Секрет повышения эффективности сварки — правильный выбор сварочных материалов


Версия для печати

Сварочные работы — это сложный металлургический и технологический процесс, требующий высокого профессионализма. Для стабильного получения качественных сварных соединений и конструкций требуются грамотный подход к технологии сварки и правильная организация труда. Вместе с тем, практика показывает, что из-за несоблюдения элементарных положений технологического процесса сварки и правил производства работ качество выполняемых в республике сварных процессов оставляет желать лучшего. Такой "плачевный" итог в значительной степени обусловлен неправильными выбором, подготовкой и использованием сварочных материалов. Об этом рассказал ведущий специалист в области сварочных материалов, разработчик широко применяемых во многих странах электродов марки МР-3, к. т. н., профессор кафедры "Порошковая металлургия, сварка и технология материалов" БНТУ Станислав Николаевич Жизняков.

Выбираем "правильные" сварочные материалы

Сварка представляет собой один из ведущих технологических процессов обработки металлов. Порядка 70 % металлических конструкций, а это промышленные здания и сооружения, суда, мосты, энергетическое и химическое оборудование и прочее, изготавливают с применением сварки. В основном это дуговые способы сварки: ручная дуговая сварка покрытыми электродами, механизированная сварка в углекислом газе, аргонодуговая сварка, автоматическая сварка под флюсом. Отмеченные, а также и другие способы дуговой сварки невозможны без применения сварочных материалов, непосредственно участвующих в сварочном процессе. Именно они выполняют необходимые для сварки функции: защиту расплавленного металла от воздуха, получение сварного шва с требуемыми химическим составом и свойствами, обеспечение стабильного процесса сварки и хорошего формирования шва. Другими словами, сварочные материалы во многом определяют ход сварки и являются залогом получения качественного результата работы.

Сварочные материалы — это общий термин. В зависимости от способа сварки могут быть использованы покрытые электроды, сварочные проволоки, флюсы, порошковые проволоки, защитные газы и т. д. Как отметил С. Н. Жизняков, разработка технологического процесса сварки заданной конструкции начинается с правильного выбора сварочных материалов. Остальные технологические процессы отодвигаются на второй план. "Только при правильном выборе сварочных материалов достигается высокая эффективность сварочных работ и получается качественная конструкция, — рассказал профессор. — Это очень важно для Беларуси, где наблюдается тенденция повышения конкурентоспособности продукции.

Однако в действительности именно выбор сварочных материалов и является основным препятствием на пути к качеству, так как предпочтение отдается, как правило, более дешевым материалам. Почему это происходит? Причины здесь две: непонимание всей важности вопроса в стремлении сэкономить и элементарное незнание тех или иных особенностей сварочного дела".

Экономия на сварочных материалах недопустима — этот постулат должен стать аксиомой для всех предприятий. Тем более, что затраты на них составляют всего 1,0 %–1,5 % от всей стоимости сварной конструкции, и они с лихвой перекрываются высокой производительностью, снижением уровня брака, повышением надежности и улучшением товарного вида конструкции.

"Мудрая пословица гласит: скупой платит дважды. То же относится и к выбору сварочных материалов, — подчеркнул С. Н. Жизняков. — Трудно представить себе врача-хирурга, который экономит на хирургических инструментах и проводит операцию дешевым некачественным скальпелем. Для высококвалифицированного сварщика (а такой сварщик, выполняющий ответственейшие операции, является своеобразным "хирургом") электрод — это такой же инструмент, как скальпель для хирурга. И если он плохого качества, нельзя ожидать и требовать от сварщика хорошей работы".

Еще раз о качестве

Качество сварочных материалов — это актуальный вопрос. Проблемы в этой области, по мнению профессора, могут быть связаны с тем, что электроды отечественных марок изготавливаются без надзора разработчика, отчего напрямую страдают качественные характеристики. "Производство электродов — это сложнейший процесс, в котором должно быть задействовано современное оборудование, как правило, очень дорогостоящее. Если приходится работать на устаревшем электродоизготавливающем оборудовании, "спасти ситуацию" могут только высококвалифицированные специалисты, которым под силу "подковать блоху". К сожалению, такие профессионалы у нас в стране практически отсутствуют. Вот и получается, что электроды отечественного производства по качеству на несколько порядков уступают зарубежным аналогам. Их можно применять только для сварки рядовых конструкций в облегченных условиях. Мы вынуждены закупать российские, японские, шведские, американские электроды".

Следует отметить, что электроды одинаковой марки, но изготовленные на разных заводах стран СНГ, могут кардинально отличаться по качеству. Поэтому, по мнению С. Н. Жизнякова, необходимо ориентироваться не только на марку, но и на авторитет конкретного предприятия-изготовителя, а также производить строгий входной контроль.

Тонкости сварочного дела

На сегодняшний день недостатка в сварочных материалах нет. В продажу поступает масса электродов как отечественных, так и зарубежных производителей. Сделать правильный выбор специалисту-сварщику поможет знание тонкостей сварочного дела.

"Допустим, при монтажных работах требуется выполнение ручной сварки ответственной конструкции из низкоуглеродистой стали, работающей в условиях статической нагрузки, — привел пример С. Н. Жизняков. — Таких конструкций в строительстве большинство. Для этого можно использовать электроды с рутиловым покрытием, например, марки МР-3, либо с основным покрытием марки 90 УОНИ-13/45. Рекомендуется выбрать первый вариант, поскольку применение рутиловых электродов позволяет снизить требования к подготовке к сварке электродов и свариваемого металла, а также к квалификации сварщика. Кроме этого, появляется возможность работать не только на постоянном, но и на переменном токе на открытых площадках при скорости ветра до 10 м/с. Именно эти электроды наиболее эффективны при монтажных работах. В случае, когда необходим ремонт водопроводов, лучше всего использовать специализированные электроды, позволяющие вести качественную сварку по слою воды. Но мало кто знает об их существовании, также как и о существовании рутиловых электродов, позволяющих повысить производительность сварки в 1,8–2 раза, т. е. приблизить ее к производительности механизированного процесса". К сведению, имеются специализированные электроды для резки металлов, обеспечивающие хорошее качество резки и отличающиеся малой стоимостью.

Сейчас на заводах в основном применяется механизированная сварка в углекислом газе и/или его смеси с аргоном. Сварка в смеси при рациональном ее составе улучшает ведение самого процесса сварки и качество сварных соединений. Но она одновременно заметно повышает склонность швов к образованию пор, одной из причин которой является неоправданное применение проволоки Св-0Г2С, разработанной специально для сварки только в одном углекислом газе. Для сварки в смеси требуется менее легированная проволока. И такие проволоки есть. В России разработана проволока специально для сварки в смеси углекислого газа с аргоном. Кстати, сама смесь газов представляет собой сварочный материал, и сварка в смеси требует более высокой культуры производства по сравнению со сваркой в одном углекислом газе.

Купить и прокалить

Выбрав сварочный материал, необходимо должным образом провести его подготовку к работе, которая включает, например, прокалку электродов при температуре 100–400 градусов Цельсия в зависимости от его марки.

"Простейшая операция — прокалка электродов — имеет в то же время огромное значение, — отметил С. Н. Жизняков. — Без этой термообработки электрод представляет собой всего лишь "полуфабрикат". Но даже эта простейшая операция сварщиками не выполняется. Дело в том, что процесс сварки может идти и с использованием неподготовленных электродов, но качество сварной конструкции в результате далеко не самое хорошее. Конечно, когда работы ведутся на стратегически важных объектах, там электроды все-таки прокаливаются. Но в ряде других случаев можно наблюдать вопиющие нарушения. Безусловно, прокалка электродов занимает "лишнее" время и требует дополнительного расхода электроэнергии, но это необходимое действие, если мы хотим получить конкурентоспособный качественный товар".

Белорусский "бойкот" сварке порошковой проволокой

На сегодняшний день в мире одним из самых прогрессивных способов сварки считается механизированная и автоматическая сварка порошковой проволокой, что обеспечивает более высокое качество работ и повышает их производительность в зависимости от схемы сварки в 3–10 раз. Во всем технически развитом мире сварка порошковой проволокой получила самое широкое распространение. Так, в США и Японии порошковая проволока составляет порядка 25 % общего потребления сварочных материалов, в Республике Корея — 45 %. Активное внедрение и развитие данного способа сварки наблюдается в Китае. В нашей стране она не применяется совсем. Главная причина "бойкота" кроется в том, что порошковая проволока считается дорогостоящим сварочным материалом.

"Да, она действительно стоит дороже обычной сварочной проволоки сплошного сечения, — прокомментировал С. Н. Жизняков. — Но, как показывают зарубежная практика и опыт применения сварки порошковой проволокой в Союзе, при изготовлении и монтаже стальных строительных конструкций, резервуаров, мостовых, судостроительных и прочих конструкций ее применение не только себя оправдывает, но и позволяет решать ряд технически сложных задач, связанных с производством сварочных работ".

Так, сварка порошковой проволокой является прогрессивной альтернативой ручной дуговой сварки, выполненной на открытых площадках. Это настоящая находка для монтажников и строителей. Следует отметить, что порошковая проволока широко представлена на рынке: украинские, российские, китайские, американские и другие производители предлагают свой товар.

Повышение квалификации специалистов-сварщиков — шаг в сторону эффективности

По мнению С. Н. Жизнякова, требования к сварочным материалам будут увеличиваться с каждым годом. Это обусловлено тем, что возрастает сложность конструкций, с которыми приходится работать, предъявляются высокие требования к качеству и характеристикам конечного продукта. А это значит, что сварочные материалы будут совершенствоваться, и очень важно, чтобы наши специалисты не отставали от прогресса в этой области. В связи с этим, на кафедре "Порошковая металлургия, сварка и технология материалов" БНТУ введено преподавание специальной дисциплины "Сварочные материалы". Кроме этого, на базе кафедры проводится аттестация руководителей сварочных работ, на которой в процессе семинарских занятий специалисты по сварке получают актуальную информацию о ноу-хау сварочного дела, в том числе по сварочным материалам.

Как отметил С. Н. Жизняков, важно проводить узкоспециализированные семинары, посвященные сварочным материалам. Обмен опытом, практическими и теоретическими знаниями позволит существенно повысить профессиональный уровень белорусских специалистов. Ведь решать проблемы сообща намного проще, чем поодиночке.

Всего просмотров: 13 797
Опубликованно: 21.11.2011