Типы и виды покрытия сварочных электродов
Виды покрытия электродов по ГОСТ 9466-75 подразделяются на кислые, целлюлозные, рутиловые и основные. Также существуют электроды с покрытием смешанного вида, например, рутилово-целлюлозные или рутилово-кислые и электроды с прочими видами покрытий, которые не относятся к указанным выше и обозначаются буквой «П». А при наличии в составе покрытия железного порошка в количестве более 20% к обозначению вида покрытия электродов добавляют букву «Ж». По европейскому стандарту DIN EN 499 электроды также делятся на четыре вида: C – cellulose, A – acid, R – rutile, B – basic.
В нашей статье мы рассмотрим электроды с покрытием четырех основных видов, особенности их применения, а также плюсы и минусы различных типов покрытия. А о том, как выбрать электроды для сварки читайте здесь.
Содержание
Электроды с кислым покрытием (символ А)
В состав электродов с кислым покрытием входят: оксиды железа, марганца и кремния. Стоит отметить, что токсичные оксиды марганца могут нанести вред здоровью человека. Поэтому электроды с кислым покрытием теряют свою популярность и используются все реже. Вместо них применяются смешанные – рутилово-кислые.
По механическим свойствам металла шва электроды с покрытием этого вида относятся к типам Э38 и Э42 по ГОСТ 9467-75, обладая пределом прочности до 412 МПа. Они малочувствительны к окалине и ржавчине на свариваемом металле, а также допускают работу удлиненной дугой. Сварку ими можно выполнять на постоянном и переменном токе.
При работе электродами с таким типом покрытия за счет выделения большого количества кислорода во время сварки повышается температура дуги и снижается поверхностное натяжение расплавленного металла, что делает его очень текучим. Это позволяет повысить скорость сварки, но несет риски подрезов (один из дефектов сварного соединения). При этом металл шва имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин.
Плюсы электродов с кислым покрытием
- Легкое зажигание и стабильное горение дуги
- Возможность проводить сварочные работы на постоянном и переменном токе
- При сварке ржавого или покрытого окалиной металла не образуют пор
- Устойчивость к влаге и механическим воздействиям
- Обеспечивает ровный сварной шов
- Хорошая отделяемость шлаковой корки
Минусы электродов с кислым покрытием
- Риск образования подрезов
- Выброс опасных токсинов
- Опасность образования горячих трещин при сварке
Области применения
Данный тип электродов используют для сварки некритичных низколегированных стальных конструкций в строительстве и машиностроении.
Электроды с целлюлозным покрытием (символ Ц)
До 50% состава электродов с целлюлозным видом покрытия занимают органические составляющие, как правило, целлюлоза. Также в него могут входить органические смолы, ферросплавы, тальк и прочие вещества.
Металл шва, полученный при использовании целлюлозных электродов по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали. При этом он содержит повышенное количество водорода. По механическим свойствам металла шва электроды с этим покрытием соответствуют типам Э42, Э46 и Э50
Их главной особенностью является возможность выполнения вертикальных швов на спуск (сверху вниз). Это достигается за счет образования малого количества шлака, который не стекает вниз, а также большого количества защитных газов. При односторонней сварке на весу для электродов с целлюлозным видом покрытия характерно образование равномерного обратного валика шва.
Следует отметить, что эти электроды обладают повышенным количеством брызг и пониженной пластичностью металла шва, обусловленной большим количеством водорода, образующегося при сгорании органических компонентов.
Плюсы электродов с целлюлозным покрытием
- Легкое зажигание и стабильное горение дуги
- Возможность выполнять сварочные работы как на постоянном, так и на переменном токе
- Легкое отделение шлака
- Возможность сварки во всех пространственных положениях
- Отличная защита сварочной ванны
- Отсутствие выброса опасных токсинов
- Чистый корневой шов
Минусы электродов с целлюлозным покрытием
- Сильные брызги металла
- Чешуйчатый поверхностный шов
- Высокое содержание водорода в защитном газе
- Склонность к небольшим подрезам по краям (трещинам)
- Необходимо прокалить электроды перед началом работы
Области применения
Электроды из целлюлозы применяют при сварке низколегированных сталей. Эффективны при сварке корневого шва магистральных трубопроводов.
Электроды с рутиловым покрытием (обозначение Р)
Рутиловый вид покрытия электродов состоит в основном из природного концентрата рутила (двуокиси титана TiO2), кремнезема (гранита, полевого шпата, слюды), карбонатов кальция и магния, ферромарганца.
Металл шва, выполненный электродами с рутиловым покрытием, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Большинство марок электродов с рутиловым покрытием по механическим свойствам металла шва относится к типам
Кроме чисто рутиловых покрытий, широко распространены смешанные: рутилово-целлюлозный (РЦ), рутилово-основной (РБ), кисло-рутиловый (АР) типы, которые также обладают хорошими технологическими свойствами.
Электроды с этим видом покрытия характеризуются спокойным расплавлением с малым количеством брызг, а также обеспечивают переход металла стержня в сварочную ванну малыми или средними каплями. Они обладают легким повторным поджигом дуги за счет наличия TiO2, зачастую без соприкосновения стержня электрода с основным металлом.
Следует отметить, что рутиловые покрытия менее вредны для здоровья сварщика, чем остальные.
Плюсы электродов с рутиловым покрытием
- Легкое повторное зажигание
- Стабильное горение дуги
- Нет необходимости подготавливать поверхность к работе
- Высокая прочность шва. Не образует горячих и холодных трещин в металле
- Обеспечивает мелкочешуйчатый шов
- Легкое отделение шлака
- Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током
Минусы электродов с рутиловым покрытием
- Необходимо прокалить электроды до начала работ
- Необходимо контролировать силу тока, потому что с ее увеличением характеристики электродов ухудшаются
Области применения
Рутиловые электроды – очень популярные, так как область их применения достаточно широка. Например, они используются при сварке низкоуглеродистых конструкций и изделий, сборке трубопроводных конструкций, а также сварке и ремонте изношенных деталей.
Популярные марки электродов с рутиловым видом покрытия
- GOODEL-OK46 – рутилово-целлюлозное, тип Э46
- АНО-21 – рутилово-целлюлозное, тип Э46
- ОЗС-4 – рутиловое, тип Э46
- ОЗС-12 – рутиловое, тип Э46
- МР-3 – рутиловое или рутилово-целлюлозное, тип Э46
Электроды с основным покрытием (символ Б)
В состав электродов с основным видом покрытия входят карбонаты магния и кальция (доломит, мрамор, магнезит) и плавиковый шпат (CaF2). Последний снижает эффективность работы при использовании переменного тока, поэтому сварка такими электродами выполнятся только на постоянном токе. Смешанные типы, содержащие меньшее количество CaF2 допускают выполнение работ на переменном токе.
Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали. По механическим свойствам металла шва электроды с основным покрытием относятся к типам Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60
Электроды с этим видом покрытия характеризуются высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальных и низких температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. Это достигается за счет низкого содержания газов, неметаллических включений и вредных примесей. Также газозащитная среда минерального происхождения, состоящая в основном из СО и СО2, лишена водорода, приводящего к образованию холодных трещин в наплавленном металле. Перенос металла в сварочную ванну происходит средними и крупными каплями, расплавленный металл получается вязкотекучим.
Вместе с тем по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием имеют свои недостатки. Они достаточно чувствительны к образованию пор при наличии окалины, ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при увлажнении покрытия и удлинении дуги. А также требуют соблюдения условий хранения (в сухом вентилируемом помещении) и обязательной прокалки при высоких температурах перед применением. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.
Плюсы электродов с основным покрытием
- Шов обладает хорошей вязкостью и пластичностью
- Металл содержит небольшое количество газов и примесей
- Стык устойчив к горячему растрескиванию
- Возможность сварки во всех пространственных положениях
Минусы электродов с основным покрытием
- Чувствительны к влаге – электроды следует хранить в сухом месте
- При работе на переменном токе дуга может быть нестабильной
- Удлинение дуги приводит к появлению пор
- При работе на влажных поверхностях соединение может ухудшиться
- Перед работой электроды необходимо прокалить
- Перед сваркой необходимо подготовить поверхность
- Сложны для начинающих сварщиков
Области применения
Электроды с основным покрытием используются при сварке ответственных конструкций, когда к металлу шва предъявляются высокие требования. Широко используются для сварки нефтегазопроводов, мостов и других ответственных сооружений.
Популярные марки электродов с основным видом покрытия
- GOODEL-52U – основное, тип Э50А
- УОНИ-13/55 – основное, тип Э50А
- ЦУ-5 – основное, тип Э50А
- ТМУ-21У – основное, тип Э50А
Сварочные электроды с рутиловым покрытием:марки,обозначение,выбор
При выборе электродов под определенные виды заготовок, очень важно ориентироваться не только на то, какие виды сварочной проволоки входят в их состав, но и каким покрытием они обладают. Электроды с рутиловым покрытием являются лишь одним из типов, которые встречаются в сварочном деле, но это один из самых распространенных вариантов. Главной особенностью данного типа является то, что он на половину состоит из рутилового концентрата. Благодаря этому, металл шва получается похожим по свойствам на спокойную и полуспокойную сталь. Если сравнивать с кислым покрытием электродов, то в данном случае намного меньше вероятность образования трещин, поэтому, швы получаются более качественными.
Рутиловые электроды для сварки
В составе встречаются карбонаты, алюмосиликаты и рутил. Чем больше карбонатов в составе данного покрытия, тем меньше кремния и кислорода будет в готовом шве. Данное покрытие электродов для сварки добавляет наплавленному металлу ударной вязкости, так как повышается щелочность шлака. В свою очередь это повышает защиту от образования горячих трещин. Перед использованием материалов с такой обмазкой их требуется просушивать при температуре в 200 градусов не более 1 часа. Если превысить температуру или время, то во время сварки могут появляться поры.
Электроды с рутиловым покрытием
Электроды с рутиловым покрытием обладают очень важным преимуществом, так как они могут сохранять высокое качество сваривания, даже если на поверхности основного металла есть ржавчина или окалина, если во время процесса соединения меняется длина дуги или присутствуют прочие неблагоприятные условия. При этом электроды хорошо зажигаются, как в первый, так и в последующие разы. Дуга горит стабильно и не прерывается при резких движениях. Она одинаково хорошо проявляет себя как при постоянном, так и при переменном токе. Обмазка обеспечивает плотность горения, так что металл практически не разбрызгивается. Это дает дополнительные преимущества во время сваривания в вертикальном и потолочном положении. Чтобы уменьшить количество углерода в покрытии добавляют железный порошок, что также минимизирует количество образующихся трещин. Данные материалы широко применяются там, где нужна работа с низколегированными и малоуглеродистыми сталями. Не рекомендуется использовать данную разновидность при условиях с повышенными температурами.
Сварочные электроды с рутиловым покрытием
Преимущества
- Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают надежную защиту от негативного влияния внешних факторов, поддерживая при этом высокое качество шва;
- Обмазка дает стабильное горение дуги;
- Возможно использовать во всех положениях;
- При выполнении всех условий предварительной подготовки, снижает риск образования трещин и пор;
- Увеличивает ударную вязкость металла.
Недостатки
- Требуется проводить дополнительную подготовку в виде просушки и прокалки при точном соблюдении режимов;
- Имеет относительно низкий диапазон взаимодействия с металлами, так как используется для малоуглеродистой и низколегированной стали;
- Требуется придерживаться точных режимов, так как при повышении тока выше номинального резко ухудшаются свойства электрода;
- После прокалки можно пользоваться только по прошествии суток.
Физико-химический состав
Электроды с рутиловым покрытием могут иметь некоторые отличия в своем составе. Но в целом можно определить среднестатистический состав, который встречается в большинстве случаев. Как правило, в него входит:
- Рутил – 48%;
- Полевой шпат – 30%;
- Ферромарганец – 15%;
- Магнезит – 15%;
- Декстрин – 2%.
Масса покрытия зачастую в два раза меньше, чем масса стержня электрода.
Технические характеристики
Сварочные электроды с рутиловым покрытием обладают не только теми свойствами, которые дает покрытие, но теми, что дает металлический стержень внутри них. На примере технических характеристик АНО-21, которые имеют такую же обмазку, можно примерно понять, какими свойствами обладают другие разновидности.
Темпера тура испытаний, градусы Цельсия | Сопротивление разрыву временное, Н/мм2 | Удлинение относительное, % | Вязкость ударная, Дж/см2 | Угол загиба соединения, градусы Цельсия | KCV>34 Дж/см2 при температуре, градусы Цельсия |
+ 20 | 450 | 18 | 78 | 150 | – 20 |
Производительность наплавки, г/мин | Относительный выход металла на шве, % | Расход электродов на 1 кг шва, кг | ||
14 | 95 | 1,65 |
Марки электродов с рутиловым покрытием
Практически электроды с рутиловым покрытием, марки которых представлены ниже предназначаются для сварки металлов с низким содержанием углерода. А также с минимальным присутствием легирующих элементов. Иными словами, это самые простые расходные материалы, но тем не менее, достаточно распространенные. К ним можно причислить такие электроды как:
- МР-3;
- АНО;
- ЗРС-1;
- ЗРС-2;
- ОЗС-4;
- ОЗС-6.
Обозначение и маркировка
Обозначение рутилового покрытия в маркировке электродов осуществляется при помощи буквы «Р». На последних позициях указывается, какой обмазкой обладает та или иная разновидность расходного материала. Если рассмотреть полную маркировку модели Э46–АНО–21d–УД, 9466–75. Е 432 (3) – Р 1, то здесь видно, что присутствует «Р» и данная марка относится к материалам с рутиловым покрытием. Марки рутиловых электродов могут иметь еще двойное обозначение. К примеру, Э46–ЛЭЗАНО–21d–УД Е 43 1(3) – РЦ13. Здесь видно, что присутствует еще и целлюлозное покрытие. Таким образом, здесь сочетаются свойства двух разновидностей.
Маркировка сварочных электродов
Выбор
Сварка рутиловыми электродами проходит достаточно просто и без лишних проблем, поэтому выбор мастеров так часто падает именно на них. При выборе нужно обращать внимание не только на покрытие, но и на состав стержня. В идеальных условиях он должен полностью совпадать с тем металлом, с которым сваривается. Большинство марок образуют наплавленный металл схожий по составу с конструкционной сталью. Следующим пунктом выбора является толщина. Данный пункт оказывается достаточно важным, так как не все марки имеют в своем ассортименте тонкие электроды, тоньше 2 мм. Это может оказаться проблемой в некоторых случаях. Толщина электрода подбирается относительно основного металла и должна быть равной ей или превышать ее максимум на 1 мм.
Важно!Иногда для достижения тех свойств, которые невозможно получить выбранной маркой, можно использовать правильно подобранный флюс, который зачастую решает возникшую проблему.
Основные режимы и нюансы применения
Каждая марка электродов с рутиловым покрытием обладает своими параметрами, но все они зависят от толщины диаметра. Таким образом, на данном примере можно рассмотреть основной принцип:
Величина диаметра, мм | Сила тока в нижнем положении, А | Сила тока в вертикальном положении, А | Сила тока в потолочном положении, А |
2 | 50…90 | 50…70 | 70…90 |
2,5 | 60…110 | 60…90 | 80…100 |
3 | 90…140 | 80…100 | 100…130 |
Одним из главных нюансов использования материалов такого типа состоит в предварительной подготовке. Здесь нужна точность, иначе можно испортить электроды. Их требуется просушить при температуре около 200 градусов Цельсия в течение одного часа. Затем нужно выждать сутки и только после этого можно применять по прямому назначению.
Рутиловые и основные электроды — Сварочные электроды — Сварочные материалы
- Домашняя страница
- Сварочные материалы
- Сварочные электроды
- Рутиловые и основные электроды
КАТЕГОРИИ
- Сварочные электроды
- Рутиловые и основные электроды
- Целлюлозные электроды
- Низколегированный и сопротивление ползучести
- Электроды из нержавеющей стали
- Алюминиевые сплавы
- Чугунные электроды
- Никелевые сплавы
- Медные сплавы
- Электроды для наплавки
- Электроды для резки и строжки
- TIG-провода
- Нелегированные стали
- Низколегированные стали
- Нержавеющая сталь
- Алюминий и алюминиевые сплавы
- Никелевые сплавы
- Медь и медные сплавы
- Наплавка
- Проволока MIG/MAG
- Нелегированные стали
- Низколегированные стали
- Нержавеющая сталь
- Алюминий и алюминиевые сплавы
- Никелевые сплавы
- Медь и медные сплавы
- Наплавка
- Порошковая проволока
- Нелегированные стали
- Низколегированные стали
- Нержавеющая сталь
- Наплавка
- Subarc Wires & Fluss
- Нелегированные и низколегированные стали
- Нержавеющая сталь
- Наплавка
- Продукты для наплавки
- Сварочные электроды
- TIG-провода
- Проволока MIG/MAG
- Порошковая проволока
- Проволока и флюсы Subarc
- Продукты для пайки
- Медно-цинковые сплавы
- Медно-фосфорные сплавы
- Серебряные сплавы
- Алюминиевые сплавы
- Флюсы
ПРОДУКТ
СТАНДАРТ
ПРИМЕНЕНИЕ
СРАВНИВАТЬ
AWS/ASME SFA — 5. 1
E6013
EN ISO 2560 — A
E 38 0 RC 11
TS EN ISO 2560 — A
E 38 0 RC 11
Особенно подходит для сварки листов толщиной менее 5 мм, оцинкованных листов и труб, грунтованных, окрашенных и слегка ржавых сталей, а также в производстве. резервуаров и котлов, трубных установок. Очень легко эксплуатируется при позиционной сварке, в том числе вертикально-вниз. Хорошее восполнение пробелов. Плавная дуга, хорошо подходящая для прихватки благодаря легкому зажиганию и повторному зажиганию дуги. Можно одинаково хорошо использовать как с переменным, так и с постоянным током. Сварные швы гладкие, слегка вогнутые и сливаются с основным металлом без подрезов. Шлак самовыделяющийся. 
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5,1
E6012
EN ISO 2560 —
E 38 0 RC 11
TS EN ISO 2560 — A
E 38 0 RC 110015
, особенно для Sheers Trainder, Thender Then Greets, а также для сварки, а также более тонкий свар. 5 мм, оцинкованные листы и трубы, окрашенные грунтовкой, окрашенные и слегка ржавые стали, а также в производстве резервуаров и котлов, трубных установок. Очень легко эксплуатируется при позиционной сварке, в том числе вертикально-вниз. Хорошее перекрытие зазоров даже при широком раскрытии корней. Плавная дуга, хорошо подходящая для прихватки благодаря легкому зажиганию и повторному зажиганию дуги. Можно одинаково хорошо использовать как с переменным, так и с постоянным током. Сварные швы гладкие и сливаются с основным металлом без подрезов.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5. 1
E6013
EN ISO 2560 — A
E 42 0 RR 12
TS EN ISO 2560 — A
E 42 0 RR 12
СВОЙСТВА. металлоконструкции, железоделательные работы, кованые изделия, сельскохозяйственные машины, котлы, шасси транспортных средств. Используется во всех положениях, кроме вертикального вниз. Особенно подходит для сварки горизонтальных галтелей. Очень гладкий внешний вид сварочного валика, легкое зажигание и повторное зажигание дуги, тихая и стабильная дуга с мелкокапельным переносом металла. Можно одинаково хорошо использовать как с переменным, так и с постоянным током. Шлак полностью самовыделяется.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5. 1
E7014
EN ISO 2560 —
E 42 0 RR 12
TS ENSO 2560 — A
E 42 0 RR 12
0120. металл и декоративное железо работают на плохо подогнанных соединениях. Благодаря добавлению железного порошка в покрытие особенно подходит для сварки горизонтальных угловых канавок с высокой скоростью. Подходит для сварки во всех положениях, кроме вертикального. Высокая пропускная способность по току, низкое разбрызгивание. Достаточно стабильные характеристики дуги с мелким и быстрым переносом капель металла. Очень легкое зажигание и повторное зажигание дуги. Очень гладкие сварные швы, плавно переходящие в основной металл, без подрезов. Шлак полностью самовыделяется. Можно одинаково хорошо использовать как с переменным, так и с постоянным током.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5,1
E6027
EN ISO 2560 —
E 38 2 RA 73
TS EN ISO 2560 — A
E 38 2 RAIN 73
AINTILICHITIALINAITIO с металлом шва около 165 %. Специально разработан для сварки галтелей и узких угловых канавок. Обеспечивает полное сплавление корней и равнополочные угловые швы. Подходит для сварки оцинкованных, окрашенных грунтовкой и слегка ржавых деталей. Благодаря низкому содержанию кремния (Si) наплавленный металл также подходит для последующего цинкования, эмали и резинового покрытия после сварки. Обеспечивает очень гладкие сварные швы без подрезов. Шлак легко отделяется даже от узких углов. Сварные швы рентгеновского качества.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5,1
E6013
EN ISO 2560 —
E 38 A RR 12
TS EN ISO 2560 —
E 38 A RR 12
DRUTILE IS TIVER IS 38 A RR 12
RUTILILE TIP используется при изготовлении и ремонте сварных швов ванны расплавленного цинка из армко-железа и сталей с очень низким содержанием углерода. Наплавленный металл обеспечивает высокую трещиностойкость от воздействия расплавленного цинка. Можно одинаково хорошо использовать как с переменным, так и с постоянным током.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5,1
E6013
EN ISO 2560 —
E 38 2 RB 12
TS EN ISO 2560 — A
E 38 2 RB 12
RUTIL -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BIS -BISIC, A
E 38 2 RB 12
RUTIL -BILIL -BIS -BIS -BISIC, A
. подходит для сварки корневых швов и позиционной сварки при изготовлении труб, котлов и резервуаров. Также подходит для наплавки подкладочных валиков при дуговой сварке под флюсом. Благодаря низкому содержанию кремния наплавленный металл пригоден для последующего цинкования и эмалирования.Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5.1
E7016
EN ISO 2560 —
E 42 3 B 32 H20
TS EN ISO 2560 — A
E 42 3 B 32 H20
. для сварки сталей и ремонтной сварки стали неизвестного состава. Основной электрод с толстым покрытием обеспечивает сварной шов с высокой прочностью на растяжение и превосходными значениями ударной вязкости, что делает этот электрод подходящим для сварки ограниченных элементов конструкции и больших поперечных сечений сварного шва. Также предпочтителен для нанесения буферного слоя на стали перед наплавкой и для сварки чугуна с высоким предварительным подогревом.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5. 1
E7016 H8
EN ISO 2560 — A
E 42 4 B 12 h20
TS EN ISO 2560 — A
E 42 4 B 12 h20
Multi-purpose electrode for монтажные работы, мастерская и ремонтная сварка. В частности, используется для ремонтной сварки стрел землеройной техники и одобрен для сварки стыков рельсов. Подходит для корневых проходов, а также для позиционной сварки. Гладкие и чистые сварные швы, сливающиеся с основным металлом без подрезов. Хорошие свойства перекрытия зазоров. Сварные швы рентгеновского качества.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
AWS/ASME SFA — 5. 1
E7016 H8
EN ISO 2560 — A
E 38 2 B 12 h20
TS EN ISO 2560 — A
E 38 2 B 12 h20
Suitable for fabrication and repair сварка динамически нагруженных металлоконструкций, машин и сельскохозяйственного оборудования, ремонтная и ремонтная сварка. Гладкие и чистые сварные швы, плавно переходящие в основной металл без подрезов. Отличные свойства перекрытия зазоров. Двойное покрытие этого электрода обеспечивает стабильную, концентрированную и направленную дугу, поэтому он идеально подходит для корневого прохода и позиционной сварки, а также подходит для сварки переменным током. Сварные швы рентгеновского качества.
Сравнивать
Дополнительная информация
Хызлы Аль
17 товаров найдено
Продуктов на странице:
1020304050100
СРАВНИВАТЬ
Сравнение использования рутиловых и целлюлозных электродов
На рынке доступно множество типов электродов для ручной дуговой сварки (ММА). В зависимости от основной составляющей их флюса они группируются в три категории: целлюлозные, рутиловые и основные. Все электроды состоят из проволоки с сердечником (обычно диаметром 2,5–6 мм), покрытой флюсом. Стержневая проволока, как правило, изготавливается из низкокачественной ободочной стали, а флюсы содержат много элементов, позволяющих улучшить микроструктуру сварного шва.
Состав флюса влияет на поведение электродов. Основные компоненты различных типов электродов и защитный газ, создаваемый для каждого из них, описаны в таблице 1 (Bowniszewski, 1979). Таблица 1. Основные составляющие трех возможных типов электродов и защитный газ, образующийся при их сжигании0394
Основные характеристики электродов ММА подробно описаны (Bosward, 1980). В следующих параграфах приводится сводка характеристик электродов общего назначения (рутиловых и целлюлозных).
Рутиловый электрод
Отличие электродов Э6012 от Э6013 состоит в том, что покрытие Э6012 содержит натрий, а покрытие Э6013 содержит калий. Оба они могут работать от постоянного тока (DC+), но только последний подходит для работы от переменного тока (AC). Рекомендуется работать с постоянным током, чтобы компенсировать неустойчивость руки сварщика.
Благодаря высокому содержанию диоксида титана (также называемого диоксидом титана) рутиловый электрод обеспечивает гладкую поверхность валика, легкое удаление шлака и ровную дугу. Во время горения флюсовое покрытие в основном образует углекислый газ.
Этот флюс также содержит целлюлозу. Несмотря на то, что содержание целлюлозы намного ниже, чем в целлюлозном электроде (до 10% по Бонишевскому), ее присутствие вместе с влагой означает, что эти электроды производят относительно высокие уровни водорода: до 25 мл/100 г металла сварного шва. (сайт ТВИ). Это ограничивает их использование для мягких сталей толщиной менее 25 мм и тонколистовых низколегированных сталей типа C/Mo и 1Cr1/2Mo (веб-сайт TWI).
Электроды с рутиловым покрытием можно использовать для сварки во всех положениях, кроме положения вертикально вниз. Осаждение можно улучшить за счет добавления порошка железа, что приводит к осаждению большего количества металла при том же токе. Однако электроды с добавлением железного порошка можно использовать только в горизонтальном положении.
Электроды с рутиловым покрытием имеют среднее проплавление, тихую дугу и незначительное разбрызгивание (Bosward, 1980). Они создают большое количество самоотделяющегося шлака, который требует небольшой очистки после сварки.
Вероятно, это наиболее широко используемые электроды общего назначения (веб-сайт TWI). Однако эти электроды не следует использовать на конструкциях, где требуется высокая ударная вязкость (Bosward, 1980). В таблице 2 приведены их механические свойства.
Таблица 2 Типичные механические свойства, полученные с E6012 и E6013 AWS A5.1/A5.1M, 2012 г.
Требование к значению воздействия (AWS в сварке) | ТЕМПЕТА | Прочность на доходность (MPA) | .|
---|---|---|---|
Не указано | 0°С | 330 | 430 |
Е6013 | |||
Не указано | 0°С | 330 | 430 |
Целлюлозный электрод
Подобно рутиловым электродам, различия между целлюлозными электродами E6010 и E6011 заключаются в электрических параметрах, используемых во время сварки, и типе их покрытия. Покрытие Е6010 содержит натрий; E6011 содержит калий. Оба они могут работать от постоянного тока (DC+), но только последний подходит для работы от переменного тока (AC). Процесс MMA можно использовать в режимах DCEN, DCEP или AC, но опять же рекомендуется постоянный ток, чтобы уравновесить неустойчивость руки сварщика.
Газовый щит, образующийся при сжигании целлюлозы, содержит водород, монооксид углерода и диоксид углерода. В сварном шве можно найти от 30 до 45 мл водорода на 100 г (веб-сайт TWI). Это имеет два следствия: хорошую защиту сварочной ванны и высокий уровень диффузионного водорода в металле шва и околошовной зоне (ЗТВ). Высокий процент водорода является причиной высокой скорости осаждения и более глубокого проникновения за счет создания пробивной дуги (Clyne, 1984), которой хорошо известен этот вид электродов.
Другим следствием содержания водорода в газовой защите является требование более высокого напряжения (около 70 В).
Однако основным недостатком этого электрода является высокое содержание водорода в защитном газе. Это приводит к высокому уровню диффузионного водорода в сварном шве, что является одним из параметров, влияющих на водородное растрескивание (также называемое холодным растрескиванием), если не соблюдаются передовые методы и не предпринимаются превентивные меры.
Высокий уровень водорода означает, что любая сталь, сваренная этими электродами, должна иметь очень высокую стойкость к холодному растрескиванию, вызванному водородом (веб-сайт TWI). Эти электроды в основном используются для сварки низкоуглеродистой нелегированной стали. Их следует использовать только с учетом состава стали, ограничений и необходимости предварительного подогрева.
Еще одним преимуществом целлюлозных электродов является возможность сварки в положении трубы печи (или вертикально вниз). Электроды E6010 иногда называют электродами для печных труб. Это положение может улучшить сварной шов и помогает повысить эффективность и производительность благодаря быстрому охлаждению шлака.
Этот метод сварки должен выполняться опытным сварщиком, который может выполнять сварку в быстрой последовательности, чтобы поддерживать горячее состояние сварки и обеспечить выход водорода. На толстостенных трубах сварщик может испытывать трудности с контролем сварочной ванны из-за ее увеличения в размерах и риска выхода за пределы дуги и затопления соединения (Спиллер, 19). 91). Следует отметить, что любой тип целлюлозного электрода требует высокой квалификации сварщика, поэтому сварку печных труб особенно нельзя проводить без тщательности и подтверждения компетентности сварщика.
Количество образующихся брызг ограничивает использование очень сильного тока (Bosward, 1980). Целлюлозные электроды также выделяют большое количество дыма (Welding and Cutting, 2013), но количество шлака, удаляемого после каждого сварного шва, невелико (веб-сайт TWI).
Механические свойства целлюлозных электродов представлены в таблице 3. Имеются значения ударной вязкости до -30°C в состоянии после сварки.
Table 3 Typical mechanical properties obtained with E6010 and E6011, AWS A5.1/A5.1M, 2012
Required impact value (AWS as welded) | Testing temperature | Typical yield strength (МПа) | Типичная прочность на растяжение (МПа) |
---|---|---|---|
Э6010 | |||
27Ж | -30°С | 330 | 430 |
Е6011 | |||
27Ж | -30°С | 330 | 430 |
Его характеристики глубокого проплавления, высокая скорость наплавки и возможность использования в вертикальном положении означают, что в основном эти электроды используются для прокладки трубопроводов по пересеченной местности, хотя они используются в более ограниченной степени для сварки резервуаров. (сайт ТВИ).
В промышленных условиях использование электродов этого типа обычно ограничивается корневым проходом процедуры сварки. После корневого прохода в течение следующих десяти минут следует нанести горячий проход, чтобы ограничить охлаждение сварочного прохода и позволить водороду выйти. Это ограничение должно быть указано в спецификации процедуры сварки.
Опять же, эти электроды требуют квалифицированного сварщика. Это особенно актуально при работе с трубой с наружным диаметром менее восьми дюймов, поскольку сварка в вертикальном положении вниз может быть затруднена.
Заключение сравнения
В соответствии с европейским стандартом (EN 1011-2:2004) необходимая температура и продолжительность предварительного нагрева могут быть определены в зависимости от углеродного эквивалента стали и количества диффундирующего водорода, создаваемого электродом. Это определяет классификацию электродов по пятибалльной шкале от A до E.
Категория А соответствует электродам, создающим количество диффузионного водорода более 15 мл/100 г наплавленного металла. Категория E относится к электродам, создающим количество диффузионного водорода менее 3 мл/100 г наплавленного металла. Оба типа электродов относятся к категории А для определения предварительного нагрева.
Согласно Boniszewski (1979), несмотря на приемлемое качество и прочность сварного шва, полученного с помощью целлюлозных электродов (100 Дж по Шарпи-V, полученный при -10°C), из-за требуемой высокой температуры предварительного нагрева их обычно избегают для высоких технологий. изготовление, такое как морские сооружения или сосуды под давлением
Целлюлозные электроды более сложны в использовании и, следовательно, требуют квалифицированного сварщика. Их большим преимуществом является повышенная скорость, которую они обеспечивают за счет технологии дымохода или вертикальной сварки вниз, но не качество сварки. Они подходят в тех случаях, когда необходимо сварить большое количество труб или требуется много вертикальных швов вниз, а не для разовых работ. Скорость перемещения может достигать 300 мм/мин.
В любом случае использование целлюлозных электродов обычно ограничивается корневым проходом многопроходной процедуры. Использование горячего прохода имеет жизненно важное значение в случае целлюлозных электродов.
В следующей таблице приведены результаты сравнения и предыдущие выводы.
Таблица 4 Сравнение характеристик электродов
Характеристика | Рутиловый электрод | Целлюлозный электрод | 94 | Нижний | Высшее |
---|---|---|
Напряжение (В) | Нижний | Высшее |
Проникновение | Нижний | Высшее |
Количество брызг | Нижний | Высшее |
Удаление шлака | Самовыпускающийся | Требуется чистка |
Очистка | Требуется очень мало | Всегда нужен |
Позиция | Все, кроме вертикального вниз | Все, включая печную трубу/вертикально вниз |
Простота использования | Легкий | Требуется квалифицированный сварщик |
Создание дыма | Меньшее количество дыма | Большое количество дыма |
Опасность водородного растрескивания | Низкий риск при правильном предварительном нагреве | Высокий риск |
Одно- или многопроходная сварка | Одно- и многоходовые | Многопроходный |
Меры предосторожности при предварительном нагреве | Требуется предварительный подогрев в соответствии с BS EN ISO 1011-2:2004 | Требуется предварительный нагрев в соответствии с BS EN ISO 1011-2:2004 |
Термообработка после сварки | Отжиг водорода можно использовать для удаления диффузионного водорода |
Руководство и передовая практика по предотвращению водородного растрескивания в случае использования целлюлозных электродов
Водородное растрескивание происходит при температуре, близкой к температуре окружающей среды, если выполняются три условия: диффундирующий водород в сварном шве, растягивающие напряжения и восприимчивая микроструктура (Kihara, 1970 ).
Растягивающих напряжений нельзя избежать, но их можно уменьшить с помощью разумной конструкции. Микроструктуру можно до некоторой степени контролировать, выбирая материал, менее чувствительный к водородному растрескиванию (с низким углеродным эквивалентом [EN 1011-2: 2004]). Наконец, уменьшением содержания диффузионного водорода в сварном шве можно управлять, выбирая расходуемый материал с низким содержанием водорода (что не относится к целлюлозному электроду) или улучшая выделение водорода из сварного шва.
Содержание водорода в металле сварного шва зависит от скорости охлаждения от температуры сварки (Folkhard et al, 1973). Для сравнения, образцы, извлеченные после сварки целлюлозными электродами и охлажденные в неподвижном воздухе, имеют более низкое содержание диффузионного водорода, чем образцы, закаленные в ледяной воде. Скорость охлаждения можно уменьшить за счет увеличения предварительного нагрева и межпроходной температуры.
Когда толщина увеличивается, время дегазации (и время сварки) для сварного шва увеличивается, и поэтому увеличивается количество дегазирующего водорода. Также дополнительный нагрев следующего прогона приводит к дегазации ранее нанесенного валика и к более тонкой микроструктуре. Однако остаточные напряжения возрастут.
Условия охлаждения корневого шва критически важны для содержания водорода в сварном шве. Очистка или повторный нагрев второго прохода помогает высвободить диффузионный водород.
Дополнительные рекомендации и рекомендации по использованию целлюлозных электродов
Прежде всего, только сварщикам с недавней квалификацией, специально относящейся к использованию целлюлозных электродов, разрешается выполнять какие-либо сварочные работы с ними.
Предварительный нагрев, аналогичный необходимому для рутиловых электродов, следует применять перед сваркой, чтобы снизить скорость охлаждения сварного шва и обеспечить выделение водорода.
Использование целлюлозных электродов должно быть ограничено корневым проходом и всегда должно сопровождаться горячим проходом с другим электродом, чтобы обеспечить удаление большей части диффундирующего водорода и улучшение макроструктуры сварного шва. Кроме того, следует избегать однопроходных угловых сварных швов, так как это может повысить чувствительность к водородному растрескиванию. Это связано с тем, что твердость ЗТВ и количество диффундирующего водорода, вероятно, будут выше без последующего повторного нагрева при последовательных проходах.
Целлюлозные электроды не следует сушить, так как они используют водород в атмосфере для защиты сварочной ванны. Их следует использовать непосредственно из упаковки производителя. Если электрод влажный, его можно высушить в печи при температуре 120°C. Если электроды намокли, их необходимо выбросить. Рекомендации по расходуемым хранилищам можно найти в AWS A5.1/A5.1M.
В случае высокого риска водородного растрескивания возможен последующий нагрев (также называемый водородным обжигом) сварного шва путем либо поддержания минимальной межпроходной температуры, либо повышения температуры до 200–300°C сразу после сварки, до охлаждения зоны сварки ниже минимальной межпроходной температуры (EN 1011-2: 2004).
Заключение
Только сварщики, имеющие недавнюю квалификацию для использования специально целлюлозных электродов, должны иметь право выполнять какие-либо сварочные работы с ними.
Использование целлюлозного электрода должно быть ограничено корневым швом перед заполнением шва электродами с рутиловым покрытием. Горячий проход следует наносить максимум через десять минут после завершения корневого прохода.
Предварительный подогрев следует выбирать в соответствии с BSI BS EN 1011-2, принимая во внимание марку материала и прочность сварного шва.
Каталожные номера
- ASME B31.3 A106 класс B.
- AWS A5.1/A5.1M, 2012 г.: «Технические условия на электроды из углеродистой стали для дуговой сварки защищенным металлом».
- Boniszewski T, 1979: «Ручная дуговая сварка металлическим электродом – старый процесс, новые разработки, Часть II: Понимание электродов MMA, металлург и технолог». Vol. 11. № 11.
- Bosward I, 1980: «Руководство по выбору электрода для сварщика». Том. 41, № 210, стр. 10-13.
- BSI BS EN 1011-2: «Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Часть 2. Дуговая сварка ферритных сталей». 2004 г.
- Clyne A J, 1984: «Оценка электродов с низким содержанием водорода для кольцевой сварки трубопроводов». British Gas R&D.
- Folkhard, H, Schabereiter H, Rabendteiner G, Rettenbacher H, 1973: «Новые данные о содержании водорода в сварных соединениях как основа сварки без трещин высокопрочной трубопроводной стали целлюлозными электродами». Международная конференция по сварке, стр. 39. /44.
- Кихара Х., Тераи К., Ямада С., Нагано Т., 1970: «Исследование температуры предварительного нагрева сварных швов высокопрочной стальной конструкции». Trans Jap. Сварочное общество, д. 1, стр. 119/129.
- Сварка и резка: «Выбор стержневых электродов (часть 1) для сварки и резки». 123, № 4, 2013.
- Spiller KR, 1991: «Варианты процесса и ручные методы сварки трубных конструкций, Технологическая сварка труб и труб».