Разница между ER70S-2、ER70S-3、ER70S-4、ER70S-6、ER70S-7

AWS A5.18 - это спецификация на электроды и стержни из углеродистой стали для дуговой сварки в среде защитного газа, такой как газовая металлическая дуга (GMAW), газовая вольфрамовая дуга (GTAW) и плазменная дуга (PAW), Мы все знаем, что сварочные электроды класса ER70S-2, ER70S-3, ER70S-4, ER70S-6, ER70S-7 могут использоваться для сварки углеродистой стали и низколегированной углеродистой стали с прочностью менее 500Mpa, знаете ли вы, в чем разница между ними?

Давайте сначала посмотрим на сравнение их химического состава:

AWSCMnSiPSNiCrMoVCuTiZrАль
ER70S-20.070.9-1.40.4-0.70.0250.0350.150.150.150.030.50.05-0.150.02-0.120.05-0.15
ER70S-30.06-0.150.9-1.40.45-0.750.0250.0350.150.150.150.030.5///
ER70S-40.06-0.151.0-1.50.65-0.850.0250.0350.150.150.150.030.5///
ER70S-60.06-0.151.4-1.850.8-1.150.0250.0350.150.150.150.030.5///
ER70S-70.07-0.151.5-2.00.5-0.80.0250.0350.150.150.150.030.5///

Мы видим, что основное различие между ними заключается в содержании элементов C, Mn и Si, за исключением сварочной проволоки ER70S-2. Содержание Mn и Si влияет на металлургическую реакцию сварки и свойства сварного шва.

Во-вторых, требования к испытаниям на удар (в сваренном состоянии) отличаются:

AWS A5.18(A5.18M)Средняя прочность на удар (A5.18M), мин
ER70S-2(ER48S-2)20 фунт-футов при -20F (27J при -30℃)
ER70S-3(ER48S-3)20 фунт-футов при 0F (27J при -20℃)
ER70S-4(ER48S-4)Не требуется
ER70S-6(ER48S-6)20 фунт-футов при -20F (27J при -30℃)
ER70S-7(ER48S-7)20 фунт-футов при -20F (27J при -30℃)

Как видно из приведенной выше таблицы, ER70S-4 не требует ударной вязкости в состоянии сварки, а ER70S-3 имеет более слабые требования к ударной вязкости, чем ER70S-2, ER70S-6 и ER70S-7.

В-третьих, в AWS 5.18 указаны различные сценарии их применения:

Сварочная проволока ER70S-2 и присадочная проволока в основном используются для однопроходной сварки убитых, полуубитых и окантованных сталей, а также для некоторых видов многопроходной сварки. Добавление раскислителя позволяет использовать присадочный металл для сварки стали с ржавчиной или грязью на поверхности, но может ухудшить качество сварного шва в зависимости от состояния поверхности. Широко используется для сварки GTAW высокого качества и высокой прочности и хорошо подходит для односторонней сварки без необходимости защиты корня шва газом с обратной стороны.

Сварочные проволоки и присадочные проволоки ER70S-3 подходят для однопроходных и многопроходных сварных швов. Типичные стандарты основного металла обычно те же, что и для ER70S-2. ER70S-3 является наиболее широко используемой проволокой для GMAW.

Проволока ER70S-4 и присадочная проволока подходят для сварки сталей, условия которых требуют, чтобы они обеспечивали большую раскисляющую способность, чем присадочный металл ER70S-3. Типичные стандарты основного металла обычно такие же, как у ER70S-2. Испытание на удар не требуется.

ER70S-6 сварочная проволока и присадочная проволока подходят как для однопроходной, так и для многопроходной сварки. Они особенно подходят для листового металла, где ожидаются ровные сварочные проходы, а также для профильной и листовой стали с умеренным количеством ржавчины или горячекатаной окалины. Эти проволоки позволяют использовать более высокие диапазоны тока при сварке в среде защитного газа CO2 или смеси аргона и кислорода или аргона и углекислого газа. Как правило, в качестве основного материала используется та же проволока ER70S-2.

Сварочная проволока ER70S-7 и присадочная проволока подходят для однопроходной и многопроходной сварки. Их можно сваривать при более высоких скоростях движения по сравнению с присадочными металлами ER70S-3. Они также обеспечивают несколько лучшее смачивание и формирование шарика, чем присадочные металлы. Эти проволоки обеспечивают более высокий диапазон тока при сварке в среде защитного газа CO2 или смеси аргона и кислорода или аргона и углекислого газа. Стандарты основного металла обычно такие же, как у ER70S-2.

В настоящее время, ER70S-6 является наиболее потребляемым электродом и присадочным металлом, за ним следует ER70S-3, с меньшим использованием других проволок. ER70S-3 применяется в автомобильной, строительной или машиностроительной промышленности, а ER70S-4 в основном используется там, где необходимы низкие требования, например, при сварке велосипедов.

Защитный газ для MAG-сварки углеродистой и низколегированной стали

MAG сварка также известна как "сварка в среде активного газа", это метод дуговой сварки в газовой защитной среде путем добавления определенного количества активного газа, такого как O2 , CO₂ и т.д., в инертном газе аргоне. MAG характеризуется хорошим качеством сварки, высокой эффективностью, легкой автоматизацией и другими преимуществами, которые могут быть использованы для сварки в различных положениях, особенно для углеродистая сталь, легированной стали и нержавеющей стали и других материалов из черных металлов. Он может осуществляться с помощью короткозамкнутого перехода, струйного перехода и импульсного струйного перехода, что позволяет получить стабильные характеристики сварочного процесса и хорошие сварочные соединения, Цель сварочного защитного газа - улучшить качество сварочного шва, уменьшить ширину полосы нагрева сварочного шва и избежать окисления материала. Защитный газ для MAG включает в себя:

Чистые газы: Чистый аргон или диоксид углерода (CO₂);

Бинарная газовая смесь: Аргон и кислород, аргон и углекислый газ, аргон и гелий, аргон и водород.

Тернарная смесь: Гелий аргон и двуокись углерода.

Различные сварочные смеси следует выбирать в соответствии с различными сварочными материалами и материалами основы.

Ar + CO₂

Это наиболее часто используемый типичный смешанный газ, подходящий для перехода через короткое замыкание, переноса струи и при условии импульсного перехода сварки углеродистой стали, низколегированная сталь материалов, имеет стабильную дугу, мало брызг, легко получить осевой переход впрыска, и окисления сопротивления, которые преодолевают поверхностное натяжение, жидкий аргон сварки металла вязкий, катодные пятна легко скользит и другие вопросы, могут быть использованы для высокоскоростной сварки низкоуглеродистой стали и низколегированной стали.

Обычно используется соотношение смешивания (объем) 70%Ar+30% CO₂ (C-30) и Ar80% + CO₂20% (C-20), которое подходит для сварки во всех положениях при коротком замыкании, например, ASTM (Америка) A335 P11 сварка труб TIG с подложкой + сварка присадочного слоя MAG, и квалифицированная ставка составляет 100%. Во время сварки MAG защитный газ защищает атмосферу и одновременно защищает высокотемпературный металл. Плохая защита приведет к образованию пор и ям. В смеси Ar+CO₂ при сварке 2% CO₂ видны явные поры, а при сварке 10% CO₂ поры значительно уменьшаются. При использовании чистого CO₂ поры практически отсутствуют.

Ar + O2 

Стабильность дуги может быть улучшена путем добавления трассирующего O2 в защитном газе, и поверхностное натяжение капель, луж и дефектов подрезания может быть значительно снижено. При сварке высоколегированных сталей, таких как нержавеющая сталь, и высокопрочных сталей с более высоким классом прочности, содержание O2 следует контролировать в пределах 1% ~ 5%, а при сварке углеродистых сталей и низколегированных конструкционных сталей содержание O2 может достигать 20%. Смесь подходит для струйного перехода и импульсного перехода сварочной проволоки из углеродистой стали и низколегированной стали, подходит для плоской и филейной сварки, а также для сварки плавлением стали с очень узким зазором.

Ar+He

Форма и цвет дуги изменяются с изменением соотношения газов в процессе сварки смесью Ar-He. С увеличением содержания гелия в смешанных газах, дуга постепенно уменьшается, столб дуги и концентрация, и постепенно превращается в оранжевый цвет, это в основном из-за чистой линии гелия в оранжевом диапазоне длин волн, с увеличением содержания гелия, количество ионизации атомов гелия, соединение в дуге постепенно увеличивается, относительная интенсивность спектральных линий также увеличивается, визуально меняется от белого до оранжевого цвета.

80%Ar + 15%CO₂+ 5%O2

Тернарный смешанный газ концентрирует соответствующие преимущества Ar, CO₂ и O2, и дуга более стабильна, глубина и ширина сварки умеренные, и может получить хорошее формирование. Он может сваривать углеродистую сталь, низколегированную сталь, нержавеющую сталь различной толщины, подходит для различных переходных форм, может быть назван идеальной газовой смесью.

Защитный газ для MIG-сварки нержавеющей стали

Из-за малой теплопроводности и большого коэффициента линейного расширения при сварке аустенитной нержавеющей стали легко возникают деформации, поэтому следует выбирать метод сварки с линейной концентрацией энергии, насколько это возможно. MIG-сварка (сварка в среде расплавленного инертного газа) с использованием плавящегося электрода, с внешним газом в качестве среды дуги, и защищает капли металла, сварочную ванну и область сварки высокотемпературного металла, является наиболее часто используемым методом сварки нержавеющая сталь сварка. Как выбрать защитный газ - основная проблема, которую должен решить сварщик.

Чистый аргон можно использовать только для сварки нержавеющей стали методом TIG, но не для MIG. Поскольку поверхностное натяжение капли нержавеющей стали и расплавленной ванны при сварке чистым аргоном велико, текучесть жидкого металла в расплавленной ванне плохая, поверхность шва не может быть распределена и смачивается, и сварной проход формируется плохо. Поэтому следует выбирать следующие газовые смеси:

Ar+1~2% O2 

Добавление 1-2% O₂ уменьшает поверхностное натяжение капель нержавеющей стали и расплавленного слоя, улучшает текучесть жидкого металла в расплавленном слое и смачиваемость поверхности шва. Соответствующая глубина и ширина шва, красивое формирование сварочной фаски.

Ar+2~5% CO₂

При добавлении CO₂ 2-5% может возникнуть тенденция к науглероживанию. Тест показывает, что CO₂≤5%, содержание углерода в сварном шве ≤0.03%, ниже в сортах с ультранизким содержанием углерода. Стабильность дуги хорошая, окисление ослаблено, легирующий элемент горит меньше, не имеет тенденции к науглероживанию, подходит для перехода короткого замыкания сварочной проволоки из нержавеющей стали, перехода струи и перехода импульса.

Ar + 25% CO₂

Он подходит для комбинированной сварки TIG с подложкой (защита чистым аргоном, заполнение аргоном сзади) + сварка с заполнением MAG, сварка во всех положениях, переход на короткое замыкание, ровный и красивый сварочный шов.

Ar+5%CO₂+2%O₂

Концентрация дуги троичного смешанного газа, хороший одиночный сварочный шов и двойное формирование, подходит для сварки нержавеющей стали с более высокими техническими требованиями.

Ar+He+CO₂

Добавление гелиевого газа позволяет увеличить глубину сварки, скорость сварки и уменьшить деформацию сварного шва.

Ar+CO₂+ N₂

Это новый разработанный процесс, в котором добавление азота позволяет увеличить глубину и ширину сварного шва.

Ar + He (25%)

Подходит для сварки никелевого сплава одножильный провод (Никель 625) сварка MIG.