Как выбрать проволоку для сварки

В быту проведение сварочных работ требуется не часто, в отличие от производственной сферы, где сварка является неотъемлемой частью процесса. Тем не менее, при возникновении потребности варить что-нибудь, возникает также вопрос, как это сделать, с помощью какого агрегата, какие расходники нужны. Выбор способа сварки и расходных материалов напрямую зависит от того, какие материалы необходимо сварить между собой. Например, для сварки тугоплавких и цветных металлов приходится использовать сварочную проволоку, но не лишь бы какую, а под каждый случай подбирается свой вид. Нередко вопрос, как выбрать проволоку для сварки, ставит в тупик начинающего сварщика или мастера, который пользуется аппаратом недавно. В данной статье поговорим о том, какая бывает сварочная проволока и как ее подбирать под те или иные случаи.

1. Маркировка сварочной проволоки
2. Виды сварочной проволоки
   • Присадочная проволока для сварки
   • Порошковая проволока для сварки
3. Проволока для сварки стали
4. Проволока для сварки алюминия
5. Проволока для сварки нержавейки
6. Проволока для сварки меди
7. Проволока для сварки чугуна  и сплавов никеля
8. Проволока для сварки титана
9. Диаметр сварочной проволоки

Маркировка сварочной проволоки

Для сварочной проволоки самое главное – это химический состав, именно он является определяющим при выборе. Узнать его можно, прочитав маркировку на изделии отечественного производства, которая соответствует ГОСТ 2246-70, или зарубежную маркировку по стандартам AWS.

Так как в странах СНГ производство сварочной проволоки налажено очень хорошо, разберем сначала обозначения на изделиях отечественного производства. Для начала расшифруем буквенные обозначения:

Пример: СВ-08Г2С означает,

• СВ – сварная проволока;
• 08 – массовая доля легированных элементов в составе проволоки. В данном случае проволока содержит 0,08 % углерода;
• Г – в составе есть марганец;
• 2 – не более 2 % указанного перед цифрой элемента. В данном случае не более 2% марганца;
• С – в составе есть кремний. В данном случае после обозначения «С» не стоит цифра, это значит, что кремния в составе меньше 1%, но более 0,5 %.

Пример: СВ-06Х21Н7БТ означает Сварочная проволока, в составе которой 0,06 % углерода, 21 % хрома, 7 % никеля, легированная ниобием и титаном.

Пример: СВ-08Х19Н10МЗБ означает Сварная проволока, в составе которой 0,08 % углерода, 19 % хрома, 10 % никеля, 3 % молибдена, легирована ниобием.

Иногда в маркировке по современным стандартам алюминий обозначается буквой «А».

Пример: СВ-А97 – сварочная проволока, состоящая на 99,97 % из алюминия.

Пример: СВ-АК5 – сварочная проволока, состоящая на 95 % из алюминия и 5 % кремния.

Для заказа той или иной проволоки необходимо точно указывать маркировку. К сожалению, международные стандарты не так просто прочитать, как ГОСТовские, поэтому если не нашли нужную проволоку отечественного производства, обратитесь к специалисту, чтобы он вам подобрал зарубежный аналог.

Виды сварочной проволоки

Всего существует порядка 77 марок сварной проволоки отечественного производства, которые можно разделить на 3 основных категории:

Таким образом, проволока делится по области применения: одна используется для низколегированных сталей, другая – для углеродистых, третья – для сварки цветных металлов или сварки под флюсом.

Например, рассматриваемая выше проволока СВ-08Г2С является легированной, так как в ее состав входит более 2,5 % легирующих металлов: 2 % марганца и более 0,5 % кремния.

Присадочная проволока для сварки

Сварочная проволока является так называемым присадочным материалом. В процессе сварки двух элементов проволока подводится к месту шва и плавится вместе с кромками металлов, заполняя шов. Таким образом, присадочная проволока служит материалом, который восполняет потери на разбрызгивание металла при сварке. Помимо проволоки в качестве присадочного материала можно использовать присадочные прутки и ленты.

Основное требование при выборе присадочной проволоки – у нее должен быть максимально такой же химический состав, что и у свариваемых материалов. Например, необходимо обратить внимание на содержание углерода. От количества данного элемента зависит пластичность шва. Негативными примесями считаются сера и фосфор. Для обеспечения качественного надежного шва и длительного срока эксплуатации изделия состав присадочной проволоки должен быть максимально приближен к составу свариваемых металлов.

Второе требование – температура плавления присадочной проволоки должна быть немного ниже или такой же, как у свариваемых металлов. Обратите внимание на то, когда начинает плавиться проволока, если это происходит позже, чем у свариваемых металлов, то крайне велика вероятность, что металл на свариваемых элементах прожжется. И конечно, немаловажно, чтобы плавление происходило равномерно, тогда шов получится аккуратным (без дефектов) и более прочным. Если же температура плавления подобрана неверно, это грозит появлением трещин в сварочном шве, высокой зашлакованностью шва, разбрызгиванием металла кромок, и что самое худшее – наличием скрытых полостей внутри сварочного шва.

Общие требования к присадочной проволоке:

• Толщина присадочной проволоки должна соответствовать толщине свариваемых элементов.
• Проволока должна быть чистой, без окалины, ржавчины, следов масла или краски, других загрязнений.
• Проволока должна плавиться равномерно, не разбрызгиваясь.
• Получившийся сварной шов должен быть ровным, без трещин и пор в металле.

Чаще всего присадочная проволока используется при сварке в среде защитных газов, которые обеспечивают чистый и надежный шов, защищая сварочную ванну от кислорода. В качестве защитных газов можно использовать аргон, гелий, углекислый газ или смеси аргона и углекислого газа.

Проволока для аргонодуговой сварки цветных металлов должна иметь схожий состав. Например, для сварки алюминия используется проволока СВ-97, СВ-А85, СВ-АМц или ее зарубежные аналоги ER 1100 (OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)). Данные материалы устойчивы к химическому и атмосферному воздействию, применяются два сваривания изделий из чистого алюминия или его пластичных сплавов (АД1, АМц).

Проволока для сварки полуавтоматом низколегированных сталей является лидером рынка расходных материалов для сварки, так как подавляющее большинство изделий из стали относятся к данной категории. Самой распространенной присадочной проволокой является уже известная нам СВ-08Г2С, которая производится как в обычном варианте – без покрытия, так и омедненной – с антикоррозионной защитой. Использование проволоки с антикоррозионной омедненной защитой делает изделие более качественным, дуга в процессе сварки горит более устойчиво, медный наконечник расходуется медленнее.

В процессе сварки присадочными проволоками используется флюс. Вещества под названием «флюсы» дают возможность сделать структуру шва максимально идеальной, защитив тем самым металл в районе шва от преждевременного разрушения. Благодаря флюсам поверхность металла в сварочной зоне бывает ровной и гладкой, а степень растяжимости металла в зоне сварочного шва высокой. Все это делает изделие более надежным и долговечным.

В качестве флюса используются:

• Борная кислота.
• Бура.
• Окислы кремния.
• Сера.

Чаще всего присадочная проволока продается в бухтах. Перед использованием ее необходимо выпрямить и разрезать на отрезки необходимой длины. Если проволока долгое время не будет использоваться, то ее необходимо защитить, обернув катушку специальной водонепроницаемой бумагой.

Порошковая проволока для сварки

Для усовершенствования процесса сварки в полевых условиях или открытых помещениях используют так называемую порошковую проволоку. Это дает возможность выполнять качественные швы, при этом затрачивая меньше сил и времени на механизацию процесса и очистку материала от брызг. Данный вид проволоки делится на два подвида: газозащитная порошковая проволока и самозащитная порошковая проволока.

Порошковая газозащитная проволока предназначена для сварки полуавтоматом и автоматом низколегированных и углеродистых сталей в среде защитного газа: углекислого газа или его смесях с аргоном.

Благодаря высокому проплавлению такую проволоку можно использовать для сварки угловых, нахлесточных и стыковых соединений практически за один проход. Преимуществами порошковой газозащитной проволоки являются низкий уровень разбрызгивания, шлаковая корка легко отделяется, высокую сопротивляемость пористости и нежелательным шлаковым включениям, стабильный струйный перенос.

Порошковые газозащитные проволоки делятся на такие типы:

Новые виды такой проволоки дают возможность достичь идеальной формы шва, низкого разбрызгивания, высокой скорости ведения шва, высокого коэффициента наплавления и малого дымления, если использовать их для сварки в защитных смесях с большим содержанием аргона.

Порошковая самозащитная проволока еще называется флюсовой или просто самозащитной. Ее сердечник содержит в себе все необходимые шлакообразущие, защитные и деоксидирующие присадки. В итоге отпадает необходимость использовать баллонный газ. Это значительно облегчает задачу, так как с использованием газа связано очень много проблем и опасностей. Порошковая проволока позволяет избежать ряда хлопот с хранением, аттестацией баллонов газа, их заправкой и перемещением с места на место.

Если при обычной сварке полуавтоматом защитная ванна образовывалась с помощью газового потока, который выходил из сопла горелки, то проволока для сварки без газа позволяет создать защиту другим способом – в процессе сварки испаряется флюс, находящийся в сердечнике проволоки, и образует защитный пузырь непосредственно в месте сварки. Его невозможно смыть потоком воздуха, поэтому такие проволоки применяются для сварки на открытом воздухе при сильном ветре.

Преимущества порошковой самозащитной проволоки:

• Открытая дуга. Это дает возможность оператору следить за происходящим и перенаправлять наплавляемый металл.
• Гарантированно идеальный состав шва.
• Сваривать можно в любых положениях.
• Компактность оборудования, нет необходимости использовать баллоны с газом, а также оборудование для подачи газа и флюса.
• Специальное покрытие проволоки смазкой дает возможность противостоять механическому давлению роликов, которые подают материал в зону сварки.

Для наплавления открытой дугой используются проволоки диаметром 2,0 – 3,0 мм, а для наплавления под флюсом – диаметром 3,6 мм. Для сварки крупногабаритных изделий применяют проволоку диаметром 5,0 мм.

Технология сварки с использованием самозащитной проволоки не отличается от технологии с применением сплошной сварочной присадочной проволоки. Единственное ограничение – полуавтомат для сварки должен иметь режим No Gas.

Проволока для сварки стали

Омедненная проволока СВ-08Г2С используется для сварки трубопроводов, котлов, изделий из конструкционной стали, а также емкостей, которые в процессе эксплуатации будут находиться под высоким давлением. Также она хорошо себя зарекомендовала при работе с тонким металлом и сварке в любом положении. Устойчивость данной проволоки к растяжению находится в диапазоне 900 – 1350 МПа.

В приведенной ниже таблице указаны марки сварочной проволоки, которую можно использовать для сварки стали в условиях защиты газом – аргоном, углекислым газом или смеси этих газов.

Таблица 1. Проволока для сварки стали в защитных газах.

Проволока для сварки алюминия

Для сварки алюминия и его сплавов используется проволока, состоящая из чистого алюминия или с добавлением магния и кремния в зависимости от состава сплава, который сваривается. Чаще всего изделия бывают из алюминия (99%), алюминиево-магниевого сплава (4,8 – 6% магния и остальное алюминий) и алюминиево-кремниевого сплава (95% алюминия и 5% кремния). Для каждого из них подбирается своя проволока, это можно легко увидеть из таблицы.

Проволока для аргонной сварки алюминия используется с флюсом, который может иметь такой состав – хлористый калий 27 – 33 %, хлористый литий 9 – 12 %, хлористый натрий 42 – 48 %, фтористый калий 12 – 16 %.

Таблица 2. Проволока для сварки алюминия и его сплавов.

Сварка деталей из алюминия распространена в пищевой промышленности.

Проволока для сварки нержавейки

Сварка изделий из нержавеющей стали или жаропрочных сплавов производится с помощью полуавтомата с использованием защитного газа. Сварочная проволока изготавливается из высоколегированной жаропрочной стали. В состав сварочной проволоки из нержавеющей стали входят кремний и углерод. Кремний обеспечивает прочность сварочного шва и его качество. Углерод не дает образовываться межкристаллической коррозии.

Помимо кремния и углерода проволока из нержавейки может содержать хром и никель. Такая проволока более устойчива к коррозии. Она используется в машиностроении, пищевой и легкой промышленности, нефтепромышленности и судостроении.

Таблица 3. Сварочная проволока из нержавейки для сварки нержавеющих и жаропрочных сталей.

Проволока для сварки меди

Использование меди в промышленности и энергетическом машиностроении связано с исключительными свойствами меди противостоять коррозии в агрессивных средах. Чем чище состав металла, т.е. в нем больше меди и меньше примесей, тем устойчивость к коррозии выше. Именно поэтому к материалам на основе меди и к присадочным проволокам предъявляются повышенные требования.

В зависимости от количества примесей различают такие марки меди:

В связи с тем, что сварные швы изделий из чистой меди должны сохранить весь комплекс физических свойств, из-за которых этот металл используется, - теплопроводность, электропроводность, коррозионную стойкость и плотность, к сварочной проволоке предъявляются крайне строгие требования. А в процессе сварки шов не должен загрязняться примесями.

Сварочная проволока для меди изготавливается из электролитической меди, а в процессе сварки может использоваться флюс из буры 48 – 53 %, хлористого натрия 32 – 38 %, борной кислоты 10 – 14 %.

Таблица 4. Проволока для сварки меди.

Проволока для сварки чугуна  и сплавов никеля

Для сварки никеля хорошо подойдет проволока, легированная такими металлами, как марганец (не более 2%), кремний (не более 0,8 %), магний (не более 0,3 %) и титан (не более 0,1 %). Марганец необходим для раскисления и связывания серы, кремний делает металл более жидкотекучим, магний связывает те остатки серы, которые остались после марганца. Диаметр проволоки для сваривания никеля желательно выбирать равный половине толщины металла свариваемых изделий.

Чугун же трудносвариваемый металл, так как велика вероятность появления трещин в сварном шве. Выходом из ситуации стало использование для сварки проволок, покрытых цветными сплавами, или предварительный подогрев заготовок перед свариванием и использование порошковых проволок.

Таблица 5. Проволока для сварки чугуна и сплавов никеля.

Проволока для сварки титана

Для сварки титана используется холоднотянутая проволока из листового металла. Состав должен быть максимально приближен к составу основного материала. Чаще всего это присадочная порошковая проволока марки ППТ-1 и ППТ-3. Сама технология сварки титана подразумевает использование аргонодуговой сварки и неплавящегося вольфрамового электрода. Расход проволоки составляет 1,2 – 1,5 м на каждый погонный метр шва.

Диаметр сварочной проволоки

Диаметр присадочной проволоки подбирается в зависимости от толщины металла в свариваемых заготовках. Так если толщина изделия 3 – 5 мм, то берут проволоку 2 мм, если толщина 5 – 16 мм, то используют проволоку диаметром 3 – 4 мм. Для более толстых листов 7 – 25 мм можно использовать проволоку 7 мм толщиной.

Для сварочных полуавтоматов выпускается проволока в таких диаметрах: 0,6 мм, 0,8 мм, 1 мм, 1,2 мм, 1,6 мм.

Проволока для сварки с помощью электродов и присадочных прутков – 1,6 – 5 мм.

Самый широкий диапазон сварочной проволоки в категории порошковых проволок – 0,6 – 6 мм.

Помимо толщины изделия на требуемый диаметр сварочной проволоки также влияет сила тока, которая необходима для сварки в конкретном случае. Посмотреть, какие диаметры проволоки необходимо в том или ином случае можно в таблице ниже.

Таблица 6. Диаметр сварочной проволоки в зависимости от силы тока.

Выбор сварочной проволоки – очень ответственная задача. Если предоставленные таблицы все равно не помогли вам разобраться в вопросе, какую проволоку использовать, то лучше обратитесь за помощью к специалисту.