Тенденции развития потребления сварочных материалов

С увеличением объема ремонтных и восстановительных работ в энергомашиностроении наблюдается спрос на наплавочные материалы.

Отечественный рынок предлагает достаточно широкую номенклатуру сварочных электродов для наплавки. Ремонтные технологии, применяемые в сварочных аппаратах для конкретных элементов и узлов энергооборудования, учитывают следующее - причины повреждения, состояние материала перед ремонтом, чувствительность материалов, которые длительно находились в эксплуатации, к технологическому воздействию. При выполнении ремонтных работ не всегда является возможным выполнить жесткие технологические требования в силу конструктивных, монтажных и других условий.

Поэтому основным направлением в разработке новых восстановительных технологий является применение сварки без предварительного подогрева и последующей термообработки. А это также влечет за собой использование новых сварочных материалов, несмотря на достаточную номенклатуру, предлагаемую отечественным рынком.

Следует отметить, что несмотря на внешнюю конструкционную простоту, покрытый металлический электрод имеет достаточно сложную технологическую и металлургическую систему.

Металлургические процессы, протекающие при плавлении электрода сложны и отличаются от металлургических процессов, протекающих при выплавки стали. Они характеризуются своей кратковременностью, малыми объемами реагирующих веществ, высокими температурами в зоне сварки и интенсивностью взаимодействия между металлом, шлаком и газом.

В столбе дуги происходит не только расплавление, но и испарение железа и содержащихся в нем различных химических элементов. Активно протекают окислительные процессы и процессы поглощения металлом газов из атмосферы дуги насыщение наплавленного металла азотом, кислородом, водородом.

В результате сложных окислительно-восстановительных реакций, протекающих как в газовой среде так и на границе ее раздела с металлом, а также между металлом и шлаком, происходит легирование, окисление и раскисление металла, образующего сварной шов.

Металлургические и технологические свойства электродов в значительной мере определяются свойствами шлака. Химический состав и физико-химические свойства шлакообразующей основы покрытия электродов определяют главным образом технологические свойства шлака. Соотношения компонентов покрытия выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточно низкую температуру плавления и вязкость шлака, а также короткий интервал затвердевания.

Многие десятилетия разработка покрытий производится в основном по принципу "эксперимент - ошибка". Это долгий и очень дорогой путь, который не всегда результативен для окончательного продукта с оптимальными свойствами.

Применение методов компьютерного моделирования при работе со сварочным оборудованием, аналитических методов расчетов позволит значительно сократить число экспериментов при создании новых композиций покрытий, установить влияние некоторых новых компонентов в составе покрытий на сварочно-технологические свойства электродов и механические характеристики металла шва, на металлургические свойства шлаков.

Качество новых разработок определяется постоянством качества исходного сырья по минералогическому, химическому и гранулометрическому составу. Невозможно создание качественных сварочных материалов и без качественных исходных материалов — проволоки и компонентов электродных покрытий. Только на таких принципах может основываться современная технология.

Однако как с качеством, так и с количеством поставляемого для электродного производства сырья крайне не благополучно. Электродное производство испытывает постоянный дефицит в таких материалах как ферросплавы, рутиловый и ильменитовый концентраты, железный порошок, целлюлоза. Рынок СНГ предлагает производителям сварочных материалов вышеназванное сырье очень низкого качества. И с каждым годом эта проблема все усугубляется. Эта проблема вынуждает заводы производители применять неполноценные заменители, что незамедлительно сказывается на качестве готовой продукции. Поэтому те производители, которым дорог свой имидж, своя репутация, вынуждены покупать зарубежное сырье, которое удовлетворяет их своим качеством, хотя цена порой бывает значительно выше отечественного сырья, либо создавать специализированные производства по доводке до необходимой кондиции исходных материалов. Для новых разработок продолжается поиск новых систем легирования металла шва на базе комплексных лигатур с использование отходов металлургических производств, путей повышения газошлаковой защиты, улучшения сварочно - технологических свойств и гигиенических характеристик электродов при неуклонном повышении их качества. Производится исследования и поиск новых отечественных материалов, и исследование новых месторождений, внедрения автоматизированного контроля сырьевых материалов.