ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Покрытые электроды для ручной сварки из "Сварка и резка металлов Издание 3 " Общие сведения об электродах. Покрытые электроды служат для ручной сварки сталей, цветных металлов и их сплавов, чугуна. По объему применения ручная сварка в сварочном производстве стоит на первом месте. Поэтому по объему выпуска покрытые электроды занимают в стране ведущее место. Покрытые электроды представляют собой металлические стержни, на поверхность которых опрессовкой под давлением или просто погружением в раствор наносится покрытие. В настоящее время для нанесения покрытия в основном используется первый способ. В зависимости от материала, из которого изготовлено свариваемое изделие, его назначения к электродам предъявляются определенные требования, которые можно разделить на общие и специальные. Все электроды должны обеспечивать минимальную токсичность при сварке и изготовлении, устойчивое горение дуги, равномерное расплавление электродного стержня и покрытия, хорошее формирование шва, получение металла шва требуемого химического состава и свойств, высокую производительность при небольших потерях электродного металла на угар и разбрызгивание, сохранение технологических и физико-химических свойств в течение определенного времени, получение металла шва, свободного от дефектов, достаточную прочность покрытия, легкую отделимость шлаковой корки от поверхности шва. К специальным требованиям относится получение металла шва с определенными свойствами — окалиностойкость, жаропрочность, коррозионная стойкость, износостойкость, повышенная прочность получение швов с заданной формой — глубокий провар, вогнутая поверхность шва возможность сварки определенным способом — опиранием вертикальных швов сверху вниз, во всех пространственных положениях. [c.51] В зависимости от толщины покрытия делятся на качественные (толстые) и стабилизирующие (тонкие). Качественное покрытие имеет толщину 0,5—2,5 мм и составляет 20—40 % массы электродного стержня, а с железным порошком — соответственно 3,5 мм и 50 %. Электроды с качественным покрытием используют для получения металла шва высокого качества, не уступающего по своим свойствам основному металлу. Электроды со стабилизирующим покрытием (толщина покрытия 0,1—0,3 мм) повышают устойчивость горения дуги, не влияя почти на качество наплавляемого металла. Поэтому электроды с таким покрытием в настоящее время почти не применяются. Для удовлетворения требований, предъявляемых к электродам, используют электродные стержни соответствующего состава, а в покрытия вводят материалы специального назначения. Эти материалы делятся на несколько групп. [c.52] Шлакообразующие вещества (плавиковый и полевой шпат, ильменитовый и рутиловый концентраты, мрамор марганцевая руда, магнезит, гематит, каолин, слюда кремнезем) составляют основную часть большинства по крытий. При расплавлении они образуют шлак, кото рый защищает капли расплавленного металла и сва рочную ванну от непосредственного контакта с газами окружающей среды. [c.52] Стабилизирующие вещества (силикаты натрия и калия, кальцинированная сода, мел, мрамор, углекислый барий, поташ, полевой шпат) предназначены для обеспечения устойчивого горения дуги благодаря низкому цотенциалу ионизации и малой работе выхода электронов. [c.53] Раскисляющие вещества (ферромарганец, ферротй-тан, ферросилиций, алюминий, графит, легирующие элементы электродного стержня из легированной стали) раскисляют — восстанавливают находящиеся в расплавленном металле окислы, образовавшиеся на определенных этапах процесса сварки, когда расплавленный металл контактирует с атмосферой дуги, шлаком и воздухом. Раскислители имеют большее, чем железо, сходство с кислородом и другими элементами, окислы которых требуется удалить из металла шва. Соединяясь с кислородом, они образуют окислы, которые всплывают на поверхность сварочной ванны. Это обеспечивает получение сварного шва высокого качества. [c.53] Легирующие вещества (марганец, хром, молибден, вольфрам, титан, бор, ниобий, никель, кремний и другие) вводят в электродное покрытие для получения повышенной прочности, коррозионной стойкости, износостойкости и других специальных свойств металла шва. Легирование осуществляется также и через электродную проволоку. [c.53] Связующие вещества (натриевое, калиевое, натриево-калиевое жидкое стекло, лаки, порошкообразные пластмассы) связывают порошковые материалы покры-тия в однородную, достаточно вязкую массу и цементИ руют покрытие на электродном стержне таким образом,, чтобы после высыхания оно имело нужную прочность, В покрытие вводятся также пластификаторы (каолин,, бентонит, карбоксилметилцеллюлоза, слюда, тальк, целлюлоза), улучшающие формирование покрытия на электродном стержне. [c.53] Классификация электродов. Покрытые электроды для ручной сварки классифицируют по назначению (для сварки стали, алюминия, чугуна, наплавочных работ и т. п.), типу покрытия (рутиловые, основные, целлюлозные, смешанные и прочие), механическим свойствам металла щва, способу нанесения покрытия (опрессовка, окунание), толщине покрытия (с тонким — условное обозначение — М, средним — С, толстым — Д, особо толстым — Г), допустимым пространственным положениям сварки и наплавки для всех положений (условное обозначение—/), для всех, кроме вертикального сверху вниз (2), нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх (3), нижнего и нижнего в лодочку 4). Подразделяют электроды также по роду тока (постоянный, переменный), его полярности (прямая, обратная, любая) и номинальному напряжению холостого хода используемого источника сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц. [c.54] Основное покрытие (Б) в качестве шлакообразующей основы имеет плавиковый шпат и карбонаты кальция и магния (мел, магнезит, мрамор). Газовая защита обеспечивается углекислым газом, образующимся при разложении карбонатов. Металл, наплавленный электродами с таким покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали, обладает минимальным содержанием азота и кислорода, высокими показателями ударной вязкости как при положительной, так и отрицательной температуре, хорошей стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Эти электроды особенно целесообразны для сварки металла большой толщины, сталей с повышенным содержанием серы и углерода, жестких конструкций из литых углеродистых, низколегированных и высокопрочных сталей. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности. [c.55] 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] Существуют покрытия смешанного типа (имеет соответствующее двойное условное обозначение) и прочие покрытия (П). Если в составе покрытия содержится более 20 % железного порошка, то к обозначению вида покрытия добавляется буква Ж. [c.57] Наряду с типами электроды различают еще по маркам, которые указываются в паспорте на электроды. Одному типу могут соответствовать электроды нескольких марок. Например, типу Э42А соответствуют электроды УОНИ-13/45 и СМ-11 Э50А — АНО-7 и УОНИ-13/55. [c.59] Условное обозначение электродов приведено на рис. 18. [c.59] Характеристики плавления электродов. Основными характеристиками процесса плавления электрода является скорость плавления и относительные потери электродного металла при сварке из-за разбрызгивания, испарения и окисления. В диапазоне обычных режимов дуговой сварки скорость плавления электрода можно принять пропорциональной силе тока и ввести коэффициенты расхода электродов и наплавки, представляющие отнесенные к единице силы тока скорости (производительности) процессов плавления электрода и наплавления металла. Поэтому для характеристики процесса плавления электрода применяются коэффициенты плавления (расплавления), наплавки и потерь. [c.59] Вернуться к основной статье