Электроды для сварки сплавов на никелевой основе

Особенность сварки никеля заключается в повышенном влиянии на его качества растворённых в расплаве сварочной ванны газов, таких как: кислород, азот, водород. Они приводят к появлению каверн, горячему растрескиванию. Чтобы обеспечить высокую прочность и однородность сварного шва, нужно правильно подобрать электроды для сварки никеля и тщательно соблюдать технологию работы с изделиями из легированных сталей, а также никелевых сплавов. Никелевые электроды хорошо подходят не только для соединения однотипных металлов, но и годятся для материалов, отличающихся по химическому составу.

Следование требованиям нормативных документов позволяет ТД ЛЭЗ изготавливать никелевые электроды высокого качества. С их помощью, при соблюдении технологии, можно без лишних трудностей делать прочные, надежные сварные швы, обладающие однородной структурой.
При производстве электродов для сварки никеля используются следующие стандарты:

• ГОСТ 9466 задаёт основные параметры электродов, технические требования, правила приёмки, методы испытаний, определяет виды покрытий, возможные положения и структуру обозначения, нормирует способы упаковки и маркировки.
• ГОСТ 9467 определяет типы электродов для сварки никеля и всех видов легированных сталей. Содержит требования к химическому составу, технические условия, правила обозначения.
• ГОСТ 10052 задаёт обозначения и типы проволоки для ручной дуговой сварки легированных сталей различных видов, определяет химический состав наплавляемого металла.
• ГОСТ 2179 задаёт параметры никелевой проволоки, её химический состав, сортамент, технические требования и другие параметры.
• ГОСТ 2246 определяет технические условия для стальной сварочной проволоки.

В соответствии с ГОСТ 9467 значимые характеристики — химический состав материала, качество шва, его прочностные характеристики. В документации должны указываться совместимые виды металлов. Все изделия подвергаются испытаниям согласно требованиям норматива и при успешном прохождении получают соответствующий сертификат качества.

Основными проблемами при соединении сталей легированных никелем, а также никелевых сплавов являются несколько факторов:

• Металл, находящийся в расплавленном состоянии склонен растворять газы (водород, кислород, СО2), что при остывании может способствовать появлению дефектов в сварном шве.
• Кислород взаимодействует с никелем, находящимся в жидком состоянии, образуя оксиды, которые впоследствии взаимодействуют с водородом, провоцируя реакцию восстановления, что приводит к повышенной пористости в зоне сварного шва.
• Возможно попадание воды, выделяющейся из флюса или покрытия, что ухудшает свойства соединения.
• Оксиды, образуемые никелем при нагревании, осложняют процесс соединения из-за трудности своего выведения в шлак.

Проволоку и состав покрытия никелевых электродов нужно подбирать таким образом, чтобы минимизировать все негативные факторы.

При сварке ручным дуговым способом применяются только изделия со специальным защитным покрытием. Проволока для стержня может выполняться из марок металла Н1, НП-1, НП-2 по ГОСТ 2179. Опытным путём доказано, что наличие некоторых легирующих металлов, позволяет связать кислород. Это приводит у уменьшению зерён, способствуя большей однородности и прочности сварного шва.

Наиболее производительными и рекомендуемыми к применению являются никелевые электроды с добавлением кремния, марганца, хрома. Марганец и кремний выполняют роль раскислителя, взаимодействуя с кислородом. Хром повышает сопротивляемость шва коррозионному воздействию. Также в состав проволоки могут входить молибден, вольфрам, сера, углерод. Молибден позволяет увеличить предел прочности и ударную вязкость. Вольфрам повышает твёрдость и теплостойкость. Никель, как основа, способствует уменьшению размеров зёрен, увеличивает прочность и пластичность сплава, улучшает свариваемость.

Кроме металлического сердечника никелевого электрода, на качество работы влияет покрытие, которое формирует вокруг сварочной ванной область газа, ограждающего расплавленный металл от контакта с кислородом. За счёт обмазки также происходит создание шлаковой защиты расплава.
Применяются четыре основных типа покрытий:

• Основной;
• Целлюлозный;
• Кислый;
• Рутиловый.

Чаще всего электроды для сварки никеля имеют основное покрытие, в составе которого мрамор, доломит, другие карбонаты, а также слой плавикового шпата — CaF2. Обычно работа производится при постоянном токе. При меньшем количестве CaF2 возможно выполнение сварки на переменном токе. Такие никелевые электроды уменьшают риск появления холодных трещин, способствуют улучшению пластичности, ударной вязкости. У данного металла в расплавленном состоянии текучесть снижается, материал становится более вязким.

Также используются марки с рутиловым или рутилово-основным покрытием, которое состоит из TiO2 — двуокиси титана или рутила, смеси гранитной, слюдяной, шпатовой и карбонат кальциевой измельчённой крошки. Такая проволока хорошо подходит для сварки как переменным, так и постоянным током. Их особенности — простой поджиг, минимальное разбрызгивание расплавленной массы.

Сплавы, в которые входит много никеля, более 55%, используются в качестве конструкционного материала. Обладают такими свойствами как хорошая степень пластичности, жаропрочность, жаростойкость, коррозионностойкость, поэтому их не требуется плакировать. Они широко применяются и вследствие этого вопрос их свариваемости имеет большое значение для промышленности и строительной сферы.

Особенности сварочной проволоки позволяют использовать никелевые электроды как для работы с металлами одного химического состава, так и для сварки разнородных сплавов, в том числе углеродистых и низкоуглеродистых сталей, исключая чугуны. Однотипные никелевые сплавы хорошо свариваются особенно если дополнительно легировать сварной шов. Однако в этом случае необходимо следить, чтобы не произошло разделения легирующих веществ и одно из них не стало бы анодом, по отношению к остальному сплаву. Это может ухудшить совместимость материалов и даже стать причиной коррозии. Структура металла, получаемая при сварке никеля, склонна к появлению горячих трещин. Это может быть обусловлено недостаточной пластичностью, наличием жидких фаз серы, фосфора, удлинением и быстрой усадкой при остывании.
Чтобы бороться с этим явлением надо:

• Контролировать погонную энергию;
• Применять ферритные присадки;
• Выдерживать температуру между проходами.

Если правильно подобрать проволоку, то можно качественно сваривать и разнородные металлы, обеспечивая хорошее проплавление без возникновения хрупких структур и неблагоприятных фаз. Также, за счёт уникальных свойств Ni-Cr-Fe и Ni-Cr-Mo соединений можно избежать снижения длительной прочности из-за наличия сигма-фазы.

Чтобы найти нужный никелевый электрод, необходимо обратить внимание на следующие свойства:

• КЛТР (коэффициент линейного теплового расширения) материала изделий и материала шва;
• Глубина проплавления металла;
• Вероятное изменение структурного состава металла при нагреве;
• Совместимость материалов;
• Характеристики растворимости друг в друге металлов шва и свариваемых изделий;
• Величина зоны термического воздействия.

Также могут понадобится и другие сведения, которые позволят минимизировать плавление кромок и обеспечить хорошие свойства соединения.

Продукция компании обладает следующими преимуществами:

• Простой розжиг вначале и в случае продолжения.
• Возможность работы на загрязнённых и влажных поверхностях.
• Минимальное разбрызгивание.
• Изделия выполнены согласно действующим стандартам РФ.
• Высокая производительность.
• Возможность работы под любым углом наклона и с любым типом тока.

Чтобы проволока показывала максимальную эффективность, нужно соблюдать элементарные правила их хранения и транспортировки. Они должны быть размещены в бумажной или пластиковой упаковке, проложены картоном или толстой бумагой. Не допускаются механические повреждения изделий и на всех этапах перевозки, а также хранения должна обеспечиваться их полная сохранность.

Никелевые электроды ТД ЛЭЗ соответствуют ГОСТ, ISO, отличаются высоким качеством, обладают хорошими технологическими параметрами. Изделия просты в эксплуатации и хорошо показывают себя даже, если применяются неопытными работниками использующими бытовые модели сварочных аппаратов. В руках же мастера, правильно подобранные изделия ТД ЛЭЗ позволяют получать надёжные соединения в самых сложных ситуациях, в том числе при сварке разнородных металлов и выполнении работ при вертикальном или потолочном расположении шва.