Зва́рювальні матеріа́ли (англ. welding materials) — матеріали, які використовують при зварюванні крім матеріалу заготовок. До зварювальних матеріалів належать плавкі та неплавкі електроди; зварювальні флюси, пасти та гази; присадні матеріали, припої тощо.
Зварювальні електроди
Плавкий електрод — електрод, який подається і поступово плавиться під дією власної електричної дуги і є присадним матеріалом. До плавких електродів належать: покриті електроди, звичайний (суцільного перерізу) та порошковий зварювальний дріт або стрічка без покриття.
Покриті електроди — металеві стрижні діаметром 1,6…12 мм і довжиною від 150 до 450 мм із захисним і легувальним покриттям завтовшки 0,5…3 мм. Стрижні виготовляють переважно із матеріалів, які підлягають зварюванню (сталі, міді, алюмінію, титану тощо) і бажано щоб хімічний склад електродного дроту був близький до хімічного складу зварювального матеріалу. Так мідь і її сплави зварюють дротом з міді та сплавів на мідній основі марок М1, М2 та М3. Алюміній та його сплави зварюють дротом із алюмінію та його сплавів марок АМг3 (5754), АМг5П (1557), АМг6М тощо. Стелевий зварювальний дріт виготовляється таких видів:
- низьковуглецевий дріт із вмістом вуглецю менше від 0,12 %, який використовується для зварювання низько- та средньовуглецевих і деяких низьколегованих сталей;
- легований дріт, що використовується для зварювання низьколегованих, конструкційних та теплостійких сталей;
- високолеговані дроти для зварювання хромистих, хромонікелевих, неіржавних та високолегованих сталей.
Покриття виготовляють із газоутворювальних (деревне борошно, мармур, магнезит, електродна целюлоза), шлакоутворювальних (польовий шпат, мармур, марганцева руда, кремнезем, рутил ТіО2), а також легувальних (хром, молібден, ванадій, титан та ін.) і розкиснювальних (феросплавів) речовин. За видом покриття розрізняють електроди з:
- рутиловим покриттям, є найпоширенішими, завдяки низькій токсичності, забезпечують стабільне горіння дуги та міцні шви;
- целюлозним покриттям, які мають обмежену кількість шлаку, тому втрати металу від розбризкування істотні, що зумовлює обмежене їх застосування;
- основним покриттям, які застосовують для зварювання вуглецевих та низьколегованих сталей з підвищеним вмістом вуглецю. Вони забезпечують стійке горіння дуги, та низький вміст кисню та водню в металі шва;
- кислим покриттям, які можна використовувати для зварювання металу із іржавими краями змінним і постійним струмом та отримувати якісні шви.
Електроди з покриттям застосовують для ручного дугового зварювання, непокриті зварювальні електроди у вигляді дроту, стрічки або пластини — для дугового зварювання під флюсом, електрошлакового зварювання, електрозварювання в захисних газах і газового зварювання.
Порошковий зварювальний дріт являє собою металеву оболонку, заповнену порошкоподібними газо- і шлакоутворювальними речовинами феросплавами або металами. Його застосовують для напівавтоматичного дугового та автоматичного зварювання.
Неплавкі електроди — електроди з тугоплавкого електропровідного матеріалу, який не плавиться під час зварювання. Неплавкі електроди для аргоно-дугового зварювання та плазмового зварювання виготовляють з вольфраму (з домішками оксидів ітрію, лантану, торію), для електронно-променевого зварювання використовують лантанборидні катоди, плазмове зварювання та різання виконують з використанням вольфрамових електродів та плазмоутворюючого газу (азот, кисень, аргон, повітря).
Інші матеріали
Зварювальні флюси — матеріали, які використовують під час зварювання для хімічного очищення з'єднуваних поверхонь, захисту розплавленого металу від навколишнього середовища та поліпшення якості шва. Флюси для дугового та електрошлакового зварювання і для наплавлення виготовляють переважно з оксидів, карбонатів і фторидів металів сплавленням його складових частин та подальшою грануляцією після кристалізації або безпосередньо із розплаву (плавкі флюси), а також з суміші подрібнених руд, мінералів та феросплавів і рідкого скла, що одержують у результаті змішування порошкових матеріалів із в'яжучою речовиною, грануляції і подальшого термічного оброблення (керамічні флюси).
Легкоплавкі зварювальні електроди (англ. Aluminum welding rods) являють собою ZnAl сплав із температурою плавлення близько 400 °C та незважаючи на комерційну назву призначені швидше для паяння. Для з'єднання невеликих за площею та масою деталей достатньо використовувати побутовий пропановий пальник.
Пасти для зварювання та паяння (зокрема й газового) містять борну кислоту, солі фтору, хлору. Захисні гази, що використовуються для зварювання: інертні — аргон, гелій, їх суміші, активні — вуглекислий газ, його суміш з киснем і аргоном.
Як гази для газового зварювання, паяння, наплавлення та різання застосовують кисень та паливні гази, зокрема ацетилен, який отримують при взаємодії карбіду кальцію з водою або МАПП газ (від англійського MAPP — methylacetylene-propadiene propane) — суміш із декількох рідких горючих газів, в основному з пропіну (метилацетилен), пропадієну (Allen) і пропану.
Внесок українських науковців
Від зварювальних матеріалів залежить якість зварних з'єднань, тому над їхнім удосконаленням фахівці працюють відтоді, як виникло зварювання. Від початку XX ст. інженери багатьох країн постійно удосконалюють плавкі електроди для дугового зварювання. У 1930-х роках в Інституті електрозварювання АН УРСР (Київ) створено електроди для зварювання неіржавних сталей (В. Дятлов) і розгорнуто розроблення та удосконалення складів флюсів для дугового зварювання; у 1950-х роках вперше в світі розпочато випуск флюсів для електрошлакового зварювання (Б. Патон, Г. Волошкевич, В. Підгаєцький). Київські зварювальники вперше в світі розробили активуючі флюси (А. Макара, К. Ющенко), різні типи порошкового зварювального дроту (І. Походня).
Примітки
- ДСТУ 3761.2-98 Зварювання та споріднені процеси. Частина 2 Процеси зварювання та паяння. Терміни та визначення.
- Корнієнко О. М. Зварювальні матеріали [ 20 жовтня 2020 у Wayback Machine.] // Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2001–2023. — .
- Фрумін І. І. Зварювальні матеріали [ 16 травня 2017 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
Джерела
- Петров Г. Л. Сварочные материалы Учебное пособие для вузов. — Л.: Машиностроение, 1972. — 280 с.
- Гуревич С. М. Справочник по сварке цветных металлов. — К.: Наук.думка, 1990. — 512 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zva ryuvalni materia li angl welding materials materiali yaki vikoristovuyut pri zvaryuvanni krim materialu zagotovok Do zvaryuvalnih materialiv nalezhat plavki ta neplavki elektrodi zvaryuvalni flyusi pasti ta gazi prisadni materiali pripoyi tosho Zvaryuvalni elektrodiDokladnishe Zvaryuvalnij elektrod Zvaryuvalni elektrodi z pokrittyami riznih tipiv i trimach elektrodiv vgori Marki elektrodiv zgori donizu E7018 E50A u trimachi E6010 E42 E7018 E316 16 E308L 16 Plavkij elektrod elektrod yakij podayetsya i postupovo plavitsya pid diyeyu vlasnoyi elektrichnoyi dugi i ye prisadnim materialom Do plavkih elektrodiv nalezhat pokriti elektrodi zvichajnij sucilnogo pererizu ta poroshkovij zvaryuvalnij drit abo strichka bez pokrittya Pokriti elektrodi metalevi strizhni diametrom 1 6 12 mm i dovzhinoyu vid 150 do 450 mm iz zahisnim i leguvalnim pokrittyam zavtovshki 0 5 3 mm Strizhni vigotovlyayut perevazhno iz materialiv yaki pidlyagayut zvaryuvannyu stali midi alyuminiyu titanu tosho i bazhano shob himichnij sklad elektrodnogo drotu buv blizkij do himichnogo skladu zvaryuvalnogo materialu Tak mid i yiyi splavi zvaryuyut drotom z midi ta splaviv na midnij osnovi marok M1 M2 ta M3 Alyuminij ta jogo splavi zvaryuyut drotom iz alyuminiyu ta jogo splaviv marok AMg3 5754 AMg5P 1557 AMg6M tosho Stelevij zvaryuvalnij drit vigotovlyayetsya takih vidiv nizkovuglecevij drit iz vmistom vuglecyu menshe vid 0 12 yakij vikoristovuyetsya dlya zvaryuvannya nizko ta srednovuglecevih i deyakih nizkolegovanih stalej legovanij drit sho vikoristovuyetsya dlya zvaryuvannya nizkolegovanih konstrukcijnih ta teplostijkih stalej visokolegovani droti dlya zvaryuvannya hromistih hromonikelevih neirzhavnih ta visokolegovanih stalej Pokrittya vigotovlyayut iz gazoutvoryuvalnih derevne boroshno marmur magnezit elektrodna celyuloza shlakoutvoryuvalnih polovij shpat marmur marganceva ruda kremnezem rutil TiO2 a takozh leguvalnih hrom molibden vanadij titan ta in i rozkisnyuvalnih ferosplaviv rechovin Za vidom pokrittya rozriznyayut elektrodi z rutilovim pokrittyam ye najposhirenishimi zavdyaki nizkij toksichnosti zabezpechuyut stabilne gorinnya dugi ta micni shvi celyuloznim pokrittyam yaki mayut obmezhenu kilkist shlaku tomu vtrati metalu vid rozbrizkuvannya istotni sho zumovlyuye obmezhene yih zastosuvannya osnovnim pokrittyam yaki zastosovuyut dlya zvaryuvannya vuglecevih ta nizkolegovanih stalej z pidvishenim vmistom vuglecyu Voni zabezpechuyut stijke gorinnya dugi ta nizkij vmist kisnyu ta vodnyu v metali shva kislim pokrittyam yaki mozhna vikoristovuvati dlya zvaryuvannya metalu iz irzhavimi krayami zminnim i postijnim strumom ta otrimuvati yakisni shvi Elektrodi z pokrittyam zastosovuyut dlya ruchnogo dugovogo zvaryuvannya nepokriti zvaryuvalni elektrodi u viglyadi drotu strichki abo plastini dlya dugovogo zvaryuvannya pid flyusom elektroshlakovogo zvaryuvannya elektrozvaryuvannya v zahisnih gazah i gazovogo zvaryuvannya Poroshkovij zvaryuvalnij drit yavlyaye soboyu metalevu obolonku zapovnenu poroshkopodibnimi gazo i shlakoutvoryuvalnimi rechovinami ferosplavami abo metalami Jogo zastosovuyut dlya napivavtomatichnogo dugovogo ta avtomatichnogo zvaryuvannya Neplavki elektrodi elektrodi z tugoplavkogo elektroprovidnogo materialu yakij ne plavitsya pid chas zvaryuvannya Neplavki elektrodi dlya argono dugovogo zvaryuvannya ta plazmovogo zvaryuvannya vigotovlyayut z volframu z domishkami oksidiv itriyu lantanu toriyu dlya elektronno promenevogo zvaryuvannya vikoristovuyut lantanboridni katodi plazmove zvaryuvannya ta rizannya vikonuyut z vikoristannyam volframovih elektrodiv ta plazmoutvoryuyuchogo gazu azot kisen argon povitrya Inshi materialiKomplekt baloniv dlya zvaryuvannya z MAPP gazom ta kisnem Zvaryuvalni flyusi materiali yaki vikoristovuyut pid chas zvaryuvannya dlya himichnogo ochishennya z yednuvanih poverhon zahistu rozplavlenogo metalu vid navkolishnogo seredovisha ta polipshennya yakosti shva Flyusi dlya dugovogo ta elektroshlakovogo zvaryuvannya i dlya naplavlennya vigotovlyayut perevazhno z oksidiv karbonativ i ftoridiv metaliv splavlennyam jogo skladovih chastin ta podalshoyu granulyaciyeyu pislya kristalizaciyi abo bezposeredno iz rozplavu plavki flyusi a takozh z sumishi podribnenih rud mineraliv ta ferosplaviv i ridkogo skla sho oderzhuyut u rezultati zmishuvannya poroshkovih materialiv iz v yazhuchoyu rechovinoyu granulyaciyi i podalshogo termichnogo obroblennya keramichni flyusi Legkoplavki zvaryuvalni elektrodi angl Aluminum welding rods yavlyayut soboyu ZnAl splav iz temperaturoyu plavlennya blizko 400 C ta nezvazhayuchi na komercijnu nazvu priznacheni shvidshe dlya payannya Dlya z yednannya nevelikih za plosheyu ta masoyu detalej dostatno vikoristovuvati pobutovij propanovij palnik Pasti dlya zvaryuvannya ta payannya zokrema j gazovogo mistyat bornu kislotu soli ftoru hloru Zahisni gazi sho vikoristovuyutsya dlya zvaryuvannya inertni argon gelij yih sumishi aktivni vuglekislij gaz jogo sumish z kisnem i argonom Yak gazi dlya gazovogo zvaryuvannya payannya naplavlennya ta rizannya zastosovuyut kisen ta palivni gazi zokrema acetilen yakij otrimuyut pri vzayemodiyi karbidu kalciyu z vodoyu abo MAPP gaz vid anglijskogo MAPP methylacetylene propadiene propane sumish iz dekilkoh ridkih goryuchih gaziv v osnovnomu z propinu metilacetilen propadiyenu Allen i propanu Vnesok ukrayinskih naukovcivVid zvaryuvalnih materialiv zalezhit yakist zvarnih z yednan tomu nad yihnim udoskonalennyam fahivci pracyuyut vidtodi yak viniklo zvaryuvannya Vid pochatku XX st inzheneri bagatoh krayin postijno udoskonalyuyut plavki elektrodi dlya dugovogo zvaryuvannya U 1930 h rokah v Instituti elektrozvaryuvannya AN URSR Kiyiv stvoreno elektrodi dlya zvaryuvannya neirzhavnih stalej V Dyatlov i rozgornuto rozroblennya ta udoskonalennya skladiv flyusiv dlya dugovogo zvaryuvannya u 1950 h rokah vpershe v sviti rozpochato vipusk flyusiv dlya elektroshlakovogo zvaryuvannya B Paton G Voloshkevich V Pidgayeckij Kiyivski zvaryuvalniki vpershe v sviti rozrobili aktivuyuchi flyusi A Makara K Yushenko rizni tipi poroshkovogo zvaryuvalnogo drotu I Pohodnya PrimitkiDSTU 3761 2 98 Zvaryuvannya ta sporidneni procesi Chastina 2 Procesi zvaryuvannya ta payannya Termini ta viznachennya Korniyenko O M Zvaryuvalni materiali 20 zhovtnya 2020 u Wayback Machine Enciklopediya suchasnoyi Ukrayini red kol I M Dzyuba ta in NAN Ukrayini NTSh K Institut enciklopedichnih doslidzhen NAN Ukrayini 2001 2023 ISBN 966 02 2074 X Frumin I I Zvaryuvalni materiali 16 travnya 2017 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 DzherelaPetrov G L Svarochnye materialy Uchebnoe posobie dlya vuzov L Mashinostroenie 1972 280 s Gurevich S M Spravochnik po svarke cvetnyh metallov K Nauk dumka 1990 512 s