Состав покрытия сварочных электродов
Многим людям интересно, из чего сделано покрытие электродов. Одни недоумевают, почему при сваривании выделяется едкий дым или зачем вообще нужно покрытие на электродах? Ответы на эти и другие вопросы Вы получите после прочтения этой статьи. Покрытие электродов наносится специально для возможности сваривания металлических частей. Вещество, которым покрыты все электроды, не дает нагреваться и плавиться одновременно всему электроду.
В основном электроды покрыты газообразующими элементами. Также в качестве покрытия могут выступать такие элементы: мука, декстрин или крахмал. Также в состав покрытия электродов могут входить и такие неорганические компоненты как мрамор и магнезит. Еще частенько сварочные электроды покрывают ферросплавами. Ферросплавы – это сплавы железа из марганцем, титаном и кремнием. Также еще есть электроды, которые содержат всевозможные соединения с невысоким потенциалом ионизации. Еще в основу покрытия для электродов могут входить шлакообразующие элементы. К шлакообразующим элементам относятся такие руды: марганцовая или титановая. В состав шлакообразующих покрытий может также входить плавиковый и рутиловый концентрат.
Те электроды, которые имеют в своем составе ионизующие компоненты, содержат разные соединения с невысоким потенциалом ионизации. Также как бы это странно не звучало, но иногда электроды могут быть покрыты жидким стеклом. Жидким стеклом могут быть каолин, различные водные растворы силикатов натрия и слюда.
Однако более половины покрытия всех электродов составляет железная стружка или железный порошок. Практически все материалы, входящие в состав покрытия могут быть как шлаковой, так и газовой защитой при сваривании. Также есть и виды электродов с кислотным покрытием. Кислотное покрытие отличается от других средним уровнем образования пор во время сваривания. Такие электроды способны обеспечить Вам надежное сваривание, потому что при реакции окисления выделяется большое количество теплоты.
Однако кислотные электроды имеют и свои недостатки. Пониженная вязкость и пластичность шва являются основными недостатками этого вида покрытий электрода. Этот недостаток означает то, что возникает огромная вероятность трещины шва. В наше время кислотные электроды уже практически не используются. Их можно использовать при сваривании не очень ответственных объектов, но лучше всего воздержаться от их употребления вообще.
Многие опытные сварщики со стажем поняли, что нужно покупать электроды с обычным шлаковым покрытием. Такие электроды предоставляют много удобств при сваривании металлических частей, в частности они дают газовую и шлаковую защиту. Также многие опытные сварщики знают и то, что заказать качественные электроды можно только через страницу на этом сайте «Контакты». Оформив заказ электродов, Вы сможете получить через несколько дней по-настоящему качественные электроды для сваривания.
Виды и состав покрытия электродов для ручной дуговой сварки
Электроды используются для сварки металлических изделий. Для каждого сорта металла стараются подбирать такие расходные материалы, стержень которых будет схожим по составу с заготовкой. Это благотворно влияет на качество, так как шов получает одинаковую структуру, что повышает его крепость. Но это не единственный фактор, который определяет выбор. Обмазка электродов также является весомым параметром, так как от того, насколько она справляется со своими задачами, будет зависеть надежность последующей эксплуатации. Основными функциями являются защита сварочной ванны от негативного воздействия внешних факторов, а также поддержание стабильного горения дуги. Некоторые из вариантов даже обеспечивают такие условия, что можно варить по ржавой поверхности без значительного ухудшения качества соединения.
Покрытие электродов для сварки
Виды покрытия электродов
Каждый тип покрытия электродов обладает своими свойствами и имеет специальное уникальное обозначение.
Сварочные электроды для сварки
Кислое. Обозначается буквой «А» в маркировке. В основе состава лежит кремний, марганец, оксиды железа и прочие элементы. Главным недостатком является то, что шов, который выполнен такими электродами, имеет достаточно высокую вероятность покрыться горячими трещинами во время процесса сваривания. Такое покрытие имеют электроды Э 42 и Э 38. В качестве преимуществ можно отметить, что кислая разновидность покрытия электродов для ручной дуговой сварки не обладает склонностью к появлению пор в шве. Это касается даже ржавых заготовок или деталей с окалиной. Они хорошо проявляют себя при дуге любой длине и нормально работают как при постоянном, так и при переменном токе.
Сварочные электроды с кислым покрытием
Целлюлозное. В маркировке обозначается буквой «Ц». Состав покрытия сварочных электродов данного типа содержит наибольшее количество органических веществ, так здесь их около половины. Исходя из названия можно понять, что в основном это целлюлоза. Исходя из степени раскисления, металл в готовом шве соответствует сталям в спокойном и полуспокойном состоянии. Но в нем содержится достаточно большое количество водорода. Обмазка используется на электродах Э46 и Э50. Здесь происходит равномерное образование валика наплавленного металла, если речь идет об односторонней сварке. Электроды хорошо проявляют себя в вертикальном пространственном положении.
Сварочные электроды Э46 с целлюлозным покрытием
Рутиловое. Обозначается буквой «Р» в маркировке. Покрытые сварочные электроды с такой обмазкой содержат в своем составе почти половину рутила. Здесь низкое содержание кремния и кислорода, так что нет риска образования горячих трещин. Наплавленный металл обладает хорошей ударной вязкостью. Газ, который выделяется во время горению дуги, и который служит для защиты сварочной ванны, образуют карбонаты и органические материалы в обмазке. Наплавка покрытыми электродами с такой обмазкой может страдать от окисления только при наличии углекислого газа и паров воды. При правильном соблюдении режимов здесь намечается минимальное содержание водорода, так что в шве не возникает пор. Здесь нужно прокаливать материалы, чтобы избежать подобных проблем. Но слишком высокая температура прокалки может также привести к последующему порообразованию. Электроды с рутиловым покрытием могут применяться даже в тех случаях, когда на поверхности основного металла имеется ржавчина. Они чувствительны к температуре и повышение режима может привести к браку даже при идеально чистой поверхности. По техническим свойствам они превосходят такие виды покрытий сварочных электродов как кислое и основное. Электроды легки в зажигании дуги и могут применяться в разных пространственных положениях.
Основное. В маркировке обозначается буквой «Б». такие виды покрытия электродов для ручной дуговой сварки обладают шлаковой основой для покрытия, в которой содержатся разнообразные минералы. Их еще называются флористо-кальциевыми. В них очень высокий коэффициент образования шлаков. Газ для защиты выделяют минералы, которые входят в состав обмазки сварочных электродов. Наплавленный металл получается слабонасыщенным водородом. Здесь нет органических материалов, что избавляет электроды от источника водорода. Наплавленный металл не склонен к окислению, так что здесь не наблюдается риск образования трещин. В отличие от рутилового покрытия, здесь имеется большое сопротивление сероводородному растрескиванию. Это позволяет применять материалы для сварки трубопроводов.
Сварочные электроды с обычным покрытием
Состав покрытия электрода для сварки
- Кислое – титан, кремний, марганец, окись железа;
- Основное – карбонат кальция и фтористый калий;
- Целлюлозное – мука, целлюлоза, органические вещества;
- Рутиловое – рутил, минералы и органические компоненты.
Характеристики покрытия электродов
Каждое покрытие имеет свои уникальные свойства не только в рабочем плане, но и в качестве физических характеристик. Среди них можно выделить:
- Толщина покрытия электрода во много зависит от размера самого электрода, так как тут действует пропорциональное соотношение, по которому толщина покрытия составляет одну треть от общей толщины;
- Температура горения обмазки, которая является не сильно влияющим на сварку фактором, но от нее зависит, насколько хорошо будет зажигаться дуга;
- Степень впитываемой влаги, так как от этого зависит количество проводимых предварительных процедур просушки перед использованием.
Технология нанесения покрытия на электрод
Диаметр покрытия электродов зависит от толщины стержня, но для его нанесения используются практически одинаковые технологии. Это осуществляется промышленным способом при помощи специальных станков. Это автоматический процесс с высокой производительностью. Твердые части состава высушиваются и раздрабливаяются. После этого их просеивают для достижения фракций определенного размера. Затем вещество обжигают, чтобы удалить серу. В смесители части состава замешиваются с жидкими составляющими. На последней стадии станок окунает стержни в готовую смесь, благодаря чему и получаются покрытые электроды.
Электроды состав покрытий — Справочник химика 21
Характеристика электродов и состав покрытийЭлектрод ферментный. Ионоселективный или рН-электрод с покрытием, в состав которого входит фермент. При взаимодействии фермента с определяемым органическим веществом (субстратом) образуется определенный ион, к которому чувствителен данный электрод. В связи с трудностями, связанными с эксплуатацией ферментных электродов, рекомендуется использовать методики, основанные на добавлении фермента к анализируемому раствору и определении образующегося иона. [c.172]
Характеристика и состав покрытий электродов Марка [c.723]
Металлические электроды, покрытые пленкой малорастворимого электролита, в состав которого входит ион металла электрода, или опущенные в насыщенный раствор этого электролита, в присутствии другого иона, входящего в его состав, относятся к электродам второго рода. Они обратимы относительно аниона, являющегося составной частью малорастворимого электролита, и их потенциалы связаны косвенной зависимостью через величину его произведения растворимости (ПР) с активностью данного аниона. Например, хлорид-серебряный (уравнение (1.6)) и каломельный электроды являются электродами второго рода. Электроды второго рода находят применение в методе прямой потенциометрии для определения величин Л» вн химических реакций, а также как электроды сравнения.
Состав покрытий электродов для полугорячей и холодной сварки чугуна [c.68]
Примечание. Паспортные данные и состав покрытия электродов приведены а источнике [33], [c.88]
Состав покрытия, вес. ч. Диаметр электрода, мм 4 5 6 [c.107]
Кафедра в настоящее время работает над созданием новой марки электродов, стержень которых будет состоять из малоуглеродистой проволоки и в состав покрытия которых не будет входить ферровольфрам. [c.63]
Состав покрытий электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей [c.920]
Компоненты. вхо я дие в состав покрытия, и характеристика электродов Марка
Ручную дуговую сварку обмазанными металлическими электродами применяют для труб со стенкой толщиной более 3 мм. Состав покрытий электродов приведен в табл. 1-43. [c.244]
Качественные электроды имеют толстое покрытие с толщиной слоя 0,25—0,5 диаметра электродной проволоки. Состав покрытия (обмазки) таких электродов — сложный. Этот состав обеспечивает постоянство горения дуги, защищает расплавленный металл от проникновения в него из воздуха кислорода и азота, выделяет различные загрязнения на поверхности сварочной ванны в виде плавающего шлака, который впоследствии удаляют. Обмазка, кроме того, обеспечивает пористость шлака, необходимую для свободного выхода газов из расплавленного металла. При необходимости в состав обмазки вводят специальные легирующие элементы, которые в процессе сварки улучшают механические свойства сварного шва.
Для получения гомеотропной ориентации, как правило, либо вводят в состав жидкого кристалла поверхностно-активные добавки, либо наносят на поверхность электродов специальное покрытие. Полный обзор методов ориентации приведен в [7]. [c.163]
В ряде мероприятий, обеспечивающих качество покрытий, одним из главных является измерение толщины покрытий. Вводя поправку на неравномерность покрытия, можно осуществить контроль его качества, производя периодические или непрерывные измерения толщины наращиваемого металла или покрытия. Изменяя такие параметры технологического процесса, как катодная плотность тока, расстояние между электродами, состав и температуру электролита, можно осуществлять регулирование толщины покрытия.
Электроды с рутиловым покрытием марок МР-1 и МР-3 предназначены для сварных соединений, расположенных во всех пространственных положениях. Введение рутила в состав покрытия обеспечивает устойчивое горение дуги, хорошее формирование шва во всех пространственных положениях. Шлаки этих электродов легко удаляются. [c.191]
Причинами возникновения дефектов в сварных швах могут быть наличие вредных примесей выше нормы в основном металле и в компонентах покрытия или флюса, нарушение режима сварки (ма-лая или слишком большая сила тока), нарушение порядка сварки швов, увеличение длины дуги, состав и толщина слоя шлакового покрытия, большая плотность расплавленного шлака, сварка электродами с покрытия.ми, содержащими влагу, плохая защита сварочной ванны, сварка по окисленной поверхности и др. Может быть одновременно несколько причин возникновения дефектов,
Стабилизирующие покрытия наносятся на электроды тонким слоем и практически не улучшают качества наплавленного металла по сравнению с голыми электродами. Состав различных марок электродной проволоки регламентируется ГОСТ 2246-43 (табл. 7-14).
Дуговую сварку производят медноникелевой проволокой марки МН5 с покрытием ЗТ толщиной до 0,4 мм (электроды марки МН5-ЗТ). В состав покрытия входят компоненты (в %) плавиковый шпат —32,1, марганцовая руда —17,5, серебристый графит—16,1, ферросилиций (пассивированный) —32,1, алюминий в порошке — 2,2 могут также применяться электроды марки Комсомолец . Сварку ведут без разделки кромок на медной подкладке толщиной 3—4 мм с зазором 3,5—4 мм. При сварке фланцев с трубой зазор между фланцем и трубой должен быть не более 1,5 мм. Изделие сваривают без предварительного подогрева короткой дугой на постоянном токе. [c.155]
При сварке чугуна электродами из монель-металла применяется следующий состав покрытия мел —45%, графит — 30%, жидкое стекло — 25%.
Состав покрытий электродов для дуговой сварки алюминия и его сплавов [c.275]
В последнее время широко используются нихромы — сплавы на основе N1, например Х20Н80, в которых вообще отсутствует железо. Упрочненные нихромы (Мо, Т1, В, 51) представляют собой конструкционные материалы, сохраняющие работоспособность до 1373—1473 К. Хром входит в состав медных сплавов, например, сплав БрХ0,8 — хромистая бронза — представляет собой упрочняемый сплав, сохраняющий электрическую проводимость чистой меди из него изготовляют электроды контактных сварочных машин, трущиеся контакты и другие подобные специальные изделия. Наконец, хром входит в состав сплавов на основе титана, алюминия и специальных сплавов, применяемых в электропромышленности. Широко используются антикоррозионные, декоративные и упрочняющие поверхностный слой покрытия из хрома.
Свариваемость этих сталей удовлетворительная. Однако металл сварного шва вследствие сильного роста зерна и возникновения больших напряжений при температурах сварки приобретает низкие механические свойства. Для снятия внутренних напряжений рекомендуется после сварки применять отжиг. Для уменьшения роста зерна при сварке рекомендуется введение в состав электродов или покрытий специальных элементов (Т1, V, А1, N и др.), тормозящих рост зерна. [c.241]
Основными факторами, определяющими структуру электролитического осадка, являются состав электролита и состояние поверхности электрода перед покрытием. В связи с этим, рассмотрим поведение электродов в растворах простых и цианистых солей. [c.237]
К электродам II рода относят металлические электроды либо непосредственно в опыте, либо предварительно покрытые пленкой малорастворимого электролита (в состав которого входит ион металла-элект-рода), опущенные в насыщенный этим электролитом раствор, содержащий в избытке растворимую соль того же аниона, что и малорастворимый электролит. Такие электроды обратимы относительно данного аниона. К ним относятся, например, хлорсеребряный и каломельный электроды. Электрохимические реакции в этих случаях могут быть выражены следующими уравнениями [c.109]
При получении серебряных покрытий небольшой толщины на мелких изделиях из меди латуни мельхиора и других медных сплавов применяют контактное серебрение используя цинковый электрод Раствор имеет следующий состав (г/л) нитрат серебра 10 цианистый калий 30 температура ванны 60—70 С продолжи тельность погружения 2—3 мин [c.83]
Электроды с металлом в покрытии позволяют регулировать химический состав металла шва, долю основного уо и присадочного металлов нри этом улучшается технологичность электродов и условия гигиены труда [108, 109, 110, 111]. [c.306]
Анодный процесс. Большое влияние на выход по току может оказать анодный процесс. В зависимости от материала электрода и условий электролиза — плотности тока, концентрации хлорид-иона в анолите и pH может меняться выход по току хлора, а также состав анодного газа и доля тока, расходуемого на выделение кислорода. Как уже говорилось выше, в электролизерах с фильтрующей диафрагмой используют графитовые или титановые с электрокаталитическим покрытием аноды. Графитовые аноды готовят из искусственного графита. Для этого из смеси нефтяного кокса, антрацита и каменноугольной смолы сначала спрессовывают аноды нужной формы, обычно в виде прямоугольных плит, обжигают их в печах при 1000—1200°С и затем после пропитки маслопеком проводят графитацию при температурах 2500—2700 °С, переводя уголь в графит. [c.54]
Характеристика и состав покрытий электродов УОНИ 13/45 УОНИ 13/55 УОНИ 13/65 УОНИ 13/85 ЦУ-1 У-340/105 ЦУ-Г1СХ К-5 К-70 К-80 [c.721]
Находящиеся в земле заземлители подвержены коррозии, приводящей не только к их разрушению, но и изменению электрических характеристик. В обычных условиях скорость коррозии в земле незащищенной стали составляет примерно 2,5 мм за 10 лет. Следовательно, угловая сталь толщиной 5 мм (50X50X5), ржавеющая с обеих сторон, в течение этого срока придет полностью в негодность. Вертикальные и горизонтальные электроды из угловой или полосовой стали минимальной, допустимой ПУЭ, толщины (4 мм) выходят из строя через 8 лет. В грунте, переувлажненном и насыщенном солями и кисдотами, что характерно для химических производств, коррозия происходит значительно быстрее. Поэтому в этих условиях должны применяться заземлители большого сечения и со специальными противокоррозионными покрытиями. Состав покрытия должен быть определен уже на стадии проектирования с учетом коррозионной активности почвы. В случае опасности усиленной коррозии ПУЭ предложено применять омедненные или оцинкованные заземлители. [c.43]
Компоненты покрытия просеивают на сите с 1600 о.гпв1см , взвешивают, перемешивают в сухом состоянии, замешивают на чистой воде до консистенции сметаны и пропускают через краскотерку. Перемешивание производят в посуде из нержавеюш,ей стали. Для нанесения покрытия предварительно обработанный электрод погружают в готовый состав. Покрытие ЛГ 1, нанесенное на электрод, вначале просушивают в течение 24—48 ч при 20—25° С, а затем прокаливают в печи с медленным повышением температуры от 50 до 180° С. При 180° С покрытие выдерживают в течение 2 ч, после чего медленно снижают температуру. В случае нанесения покрытия № 2 электроды просушивают при 60° С. [c.80]
Вредные последствия, к которым могут привести загрязнения в электровакуумном приборе, весьма разнообразны. Они могут служить дополнительным источником газов и паров и тем затруднить и даже сделать невозможным получение в приборе высокого вакуума и надлежащей чистоты наполняющего газа примесь посторонних паров или газов может привести к изменению потенциала зажигания газоразрядного прибора загрязнение, испарившись в вакууме, может воздействовать на поверхность катода и привести к его отравлению или может осадиться на поверхности сетки и анода, активировав в известной мере эти поверхности и тем нарушив нормальный режим работы прибора образующийся на поверхности стекла или слюды палет от испарившегося загрязнения может привести к возникновению утечек между электродами прибора загрязнение поверхности, на которой должно прочно удерживаться специальное покрытие, может послужить причиной его осыпания или дезактивации к тем же последствиям приводит попадание загрязнений в состав покрытия до его нанесения на детали прибора. При этом необходимо иметь в виду, что к вредным последствиям приводит часто лишь очень малое по своей массе загрязнение. [c.367]
При ремонте сваркой плавлением сера попадает в металлическую ванну с основным, сильно насыщенным примесями металлом и в меньшей степени с электродным металлом. Несмотря на строгое ограничение содержания серы, ее концентрация в металле шва достигает опасного уровня для качества сварки. В итоге в металле шва оказывается значительное количество сульфидов и свободной серы. При выборе режимов ремонтной сварки необходимо стремиться ограничивать содержание серы на возможно более низком уровне. Марганец обладает более высоким, по сравнению с железом, химическим сродством к сере и связывает ее в тугоплавкий (1620 °С) сульфид марганца. Марганец может поступать в металл шва из основного и присадочного металлов, а также из материалов, входящих в состав покрытия или флюса. Обессериванию сварочной ванны способствует применение электродов с покрытиями фтористокальциевого типа, что связано с усиленным раскислением сварочной ванны. Десульфирование металла сварочной ванны может происходить путем выгорания серы при сварке голыми электродами на воздухе или электродами с покрытиями руднокислого типа. Однако при температурах плавления, т.е. ниже температуры кипения, реакция связывания серы и вывод ее на поверхность протекают слабо, в результате чего в металле остается значительное количество сульфидов. Недостаток перечисленных способов в том, что они эффективны лишь при относительно малом превышении над нормативным содержания серы и не дают надежных результатов предупреждения образования трещин при сварке и при последующей эксплуатации конструкции в сероводородной среде. [c.391]
Сварка осуществляется валиками в один или несколько проходов. При плавлении медностального электрода и сплавлении его с основным металлом сплав в зоне шва приобретает высокие прочностные показатели, сохраняя при этом присущие меди вязкость и пластичность. Благодаря этому металл шва может пластически деформироваться под воздействием сварочных напряжений и противостоять образованию трещин. Медностальные электроды изготавливаются нанесением на медную проволоку слоя специального покрытия, в состав которого входит необходимое количество железного порошка. Из таких электродов, выпускаемых промышленностью, наиболее известна марка ОВЧ-2. [c.83]
Состав хлорсеребряного электрода записывают формулой Ag, Ag l I K I, 1 H. . Его также изготавливают обычно в виде ампулы, заполненной 1 и. раствором КС1, в который опущена серебряная проволока, покрытая плотным слоем Ag l. Потенциал этого электрода при 25 °С равен 0,2381 Вив значительно меньшей степени зависит от температуры, чем потенциал каломельного электрода. [c.244]
Стеклянным электродом (рис. 33) условно называется система, в состав которой входят корпус—сосуд с горловиной из изолирующего стекла, на конце которой напаян шарик (игла, ко пье, камера, мембрана н т. п.) из специального электропроводного стекла, в котором мигрируют иопы Na+ или Li+ стандартный внутренний раствор электролита и токоотвод. Стандартным внутренним раствором служит 0,1 н. раствор НС (иногда с добавками КС1 или Na l) или буферный раствор с добавками хлоридов или бромидов. В качестве токоотвода используют стержень серебра, покрытый хлоридом серебра. К стержню припаивают изолированный экранированный и заземленный медный провод. В системе возникают две [c.163]
Виды электродов с покрытием и их применение
Ассортимент плавящихся электродов с покрытием для ручной сварки довольно разнообразен. Все разновидности выпускаемой продукции имеют вид прутков. Все они обладают достоинствами и недостатками и подбираются в зависимости от условий работы и требуемого результата.
Согласно ГОСТу и ISO, электроды подразделяются по составу покрытия на несколько групп. По названию каждой группы можно определить, какие именно компоненты преобладают. Разбираясь в маркировке и обладая необходимыми знаниями, можно добиться высокого качества шва и прочности соединения.
ВИДЫ ПОКРЫТИЙ И ИХ МАРКИРОВКА
Кислые покрытия (А) состоят в основном из шлакообразующих оксидов железа, марганца, кремния, с небольшим включением оксида алюминия. Газообразующими добавками служат органические вещества, например, крахмал или целлюлоза, а связующим — жидкое стекло. Образующийся при плавлении шлак имеет характерные кислотные свойства, что и дало название этой группе.
Главными компонентами основных или щелочных покрытий (Б) являются мрамор и плавиковый шпат, в состав которых входят кальций и фтор. Для образования при сварке шлака вводятся рутил и кварцевый песок. При разложении мрамора выделяется углекислый газ, защищающий дугу и сварочную ванну от попадания воздуха. Для стабильности горения применяются добавки карбонатов и щелочных металлов. Этот вид покрытий называется основным, так как в результате плавления образуется шлак с ярко выраженными основными свойствами.
В составе целлюлозных покрытий (Ц) содержится более 50 % целлюлозы и других органических компонентов, служащих для газообразования. В процессе сварки выделяется окись углерода и водород.
Рутиловые покрытия (Р) на 50 % и более состоят из оксида титана — рутила, который является шлакообразующим веществом. В качестве добавок используются карбонаты, полевой шпат, каолин. Рутиловые составы могут применяться в смеси с любыми другими видами покрытий. Получающаяся в результате этого продукция маркируется двумя буквами в соответствии с компонентами: АР, РБ, РЦ. К рутилу также добавляют порошкообразное железо. Такое покрытие маркируется буквами РЖ.
ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОДОВ С ПОКРЫТИЕМ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Электроды с кислым покрытием (А) не имеют в составе дорогостоящих компонентов. Они характеризуются стабильным горением дуги и подходят для сварки как постоянным, так и переменным током. Кислое покрытие обладает стойкостью к увлажнению и прочностью к механическому воздействию. К недостаткам продукции этого вида относят разбрызгивание металла и повышенное выделение токсинов, вызывающих силикоз. Образующийся шов имеет невысокую пластичность и склонность к старению. По механическим характеристикам он сопоставим с марками кипящей стали невысокой прочности. Этот вид электродов не подходит для сварки высоколегированной стали и стали с высоким содержанием углерода и серы. Они применяются для конструкций с невысокой нагрузкой.
Электроды с щелочным покрытием (Б) позволяют получить шов, сопоставимый по свойствам со спокойной сталью с повышенными механическими характеристиками и пластичностью. При необходимости в покрытие можно добавлять легирующие компоненты для придания соединению особых свойств. Электродами удобно работать в любом пространственном положении. Лучше всего основные электроды подходят для сварки постоянным током. Для работы с аппаратами на переменном токе выпускается продукция с сильными стабилизирующими компонентами. Без них постоянной дуги добиться сложно. Основные покрытия гигроскопичны, поэтому эти электроды требуют соблюдения правил хранения. В их состав входят дорогостоящие компоненты, что отражается на цене. Электроды применяются при сварке ответственных конструкций, для получения жестких соединений. Они подходят для работы с углеродистой и легированной сталью.
Электроды с целлюлозным покрытием (Ц) характеризуются стабильностью дуги и подходят для работы на любом токе и во всех пространственных положениях. Этот вид продукции предпочтителен для сваривания тонколистовых деталей. При этом нужно учесть, что покрытие не обеспечивает достаточной защиты от воздуха и отличается высоким влагопоглощением. Металл при сварке сильно разбрызгивается. Электроды с целлюлозным покрытием востребованы для работ на газонефтепроводах.
Рутиловое покрытие (Р) не выделяет токсичных веществ и поддерживает стабильную дугу при любом токе. Металл при сварке не разбрызгивается, а шов образует плавный переход к свариваемым деталям. Прочность соединения выше, чем при работе с кислым электродом, но и стоит рутиловая продукция дороже. Применяют ее для сварки низколегированной стали. Для повышения прочности шва без излишних затрат для работы используют электроды с кисло-рутиловым покрытием (АР).
Покрытия электродов — Компоненты — Энциклопедия по машиностроению XXL
Керамические флюсы. Технология их изготовления сходна с технологией изготовления покрытий электродов. Сухие компоненты шихты замешивают на жидком стекле, полученную массу измельчают путем продавливания ее через сетку на специальном устройстве типа мясорубки, сушат, прокаливают при тех же режимах, что и электродные покрытия, и просеивают для получения частиц зерен определенного размера. Частицы сухой смеси компонентов могут скрепляться спеканием при повышенных температурах без расплавления. Полученные комки гранулируют до необходимого размера (так называемые спеченные флюсы). [c.63]Н.Д. Томашовым, пока нашел подтверждение лишь для растворения очень небольшого числа сплавов. Суть его сводится к следующему. Принимается, что непосредственно в первый момент соприкосновения сплава с раствором каждый из компонентов сплава растворяется с той же скоростью, с какой он растворяется в индивидуальном состоянии, т. е. А — очень быстро, а Б — медленно. Это приводит к обогащению поверхности компонентом Б, что, в свою очередь, вызывает снижение скорости перехода в раствор А (в расчете на единицу видимой поверхности электрода) и увеличение скорости выхода из сплава Б (так как А теперь растворяется с меньшей, а Б — с большей доли поверхности). Изменение степени покрытия электрода 0 компонентами А и Б происходит до тех пор, пока 0д и 0б не достигнут значений, удовлетворяющих условию равномерного и стационарного растворения сплава. В этом случае соотношение концентраций ионов обеих металлов в растворе то же, что отношение масс этих металлов в сплаве. [c.106]
Плавящиеся электроды. Эти электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной до 450 мм из сварочной проволоки, на которую нанесен слой покрытия— смесь веществ для усиления ионизации, защиты от вредного воздействия воздуха и металлургической обработки сварочной ванны. В покрытие входят следующие компоненты [c.49]
Свойства металла шва, наплавленного электродом без покрытия, очень низки (ударная вязкость падает до 0,5 МДж/м вместо 8 МДж/м ). Состав покрытия электродов определяется рядом функций, которые он должен выполнять защита зоны сварки от кислорода и азота воздуха, раскисление металла сварочной ванны, легирование ее нужными компонентами, стабилизация дугового разряда. Производство электродов сводится к нанесению на стальной стержень электродного покрытия определенного состава. Электродные покрытия состоят из целого ряда компонентов, которые условно можно разделить на ионизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскислители, легирующие и вяжущие. Некоторые компоненты могут выполнять несколько функций одновременно, например мел, который, разлагаясь, выделяет много газа (СОг). оксид кальция идет на образование шлака, а пары кальция имеют низкий потенциал ионизации и стабилизируют дуговой разряд, СОг служит газовой защитой. [c.390]
Электроды для ручной дуговой сварки. Покрытия электродов получили наименование по их основным компонентам. По ГОСТу 9467—60 типы покрытия обозначаются рудно-кислое Р, фтористо-кальциевое Ф, рутиловое Т и органическое О. [c.143]
В соответствии с функциями электродных покрытий для их изготовления применяются различные компоненты, из которых многие представляют собой руды или минералы, не отличающиеся постоянством химического состава даже в пределах одного и того же месторождения. Чрезмерное засорение компонентов покрытия вредными элементами может оказать неблагоприятное влияние на физические и химические свойства покрытия и образуемый ими шлак и вызвать понижение механических и физических свойств металла шва. Установленные стандарты на покрытые электроды неразрывно связаны с техническими условиями на компоненты покрытий, с учётом их специфических функций в процессе дуговой сварки. Технические условия на главнейшие компоненты электродных покрытий приведены в табл. 29. [c.299]
Процесс производства покрытых электродов можно разбить на следующие основные опера- ции а) приёмка и хранение материалов б) под- готовка электродных стержней в) обработка компонентов покрытия г) составление и смешивание замеса д) нанесение покрытия е) сушка и прокалка покрытых электродов ж) зачистка концов и сортировка з) приёмка готовых электродов. [c.299]
По техническим требованиям ГОСТ 9466-60 покрытие электродов должно-быть прочным, плотным, без трещин, вздутий и комков неразмешанных компонентов. Оно должно располагаться относительно стержня концентрично. [c.71]
Покрытые электроды Материал одной марки, одного диаметра и одной фуп-пы, изготовленный по одному технологическому процессу, на однотипном оборудовании, с постоянным составом покрытия из компонентов одних и тех же партий партия электродов со стержнями легированной или высоколегированной проволоки должна быть изготовлена с использованием проволоки одной партии [c.192]
Покрытие электрода представляет собой смесь веществ, нанесенную на него для усиления ионизации, защиты от неблагоприятного воздействия среды и металлургической обработки металла сварочной ванны. В покрытие электрода вводят ионизирующие, газо- и шлакообразующие, легирующие, раскисляющие, связующие и формовочные компоненты. [c.58]
Процесс изготовления электродов предусматривает ряд выполненных в строго определенной последовательности операций по подготовке проволоки, компонентов покрытия, сухой смеси компонентов (шихты) и обмазочной массы, нанесению ее на стержень с последующей сушкой и прокалкой электродов с целью придания необходимой прочности покрытию [c.65]
Металлические стержни электродов для сварки меди и ее сплавов изготавливают, из сварочной проволоки и прутков, состав которых регламентирует ГОСТ 16130—90, или из литых стержней другого состава. Покрытия могут содержать те же компоненты, что и покрытия электродов для сварки сталей (шлакообразующие, раскислители и т.д.). Сухую шихту замешивают на жидком стекле. [c.87]
Покрытия электродов содержат соединения кальция, органические компоненты и другие гигроскопические добавки, которые усваивают влагу из воздуха. При сварке отсыревшими электродами ухудшается стабильность горения дуги, шов насыщается диффузионным водородом, что приводит к образованию пор и тре- [c.87]
Изготовление покрытых электродов. Электрод, состоящий из металлического стержня и толстого покрытия, расплавляясь, должен обеспечивать постоянство вводимых в реакционную зону компонентов по объему, их химическому составу и реакционной способности. [c.30]
Как уже говорилось, жаропрочные стали и сплавы обладают особой чувствительностью к различным загрязнениям в виде серы, фосфора, легкоплавких примесей и газов. При шихтовке покрытий электродов для сварки аустенитных сталей и сплавов необходимо использовать лишь особо чистые материалы — металлические порошки, шлакообразующие компоненты и т. д. Экономически и технически выгоднее иметь так называемую прецизионную сварочную проволоку, т. е. проволоку из стали или сплава с точно заданными пределами содержаний легирующих элементов и вредных примесей, чем набор особо чистых компонентов на каждом электродном предприятии. [c.62]
При сварке высоколегированных сталей и сплавов легирование наплавленного металла обеспечивается в основном за счет металла электродного стержня. Дополнительное легирование осуществляется введением легирующих компонентов в покрытие электрода. [c.248]
Наиболее распространенные компоненты покрытий электродов для ручной дуговой сварки и наплавки [c.93]
Фтористо-кальциевые покрытия образуют шлаки из силикатов кальция и магния, а также фтористого кальция. В состав покрытий входят компоненты, содержащие меньше окислов, способных окислить металл. Наплавленный металл хорошо раскислен, содержит достаточное количество легирующих примесей, вследствие чего вязкость и пластичность очень высокие. Представителем этой группы является покрытие электродов УОНИ-13/45. [c.97]
При дуговой наплавке в качестве электродов применяют прутки из сплава диаметром 5—8 мм и длиной 300—400 мм с покрытием УОНИ-13 или трубчатые электроды, состоящие из стальной тонкостенной трубки, внутри которой помещен порошкообразный твердый сплав вместе с компонентами, улучшающими горение дуги и создающими шлаковую защиту (взамен покрытия электрода). [c.224]
При ручной сварке покрытыми электродами шлаковые включения образуются в результате задержки частиц кварца и корунда, присутствующих в некоторых исходных компонентах покрытий. В металле шва встречаются сернистые включения, нитриды — химические соединения азота с различными металлами. Повы- [c.17]
Кислое покрытие (А) в своем составе имеет значительное количество материалов рудного происхождения, содержащих кислые компоненты (гематит, кремнезем, марганцевая руда, ферромарганец). Ферромарганец вводится в большом количестве для раскисления металла шва и увеличения производительности за счет железа, переходящего из покрытия в металл шва. При нормальной толщине покрытия электроды применяются для сварки во всех пространственных положениях, при большей толщине — только для сварки в нижнем положении. Электроды с кислым покрытием позволяют вести сварку удлиненной дугой, по кромкам с ржавчиной и окалиной, обеспечивая получение швов без пор. Поры могут возникнуть при использовании электродов, прокаленных при повышенной температуре. Сварка производится на переменном и постоянном токе. Однако шлаки, образующиеся при расплавлении кислого покрытия, незначительно снижают содержание серы в металле. Наличие в покрытии значительного количества ферромарганца и окислов железа способствует выделению в зону дыхания сварщика большого количества токсичных соединений марганца. Поэтому выпуск электродов с кислым покрытием резко сократился. Взамен стали применять электроды с рутиловым покрытием. [c.56]
Рутиловые покрытия (Р) построены на основе рутила Ti02 с добавками полевого шпата, магнезита и других шлакообразующих компонентов. В качестве газообразующих веществ используются органические материалы (целлюлоза, декстрин) и карбонаты (Mg Oa, СаСОз). Раскислителем служит ферромарганец. Для повышения коэффициента наплавки в эти электроды вводят порошок железа. Типичные электроды с таким покрытием — электроды АНО-4, АНО-5, АНО-6. [c.393]
В зависимости от рода получаемого шлака электродные покрытия могут быть разбиты на кислые и основные. Важнейшим моментом, определяющим качество покрытия, является степень его раскислённости или окислительная способность образуемых им шлаков. Даже в условиях весьма эффективной защиты расплавленного металла от вредного внешнего воздействия атмосферного кислорода нераскис-лённые или слабо раскисленные шлаки могут насытить металл шва значительным количеством кислорода за счёт перехода свободных окислов из шлака в металл. Аналогичное явление может иметь место при использовании в покрытии рудных компонентов, которые при нагреве выделяют свободный кислород, например, марганцевая руда. В советской практике для многих марок толстопокрытых электродов применяются главным образом основные рас-кислённые покрытия, особенно при сварке легированных сталей. Для регулирования химического состава металла шва и его механических свойств в советской практике в подавляющем большинстве марок покрытых электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, практикуется легирование через покрытие. Для этой цели используются в основном различные ферросплавы, которые одновременно осуществляют и другие функции в электродном покрытии (раскисление, создание мелкозернистости металла шва, повышение устойчивости дуги, улучшение технологических свойств шлака). [c.297]
Zn) ИЛИ ИЗ проволоки ЛК 62-05 (0,3—0,7% Si) по ТУ ЦМО 1327-54. Покрытие электродов состоит из 26% буры 26% меднокремнисюй лигатуры 15% хлористого натрия 17% плавикового шпата, 9% полевого шпата и 7% бихромата калия. Обмазка электродов производится на жидком стекле путем опудри-вания (обкатывания) сухой смесью компонентов или на нитролаке путем окунания в замес. Толщина слоя покрытия в первом случае 0,4—0,5 мм, во втором [c.60]
Снизить содержание углерода в наплавленном слое можно за счет уменьшения силы сварочного тока (глубины проплавления чугуна Лх), подбора компонентов покрытия электрода, многослойности сварного шва. [c.107]
Взаимодействие расплавленного металла с газовой фазой определяется составом атмосферы дуги и химичеср1ми свойствами элементов, содержащихся в расплавленном металле. Атмосфера дуги состоит из смеси газов О2, N2, Нг, СО, СО2, паров воды, металла и шлака. О2, N2, Н2 попадают в нее в основном из воздуха, а также из сварочных материалов (сварочной проволоки, покрытий электродов, флюсов и защитных газов). Дополнительным источником О2 и Н2 могут быть ржавчина, органические загрязнения и конденсированная влага на поверхности проволоки и свариваемого металла. СО2 и СО образуются в результате разложения в дуге компонентов покрытий электродов и флюсов. В случае сварки в защитной атмосфере углекислого газа они составляют основу атмосферы дуги. Количественное соотношение и парциальное давление газов зависят от вида сварки и применяемого способа защиты сварочной ванны. При высокой температуре дуги основная часть г ов диссоциирует и переходит в атомарное состояние. При этом их химическая активность и способность к растворению в расплавленном металле повышаются. [c.227]
Основные покрытия содержат мрамор, магй т (Mg Os), плавиковый шпат (СаРг), ферросилиций, ферромарганец, ферротитан и другие компоненты. Сварочно-технологические свойства ограничены. Сварку выполняют, как правило, на постоянном токе обратной полярности, металл шва склонен к образованию пор при наличии ржавчины на свариваемых кромках, требуется высокотемпературная прокалка (400. .. 450 С) перед сваркой и т.д. Наплавленный металл хорошо раскислен и по составу соответствует спокойной стали. Возможно дополнительное легирование шва через покрытие. Электроды с основным покрытием применяют [c.230]
У электродов с основным покрытием (Б) шлакообразующими компонентами являются карбонаты (мрамор, мел, магнезит) и фториды кальция (например, плавиковый шпат aFj). Газовая защита расплавленного металла обеспечивается углекислым га- [c.61]
Металлические стержни электродов для сварки чугуна изготавливают из стали или медно-никелевых сплавов. Кроме того, они могут быть комбинированными (например, медно-стальны-ми, железоникелевыми). Для покрытия этих электродов используют те же компоненты, что и для стальных электродов. В покрытие электродов со стальным стержнем вводят углерод, кремний и другие графитизаторы, а также титан, ванадий и другие карбидообразующие. Применяют и электроды, металлические стержни которых изготовлены из чугуна, отлитого в кокиль или песчаную форму. Сухие компоненты покрытия замешивают на жидком стекле. [c.87]
Керамические флюсы, полученные перемешиванием порошкообразных материалов со связующим веществом, грануляцией и последующей термической обработкой, предназначены для дуговой сварки. Технологии изготовления керамических флюсов и покрытий электродов аналогичны сухие компоненты шихты замешивают на жидком стекле полученную массу измельчают про-давливанием через специальные устройства сушат прокаливают при тех же режимах, что и электродные покрытия, и просеивают для получения частиц определенного размера. [c.100]
Подготовка электродов к сварке. Покрытия электродов имеют соединения кальция, органические компоненты и другие гифоскопические добавки, которые усваивают влагу из воздуха. [c.55]
Классификация электродов (ЛЭЗ) по химическому составу покрытия
Классификация электродов по химическому составу покрытия
В настоящее время в нашей стране для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют электроды по ГОСТу 9467-60, в основу которого положены механические свойства наплавленного металла или сварного соединения, выполняемых электродом. Кроме того, ограничивается содержание серы и фосфора в наплавленном металле.
Тип электрода обозначается буквой Э; следующее за буквой число обозначает нижнее значение предела прочности. ГОСТ предусматривает типы электродов от Э34 до Э145; если после числа следует буква А, то это означает, что электрод обеспечивает повышенные значения пластических свойств наплавленного металла или сварного соединения.
Электрод типа Э34 дает наименьшую прочность и малую пластичность металла и относится к электродам с тонким стабилизирующим покрытием, допускается только в производстве менее ответственных сварных конструкций; Э42 и Э46 пригодны для ответственных конструкций из углеродистых сталей, Э50 и Э55 — для среднеуглеродистых и низколегированных сталей; Э60, Э70, Э85, Э100, Э125 и Э145 — для легированных сталей повышенной прочности, причем для типов Э85-Э145 сварное соединение после сварки проходит термическую обработку. Типы Э34-Э70 имеют стержень из проволоки Св-08; Э85-Э145 — из легированной проволоки.
Но электрод одного и того же типа, например Э42, можно получить с различными покрытиями, придающими электроду существенные технологические особенности, не отмеченные в ГОСТе. Поэтому сохраняется еще марка электродов, устанавливаемая изготовителем электродов и вносимая в паспорт электрода. Обозначения марок совершенно произвольны, и марка может отличаться, например, лишь количеством наносимого покрытия при том же составе.
На основе химического состава покрытия проведена классификация качественных электродных покрытий:
1. Руднокислые покрытия содержат окислы железа и марганца (обычно в виде руд), кремнезем, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.), которые при нагревании разлагаются и сгорают с образованием смеси защитных газов. Электроды имеют довольно большую скорость расплавления, коэффициент наплавки 8- 11 г/а-ч, пригодны для сварки во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе; наплавленный металл соответствует типу электродов Э42 и содержит менее 0.12С; менее 0,10 Si; 0,6-0,9 Мn;менее 0,05 Р и менее 0,05 S.
При плавлении электрода идет интенсивная экзотермическая реакция марганца и углерода кислородом окислов, разогревающая сварочную ванну и обеспечивающая гладкую поверхность наплавленного металла с небольшой чешуйчатостью. При большом содержании марганцевой руды образующийся дым вреден для сварщика и при недостаточной вентиляции может постепенно отравлять его соединениями марганца. Электроды широко применяются в производстве всевозможных изделий из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, но на ряде предприятий Советского Союза применение этих электродов ограничено или запрещено из-за их токсичности.
2. Рутиловые покрытия получают из минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана TiO2. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезем, ферромарганец, карбонаты кальция или магния. Покрытия по технологическим качествам близки к руднокислым, дают лучшее формирование, меньшее разбрызгивание и выделение газов, считаются менее вредными для сварщика. Наплавленный металл соответствует электродам типа Э42 и Э46; электроды могут применяться для более ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
3. Фтористо-кальциевые покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов. Покрытия называются также основными, так как дают короткие шлаки основного характера, а электроды с таким покрытием называются также низководородистыми, так как наплавленный металл содержит водорода меньше, чем при других покрытиях.
Газовая защита ванны обеспечивается двуокисью и окисью углерода, образующимися при разложении карбонатов под действием высокой температуры. Электроды чаще используются на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).
Наплавленный металл по составу соответствует спокойной стали, отличается чистотой, малым содержанием кислорода, азота и водорода; понижено содержание серы и фосфора, повышено — марганца (0,5-1,5%) и кремния (0,3-0,6%). Металл устойчив против старения, имеет высокие показатели механических свойств, в том числе ударной вязкости, и нередко по механическим свойствам превосходит основной металл. Электроды с этим покрытием рекомендуются для наиболее ответственных конструкций из углеродистых и легированных сталей.
Электроды с фтористо-кальциевым покрытием на протяжении многих лет являются наилучшими по качеству наплавленного металла. Чувствительны к наличию окалины, ржавчины, масла на кромках основного металла и в этих случаях дают поры, как и при отсыревании электродов. Свойства наплавленного металла можно менять в широких пределах, меняя количество ферросплавов в покрытии. Широко известен электрод этого типа, маркируемый УОНИ-13; он имеет несколько разновидностей; УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и т. д.; второе число указывает предел прочности наплавленного металла.
4. Органические покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообразующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки. Электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе; малочувствительны к качеству сборки и состоянию поверхности металла, особенно пригодны для работы в монтажных и полевых условиях. Дают удовлетворительный наплавленный металл, соответствующий электродам типов Э42-Э50. Широко применяются в США на монтажных работах.
Сварочные электроды
Сварочные электроды применяют в основном для ручной дуговой сварки металлоконструкций. В настоящее время используется большой спектр электродов. Все заводы производители должны аттестовывать свои электроды для сварки.
Покрытый электрод – стержень длиной до 450 мм, изготавливаемый из сварочной проволоки, на поверхность которой наносится слой покрытия. При этом один конец электрода должен иметь непокрытую поверхность длиной 20-30 мм.
Согласно ГОСТ 9466-75, в зависимости от отношения диаметра покрытия к диаметру стержня, все электроды подразделяются на:
1. С тонким покрытием D/d < 1,2 М
2. Со средним покрытием 1,2 < D/d < 1,45 С
3. С толстым покрытием 1,45 < D/d 1,8 Г
Длина сварочных электродов различна. Есть понятие устойчивость электрода, то есть если его закоротить, то с течением времени начнет отслаиваться обмазка.
Если неправильно подобрать режимы (напряжение, ток, скорость сварки, диаметр электрода, вид оборудования, будут разные вольтамперные характеристики)
Покрытие сварочных электродов – смесь веществ, которые наносятся на стержень для придания специфичных свойств:
— увеличения потенциала ионизации
— воздействие окружающей среды
— металлургическая обработка сварного шва
— легирование шва
— рафинирование шва
Применяют следующие компоненты:
1. Газообразующие – органические вещества (крахмал, пищевая мука) и неорганические (карбонаты – мрамор, CaCO3, MgCO3).
2. Легирующие компоненты, раскислители – Si, Mn, Ti, Al в виде пудры, ферросплавы
3. Ионизирующие и стабилизирующие – должны иметь низкий потенциал стабилизации – Ca, Mg, K, мел, гранит.
4. Шлакообразующие – составляют основу покрытия, обычно это руды Mn, Ti, минералы – рутиловый, кремнезем, мрамор, гранит, плавиковый шпат.
5. Связующие – водные растворы силикатов, Na и K, то есть жидкое стекло, могут быть в смеси.
6. Формовочные добавки – вещества, которые придают обмазке лучшие пластические свойства (слюда, бетонит, декстрин).
С целью улучшения производительности в состав покрытия сварочных электродов вносится железный порошок до 60% от массы покрытия.
Многие материалы выполняют ряд функций.
Газовая защита должна образовываться при температуре выше 200 С
По видам покрытия различают электроды для сварки:
— с кислым покрытием, А
— с основным покрытием, Б
— с целлюлозным покрытием, С
— с рутиловым покрытием, Р
— смешанного типа
— прочие покрытия, П
Если покрытие содержит более 20: Fe порошка, добавляется буква Ж.
При плавлении кислых покрытий большая часть введенных в них ферросплавов окисляется входящими в состав рудами.
Легирование металлов Si и Mn идет по схеме Si-Mn – восстановительного процесса.
В наплавленном металле большое количество растворенного кислорода и неметаллических включений. Соединения имеют склонность к горячим трещинам и низкую ударную вязкость.
В покрытии содержится большее количество ферромарганца, оно является более токсичным, а содержание марганца в зоне сварки будет большим, чем при использовании других видов электродов.
Данные электроды используются при сварке неответственных металлоконструкций. Надо использовать вентиляторы и медные рукава.
Основу рутиловых электродов составляет шлакообразующий концентрат TiO2 до 45%, алюмосиликат, пылевой шпат, слюда, карбонаты, мрамор и магнезит. Содержание ферромарганца не более 15%.
Газовая защита обеспечивается введением органических соединений и разложения карбонатов.
Данные покрытия малотоксичны, дают возможность получения качественного сварного шва.
Покрытия основного типа в качестве основы содержат карбонат, мрамор и др. Металл раскисляется марганцем, кремнием, титаном. Газовая защита – за счет разложения карбонатов. Алюминий вводят в виде порошка, марганец, кремний и титан – в виде ферросплавов.
Эти покрытия позволяют легировать металл шва элементами, имеющими большое сродство к кислороду.
Содержащийся кальций связывает серу и фосфор и переводит их в шлак. Обеспечивается хорошая чистота металла в соответствии с пластическими свойствами и прочностными характеристиками.
Швы обладают устойчивостью к трещинам и имеют высокую ударную вязкость.
Имеется склонность к образованию пор вследствие увеличения толщины покрытия.
На базе данного покрытия разрабатываются другие композитные покрытия из низко- средне- и высоколегированных сталей.
Сварочные электроды с особо толстым покрытием используются для сварки с глубоким проплавлением, вводится до 30% рутилов, карбонатов и железа.
Коэффициент массы покрытия D/d=80-100%. Когда покрытие расположено неравномерно, начинает гулять дуга, то есть катодное пятно мало по отношению к диаметру электрода.
Если вводить в состав покрытия железный порошок более 20%, это будет влиять на производительность, стабильность процесса и на технологические свойства.
В зависимости от марки электрода, они разделяются по типу. Конкретный состав покрытия определяется маркой электрода.
При изготовлении сварочных электродов из алюминия и алюминиевых сплавов из-за его сродства к кислороду, применение покрытий из оксидов невозможно, так как металл будет разрушать их и разрушаться сам. В состав покрытий вводятся бескислородные соединения, такие как фториды и хлориды.
Наносятся многократным окунанием в водные растворы указанных компонентов.
К покрытиям электродов предъявляется ряд требований:
— стабилизация горения дуги;
— получение металла шва с заданными свойствами и химическим составом%
— формирование хорошего шва без лишних дефектов;
— легкая отделяемость шлаковой корки;
— хорошие технологические свойства обмазочной массы;
— удовлетворительные санитарно-гигиенические условия труда при сварке.
Состав покрытия определяет ряд технологических свойств электрода:
— род и полярность тока;
— возможность сварки в различных пространственных положениях.
Основной параметр сварки, сила тока, определяется составом покрытия.
Основное условие нормального режима – получение огарка на металлическом стержне.
Допускаемые значения сварочного тока определяются маркой сварочного электрода и регламентируются, чтобы перегрев электродного стержня в зоне электрододержателя был не более 500 C для покрытий, содержащих органические вещества и не более 250 C для покрытий со специфическим составом.
Электроды для сварки цветных металлов и чугуна.
В состав покрытия входят такие же компоненты, как и для сварки сталей, но могут вводиться и специфические.
Для сварки алюминия стержни изготавливают по ГОСТ 7871-89.
Сухая шихта замешивается на воде или на растворе поваренной соли. Кремний ухудшает свойства наплавленного металла.
Для сварки чугуна стержни могут быть медно-стальные, железно-никелевые и другие. Состав шихты такой же.
В зависимости от использования стержня должен быть определенный состав покрытия. Например, для стальных стержней вводят углерод, карбидообразующие элементы.
Для сварки чугуна в состав покрытия вводят элементы, препятствующие образованию трещин из-за большого количества водорода. Большая проблема — отбеленные участки. Они определяются тепловыделением. Вводят графитизаторы: титан, ванадий, карбидообразующие, используют также медь.
Для дуговой резки, прошивки отверстий применяются специальные электроды типа УЗР1 и УЗР2. Они обеспечивают качество резки при скорости до 12 метров в час, отсутствие града, дефектов.
Все сварочные электроды перед выполнением технологической операции должны подготавливаться: прокалка в печи при температуре 250 C не менее одного часа, прокалка при 100 C лучше, но дольше.
Технологические характеристики плавления сварочных электродов.
Определяются экспериментально, по ним можно судить о производительности процесса, его экономичности и позволяют сравнивать различные способы сварки и марки электродов. К ним относятся:
1. Коэффициент плавления металла – отношение массы расплавленного металла к силе тока и времени сварки.
Если электроды имеют наполнитель, то масса расплавленного металла определяется суммой массы металлического стержня и массой металлического порошка, находящегося в обмазке.
2. Коэффициент наплавки – отношение массы наплавленного металла к силе тока и времени сварки.
3. Коэффициент потерь — процентное отношение разницы между массами расплавленного и наплавленного металла к массе расплавленного.
Эти величины относительны, так как относятся к определенным значениям силы тока и времени.
4. Коэффициент массы покрытия – процентное отношение веса покрытия к весу стержня.
При сварке в среде защитных газов коэффициент разбрызгивания до 15%, коэффициент наплавки 6-12%, коэффициент расплавления 7-18%.
Коэффициент потерь при сварке в среде защитных газов составляет 10%, под слоем флюса 1%.
Эти коэффициенты применяются при нормировании работ и определении расхода.
Также по теме:
Шлаки от сварки. Характеристики шлаков.
Изготовление электродов. Процесс изготовления покрытых сварочных электродов.
Покрытие электродов — обзор
1.0 ВВЕДЕНИЕ
Общий темп строительства трубопровода определяется сваркой корневого прохода кольцевого сварного шва, поскольку по его завершении можно разместить следующую длину трубы. Сварка «печных труб» — самый быстрый процесс; В этом методе используются несколько сварщиков (обычно от 2 до 4), расположенных на равном расстоянии по окружности трубы, каждый из которых выполняет сварку под уклон. Это обеспечивает высокую производительность наплавки. Сварочный шлак должен быть вязким, чтобы противодействовать его тенденции стекать вниз перед сварочной ванной.Покрытия электрода из целлюлозы производят шлак достаточной вязкости. К сожалению, эти покрытия выделяют большое количество водорода, что может привести к растрескиванию под действием водорода.
Водород сам по себе не может вызвать трещину. Другими факторами, способствующими растрескиванию, являются деформация в области сварного шва, температура и содержание сплава, которые позволяют формировать восприимчивую мартенситную микроструктуру.
Деформация сварного шва вызывается механически в процессе строительства и термически в процессе сварки.Термически индуцированная деформация часто приводит к остаточным деформациям, которые накладываются на механические деформации. Вероятность растрескивания наиболее высока в корневом проходе из-за уменьшенной площади сварного шва. Последующие проходы повышают температуру и толщину сварного шва, что снижает вероятность растрескивания.
Механические деформации возникают по двум основным причинам. Вскоре после завершения корневого прохода часто необходимо поднять трубопровод и вставить блоки, чтобы обеспечить достаточно рабочего пространства для выравнивания и сварки следующего стыка.Требуемый подъем является переменным, но напряжение, приложенное к частично завершенному сварному шву, может быть довольно высоким. Напряжения, предсказанные с использованием классической теории балок и коэффициентов концентрации напряжений (1), неправильно предсказывают локальный изгиб в области корневого прохода.
Второй источник механической деформации возникает в результате эксплуатации трубопроводной арматуры. Смежные концы двух труб, которые могут быть не идеально круглыми, сводятся вместе и расширяются до круглой формы с помощью внутреннего зажима с пневматическим приводом.Обычно зажим освобождается после завершения корневого прохода, и в сварном шве возникают деформации, поскольку трубы пытаются вернуться к своей первоначальной форме.
Каждый из этих источников штамма был исследован [1,2]. Эта статья является первой из трех статей, в которых будут представлены результаты. Ограничения по объему требуют, чтобы здесь приводились только результаты, описывающие подъемные напряжения.
Химический состав для покрытия электродов для ручной дуговой сварки
Уровень техники
Предлагаемое изобретение относится к области дуговой сварки и может быть использовано во всех отраслях промышленности для сварки низколегированных сталей.
Химические составы, используемые в качестве покрытий для электродов, используемых при дуговой сварке, очень разнообразны, поскольку каждая страна старается максимально использовать собственное сырье. Обычно покрытие должно содержать материалы, стабилизирующие дугу, газообразователи, шлакообразователи и ферросплавы. Известны рутиловые электроды Германской Демократической Республики, которые содержат: рутил, целлюлозу, слюду, железный порошок, каолин, доломит, тальк, железо с шаровидным графитом и ферромарганец.
Они используют в качестве материала для стабилизации дуги высокое содержание рутила и в качестве газообразователя целлюлозу, оба из которых являются высокими по цене, что увеличивает стоимость продукта.Формула покрытия состоит из десяти компонентов, что требует больше времени на подготовку и взвешивание компонентов.
Электроды требуют длительного времени сушки при температуре окружающей среды от восьми до шестнадцати часов, чтобы избежать трещин на покрытии во время полной сушки в электрической печи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является получение химического состава покрытия с меньшим количеством компонентов, что позволяет сократить время измельчения, просеивания, взвешивания и сухого перемешивания; изобретение сокращает время высыхания без возникновения трещин в покрытии и заменяет некоторые традиционные исходные материалы в составе электродного покрытия новыми компонентами, уменьшая их покрытие.
Состав нового химического состава следующий:
| ______________________________________ |
| Багасса (из сахарного тростника) 6-20% Калиевый полевой шпат 10-15% Рутиловый концентрат 40-50% Карбонат кальция 8-12% Ферромарганец 10-12% Калийная слюда 18-13% |
| ______________________________________ |
Новизна данного изобретения заключается в получении химического состава для покрытия электродов с использованием жмыха, калиевого полевого шпата с высоким содержанием ионизирующих элементов (натрия , калий, титан) и другие компоненты.Жмых и калиевый полевой шпат используются в относительно высокой пропорции, что снижает количество компонентов. Высокое содержание рутила, которое обычно содержат эти электроды, было частично заменено высокой долей Na 2 O и K 2 O, которые имеют функцию, аналогичную рутилу. Традиционный целлюлозный компонент был заменен тростниковым жмыхом, функции которого аналогичны, увеличившись в два-три раза. Благодаря увеличенному количеству жмыха удалось значительно сократить время сушки (3-6 часов) при температуре окружающей среды без возникновения трещин в покрытии электрода при полной сушке в печи при температуре 120 ° С. -140 ° С.и 60% -ное увеличение выхода масс. Также карбонат кальция может заменить доломит.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Калиевый полевой шпат, используемый в настоящем изобретении, имеет следующий состав:
| ______________________________________ |
| SiO 2 65-75% -Al 2 O 3 10 15% Fe 2 O 3 1-2% CaO 1-1,5% Na 2 O 4-10% K 2 O 4-12% TiO 2 1-3% |
| ______________________________________ |
Рутиловый концентрат представляет собой твердую смесь следующих компонентов:
| ______________________________________ |
| TiO 2 35-42% SiO 2 3-6% Al 2 O 3 4- 5.5% FeO 50-54% |
| ______________________________________ |
Калийная слюда имеет следующий состав:
| ______________________________________ |
| SiO 2 43-60% Al 2 O 3 10- 20% Fe 2 O 3 6-13% K 2 O 3-6% |
| ______________________________________ |
Раствор силиката калия (35 ° -38 ° Be, вязкость 80-120 сП, SiO 2 : К 2 O = 3.2: 1) используется в качестве связующего в количестве 35-45% от массы порошковой смеси.
Технология изготовления электродов аналогична существующим и состоит из следующих этапов:
Химический анализ используемых материалов для принятия решения об их использовании или отказе.
Измельчение и просеивание в соответствии с размером зерна, предусмотренным для каждого компонента.
Взвешивание компонентов согласно рецептуре покрытия.
Сухое смешивание порошков.
Сухой смешанный порошок заливается в смеситель для мокрой обработки, где к нему добавляется жидкое силикатное связующее в достаточной пропорции для образования массы, которая затем вводится в виде брикетов в цилиндр электродного экструзионного пресса, где проволока и паста соединяются с образованием электрода с помощью системы сопел.
После выхода из пресса электроды автоматически транспортируются к щеточной станции, где конец крепления и точка контакта очищаются от покрытия.Затем электроды помещаются в рамки, которые транспортируются к месту воздушной сушки. После сушки при комнатной температуре они помещаются в электрическую печь для полного высыхания, после чего поступают в упаковочный цех.
Проведенные испытания показывают, что замена некоторых обычных исходных материалов не ухудшила технические характеристики электродов и в некоторых случаях, таких как стабильность дуги, отделение шлака, потери на рассеяние и механические свойства, они превосходят электроды. других стран с преимуществом более низкой стоимости производства.
Производство электродов согласно изобретению является более экономичным, что отражено в следующем анализе по сравнению с рутиловым электродом из Германской Демократической Республики, взятым в качестве эталона:
| ______________________________________ |
| East German Electrode Elec. № Общие данные Ti VIII изобретение |
| ______________________________________ |
1 Количество компонентов рецептуры 11 7 2 Килограммы электродов , полученные с 200 кг порошка 1000 1600 3% увеличения выхода — 60 4 Стоимость рецептуры на 1000 кг электрода 38.12 22,64 5 Стоимость 10 000 т электродов 4 748 400 3 900 160 6 Экономия на 10 000 т электродов 848 240,00 |
| ______________________________________ |
Для проверки работоспособности применяемых конструкций электродов была изготовлена «нулевая серия» электродов из одной метрической тонны, которые были распределены по разным предприятиям страны с получением положительных результатов.
На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:
1. Анализируемые электроды могут быть использованы для сварки конструкций из легких низкоуглеродистых и низколегированных сталей, подверженных легким динамическим нагрузкам.
2. Электроды показывают очень низкое содержание фосфора и серы, что положительно сказывается на их эластичности.
3. Электроды согласно изобретению имеют следующие технические характеристики:
Основные данные: Род тока, D.C. или A.C.
Рекомендуемый диапазон тока: Диаметр электрода 3 мм: 70-125 ампер.
| ______________________________________ |
| Выход: |
| ______________________________________ |
Эффективный выход,% 95,5 Коэффициент наплавки г / ампер ч 8,3-9 Время плавления секунд 4 1 электрод менее 50 мм 58-60 |
| ______________________________________ |
| ______________________________________ |
| Механические свойства наплавленного металла и соединений на стыках стали марки CT3 |
| ______________________________________ |
Предел прочности на растяжение кгс / мм 2 48-52 Расход кгс / мм 2 38-41 Удлинение% 24-30 Уменьшение площади% 50-64 Упругость кгм / см 2 12-14 Угол изгиба 180 ° |
| ______________________________________ |
| ______________________________________ |
| Химический состав наплавленного материала в% |
| ______________________________________ |
Углерод 0.09-0,10 Марганец 0,50-0,75 Кремний 0,26-0,32 Фосфор 0,020 Сера 0,012 |
| ______________________________________ |
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
(a) Дуга зажигается легко и стабильно когда используются правильные условия.
(b) Покрытие плавится равномерно и полностью покрывает валик по мере плавления металла электрода.
(c) Легкое отделение шлака.
(d) Бусины слегка закручены и имеют очень хороший внешний вид.
(e) Сварка возможна во всех положениях, включая нисходящую вертикаль.
(f) Может использоваться с переменным или постоянным током любой полярности.
(g) Его проникновение можно рассматривать от низкого до среднего в зависимости от используемой силы тока.
(h) Наплавленный материал имеет низкое содержание серы и фосфора.
Урок 3 — Электроды с покрытием для сварки низкоуглеродистой стали
Урок 3 — Электроды с покрытием для сварки низкоуглеродистой стали © АВТОРСКИЕ ПРАВА 2000 ГРУППА ЭСАБ, ИНК.УРОК III 3.2.1 Функции электрода Покрытия — Ингредиенты которые обычно используются в покрытиях могут быть физически классифицированы в широком смысле как жидкости и твердые тела. В жидкости обычно силикат натрия или силикат калия. Твердые вещества порошкообразные или гранулированные. материалы, которые могут быть найдены свободными по своей природе и требуют только концентрации и измельчения, чтобы правильная частица размер. Другие используемые твердые материалы образуются в результате химических реакций, такие как сплавы или другие сложные синтетические соединения.3.2.1.1 Размер частиц твердого материала важный фактор. Размер частиц может быть самым крупным. как мелкий песок, или как мелкий, как размер подсита. 3.2.1.2 Физическая структура покрытия ингредиенты могут быть классифицированы как кристаллические, волокнистые или аморфный (некристаллический). Кристаллические материалы, такие как рутил, кварц и слюда обычно использовал. Рутил — это встречающаяся в природе форма минерала титана. диоксид и широко используется в электродных покрытиях.Волокнистые материалы, такие как древесные волокна, и некристаллический материалы, такие как стекло и другие органические соединения, также являются обычным покрытием ингредиенты. 3.2.1.3. Функции покрытия на покрытых электродах следующие: а) Экранирование принадлежащий Сварной металл — Самая важная функция покрытия — защищать металл шва из кислорода и азота воздуха при его переносе по дуге, и пока он находится в расплавленном состоянии.Это экранирование необходимо для обеспечения металл шва будет быть прочным, без газовых карманов, иметь необходимую прочность и пластичность. В высокие температуры дуги азот и кислород легко соединяются с железом с образованием нитридов железа. и оксиды железа что, если оно присутствует в металле сварного шва в количестве выше определенного минимума, вызовет хрупкое пористость и пористость. Азот первоочередное беспокойство, поскольку трудно контролировать его эффект, когда он внесла депозит.Кислород можно нейтрализовать использование подходящих раскислителей. В чтобы избежать загрязнения от воздух, поток расплавленного металла должен быть защищен или экранирован газами, которые исключают окружающую атмосферу из дуги и расплавленного сварного шва металл. Это достигается использование в покрытии газообразующих материалов, разрушающихся во время сварочных работ и производят газовый экран. б) стабилизация принадлежащий Дуга — Стабилизированная дуга — это дуга, которая начинается легко горит плавно даже при низкой силе тока и может поддерживаться как с использованием длинной, так и короткой дуги длина.в) Легирование Дополнения к Сварной металл — Разнообразные элементы, такие как хром, никель, молибден, ванадий и медь могут быть добавлены в металл шва путем их включения в составе покрытия. Это часто необходимо добавлять сплавы в покрытие, чтобы сбалансировать ожидаемая потеря сплавов сердечника проволока во время сварочной операции из-за улетучивания и(PDF) Влияние типа электродного покрытия на физико-химические свойства шлака и техники сварки
BIULETYN INSTYTUTU SPAWALNICTWA
No.1/2015 45
Трубы из углеродистой и нержавеющей сталис использованием порошковой сварочной проволоки
the ux. Европейская конференция
по сварке, резке и соединению
Technologies E , Santiago de Com-
postela, -.., стр. -—-.
[]
Ястшембски Р., Ястшембски А .: Technika i tech-
nologia spawania elektrodą otuloną. Dozór
Techniczny, , no. , стр. -.
[]
Вышомирски П., Galos K .: Surowce mine-
ralne i chemiczne przemysłu ceramicznego.
AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-
Dydaktyczne, Kraków .
[]
Лех Р .: Prędkość przemieszczania się grani-
cy reakcyjnej podczas dysocjacji wapieni. Ma-
teriały Ceramiczne, , no. , стр. -.
[] Плессис Дж.Д., Тойт М.Д., Писториус П.К .: Con-
троль легкоплавкого водорода металла сварного шва
через химическую модификацию ux, Weld-
ing Journal, , no., стр. -.
[] Митра У., Игар Т.В.: Реакции шлака и металла
во время сварки: Часть I. Оценка и повторная оценка существующих теорий
, Металлургия-
кал. Транзакции B, , том . B, стр. -.
[] Чай К.С., Игар Т.У .: Равновесие шлак-металл —
мкм во время дуговой сварки под флюсом. Металлург-
гикал Сделки Б,, т. , стр. -‐.
[] Банг К., Парк К., Юнг Х., Ли Дж .: Влияние состава
ux на перенос элемента и механические свойства металла шва
в объединенной дуге менее
сварка.Металлы и материалы
International, , no. , т. , стр. —.
[]
Szczerba J .: Modykowane magnezjowe
materiały ogniotrwałe. Ceramika, Polskie
Towarzystwo Ceramiczne, Kraków .
[]
Jastrzębska I., Szczerba J., Madej D .: Wpływ
rodzaju surowców magnezjowych na wła-
ściwości zyczne i termomechaniczne
. Materiały Ceramiczne,, no. (), стр. -.
[] Jastrzębska I., Szczerba J., Prorok R., nie-
ek E., Madej D .: Efekty schemeu hydratacji
ogniotrwałych betonów zasadowych. Логи
—
стыка, , № , стр. -.
[] Niesyt M., Wyszomirski P., Galos R .: Anali-
za termiczna niektórych krajowych surowców
dolomitowych-wybrane zagadnienia. Mate-
riały Ceramiczne, , no. (), стр. -.
[—-] Игар Т.В .: Источники загрязнения металла шва кислородом
при сварке под флюсом-
инж. Приложение к исследованиям в области сварки, ,
стр.-.
[] Чай К.С., Игар Т.У .: Реакции шлаков в сварочных швах
бинарных соединений CaF-оксид металла. Weld-
ing Research Supplement, , стр. -.
[] Лау Т., Уэтерли Г.К., Лин А. MC: Газ /
Реакции металла / шлака при сварке под флюсом —
с использованием флюсов на основе CaO-AlO.Сварка
Research Supplement, , pp. -.
[] Датта И., Парех М.: Определение плотности присадочного металла ux ba-
с использованием оптического индекса прочности ba-
. Приложение к исследованиям в области сварки,
, стр. -.
[] Терашима Х., Цубои Дж.: Водород в металле сварного шва слитным сварным швом до
, полученном с гломерированным слоем ag-
. Welding Journal of Japan,
, нет. , стр. -.
[]
Schwemer D.Д., Олсон Д.Л., Вильямсон
Д.Л .: Отношение глубины проплавления к
сварочному шву. Приложение к исследованиям в области сварки —
, -, стр.-.
[]
Hazzlet T.H .: Ингредиенты покрытий, влияющие на поверхностное натяжение, стабильность дуги и форму валика
. Приложение к исследованиям в области сварки, -,
, № , стр. -.
[] Олсон Д.Л., Диксон Р., Либи А.Л .: Weld-
теория и практика. Обработка материалов
Теория и практика, т., Северная Голландия
Elsevier Science Publishing Company, Am-
Sterdam .
[]
Тасак Э., Ястшембски А. Влияние пульса-
образования дуги на структуру сварных швов алюминиевого сплава
. Welding International,
Кембридж, , т. , нет. , стр. -.
[]
Ястшембски А., Тасак Э .: Wpływ pulsa-
cji łuku nastrukturę spoin stopów alu-
minium.Przegląd Spawalnictwa, , №
-, стр.-.
[—-]
Ястшембски Р., Сливиньска А., Ястшембски А .:
Szkolenie spawaczy w okresie rozwoju me-
tod projektowania, композиция, технология покрытия, свойства металла, свойства 9005, все материалы
эксплуатационные свойства и диффузионный водород в металле шва от рутиловых электродов типов ANSI / AWS A5.1–91 E6013 и E70241.1 Влияние химического состава покрытия
1.1.1. Влияние карбоната кальция
Эффект добавления CaCO
3
к покрытию электрода E6013 был систематически изучен
, показывая прямую и четкую взаимосвязь между
свойствами металла шва и составом покрытия (см. 6 и 7).
Влияние CaCO
3,
было сначала изучено (ссылка 6) путем разработки трех электродов
E6013 с 5, 10 и 15% кальцита (природный CaCO
3
) за счет
целлюлоза и материалы, содержащие кремний, в сухой смеси для покрытия (таблица 1).
Добавки порошка железа и марганца в смесь также были скорректированы до
для получения аналогичного содержания Mn в металле сварного шва с каждым электродом, чтобы не
, чтобы включить другую переменную в рассматриваемую систему. Содержание
TiO
2
(в виде рутила, характерного компонента этого типа электрода)
оставалось практически постоянным.
Наблюдалось увеличение основности шлака по мере увеличения кальцита в покрытии
, в то время как наблюдалось снижение уровней кремния (Таблица 1) и кислорода в наплавленном металле
.Содержание хрома, никеля, молибдена и титана
не изменилось, но уровни ниобия и ванадия увеличились.
В таблице 1 показано снижение значений текучести и прочности на растяжение для всего металла шва
в результате уменьшения содержания кремния из-за увеличения CaCO
3
.
Результаты воздействия можно увидеть в Таблице 1 и на Рисунке 1, где показано улучшение ударной вязкости всего металла шва
с добавлением CaCO
3
: по мере увеличения основности шлака
и, как следствие, содержание кислорода во всем металле шва снизилось,
произошло увеличение ударов по Шарпи-V, таким образом достигнув требований
судовых классификационных обществ (в среднем 47 Дж при -20 ° C и 33 Дж для каждого отдельного значения
) ( Ref.22). Полученные значения также превышают минимум 27 Дж при -29ºC
для основных электродов, требуемых ANSI / AWS A5.1-91 для E7016 и E7018
(ссылка 3).
Микроструктура металла шва, наплавленного этими электродами
, показала лишь незначительные изменения при добавлении CaCO
3
(таблица 1), но объемная доля включений
уменьшилась. Этот последний эффект мог способствовать повышению прочности на
.
Boniszewski et al. также изучили эффект увеличения CaCO
3
в покрытии
(ссылка 7), посредством рецептуры рутиловых электродов E6013 с 5, 10,
15 и 18% CaCO
3
в покрытиях. , за счет порошка целлюлозы и железа
, без изменения SiO
2
(таблица 2). Уровни марганца и углерода в наплавленном металле сварного шва
были одинаковыми для всех электродов, использованных в этом исследовании.
В этом случае добавление CaCO
3
привело к снижению содержания кремния
в металле шва с 0,35 до 0,13%. Количество остаточных
элементов также уменьшилось. Кроме того, механические свойства (таблица 2) показали,
во всех случаях, снижение текучести и предела прочности на разрыв и улучшение
ударных вязкости наплавленного металла, особенно при -20 ° C. Предыдущие работы
Тип покрытия электрода SMAW, классификация электродов
E6010– Электроды E6010 [E4310] характеризуются глубоко проникающей, мощной дугой распылительного типа и легко удаляемым, тонким, рыхлым шлаком, который может показаться непонятным. полностью закрыть сварной шов.Угловые швы обычно имеют относительно плоскую поверхность шва и довольно грубую, неравномерно распределенную волнистость. Покрытия содержат большое количество целлюлозы, обычно превышающее 30% по весу. Другие материалы, обычно используемые в покрытии, включают диоксид титана, металлические раскислители, такие как ферромарганец, различные типы силикатов магния или алюминия и жидкий силикат натрия в качестве связующего. Из-за состава покрытия эти электроды обычно называют электродами с высоким содержанием целлюлозы натрия.Эти электроды рекомендуются для всех положений сварки, особенно для многопроходных сварочных работ в вертикальном и потолочном положениях, а также там, где требуются сварные швы с хорошей прочностью. Их часто выбирают для соединения труб и, как правило, они подходят для сварки в вертикальном положении с подъемом или спуском.
Эти электроды были разработаны для использования с DCEP (положительный электрод). Максимальная сила тока, которая обычно может использоваться с этими электродами большего размера, ограничена по сравнению с другими классификациями из-за больших потерь от разбрызгивания, которые возникают при большой силе тока.
E6011 — Этот тип электрода требуется для масляных, грязных, пыльных и ржавых поверхностей. Он универсален, поскольку работает как с полярностью переменного, так и с постоянным током. Он может образовывать небольшой шлак, и его не нужно помещать в электродную печь. Электроды E6011 [E4311] предназначены для использования с переменным током и дублируют эксплуатационные характеристики и механические свойства по классификации E6010 [E4310]. Хотя также может использоваться с DCEP (положительный электрод), будет отмечено уменьшение проникновения в стык по сравнению с электродами E6010 [E4310].Внешний вид дуги, шлака и углового шва аналогичен электродам E6010 [E4310].
Покрытия также содержат много целлюлозы и относятся к калийным покрытиям с высоким содержанием целлюлозы. В дополнение к другим ингредиентам, обычно присутствующим в покрытиях E6010 [E4310], обычно присутствуют небольшие количества соединений кальция и калия.
E6012- [ E4312] электроды характеризуются низкой проникающей дугой и плотным шлаком, который полностью покрывает валик.Это может привести к неполному провару корней в угловых сварных швах. Покрытия с высоким содержанием диоксида титана, обычно превышающего 35% по весу, обычно относятся к типу «диоксид титана» или «рутила». Покрытия обычно также содержат небольшие количества целлюлозы и ферромарганца и различных кремнистых материалов, таких как полевой шпат и глина с силикатом натрия в качестве связующего. Кроме того, можно использовать небольшие количества определенных соединений кальция для получения удовлетворительных характеристик дуги на DCEN (отрицательный электрод).Эти электроды представляют собой электроды во всех положениях и обычно подходят для сварки в вертикальном положении сварки с перемещением вверх или вниз.
E6013– Спецификации сварочного стержня разработаны для тонких металлов и соединений, которые нелегко соединить. Электроды E6013 [E4313], хотя и очень похожи на электроды E6012 [E4312], имеют явные отличия. Их флюсовое покрытие облегчает удаление шлака и обеспечивает более плавный перенос дуги, чем электроды E6012 [E4312].Покрытия электродов E6013 [E4313] содержат в качестве связующего рутил, целлюлозу, ферромарганец, силикат калия и другие кремнийсодержащие материалы. Соединения калия позволяют электродам работать с переменным током при низкой силе тока и низком напряжении холостого хода.
E7014- Покрытия электродов E7014 [E4914] аналогичны покрытиям электродов E6012 [E4312] и E6013 [E4313], но с добавлением порошка железа для повышения эффективности осаждения.Толщина покрытия и количество порошка железа в электродах E7014 [E4914] меньше, чем в электродах E7024 [E4924]. Количество и характер шлака позволяют использовать электроды E7014 [E4914] во всех положениях.
Тип с низким содержанием водорода — Железный порошок добавляется во флюс для создания прочного сварного шва. Это создает лужу, которая может вызвать затруднения у новичков. Электроды с низким содержанием водорода классов E6018 [E4318], E7015 [E4915], E7016 [E4916], E7018 [E4918], E7018M [E4918M], E7028 [E4928] и E7048 [E4948]) изготавливаются с неорганическими покрытиями, содержащими минимальная влажность.Чтобы сохранить электроды с низким содержанием водорода и минимальной влажностью покрытия, эти электроды следует хранить и обращаться с ними с большой осторожностью.
- E7015- E7015 [E4915] электроды с низким содержанием водорода, которые используются с DCEP (положительный электрод). Шлак является химически основным. Эти электроды обычно используются для выполнения небольших сварных швов на толстом основном металле, поскольку сварные швы менее подвержены растрескиванию. Также они используются для сварки высокосернистых и эмалированных сталей.Сварные швы, выполненные электродами E7015 [E4915] на высокосернистых сталях, могут образовывать очень плотный шлак и очень шероховатый или неровный внешний вид валика по сравнению со сварными швами такими же электродами в сталях с нормальным содержанием серы. Дуга электродов E7015 [E4915] умеренно проникающая. Шлак тяжелый, рыхлый, легко удаляется.
- E7016- Электроды E7016 [E4916] обладают всеми характеристиками электродов E7015 [E4915], а также могут работать на переменном токе.Сердечник и покрытия очень похожи на те, что в E7015 [E4915], за исключением использования связующего на основе силиката калия или других солей калия в покрытиях для облегчения их использования с ас.
- E7018- Покрытия электродов E7018 [E4918] аналогичны покрытиям E7015 [E4915], за исключением добавления относительно высокого процента железного порошка. Покрытие этих электродов немного толще, чем у электродов E7016 [E4916].Их можно использовать как с переменным током, так и с DCEP. Электроды, обозначенные как E7018-1 [E4918-1], имеют такие же удобство использования и состав металла сварного шва, что и электроды E7018 [E4918], за исключением того, что содержание марганца установлено на верхнем пределе диапазона. Они предназначены для сварки, требующей более низкой температуры перехода, чем обычно для электродов E7018 [E4918].
- E7024 — Покрытия электродов E7024 [E4924] содержат большое количество порошка железа в сочетании с ингредиентами, аналогичными тем, которые используются в электродах E6012 и E6013 [E4312 и E4313].Покрытия на электродах E7024 [E4924] очень толстые и обычно составляют около 50% веса электрода, что приводит к более высокой эффективности осаждения. Электроды E7024 [E4924] хорошо подходят для выполнения угловых швов в плоском или горизонтальном положении.
- E7028 — Электроды E7028 [E4928] очень похожи на электроды E7018 [E4918]. Однако электроды E7028 [E4928] подходят для угловых швов в горизонтальном положении сварки и швов с разделкой кромок только в положении плоской сварки, тогда как электроды E7018 [E4918] подходят для всех положений.Покрытие электродов E7028 [E4928] намного толще. Они составляют примерно 50% веса электродов.
Наиболее распространенная классификация электродов для SMAW показана на рисунке 2.
Электроды, используемые в процессе сварки | Оборудование | Сварка
В этой статье мы обсудим: — 1. Введение в электроды 2. Ингредиенты электродов 3. Покрытие / покрытие электрода 4. Классификация 5. Факторы, которые следует учитывать при выборе 6. Недостатки 7.Электродный КПД.
Введение в электроды:Чаще всего используются неизолированные, флюсовые электроды и электроды с толстым покрытием. Открытые электроды имеют ограниченное применение, так как во время операции сварки они подвергаются воздействию кислорода или азота окружающего воздуха, который образует неметаллические составляющие, и они захватываются быстро затвердевающим металлом сварного шва, что снижает прочность и пластичность металла сварного шва.
Обычно электроды этого типа используются для сварки кованого железа и низкоуглеродистой стали.Улучшенные сварные швы можно получить, нанеся на стержни легкое покрытие флюса с помощью процесса опудривания или промывки. Покрытие из флюса помогает как в устранении нежелательных оксидов, так и в предотвращении их образования, однако электроды с толстым покрытием на сегодняшний день являются наиболее важными и используются в 95% коммерческих операций ручной сварки.
Тип покрытия флюсом зависит от состава металла шва. Шлак, образованный флюсом, должен быть легче основного металла, чтобы он плавал по поверхности сварного шва, чтобы избежать любой возможности захваченных включений шлака.Электродное покрытие облегчает зажигание дуги и делает ее стабильной.
Покрытие электрода обеспечивает газовую защиту, предотвращающую окисление расплавленной сварочной ванны; шлак замедляет охлаждение сварного шва, тем самым улучшая его структуру, стабилизирует дугу, особенно при переменном токе. поставлять; Покрытие из флюса также компенсирует такие элементы, как углерод, марганец, никель и т. д., которые могут быть частично потеряны из-за сгорания.
Можно упомянуть, что некоторые шлаки, особенно образованные алюминиевыми флюсами, вступают в химическую реакцию с лежащим под ним сварным швом и, следовательно, должны удаляться промывкой и обработкой щеткой горячей водой.Покрытие электрода снижает текучесть шлака, что является требованием для сварки над головой.
В продаже имеются металлические электроды диаметром от 1,5 до 9,5 мм и длиной от 35 до 45 см, тогда как углеродные электроды доступны с диаметром от 4,5 до 12,5 мм и длиной около 25 см. Диаметр электрода выбирается в основном в зависимости от толщины основного металла и используемого сварочного тока. Диаметр электрода контролирует проникновение.
В целом электроды можно разделить на три категории в зависимости от других аспектов, а также их технологических свойств.
(a) Неизолированные электроды чаще всего используются при автоматической и полуавтоматической сварке.
(б) Электроды с тонким или стабилизирующим покрытием из флюса. Это покрытие обычно состоит из извести, смешанной с растворимыми галлями, которые служат связующим веществом. Толщина такого покрытия составляет 0,1 — 2,25 мм. Эти электроды используются для сварки менее ответственных конструкций, так как сварные швы обладают низкими механическими свойствами.
(в) Электроды с толстым флюсовым покрытием обеспечивают как высокие механические свойства сварного шва, так и требуемый химический состав сварочного металла.Материалы, используемые для покрытия флюса, называются компонентами.
Компоненты можно подразделить на следующие категории:
(i) Газообразование:
Компоненты, образующие газ, представляют собой органические вещества, такие как крахмал, древесная масса и т. Д., Которые образуют слой газа, тем самым изолируя зону сварки от окружающего воздуха.
(ii) Образование шлака:
Шлакообразующие компоненты: китайская глина, полевой шпат, марганцевые и титановые руды и т. Д.Эти компоненты образуют шлак, который, покрывая расплавленный металл, предотвращает его контакт с окружающим воздухом, а также обеспечивает постепенное охлаждение расплавленного металла. Слияние сварочного металла с основным металлом в этом случае происходит значительно плавно.
(iii) Уменьшение:
Восстанавливающие компоненты, такие как ферро-кремний, ферротитан, ферромарганец, восстанавливают оксиды, которые могут образовываться в жидкой ванне расплавленного металла.
(iv) Легирование:
Легирующие компоненты, такие как ферро-кремний, ферромарганец, ферро-хром, ферромолибден, оксид хрома, используются для придания этому металлу жаростойкости.
(v) Стабилизация:
Стабилизирующие компоненты также образуют шлак. При наличии дуги эти компоненты ионизируют зону между электродом и свариваемой деталью, обеспечивая тем самым стабильное горение дуги.
(vi) Переплет:
Связующие компоненты, такие как жидкое стекло или дестрин, служат для связывания других компонентов флюсового покрытия, чтобы сделать покрытие более прочным. Электрод с флюсовым покрытием может быть изготовлен механически, прессованием или погружением стержня в ванну с жидким флюсом.
Состав электродов:Покрытие электродов состоит из следующих ингредиентов:
(i) Целлюлоза:
Обеспечивает защиту от восстановительного газа и увеличивает напряжение дуги.
(ii) Силикат калия и алюминия:
Стабилизирует дугу и придает прочности покрытию.
(iii) Карбонаты металлов:
Они создают восстановительную атмосферу и регулируют основной характер шлака.
(iv) Минеральные силикаты:
Обеспечивают шлакообразующие материалы и укрепляют покрытие.
(v) Ферромарганец и ферросилиций:
Используются для раскисления металла шва.
(vi) Рутил:
Образует очень текучий и быстро замерзающий шлак и регулирует основной характер шлака.
(vii) Глины и камеди:
Они используются для получения пастообразного материала для экструзии покрытия во время изготовления электродов.
(viii) Железный порошок:
Увеличивает количество наплавленного металла, потребляет больший ток и увеличивает производительность. Эффективность осаждения может быть более 100% с электродами с высокой текучестью.
Покрытие электрода / покрытие:Играет важную роль в выполнении процесса сварки стыка. Он обеспечивает пароизоляцию для защиты расплавленного металла и не позволяет ему вступать в реакцию с O 2 и N 2 в воздухе.Он обеспечивает флюс для очистки поверхности металла, так как оксиды образуют шлак.
Он контролирует профиль сварного шва и обеспечивает ионизированный путь для прохождения тока от наконечника электрода для работы и поддержания дуги, а также контролирует проникающие свойства дуги и контролирует скорость плавления электрода. Он добавляет сплавы в наплавленные покрытия, где требуется особый состав.
Деоксиданты (кремний, алюминий, марганец) в покрытии восстанавливают оксиды при работе или образуются в результате окисления расплавленного металла.Стабилизация дуги — еще одна важная функция покрытия, и для этой цели в покрытие добавляется титанат калия. Покрытие электрода снижает силу сцепления между расплавленным металлом и концом электрода.
Типы электродного покрытия:
(i) Электроды с защитным газом / целлюлозные электроды:
Эти покрытия содержат 30% целлюлозы или органического материала (древесная мука / альфа-флок), который разрушается при дуге с образованием объемной газовой защиты H 2 , CO 2 и CO для защиты металла шва.Скорость выгорания электрода низкая, а количество шлака небольшое и рыхлое, что делает электрод пригодным для сварки в позиционном и вертикальном положениях. Необходим постоянный ток, и образуется сильная плазменная струя, обеспечивающая хорошее проникновение.
(ii) Рутиловые электроды:
Половина покрытия состоит из минерального рутила (диоксид титана-TiO 2 ), который обеспечивает хорошую стабильность дуги. Защита от загрязнения обеспечивается H 2 , CO, CO 2 , NO x и кислым шлаком.Можно легко использовать переменный ток. Он идеально подходит для общего машиностроения благодаря таким характеристикам, как легко контролируемый шлак, медленное разбрызгивание, среднее проникновение, высокая скорость осаждения.
(iii) Электроды из оксида железа / силиката:
Покрытие для этого состоит из Fe 2 O 3 , MnO и связанных силикатов. Защита от газа низкая, но объемный кислый шлак способствует реакции шлака с металлом. Его можно использовать как для питания переменного, так и для постоянного тока. Подходит для угловых и глубоких сварных швов.Скорость наплавки высокая, проникновение хорошее, а разбрызгивание небольшое.
(iv) Основной электрод (известь-железо или известь-фтор):
Это покрытие содержит большое количество CaCO 3 и CaF 2 . Содержание H 2 поддерживается на очень низком уровне за счет минимизации содержания глины / других минералов в смешанной воде. Электроды хранятся в сухом состоянии. Защита от загрязнения обеспечивается газами CO 2 — CO. Шлак способствует раскислению металла.
Наплавка обладает высокой стойкостью к горячему / холодному растрескиванию, что является важной характеристикой высокопрочных сталей.Напряжение дуги высокое, используется постоянный ток с положительным электродом. Если будет использоваться AC, то в покрытие добавляют соли калия. Они требуют тщательной осторожности при запуске, останове и вращении дуги, так как длина дуги должна быть короткой.
В настоящее время в продаже имеется несколько типов электродов, и стоит понять их характеристики и выбрать тот, который лучше всего подходит для данной области применения.
Доступны различные типы электродов:
и.Целлюлозная,
ii. Рутил средний,
iii. Тяжелый рутил,
iv. Рутиловая кислота,
v. Окислительная,
vi. Базовая,
vii. Кислота оксид железа,
viii. Электроды из железного порошка,
ix. Электроды с низким содержанием водорода.
Американская система классификации электродов состоит из префикса E, обозначающего электрод, группы из 2 или 3 цифр, обозначающих прочность металла шва, тип покрытия, положение сварного шва и характеристики тока.
Классификация покрытий:
Обычно покрытия на электродах классифицируются как:
(i) Целлюлозные покрытия:
Обеспечивает газовую защиту, глубоко проникающую дугу и высокую скорость горения.
(ii) Рутиловые покрытия:
(a) Довольно вязкая (минеральная) для стыковых и угловых швов или
(b) Тип жидкости для плоского и горизонтального положения.
(iii) Покрытия из оксида железа:
(a) Надувной тип, используемый для глубоких канавок в плоском положении.Профиль сварного шва гладкий, вогнутый.
(b) Цельный тип образует толстое покрытие и используется для однократного углового шва для получения гладкого контура.
(iv) Лонжерон для известковой муки:
Low H 2 или основные электроды. Шлак жидкий, а отложения при сварке выпуклые или плоские. Используется для тяжелых участков, стянутых стыков.
Классификация электродов:IS 814 классифицирует покрытые электроды для ручной дуговой сварки металлом (MMAW) углеродистых сталей и сталей C-Mn как указанные ниже.
Он дается двумя буквами, за которыми следуют цифры, как указано ниже:
ER 42 11
Первая буква E обозначает электрод с покрытием для MM / AW, изготовленный методом экструзии.
Вторая буква обозначает покрытие электрода
R — Рутил
A — кислота
B — Базовый
C — целлюлозный
RR — Рутил с толстым покрытием
S — любой другой
Цифра 4 указывает UTS– (410-510 МПа) и предел текучести металла шва (330 МПа)
Вторая цифра — удлинение%, 2 означает (22%)
Третья цифра соответствует положению сварки.
Это 1 для всех положений, 2 для всех, кроме вертикального, 3 — плоский стыковой шов, горизонтальный / вертикальный угловой шов, 4 — плоский стыковой и угловой шов, 5 — вертикальный стыковой шов и плоский стык, 6 — любое другое положение.
4-я цифра указывает текущее состояние, в котором должен использоваться электрод.
Факторы, которые следует учитывать при выборе электродов:При выборе подходящего электрода необходимо учитывать следующие факторы:
и.Особые свойства
ii. Тип недрагоценного металла
iii. Положение шва
iv. Доступный тип блока питания
В. Имеется полярность тока
vi. Размеры свариваемого участка
vii. Тип посадки, разрешенный работой.
Недостатки неизолированных электродов:(a) Они образуют оксиды и нитриды из атмосферного воздуха.
(b) Зажигание дуги затруднено с этим типом электрода, особенно с A.C. поставка.
(c) Происходит более быстрое плавление электрода, чем основной металл, и поэтому разумная глубина проплавления сварного шва не достигается.
Выбор из сотен доступных электродов, подходящих для конкретной работы, является жизненно важной частью качественной сварки. Выбор электрода должен соответствовать конкретной цели или требованиям; и его правильное применение на нем приводит к дешевому производству и эффективной работе. Британская классификация электродов обсуждается в BS-1719, американская классификация Американского общества сварки, а индийская классификация обсуждается в IS-815.
В этих стандартах электрод кодируется числом, состоящим из буквы префикса, числа цифр и, в некоторых случаях, буквы суффикса.
Эти кодовые номера будут указывать на следующие характеристики электродов:
(1) Способ производства.
(2) Тип флюсового покрытия.
(3) Положение сварки, для которого подходит электрод.
(4) Требуется условие сварочного тока.
(5) Характеристики наплавленного металла, т.е.е. предел прочности при растяжении, относительное удлинение, значения испытания на растяжение наплавленного металла, а также значения испытания наплавленного металла на удар.
(6) Буква суффикса используется для обозначения возможности глубокого проникновения.
Эффективность электрода:Относится к коэффициенту извлечения и осаждения металла. Он определяется как отношение веса фактически нанесенного металла к весу металла израсходованного электрода. Он колеблется от 75 до 95%.Электроды из железного порошка имеют КПД до 200%.
Электрод глубокого проникновения:
Это покрытый электрод, в котором покрытие способствует образованию проникающей дуги, обеспечивающей более глубокое, чем обычно, сплавление в корне шва.
Склад:
Электроды следует хранить в сухом месте, так как влага может проникнуть в покрытие, а водород может диффундировать в основной металл, что приведет к проблемам с пористостью и растрескиванием.
Электроды для дуговой сварки защищенного металла (SMAW):
Электроды из мягкой стали классифицируются как:
(i) Быстрое замораживание,
(ii) Быстрое заполнение,
(iii) Замораживание заполнения и
(iv) Типы с низким содержанием водорода.
Электроды для быстрой заморозки представляют собой электроды с покрытием из целлюлозы. Благодаря быстрому замораживанию лужа быстро затвердевает после осаждения с электрода. Их защитная атмосфера богата водородом, поэтому они вызывают сильный жар и глубокие укусы.
Хорошо подходит для работ по техническому обслуживанию, поскольку они прожигают ржавчину, жир или использованную сталь. Они также хорошо подходят для сварки в нестандартном положении благодаря превосходному контролю образования лужи и быстрому затвердеванию. Эти электроды требуют взбивания (техника взбивания и паузы) для достижения хороших результатов.
Электроды быстрого заполнения содержат железный порошок во флюсовом покрытии, что помогает обеспечить высокую скорость осаждения. Из-за высокой текучести лужи они используются только для плоских и горизонтальных положений.
Электроды для заливки-замораживания обладают характеристиками как электродов быстрого заполнения, так и электродов быстрого замораживания.