ИнтергазПроизводство и продажа технических газов

г.Хабаровск, ул. Алеутская, 29

(4212) 61-92-91, 8-909-879-98-00

Схема проезда | Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сравнение качества сварных швов, наплавленных в среде аргона, углекислого газа и кислорода

Испытания сварных швов на технологическую прочность производили на специальной машине ММИ-2, сконструированной на кафедре сварки Могилёвского машиностроительного института, по методике количественной оценки прочности металла шва в процессе кристаллизации, разработанной в МВТУ им. Баумана. В качестве критерия оценивающего сопротивляемость металла шва образованию трещин, принята максимальная величина и темп нарастающих внутренних пластических деформаций, которые металл может выдержать в процессе сварки без разрушения.

Испытания проводились наплавкой валика на специальные образцы по ГОСТ 26389-84 типа 2, предварительно закреплялись в захватах испытательной машины. Растяжение образцов с определённой скоростью начиналось в тот момент, когда дуга пересекала стык пластин. Величина растяжения, которое длилось 4,4-18 сек, определялось с помощью индикаторной головки с точностью 0,01 мм.

 

После остывания образец извлекался из зажимов машины и разрушался (если не произошло разрушение образца в зажимах машины). Визуально по излому определялось наличие кристаллизационных трещин в корне шва.

Критерием стойкости металла шва против кристаллизационных трещин являлась критическая скорость растяжения образцов, выше которой в шве начинали образовываться трещины. Трещины которые выходили на поверхность шва имели ярко выраженные цвета побежалости. Трещины, которые не выходили на поверхность имели серый цвет без металлического блеска.

Испытаниям подвергался металл, наплавленный Св08Г2С с различной газовой защитной атмосферой. Режимы сварки приведены в таблице 3.

Таблица 3. Режимы сварки при испытаниях на технологическую прочность

Сварочная

Защитный газ

Диаметр

 

 

 

п/п

проволока

 

проволоки

,мм

Iд.А

Uд. в

Примечание

1

СВ08Г2С

С02

1.6

370 - 400

29-31

Обратная

 

 

 

1,2

250-275

28-29

полярность

2

СВ08Г2С

С02+20 %02

1,6

370-400

29-31

Обратная

 

 

 

1,2

250-275

28-29

полярность

3

СВ08Г2С

Аг

1,6

370-400

29-31

Обратная

 

 

 

1,2

250-275

28-29

полярность

 

4

СВ08Г2С

Аг+5%02

1 6

370-400

29-31

Обратная

 

 

 

1.2

250-275

28-29

полярность

5

СВ08Г2С

Аг+20 %С02

1,6

370-400

29-31

Обратная

 

 

 

1 2

250-275

28-29

полярность

 

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что наименьшей склонностью к образованию горячих трещин обладает металл швов, выполненных в окислительных защитный смесях на основе аргона с добавками 5 % кислорода, аргона с добавками 20 %двуокиси углерода. Так начало образования мелких трещин при сварке в смеси аргона с 20 % двуокиси углерода, аргона с 5 % кислорода, в чистом аргоне соответствует скорости растяжения 19,5; 15,9; 14,5 мм в минуту для проволоки диаметром 1,2 мм и соответственно 17,9; 15; 13 мм минуту для проволоки диаметром 1,6 мм. Начало образования единичных трещин при сварке в двуокиси углерода и смеси двуокиси углерода с 20 % кислорода соответствует скорости растяжения 11,5; 12 мм в минуту для проволоки 1,6мм (рис.4.4) и 12,5; 12,9 мм в минуту для проволоки диаметром 1,2 мм

Неодинаковая стойкость металла швов, выполненных в различных окислительных средах объясняется отличием в форме провара основного металла. Например при сварке в смеси аргона с кислородом или двуокисью углерода на оптимальных режимах сварки по центру шва наблюдается увеличение глубины проплавления, т.е. корень шва имеет клиновидную форму, что при сварке в чистом аргоне на этих режимах не наблюдается.

При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей склонность металла к образованию горячих трещин, в первую очередь зависит от содержания в нем серы и марганца, определяющих в значительной степени количество, состав, свойства и форму сульфидной фазы. Увеличение содержания кислорода (окислов) в сульфидной фазе повышает ее поверхностное натяжение, что способствует ее выделению в кристаллизирующемся металле в шаровидной форме, слабо влияющей на склонность металла к образованию кристаллизационных трещин. При отношении в металле швов 0/S> 1,5 оксисульфидная фаза выделяется на границах столбчатых кристаллов в шаровидной форме, а при 0/S< 0,7 - в пленочной (пластинчатой) форме. При этом горячие трещины в металле швов обнаруживаются только вдоль пленочных выделений оксисульфидной фазы.

Результаты определения и сопоставления склонности к образованию горячих трещин металла однослойных швов, выполненных проволоками различного диаметра, показали, что повышение силы тока увеличивает склонность к образованию горячих трещин металла в связи с повышением доли основного металла в металле шва. Чем меньше допя участия основного металла в металле шва, тем меньше перейдет серы из металла в сварной шов.

В связи с этим в защитной газовой среде (шве) можно снизить содержание кислорода, что наилучшим образом реализуется в смеси аргона с 20 % двуокиси углерода. При старке в смеси аргона с 20 % двуокиси углерода в металле шва содержится около 0,04 % кислорода. По ГОСТ 19282-73 в низколегированных сталях, и по ГОСТ 1050-74 в углеродистых качественных конструкционных сталях содержится до 0,025 % серы. Если рассмотреть соотношение кислорода и серы, то можно сделать вывод, что величина 0/S= 0,04/0,025 = 1.6 является достаточной для существования оксисульфидной фазы, выделяющейся на границах столбчатых кристаллов в шаровидной форме. Этим и обеспечивается повышенная устойчивость сварных швов против образования горячих трещин при использовании смеси аргона с 20 % двуокиси углерода.

Источник: http:// svarschik .by