Электроды для дуговой сварки - Страница 5

Сварочные провода и электроды - Электроды для дуговой сварки

Подробности

Электрод для дуговой сварки представляет собой металлический стержень, на поверхность которого нанесено специальное покрытие. Состав металла стержня и электродного покрытия влияет на состав и свойства сварного шва и на горение дуги. Общие требования к электродам: обеспечение устойчивого горения дуги; хорошее формирование шва; получение металла определенных свойств и химического состава, свободного от дефектов; спокойное и равномерное плавление электродного стержня и покрытия в процессе сварки; минимальные потери электродного металла от угара и разбрызгивания; высокая производительность сварки; легкая отделимость шлаковой корки с поверхности шва; достаточная прочность покрытия, сохранение заданных свойств электродов в течение требуемого промежутка времени; минимальная токсичность. Для удовлетворения этих требований в покрытие электродов вводят следующие вещества. Шлакообразующие - основная часть покрытий. Они образуют шлак на поверхности ванны и защищают капли электродного металла и сварочную ванну от непосредственного контакта с атмосферой. Газообразующие - органические вещества, разлагающиеся при нагревании с образованием газов, которые оттесняют воздух от дугового промежутка. Раскисляющие - ферросплавы, сплавы железа с активным металлом. Например, ферромарганец реагирует с растворенным в ванне кислородом, а также с кислородом оксидов и восстанавливает чистое железо, при этом марганец окисляется и уходит в шлак. Легирующие - хотя легирование через покрытие менее эффективно, чем через проволоку. Чаще легирование ведут за счет ферросплавов, вводимых с целью раскисления металла шва. Стабилизирующие - соединения элементов с низким потенциалом ионизации, облегчающие горение дуги и ее повторное зажигание на переменном токе (при переходе тока через ноль). Кроме того, в покрытие вводят пластификаторы и связующие, придающие покрытию прочность и хорошее сцепление со стержнем. Все металлургические процессы при ручной дуговой сварке происходят в электродной капле и сварочной ванне. Капля электродного металла разогрета до большей температуры, чем сварочная ванна, и имеет удельную площадь гораздо большую, поэтому химические реакции в ней идут более интенсивно. Основная проблема, затрудняющая получение прочного и плотного шва, попадание в металл шва атмосферных газов. Главные среди них кислород, водород, азот. Молекулы или ионы этих газов, попадая на поверхность жидкого металла, прилепляются к ней (адсорбируют), а затем растворяются в металле. Причем чем больше температура жидкого металла, тем больше газа в нем может раствориться. Выделение азота и водорода в сварочной ванне является основной причиной образования пор. Чтобы не допустить газы в металл шва, необходимо предотвратить их контакт с жидким металлом. Шлакообразующие вещества в составе покрытия, расплавляясь, образуют плотный защитный слой вокруг сварочной ванны и капли электродного металла, однако при горении дуги шлак может оттесняться с некоторых мест капли и ванны (причем наиболее разогретых), поэтому необходимо не допускать атмосферные газы в дуговой промежуток. Это возможно при использовании газообразующих веществ в составе покрытия электрода. Вещества типа мрамора или известняка, разлагаясь в дуге, выделяют большое количество окиси или закиси углерода, которые оттесняют воздух от дуги и защищают жидкий металл. Диссоциация соединений углерода и кислорода приводит к насыщению плазмы дуги кислородом. Чтобы избежать растворения кислорода в жидком металле, в состав покрытия вводят ферромарганец или ферросилиций. Марганец и кремний более активны по отношению к кислороду, чем железо, поэтому они, окисляясь, предохраняют от окисления жидкий металл сварочной ванны и капли электродного металла. Таким образом, при сварке покрытыми электродами реализуются три способа защиты жидкого металла от атмосферных газов: слоем шлака, газом от легко испаряющихся веществ покрытия, металлургическими (химическими) реакциями раскисления. Борьба с водородом этими методами также ведется, однако количество водорода в атмосфере очень мало и главным источником водорода в шве является влага на поверхности свариваемых деталей и в составе покрытия электрода. Более эффективными против водорода оказываются обезвоживание поверхности детали ацетоном (спиртом) и прокаливание электродов перед сваркой. В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды по назначению под разделяются на классы, обозначаемые буквами: У - для сварки углеродистых, JI - легированных конструкционных, Т - легированных теплоустойчивых, В - высоколегированных сталей с особыми свойствами, К - для наплавки поверхностных слоев с различными свойствами. Для первых двух классов электродов требуются лишь гарантированные механические свойства наплавленного металла. Для остальных классов - как механические свойства, так и химический состав наплавленного металла. ГОСТ 9466-75 задает типы электродов, на пример, Э46 - электрод для сварки углеродистых сталей с пределом прочности на разрыв не менее 46 кг/мм2; Э-09Х2М1 - электрод для сварки теплоустойчивых сталей, который обеспечивает содержание в металле шва не менее 2 % хрома и 1 % молибдена. Каждый тип электродов может иметь множество конкретных марок электродов. Марка электрода, например УОНИ 13/55, ОЗС-18, НЖТ-БМ, АПН-2, - это специфическое название, данное ему разработчиком, предприятием-производителем, держателем патента. Каждая упаковка электродов маркируется условным обозначением электродов, содержащим достаточную информацию о них (рис. 67): 1 - тип электрода; 2 - марка разработчика; 3 - диаметр электродного стержня; 4 класс электродов по назначению; 5 - толщина покрытия (М - малая толщина, С - средняя, Д - толстое покрытие, Г - особо толстое); 6 группа точности изготовления электродов; 7 - механические свойства наплавленного металла; 8 - обозначение вида покрытия элект родов (А - кислое, Б - основное, Ц - целлюлозное, Р - рутиловое, П другие виды покрытий); 9 — допустимые пространственные положе ния сварки (7 - для всех положений, 2 - то же, кроме вертикального сверху вниз, 3 - для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх, 4 - для нижнего и нижнего "в лодочку"); 10 - род применяемого тока, полярность постоянного тока - обратная, 1 - любая, 2 - прямая полярность); 11 и 12 ГОСТы на электроды. Исторически первыми появились электроды с кислым покрытием на основе окислов железа и марганца и основным покрытием, содержащим мрамор и плавиковый шпат. Кислое покрытие используют для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, когда не требуется высокое качество соединений. Основное покрытие обеспечивает более качественные соединения, его применяют при сварке легированных и высоколегированных сталей. Его шлак легкоплавок, даже при многопроходной сварке удается избежать шлаковых включений в швах. Однако основное покрытие более чувствительно к влаге. Кроме того, оно токсично, так как входящий в его состав плавиковый шпат, разлагаясь при сварке, образует летучие соединения фтора. Более универсальны, дешевы и менее опасны рутиловые покрытия, основа которых - рутиловый концентрат, содержащий до 92 % Ti02. Они образуют на шве тонкий, быстротвердеющий шлак, что позволяет вести сварку в любом пространственном положении. Целлюлозные покрытия содержат до 50 % органических газообразующих веществ (пищевая мука, целлюлоза и др.), дающих при сварке большое количество газов, содержащих СО и Н2. Чтобы не насыщать сварочную ванну водородом и избежать пор, в покрытие вводят окись титана или марганца, а также плавиковый шпат, ферросилиций. Много газообразующих веществ в составе покрытия, обильная, вследствие этого, газовая защита позволяют уменьшить толщину покрытия и делают эти электроды удобными для сварки в вертикальном и потолочном положениях.

 

Комментарии   

 
+1 #1 Cory 19.03.2015 22:30
Greаt delivery. Sound arguments. Ҡeep up
the ցreat spirit.
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   
© ALLROUNDER