Главная → Статьи

Стальные электроды с покрытием

При ручной электродуговой сварке и резке металлов для возбуждения сварочной дуги, расплавления изделия применяются электроды. Выпускаются электроды из стали, цветных металлов и их сплавов с нанесенным на их поверхность покрытием, вольфрамовые, угольные или графитовые, чугунные. Наибольшее распространение получили стальные электроды, так как подавляющее большинство сварных изделий изготавливается из стали.

Длина электрода и его диаметр регламентируются ГОСТ 9466—75.

Электродные покрытия. Качество и свойства наплавленного металла и сварного соединения зависят от правильного выбора металла электродного стержня и состава покрытия. Советскими учеными разработана теория металлургических процессов, позволяющая точно рассчитывать составы электродных покрытий в соответствии с предъявляемыми требованиями к свойствам наплавленного металла.

В зависимости от толщины покрытия делятся на тонкие (стабилизирующие) и качественные. Толщина тонкого покрытия на металлическом стержне составляет 0,1—0,3 мм. Тонкие покрытия только повышают устойчивость горения дуги и почти не защищают металл сварочной ванны от кислорода и азота воздуха и не обеспечивают хорошее качество наплавленного метал-

Поэтому электроды с таким покрытием на производстве в настоящее время почти не применяются. Качественные (толстые) покрытия составляют 20—40% массы электродного стержня, толщина покрытия 0,5— 2 5 мм- покрытия с железным порошком составляют 50% массы стержня, а толщина покрытия 3,5 мм. Электроды с качественным покрытием используют для получения высококачественного металла шва, не уступающего по своим механическим свойствам основному металлу.

Качественные покрытия электродов изготавливают из компонентов, которые условно подразделяются на следующие группы: стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие, связующие.

Стабилизирующие вещества (калиевое жидкое стекло, поташ) вводят в покрытие для снижения потенциала ионизации дугового промежутка и повышения устойчивости горения сварочной дуги.

Шлакообразующие вещества являются основной частью большинства покрытий. При расплавлении они образуют шлак, который защищает капли электродного металла и металл сварочной ванны от непосредственного контакта с воздухом. К шлакообразующим относятся марганцевая руда, мрамор, магнезит, рутил, плавиковый шпат, ильменитовый концентрат и ряд других веществ.

Газообразующие вещества при сгорании создают газовую атмосферную защиту, предохраняющую расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. Газообразующие вводятся в состав покрытия в виде органических веществ (крахмал, целлюлоза, древесная мука, декстрин).

Расплавленный металл в процессе сварки контактирует с воздухом, атмосферой дуги, шлаком и частично соединяется с кислородом. Для получения шва высокого качества необходимо раскислить металл, т%е. удалить из металла кислород. Для этой цели и применяются раскисляющие вещества (алюминий, древесный уголь, графит).

Легирующие вещества (хром, никель, молибден, марганец, титан, вольфрам) придают металлу повышенную прочность, износоустойчивость, коррозионную стойкость, жаростойкость.

Связующие вещества (жидкое, стекло, пластмассы, декстрин) в процессе изготовления позволяют получить покрытие в виде пасты, а после затвердевания прочно удерживают его на металлическом стержне.

Качественные покрытия классифицируют по основным элементам, входящим в их состав. Исходя из этого, все покрытия делятся на следующие группы: руднокис-лые р, фтористокальциевые ф, рутиловые т, органические или газозащитные о.

Руднокислые покрытия состоят в основном из окислов железа, марганца, кремния, которые обеспечивают шлаковую защиту. Газовая защита обеспечивается за счет крахмала, муки, целлюлозы. Наплавленный металл имеет повышенную окисленность, пониженную стойкость против образования кристаллизационных трещин и содержит мало легирующих добавок. Вязкость и пластичность ограничены. Электроды имеют повышенное разбрызгивание металла и в процессе сварки выделяют вредные для здоровья человека марганцовистые соединения.

Фтористокальциевые покрытия в своей основе имеют плавиковый шпат и мрамор. При разложении мрамор образует газовую защиту. В качестве раскислите-лей используются ферросилиций, ферромарганец, фер-ротитан и алюминий. Для легирования могут вводиться металлические порошки. Наплавленный металл хорошо раскисляется и содержит достаточное количество легирующих примесей. Поэтому его вязкость и пластичность очень высокие. Почти все электроды для сварки легированных сталей и специальных сплавов имеют покрытия этого типа, однако при сварке длинной дугой, наличии на основном металле ржавчины или окалины, а также при повышенной влажности покрытия металл шва склонен к пористости. В эту группу входят электроды марок УОНИ, ЦУ, ЦЛ, ОЗС, ВН и ряд других.

Рутиловые покрытия в качестве основного элемента содержат рутил (двуокись титана), создающий шлаковую защиту, а газовая защита обеспечивается целлюлозой, декстрином, мрамором, мелом. Раскислителями служат ферромарганец, ферросилиций.

Органические покрытия в основном состоят из органических веществ (пищевая мука, целлюлоза, крахмал), которые создают газовую защиту расплавленного металла. Шлакообразующими являются рутил, марганцевая руда, а раскислителем — ферромарганец. Покрытия дают небольшое количество шлаков и обеспечивают небольшой провар. Это позволяет применять электроды с органическим покрытием для сварки во всех пространственных положениях и для сварки металла малых толщин. Эту группу составляют электроды марок ОМА, ВСЦ.

Ваш отзыв