Справочное руководство по ручной сварке стержневыми электродами EWM - часть 7

 

EWM HIGHTEC WELDING GmbH

 

Dr. Günter-Henle-Str. 8 D-56271 Mündersbach/Ww., Germany

 

www.ewm.de 

 

2 10.02

. : WM022308.doc

 

Вскоре  эта  технология  пришла  и  в  Европу. 

Сначала  применялись  только  инертные  газы 
или  аргон,  содержащий  лишь  небольшие  доли 

активных  компонентов  (например,  кислорода), 
поэтому 

такая 

технология 

сокращенно 

называлась S.I.G.M.A. Эта  аббревиатура 
означает "shielded inert gas metal arc" - "дуговая 

сварка  металлическим  электродом  в  среде 
инертного  газа".  С 1953 года  вместо 

дорогостоящих инертных газов, таких как аргон 
и гелий, русские стали использовать при сварке 

активный газ, а именно диоксид углерода (CO

2

). 

Это  стало  возможным  благодаря  изобретению 

проволочных  электродов,  при  использовании 
которых 

учитывались 

большие 

потери 

легирующих  элементов  при  сварке  в  активном 
газе. 
В  настоящее  время  сварка  МИГ/МАГ 
пользуется 

большой 

популярностью 

практически во всех отраслях промышленности 
от  небольших  мастерских  до  крупных 

предприятий,  так  как  процесс  сварки  частично 

механизируется  уже  на  заводе-изготовителе 
оборудования,  а  впоследствии  его  можно 

полностью 

механизировать 

или 

автоматизировать. 
Данная  брошюра  описывает  особенности  этой 
технологии  и  содержит  рекомендации  по  ее 

надлежащему использованию. 

2 

Технология 

2.1  Общие сведения 

Новым  в  Германии  термином,  введенным 
стандартом ISO 857-1 и  объединяющим  все 

технологии электродуговой сварки, при которых 
в  среде  защитного  газа  расплавляется 

проволочный  электрод,  является  термин 
"электродуговая  сварка  в  среде  защитного 

газа" (номер  процесса - 13).  Раньше  в 
Германии употреблялся общий термин "сварка 

в  среде  защитного  газа".  В  стандарте ISO эта 
технология  определяется  следующим  образом 

(в  переводе  с  английского):  Электродуговая 
сварка  с  использованием  проволочного 

электрода,  при  которой  дуга  и  сварочная 
ванная 

защищаются 

от 

воздействия 

атмосферы  газовой  оболочкой  от  внешнего 
источника. 

В 

зависимости 

от 

вида 

используемого  защитного  газа  различают 
дуговую  сварку  плавящимся  электродом  в 

инертном  газе,  номер  процесса 131, если 
используется  инертный  газ,  и  дуговую  сварку 

плавящимся  электродом  в  активном  газе, 
номер  процесса 135, если  используется 

активный газ.  

 

В  стандарте ISO 857-1 перечислены  и  другие 

варианты 

технологии 

сварки: 

сварка 

порошковой проволокой в активном газе (номер 

процесса 136), сварка  порошковой  проволокой 
в  инертном  газе  (номер  процесса 137), 

плазменная  сварка  в  инертном  газе  (номер 
процесса 151) и  газоэлектрическая  сварка 

Рис. 1 

Сварка МАГ в мастерской 

 

Рис. 2 

Принцип электродуговой сварки в среде 
защитного газа согласно стандарту ISO 
857-1 

 

 

3 04.07

. : WM.0223.00

 

(номер процесса 73). 
В 

данном 

справочном 

руководстве 

описываются  только  технологии  сварки 

МИГ/МАГ.  Принцип  этой  технологии 
заключается  в  том,  что  на  подводимый  от 

катушки  при  помощи  двигателя  подачи 
проволочный электрод незадолго до выхода из 

горелки  подается  ток  через  токоподводящий 
мундштук,  благодаря  чему  между  концом 

проволочного  электрода  и  изделием  горит 
электрическая  дуга.  Защитный  газ  подается 

через 

газовое 

сопло, 

концентрически 

окружающее проволочный электрод (Рис. 2). 
Благодаря  этому  осуществляется  защита 
наплавляемого металла от атмосферных газов 

-  кислорода,  водорода  и  азота.  Помимо 
основной  защитной  функции  защитный  газ 

выполняет  и  другие  задачи.  Так  как  от  него 
зависит  состав  атмосферы  в  области 

электрической  дуги,  он  влияет  также  на  ее 
электропроводность  и,  следовательно,  на 

сварочные  характеристики.  Кроме  того, 
вследствие  процессов  обгорания  и  потерь 

металла  газ  влияет  на  химический  состав 
возникающего металла шва, то есть оказывает 

и металлургическое воздействие. 

2.2  Род сварочного тока 

За исключением последних разработок, сварка 
МИГ/МАГ производится постоянным током, при 

этом электрод подключается к положительному 
полюсу  источника  тока,  а  изделие - к 

отрицательному.  При  некоторых  видах  сварки 
порошковой  проволокой  используется  уже  и 

обратная полярность.  
В  последнее  время  в  очень  специфических 

случаях,  например,  при  сварке  МИГ  очень 

тонких  алюминиевых  листов,  используется  и 

переменный ток. 

 

3 

Присадочный материал и 
вспомогательные материалы 

3.1  Сорта проволочных электродов 

Плавящиеся  проволочные  электроды  для 
сварки 

МИГ/МАГ 

нелегированных 

и 

мелкозернистых 

конструкционных 

сталей 

регламентированы  в  стандарте DIN EN 440. 

Согласно  данному  стандарту  различаются 11 
сортов  сварочной  проволоки  в  зависимости  от 

ее  химического  состава.  Кроме  того,  в 

стандарте  описаны  и  те  сорта  сварочной 
проволоки,  которые  обычно  используются 

только  в  других  европейских  странах.  В 
Германии  из  приведенных  в  Таблица  1 

сварочных  проволок  для  нелегированных 
сталей  в  достойных  упоминания  объемах 

используются  только  сорта G2Si1, G3Si1 и 
G4Si1.  Эти  сорта  содержат  (в  указанной 

последовательности)  увеличивающиеся  доли 
кремния  и  марганца,  а  именно  в  среднем  от 

0,65  до 0,9 % кремния  и  от 1,10 до 1,75 % 
марганца.  Для  сварки  мелкозернистых  сталей 

используются  и  сорта G4Mo и G3Ni1 и G3Ni2 
(Рис. 3). 
Порошковые  проволочные  электроды  для 
сваривания  этих  сталей  перечисляются  в 

стандарте DIN EN 758. В  зависимости  от 
состава заполнителя покрытия различают типы 

с  рутиловым  и  основным  покрытием,  а  также 
типы с покрытием из металлического порошка. 

Помимо  порошковых  проволок  для  сварки 
МИГ/МАГ  в DIN EN 758 регламентированы 

также  порошковые  проволоки  с  самозащитой, 
сваривающиеся 

и 

без 

дополнительно 

Рис. 3 Сваривание мелкозернистых 

конструкционных сталей в 
строительстве кранов 

 

Рис. 4 

Наплавка слоя высокой твердости на 
винтовые конвейеры 

 

 

4 04.07

. : WM.0223.00

 

подаваемого  защитного  газа.  Они  часто 

используются 

для 

наплавки  

(Рис. 4). 
Проволочные 

электроды 

для 

сварки 

теплостойких  сталей  регламентированы  в 

стандарте DIN EN 12070, а  порошковые 
проволочные  электроды  для  этих  сталей - в 

стандарте DIN EN 12071. Состав  проволочных 
электродов 

варьируется 

от 

варианта, 

включающего  только  молибден,  до  проволок  с 
содержанием хрома 1, 2,5, 5 und 9 %, а также 

проволочных электродов с содержанием хрома 
12 %. Кроме  того,  в  качестве  легирующих 

элементов  используются  молибден,  ванадий  и 
вольфрам.  Порошковые  электроды  могут 

содержать до 5 % хрома. 
Проволочные 

электроды 

для 

сварки 

нержавеющих 

и 

жаропрочных 

сталей 

регламентированы  в  стандарте DIN EN 12072; 

порошковые  проволочные  электроды  для  этих 
сталей - в  стандарте DIN EN 12073. В  этих 

стандартах 

различаются 

присадки 

для 

мартенситных/ферритных  хромистых  сталей, 

аустенитных  сталей,  ферритных/аустенитных 
сталей и полноаустенитных сталей с высокими 

антикоррозионными характеристиками, а также 
специальных и жаропрочных типов.  
Что  касается  проволочных  электродов  для 
сварки  алюминия  и  его  сплавов,  в  настоящее 

время  существует  проект  нового  европейского 

стандарта (EN ISO 18273). 

3.2  Технические условия поставки 

проволочных электродов и порошковых 
проволочных электродов 
Проволоки, стержни и проволочные электроды 
для  сварки  в  среде  защитного  газа 

производятся 

при 

помощи 

холодного 

волочения. При определенных технологических 

методах  порошковые  проволочные  электроды 
могут  изготавливаться  и  путем  холодной 

прокатки.  
Нормированные  диаметры  и  допустимые 

предельные  отклонения  для  проволочных 
электродов  и  порошковых  проволочных 

электродов приведены в стандарте DIN EN 759. 
Диаметры  варьируются  от 0,6 до 4,0 мм. 

Однако,  у  массивных  проволок  для  сварки 
МИГ/МАГ  наиболее  часто  используемые 

диаметры  составляют 0,8, 1,0, 1,2 и 1,6 мм. 
Диаметры  порошковых  проволок  начинаются 

чаще всего от 1,0 мм. Кроме того, применяются 
и  еще  большие  диаметры,  например, 2,4 или 

3,2 мм.  
Нелегированные 

и 

низколегированные 

проволочные  электроды  применяются,  как 
правило, 

в 

исполнении 

с 

медненой 

поверхностью. Благодаря меднению снижается 
сопротивление трения скольжения при подаче, 

Химический состав в % (м/мин) 

1

)

2

)

3

) 

Условное 
обозначе
ние 

C Si 

Mn 

P 

S 

Ni 

Mo 

Al 

Ti 

и Zr 

G0 

Любой другой оговоренный состав 

G2Si1 

от 0,5 до 0,8 

от 0,9 до 1,3 

G3Si1 

от 0,7 до 1,0 

от 1,3 до 1,6 

G4Si1 

от 0,8 до 1,2 

от 1,6 до 1,9 

G3Si2 

от 0,06 до 0,14 

от 1,0 до 1,3 

от 1,3 до 1,6 

0,02 0,15 

G2Ti 

от 0,04 до 0,14  от 0,4 до 0,8 

от 0,9 до 1,4 

0,025 0,15 

от 0,05 до 0,2  от 0,05 до 0,25 

G3Ni1 

от 0,5 до 0,9 

от 1,0 до 1,6 

от 0,8 до 1,5 

G2Ni2 

от 0,06 до 0,14 

от 0,4 до 0,8 

от 0,8 до 1,4 

0,02 

от 2,1 до 2,7 

0,15 

G2Mo 

от 0,08 до 0,12  от 0,3 до 0,7 

от 0,9 до 1,3 

G4Mo 

от 0,06 до 0,14  от 0,5 до 0,8 

от 1,7 до 2,1 

от 0,4 до 

0,6 

0,02 

G2Al 

от 0,08 до 0,14  от 0,3 до 0,5 

от 0,9 до 1,3 

0,025 0,15 

0,15 

от 0,35 до 

0,75 

0,15 

1

)  Если значение не определено: Cr 

≤

 0,15, Cu 

≤

 0,35 и V 

≤

 0,03. Доля меди в стали плюс покрытии не должна превышать 0,35 

%. 

2

)  Отдельные значения в таблице являются предельно допустимыми. 

3

)  Результаты следует округлять до того же знака, что и установленные значения согласно стандарту ISO 31-0, Приложение 

B, Правило A. 

Таблица 1  Условные обозначения химического состава проволочных электродов 

 

нельзя 

покрывать 

медью 

гальваническим 

или 

электролитическим 

способом. 

Они 

поставляются  с  белой  поверхностью  без 
покрытия.  Сварные  проволоки  из  алюминия 

также  применяются  с  поверхностью  без 
покрытия.  Так  как  в  мягкую  поверхность 

алюминия  могут  вдавиться  тянущие  вещества, 
которые  позднее  при  сварке  приведут  к 

порообразованию, 

у 

высококачественных 

проволок  перед  окончательной  вытяжкой 

производится вытяжка для очистки.  
Проволочные сварочные присадки для сварки в 

среде защитного газа поставляются на  

катушках  с  воротом,  оправкой  либо  на 

корзиночных  катушках.  Однако,  существует 
еще  и  крупная  тара,  например  бочечные 

катушки. 

3.3  Защитные газы 

Защитные  газы  для  сварки  МИГ/МАГ 
приведены  в  стандарте DIN EN 439. В  нем 

регламентированы  все  защитные  газы  для 
электродуговой  сварки  и  резки  в  среде 

защитного  газа.  Защитные  газы  делятся  на 7 
основных групп и подгруппы (Таблица 2). 
В  группу R входят  смеси  аргона  и  водорода, 
оказывающие  раскисляющее  действие.  Газы 

группы R1 вместе  с  аргоном  и  гелием 
применяются 

для 

дуговой 

сварки 

неплавящимся  вольфрамовым  электродом  в 
инертном  газе  и  для  сварки  плазмой,  газы 

подгруппы 2 с  более  высоким  содержанием 
водорода  (Н) - для  плазменной  резки  и  для 

защиты корня шва (формирующие газы). 

Условное 

обозначение 

1

) 

Компоненты в объемных процентах 

окисляющий 

инертный 

раскисляю

щий 

химически 

пассивный 

Группа 

Индекс 

CO

2

O

2

Ar He  H

2

N

2

Обычное 

применение 

Примечания 

1 

>0-15 

R 

2 

 

 

Остаток 

2

) 

 

>15-35 

 

сварка ВИГ, 

плазменная сварка,

 

плазменная резка, 

защита корня шва 

 

1 

100  

2 

 100 

I 

3 

 

 

Остаток >0-95 

 

 

сварка МИГ, сварка 

ВИГ,

 

плазменная сварка, 

защита корня шва 

инертный 

1 

 >0-5 

2 

>0-5 

 

 

3 

 

 

M1 

4 

>0-5 

>0-3 

 

 

 

слабо 

окисляющий  

1 

>5-25  

2 

 

3 

>0-5 

>3-10 

M2 

4 

>5-25 >0-8 

 

 

 

 

1 

>25-50  

2 

 >10-15 

M3 

3 

>5-50 >8-15 

Остаток 

2

) 

 

 

 

 

1 

100  

C 

2 

Остаток >0-30 

 

 

 

 

МАГ 

сильно 

окисляющий 

1 

 100 

химически 

пассивный 

F 

2 

 

 

 

 

>0-50 

Остаток 

Плазменная резка, 

защита корня шва 

раскисляющ

ий 

1

) 

При примешивании компонентов, не указанных в данной таблице, смешанный газ называется специальным и обозначается буквой S. 
Подробные сведения о газовых смесях с обозначением S содержатся в разделе 4. 

2

) 

Аргон можно заменить гелием на 95 %. Доля гелия указывается при помощи дополнительного индекса согласно Таблица 5, см. раздел 4. 

Таблица 2  Классификация защитных газов для электродуговой сварки и резки (EN 439: 1994) 

EWM HIGHTEC WELDING GmbH

 

Dr. Günter-Henle-Str. 8, D-56271 Mündersbach/Ww., Germany

 

www.ewm.de 

 

5 04.07

. : WM.0223.00