Разработан пилотный образец проволоки с металлическим сердечником, позволяющий выполнять сварку тонкого металла (толщина от 1 до 3 мм), а также сварку корневых швов без подкладки.

Порошковые проволоки и проволоки с металлическим сердечником благодаря высокой плотности тока обеспечивают более высокую производительность наплавки, чем проволоки сплошного сечения (рис. 5.7),

5.6. Самозащитные порошковые проволоки

Самозащитная порошковая проволока является одним из наиболее универсальных присадочных материалов для механизированной и автоматизированной электродуговой сварки. Простота выполнения процесса сварки, маневренность, обусловленные отсутствием необходимости организации дополнительной защиты расплавленного металла, высокие технико-экономические показатели и технологичность определили целесообразные области применения этого процесса для сварки в полевых и монтажных условиях. Разработаны самозащитные проволоки нескольких типов: рутил-органического, карбонатно-флюоритного и флюоритного.

Порошковые проволоки с сердечником рутил-органического типа образуют при плавлении кислые шлаки систем ТТ02—5Ю2— А1303—Я20 или ТЮ2—5Ю2— N^0—Я20. Защитная газовая атмосфера при сварке проволоками этого типа создается за счет разложения органических веществ (крахмала, целлюлозы) сердечника.

Раскисление сварочной ванны осуществляется преимущественно марганцем. Наплавленный металл близок по химическому составу к полуспокойной низкоуглеродистой стали. Механические свойства металла шва и сварного соединения, выполненного проволокой с рутил-органическим сердечником, соответствуют по уровню показателей электродам общего назначения с рутиловым типом покрытия.

Металл, наплавленный порошковыми проволоками рутил-органического вида, содержит большое количество водорода. Эти проволоки рекомендуются в основном для сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей. При сварке на повышенных режимах наблюдаются газовые поры в корне шва и кратере |6, 13]. Хорошие сварочно-технологические свойства, возможность сварки металла, покрытого окалиной или небольшим слоем ржавчины, позволяют рекомендовать эти проволоки для сварки неответственных конструкций из низколегированных сталей на открытых площадках и на монтаже [6].

При плавлении порошковых проволок с сердечником карбонатно-флюоритного типа образуются основные шлаки, содержащие фториды. Чаще других используются шлаки таких систем: СаО-СаР2-ТЮ2-К.20, МвО-СаР2-ТЮ2, СаО-СаЕ2-А120,-Т!02 [6].

Газообразующую основу сердечника составляют карбонаты щелочноземельных и щелочных металлов. Оксиды, образующиеся при диссоциации карбонатов, сплавляются с другими компонентами сердечника и создают дополнительную шлаковую защиту расплавленного металла. Эффективная защита расплавленного металла от воздуха достигается при использовании газошлакооб-разующих систем, обеспечивающих равномерное и полное разложение карбонатов и раннее образование шлакового расплава (см. гл. 2).

В проволоках с сердечником флюоритного (реже карбонатно-флюоритного) типа легирование металла алюминием, титаном или цирконием позволяет предупредить появление в металле шва пор, вызванных азотом.

Металл, наплавленный проволокой карбонатио-флюоритного типа, представляет собой хорошо успокоенную сталь с низким содержанием кислорода и неметаллических включений. Механические характеристики металла шва и сварного соединения, выполненного проволокой карбонатно-флюоритного типа, соответствуют показателям, которые достигаются при сварке электродами с фтористо-кальциевым покрытием. Такими проволоками успешно свариваются стали широкой номенклатуры: углеродистые конструкционные и низколегированные. Вместе с тем проволоки, легированные нитридообразователями, при достаточном уровне механических свойств пригодны для сварки более ограниченной номенклатуры сталей и требуют более строгого соблюдения параметров режима и техники сварки [14|.

Проволоки с сердечником карбонатно-флюоритного и флюоритного типов позволяют использовать высокие сварочные токи и вследствие этого имеют высокие показатели производительности наплавки. При этом необходимо поддерживать напряжение дуги в заданном диапазоне и обеспечить равномерную подачу проволоки.

В ИЭС им. Е.О. Патона разработан ряд марок самозащитных порошковых проволок широкой номенклатуры для сварки изделий самого различного назначения в монтажных и заводских условиях (табл. 5.33). Среди последних разработок ИЭС им. Е.О. Патона следует отметить самозащитную порошковую проволоку мар-