода самое современное. Имеется исследовательский центр и лаборатория, где разрабатываются новые технические решения.

Италия

Quattro Element

ПРоизводитель известен надежной и качественной продукцией и широким ассортиментом, включающим нержавеющие, флюсовые, алюминиевые и омедненные присадочные прутки. По мнению сварщиков, некоторые из них являются лучшими в мире.

Novofil S.r.L.

Компания по праву считается одним из мировых лидеров в производстве проволоки для работы с низколегированными, малоуглеродистыми, алюминиевыми изделиями. Производятся материалы с медным и бронзовым покрытием. Качество продукции неизменно высокое.

США

Lincoln Electric

Товары для полуавтоматической сварки от этой американской компании гарантируют, стабильную дугу, высокую производительность. Пользуются повышенным спросом у мастеров во всем мире.

Hobart Brothers

Повышенным спросом пользуются сплошные, порошковые и алюминиевые присадочные прутки американской фирмы Hobart Brothers. Продвижением своей продукции на мировом рынке занимаются исключительно менеджеры компании в торговых представительствах по всему миру.

Принципы классификации

По форме оболочки различают трубки из металлического листа:

• круглые, с краями соединенными встык;
• с загибами типа замка;
• многослойные.

По применению защитной среды различают ПП – газозащитные, порошковые проволоки для сварки в среде газа и ПС – самозащитные, не требующие дополнительных расходных материалов.

Кроме указания типа проволоки, в маркировке применяется буквенное обозначение пространственного положения шва, которое выполняется данным электродом.

Марки стали в маркировке не отражаются, их надо смотреть в технических характеристиках на каждый вид порошковой проволоки.

Газозащитная

Газозащитная проволока требует закрытия сверху сварочной ванны. Для этого используется аргон или другой инертный газ. Применяется для сварки углеродистых, низколегированных сталей. Имеет положительные технические характеристики и достоинство перед другими электродами:

• стабильная дуга;
• шлак легко выходит на поверхность;
• нет пористости;
• низкое разбрызгивание;
• шлак легко отделяется.

ПП отличается глубоким проплавлением. Применяется для создания стыковых, угловых и нахлесточных соединений при создании металлоконструкций, трубопроводов.

Самозащитная

Для работы в любом пространственном положении шва в полевых условиях подходит самозащитная проволока для полуавтомата. Она не требует никаких дополнительных расходных материалов. При работе образуется над ванной облако из расплавленной газообразующей шихты. На шов ложится ровный слой флюса, широкой полосой полностью закрывая горячий стык.

ПС применяют для сварки вне оборудованных мест, на улице для сварки легированных сталей, нержавейки, цветных сплавов и чугуна. А также для паек различных деталей из алюминия и его сплавов. Нержавейка сваривается электродами с высоким содержанием в сердечнике хрома, никеля и ферромарганца.

Что лучше – сварочная проволока или электроды

В обоих случаях эти материалы дают возможность сделать прочный и качественный шов. Так или иначе, сварочная проволока во время сварки, по сути, играет роль электрода.

Тем не менее, методы работы с этими материалами разные:

• Электродные стержни имеют обмазку и обеспечивают легирование металла шва не только за счет металла стержня, но и посредством 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 вестись в труднодоступных местах – непосредственно на строительной площадке, что невозможно или затруднительно в случае со стационарными автоматами.

Все же, в некоторых видах работ необходимо использование именно сварочной проволоки. Например, при сварке нержавеющих металлов, которая сама по себе достаточно трудоемка. Только проволока позволит достичь идеального и точного шва в сварке отвесных конструкций.

В отличие от электродов, проволоке не нужна предварительная прокалка, что ускоряет процесс и не требует дополнительного оборудования. К тому же, этот материал гораздо дешевле электродов с обмазкой.

Нужно помнить, что точный выбор присадки может потребовать обширных знаний. Перед началом работ нужно изучить все особенности материала, проверить сроки годности сварочной проволоки и, если нужно, проконсультироваться с более опытными сварщиками.

Особенности производства

Для производства порошковой проволоки лист толщиной 1,18 – 0,25 мм режут вдоль на полосы. Отдельно заготавливают наполнитель, смешивая все компоненты сердцевины в определенных пропорциях.
Изготовление проволоки происходит в несколько этапов на одной установке.

1. Очистка полосы от грязи, масла окалины и влаги в начале станка.
2. Легкая продольная деформация трубы с образованием полукруга.
3. Заполнение полосы порошком.
4. Соединение торцов, образование трубки с флюсом.
5. Калибровка соединения и самого профиля. Создание правильного круглого сечения.

В современном сварочном производстве больше всего используют сварочную полосу из низкоуглеродистых сталей.

При изготовлении проволока не состыковывается и прокатывается на длину полосы. На катушке должен быть один цельный кусок.

Для удаления влаги и масла с поверхности ПП и ПС, катушку следует поместить в печь перед установкой на аппарат. Выдерживать 2 часа при температуре 230 – 250⁰.

Конструкции порошковых проволок.

Из применяющихся конструкции порошковых проволок (рис. 4) наиболее распространены проволоки трубчатой конструкции (а, б, в ). Введение части оболочки внутрь сердечника (г, д, е, ж, з ) обеспечивает более равномерное плавление его и более эффективную защиту металла от воздуха.

Рис. 4. Конструкции порошковой проволоки

Влияние конструкции проволоки на особенности ее плавления и свойства швов рассматривается ниже.

Описание популярных марок

При сварке металлоконструкций и трубопроводов на строительной площадке чаще других используется марка ПП-АН11 или аналогичная ей по характеристикам ПП-АН7. При изготовлении используется лента толщиной 0,18 мм. В составе шихты шлакообразующие элементы.

Режим сварки используется полуавтоматический, ток с обратной полярностью. Защитный газ аргон и гелий или их смесь.

Когда условный потолок переходит через вертикаль в пол, например при сварке труб непрерывным швом, и ответственных конструкций, специалисты рекомендуют для низкоуглеродистых сталей марку ПП-АН19. При сварке количество шлака значительно больше. Он хорошо удерживается на вертикали и потолке.

Нержавеющий металл соединяют с помощью ПП-2ВДСК, в сердцевине которого в большом количестве присутствует никель. Защитная среда – инертные газы.

Инструктор сварщиков-водолазов бригады ремонта подводной части корпусов кораблей Киреев Д. В.: «Для сварки под водой применяют ПС со специальным составом, изготовленную по ГОСТ 5278-74. Порошок содержит до 24% алюминиевого порошка, 6% графита до 75% окиси железа – окалины. Графит обеспечивает устойчивую дугу при малых токах. Алюминий усиливает экзотермический эффект, не давая окружающей воде проникнуть в ванну. Окиси железа расплавляются, и создают шлаковую защиту. При прямой полярности можно производить резку под водой».

Порошковая проволока для наплавки: марки, основные параметры и размеры

Марки порошковых наплавочных проволок по ГОСТ 26101-84 (в скобках — старое обозначение, курсив — марки добавленные изменением № 1):

ПП-Нп-200Х12М (ПП-АН103), ПП-Нп-200Х12ВФ (ПП-АН104), ПП-Нп-90Г13Н4 (ПП-АН105), ПП-Нп-10Х14Т (ПП-АН106), ПП-Нп-18Х1Г1М (ПП-АН120), ПП-Нп-30Х5Г2СМ (ПП-АН122), ПП-Нп-200Х15С1ГРТ (ПП-АН125), ПП-Нп-30Х4Г2М (ПП-АН128), ПП-Нп-25Х5ФМС (ПП-25Х5ФМС), ПП-Нп-25Х5ФМСТ (ПП-АН130), ПП-Нп-30Х4В2М2ФС (ПП-АН132), ПП-Нп-10Х17Н9С5ГТ (ПП-АН133), ПП-Нп-250Х10Б8С2Т (ПП-АН135), ПП-Нп-10Х15Н2Т (ПП-АН138), ПП-Нп-30Х2М2ФН (ПП-АН147), ПП-Нп-200ХГР (ПП-АН160), ПП-Нп-40Х4Г2СМНТФ (-), ПП-Нп-100Х4Г2АР (-), ПП-Нп-80Х20Р3Т (ПП-АН170), ПП-Нп-150Х15Р3Т2 (ПП-АН170М), ПП-Нп-350Х10Б8Т2 (-), ПП-Нп-35В9Х3СФ (ПП-3Х2В8), ПП-Нп-45В9Х3СФ (ПП-4Х2В8), ПП-Нп-14ГСТ (ПП-ТН250), ПП-Нп-19ГСТ (ПП-ТН350), ПП-Нп-50Х3СТ (ПП-ТН500), ПП-Нп-35Х6М2 (ПП-8-ЖН), ПП-Нп-12Х12Г12СФ (ПП-35-ЖН).
Классификация порошковых наплавочных проволок по точности изготовления (классы)

Условное обозначение проволоки в соответствии с конструкцией

Условное обозначение проволоки в соответствии со способом наплавки

Пример условного обозначения порошковой наплавочной проволоки марки ПП-Нп-80Х20Р3Т, трубчатой стыковой, самозащитной, диаметром 3,2 мм, 1-го класса:

ПП-Нп-80Х20Р3Т-Т-С-3,2-1 ГОСТ 26101-84

ПП — проволока порошковая, Нп — наплавочная. Первая цифра — средняя массовая доля углерода в наплавленном металле в сотых долях процента. Цифры за буквенными обозначениями — средняя массовая доля элемента в процентах. Отсутствие цифры означает, что средняя массовая доля элемента не более 1,0%. При содержании кремния менее 0,8% и марганца менее 0,1% буквенное обозначение не проставляется.

Марки порошковых наплавочных проволок: соответствия конструкциям, способам наплавки и диаметрам (рекомендуемые).

В начало

Сущность дуговой порошковой сварки

При сварке порошковой и самозащитной проволокой плавится корпус и металлический порошок, входящий в состав наполнителя. Они заполняют шов, соединяясь с расплавленным металлом кромок деталей.

Содержащийся внутри флюс плавится и закрывает ванну от окисления и соединения с азотом. В самозащитной проволоке он полностью закрывает шов, замедляя скорость остывания металла и давая возможность выйти на поверхность шлакам, газам, влаге. Сверху формируется прочная корка по всей ширине шва, которая легко удаляется в холодном состоянии.

Техника и некоторые ее недостатки

Сварочной проволокой порошковой варят на полуавтоматах и применяют на автоматических линиях. Расходный материал с постоянной скоростью подается в зону сварки. Дуга подогревает ванну и распределяет равномерно расплав бесконтактным способом – не касаясь краев соединяемых деталей.

Процесс сваривания производится переменным током, полярность обратная. Качество шва соответствует ГОСТ 26271-84. Равномерная подача проволоки, и стабильная дуга позволяет выполнять любые швы по сложности, положению и длине без стыков. Производительность работ в 2 – 4 раза выше, чем при работе цельной проволокой.

ПП отлично варят детали, но имеют и недостатки:

• относительно высокая стоимость;
• узкая специализация каждой марки расходного материала;
• сложно сваривать листы толщиной до 1,5 мм;
• низкая вязкость и пластичность, при перегибе проволока ломается;
• подача осуществляется специальными роликами с уменьшенным сжатием только;
• используется только тянущий механизм на ручке.

При сварке самозащитной проволокой, под флюсом плохо видно сварочную ванну. Затраты на порошковую сварку оправдывают себя при наложении длинных швов. При сварке коротких участков остается много отходов.

Применение порошковой проволоки на полуавтоматах значительно повышает производительность и качество шва. Для домашнего использования с малым объемом работ она обходится дорого. В мастерских и на производстве, где надо варить хорошо и быстро, можно обойтись усилиями сварщиков с низкими разрядами, не приглашая дорогих специалистов.

Методы испытаний. Упаковка. Гарантии на проволоку

Методы испытаний порошковой проволоки

Твердость наплавленного металла определяют по методу Роквелла (ГОСТ 9013-589) или методу Бринелля (ГОСТ 9012-59). Принимается среднеарифметическое значение не менее трех измерений.

Для проверки: относительного расхода проволоки, химического состава и твердости наплавленного металла наплавка выполняется на пластины из стали марки Ст3пс или Ст3кп, или Ст3сп по ГОСТ 380-71.

Размер пластины — не менее 69 х 150 мм, толщина не менее 14 мм. Наплавка выполняется валиками шириной 12-18 мм, длиной 100-120 мм для проволок:

• типа С и Г — в три слоя;
• для проволок тип Ф — в четыре слоя,

на постоянном токе обратной полярности («минус» на образце), режимы — таблица 4.

Наплавленный металл обрабатывается шлифованием.
Таблица 4 — Режимы наплавки порошковой проволокой при испытаниях. Относительный расход порошковой наплавочной проволоки

Упаковка порошковой проволоки

Масса партии проволоки должна быть от 100 до 20 000 кг.

Проволока поставляется:

• в мотках (должна состоять из одного отрезка);
• на барабанах или катушках по ГОСТ 25445-82.

Размеры мотков порошковой проволоки