Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 32 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вающих его применение (тяжелые условия работы водолаза-сварщика, низкая производительность процесса, ограничение по глубине – мокрый спо- соб сварки подходит для глубины, доступной для человека в скафандре (до 100 м)). Наиболее пер- спективный путь увеличения производительности подводной сварки и распространения области ее применения – механизация и автоматизация про- цесса с максимальным сокращением времени пре- бывания человека под водой. Применение полуавто- матов сможет повысить производительность труда, а также сократить время пребывания сварщика под водой в 5 – 10 раз [2]. Способ мокрой механизированной сварки самоза- щитными порошковыми проволоками сочетает в себе положительные качества ручной дуговой сварки штуч- ными электродами (маневренность и универсальность дугового процесса) с преимуществами механизирован- ных способов сварки (высокая производительность, удобство работы и др.) [3]. Порошковая проволока представляет собой непрерывный электрод, состоящий из металлической оболочки и порошкового сердечни- ка (рис. 1). Сердечник содержит смесь минералов, руд, ферросплавов и выполняет те же функции, что и по- крытия обычных сварочных электродов: стабилизацию дугового разряда, защиту металла от окружающей сре- ды, раскисление и легирование металла шва и др. [4]. Рис. 1 . Схема самозащитной порошковой проволоки Несмотря на явные преимущества порошковой проволоки, подводная сварка с ее применением име- ет ряд технологических и металлургических про- блем. К ним относятся: – высокая скорость охлаждения (как результат – высокие внутренние напряжения и трещины); – повышенное содержание водорода в сварном шве (повышенная пористость и снижение механиче- ских свойств); – возможность высыпания порошка из проволоки; – проникновение воды в сердечник проволоки; – равномерность заполнения проволоки. В настоящее время проблема получения качествен- ной порошковой проволоки стоит особо остро, по- скольку именно свойства проволоки оказывают суще- ственное влияние на качество сварных соединений. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Самозащитная проволока, применяемая для подводной сварки низкоуглеродистой стали, раз- рабатывается и изготавливается в Институте мате- риаловедения университета им. Лейбница г. Ганно- вера (Германия). В качестве наиболее эффективной была выбрана двухслойная конструкция проволоки (рис. 2). Она позволяет разделить сварочный поро- шок по его назначению: металлический порошок и легирующие элементы находятся во внутренней камере, а шлако- и газообразующие элементы – во внешней камере (рис. 3). Такая конструкция обеспе- чивает более равномерное оплавление сердечника и эффективную защиту металла от окисления [4]. Рис. 2. Возможные конструкции оболочек порошковой проволоки [4] Рис. 3. Сечение двухслойной порошковой проволоки [5]