Электроды с целлюлозным покрытием марки: Электроды с целлюлозным покрытием

Содержание

Электроды с целлюлозным покрытием — плюсы, минусы и марки


Применение электродов с целлюлозным покрытием значительно уменьшает вредные испарения по сравнению со стандартными. Обмазка состоит наполовину из целлюлозы с добавлением травяной муки, крахмала и других органических веществ. В качестве присадок добавляют тальк, силикаты, рутил. Ферромарганец используется в качестве раскислителя.

Рисунок 1 — Целлюлозные электроды

Целлюлозные электроды предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей средней и высокой легированности. Применяют их для трубопроводов, работающих в условиях высоких температур. Сварочно-технологические свойства позволяют варить швы в любом пространственном положении, в том числе и по вертикали сверху вниз. Образование корневого валика исключает необходимость обработки с обратной стороны.

Для целлюлозных покрытий важна температура прокалки. Она не должна превышать 120 ⁰C, в противном случае органические вещества обмазки начнут разлагаться. Находясь длительное время на влажном воздухе, целлюлоза впитывает воду, что ухудшает качество сварки.

Кислое покрытие электродов

Кислое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «А») создается на основе материалов рудного происхождения. В качестве шлако образующих компонентов используются оксиды, газообразующих – органические составляющие. При плавлении покрытия в расплавленном металле и в зоне горения дуги выделяется большое количество кислорода. Поэтому в покрытие добавляют много раскислителей – марганца и кремния.

Преимущества кислого покрытия электродов:

  • низкая склонность к образованию пор при удлинении дуги и при сварке металла с окалиной и ржавыми кромками;
  • высокая производительность сварки за счет выделения теплоты при окислительных реакциях;
  • стабильное горение дуги при сварке на постоянном и переменном токе.

К недостаткам этого покрытия относятся пониженные пластичность и ударная вязкость металла шва, что связано с невозможностью легирования шва из-за окисления легирующих добавок. Ввиду отсутствия в покрытии кальция в металле шва присутствуют сера и фосфор, повышающие вероятность образования кристаллизационных трещин. Одним из главных недостатков данного покрытия является выделение большого количества вредных примесей вследствие повышенного содержания в аэрозолях соединений марганца и кремния. Поэтому сварочные электроды с кислым покрытием используются в последнее время редко.

Область применения электродов с кислым покрытием – сварка не ответственных конструкций из низко углеродистых сталей.



Основное покрытие электродов

Основное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Б») создается на основе фтористых соединений (плавиковый шпат CaF2), а также карбонатов кальция и магния (мрамор CaCO3, магнезит MgCO3 и доломит CaMg(CO3)2). Газовая защита осуществляется за счет углекислого газа, который выделяется при разложении карбонатов:

CaCO3 → CaO + CO2

С помощью кальция металл шва хорошо очищается от серы и фосфора. Фтор вводится в ограниченных количествах (чтобы сохранить стабильность горения дуги)и связывает водород и пары воды в термические стойкие соединения:

CaF2 + h3O → CaO + 2HF

2CaF2 + 3SiO2 → 2CaSiO3 + SiF4

SiF4 + 3H → SiF + 3HF

Из-за низкого содержания водорода в металле шва сварочные электроды с основным покрытием также называют «низко водородными».

Преимущества основного покрытия электродов:

  • низкая вероятность образования кристаллизационных трещин, высокая пластичность и ударная вязкость металла шва, обусловленные малым содержанием в наплавленном металле кислорода и водорода, а также его хорошим рафинированием;
  • высокая стойкость против хладноломкости – появлению или возрастанию хрупкости с понижением температуры;
  • широкие возможности легирования ввиду низкой окислительной способности покрытий;
  • меньшая токсичность по сравнению с кислыми покрытиями;
  • повышенный коэффициент наплавки при введении железного порошка.

Недостатки основного покрытия:

  • склонность к образованию пор при увеличении длины дуги, повышении влажности покрытия, наличии ржавчины и окалины на свариваемых кромках, что требует более высокой квалификации сварщика, а также необходимости в предварительной очистке кромок и прокалке электродов перед сваркой;
  • более низкая устойчивость горения дуги из-за фтора, имеющего высокий потенциал ионизации, в связи с чем сварку электродами с основным покрытием обычно выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности.

Область применения электродов с основным покрытием:

  • сварка ответственных конструкций из углеродистых сталей, работающих при знакопеременных нагрузках или отрицательных температурах до -70°C;
  • сварка конструкционных, жаропрочных, коррозионно-стойких, окалино тойких,а также других специальных сталей и сплавов;
  • — сварка легированных сталей.

В связи с присутствием в аэрозолях фтористых соединений при сварке в закрытом помещении необходимо обеспечение качественной вентиляции воздуха, а сварщикам рекомендуется работать со средствами индивидуальной защиты дыхательных органов или с подачей чистоговоздуха в зону дыхания.



Рутиловое покрытие электродов

Рутиловое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Р») создается на базе рутилового концентрата TiO2, обеспечивающего шлаковую защиту, а также алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, каолин) и карбонатов (мрамор, магнезит). Газовую защиту обеспечивают карбонаты и органические соединения (целлюлоза). В качестве легирующего компонента и раскислителя используется ферромарганец, в некоторые покрытия вводится железный порошок (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквами «РЖ»). С помощью кальция, присутствующего в карбонате CaCO3, из металла шва удаляются сера и фосфор.

Преимущества сварочных электродов с рутиловым покрытием:

  • более высокий коэффициент наплавки при введении железного порошка;
  • низкая токсичность;
  • по сравнению с электродами с основным покрытием – стабильность горения дуги при сварке на постоянном и переменном токе, более высокая стойкость против образования пор, лучшее формирование шва с плавным переходом к основному металлу, меньшая чувствительность к увеличению длины дуги, меньше коэффициент разбрызгивания металла, более удобная сварка в вертикальном и потолочном положениях (при отсутствии в них железного порошка или его содержании менее 20%).

Недостатки электродов с рутиловым покрытием:

  • пониженные пластичноcть и ударная вязкость металла шва из-за включений SiO2;
  • не используются для сварки конструкций, работающих при высоких температурах;
  • по сравнению с электродами с основным покрытием – меньшее сопротивление наплавленного металла сероводородному растрескиванию, приводящего к разрушению сварных трубопроводов в месторождениях с сероводородными соединениями; стойкость против кристаллизационных трещин; сильнее окисляют легирующие элементы и железо и поэтому не используются для сварки средне- и высоколегированных сталей; повышенное содержание фосфора в наплавленном металле и склонность к хладноломкости.

Область применения сварочных электродов с рутиловым покрытием:

  • сварка и наплавка ответственных конструкций из низкоуглеродистых и некоторых типов низколегированных сталей, за исключением конструкций,работающих при высоких температурах;
  • в ряде случаев для сварки среднеуглеродистых сталей, если в покрытиисодержится большое количество железного порошка.

Целлюлозное покрытие электродов

Целлюлозное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Ц») создается на основе органических соединений (до 50%) – целлюлозы, муки, крахмала, обеспечивающих газовую защиту. Для шлаковой защиты в небольшом количестве применяются рутиловый концентрат, мрамор, карбонаты, алюмосиликаты и другие вещества. На сварном шве образуется тонкий слой шлака. Легирование наплавленного металла выполняется легирующими добавками стержня, а также за счет добавления в покрытие ферросплавов и металлических порошков. В качестве раскислителей используют ферросплавы марганца. Металл шва по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Преимущества сварочных электродов с целлюлозным покрытием:

  • качественный провар корня шва;
  • возможность сварки в труднодоступных местах в связи с малой толщиной покрытия;
  • сварка во всех пространственных положениях.

Недостатки целлюлозного покрытия:

  • повышенное разбрызгивание (до 15%) из-за небольшого количества шлакообразующих компонентов и высокого поверхностного натяжения расплавленного металла;
  • повышенное количество водорода в металле шва.

Область применения электродов с целлюлозным покрытием – сварка первого(труднодоступного) слоя не поворотных стыков трубопроводов.

Также используются и смешанные покрытия: кислорутиловое (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «АР»), рутилово-основное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РБ»), рутилово-целлюлозное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РЦ»), а также прочие (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквой «П»).


Обозначение покрытий сварочных электродов

Характеристики

  • Наплавленный метал соответствует спокойной или полуспокойной стали.
  • По механическим свойствам сварных соединений целлюлозное покрытие соответствует электродам марки Э42-50 (по ГОСТу).
  • Слабоокислительная атмосфера сварочной дуги.

Преимущества покрытия

  • Широкие возможности использования. Сварка может проводиться в любом пространственном положении. Удобно сваривать конструкции в труднодоступных местах, так как электроды очень тонкие.
  • Обеспечивает высокую скорость работы. Сварщик может работать со скоростью до 25 м/час за счёт лёгкости ведения шва.
  • Качественная проварка шва до самого корня.
  • Газовая защита сохраняет наплавляемый металл от поступления водорода или кислорода.
  • При варке выделяется немного шлака. Благодаря этому удобно выполнять сварку вертикальных швов, так как шлак не стекает вниз и не мешает работе. Шлак легко удаляется с поверхности остывшего шва.

Недостатки

  • Швы получаются с грубочешуйчатой поверхностью. Поэтому может понадобиться дополнительная шлифовка металла сваренной конструкции.
  • Понижается пластичность металла шва, так как при сгорании органических соединений выделяется большое количество водорода, которое также будет и в наплавленном металле. Может привести к образованию трещин.
  • При сварке наблюдается сильное разбрызгивание металла (до 15%).
  • Чувствительны к перегреву в процессе прокалки.
На главную

§ 15. СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОДОВ

Покрытия (обмазки) электродов.

Электродные покрытия (обмазки) состоят из шлакообразующих, газообразующих, раскисляющих, легирующих, стабилизирующих и связующих (клеящих) компонентов. Шлакообразующие составляющие защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха и частично рафинируют (очищают) его. Они образуют шлаковые оболочки вокруг капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток, и шлаковый покров на поверхности металла шва, шлакообразующие составляющие уменьшают скорость охлаждения металла и способствуют выделению из него неметаллических включений, Шлакообразующие составляющие могут включать титановый концентрат, марганцевую руду, полевой шпат, каолин, мел, мрамор, кварцевый песок, доломит, а также вещества, повышающие стабильность горения дуги. Газообразующие составляющие при сгорании создают газовую защиту зоны сварки, которая также предохраняет расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. Газообразующие составляющие состоят из древесной муки, хлопчатобумажной пряжи, крахмала, пищевой муки, декстрина и целлюлозы. Раскисляющие составляющие необходимы для раскисления расплавленного металла сварочной ванны. К ним относятся элементы, которые обладают большим сродством к кислороду, чем железо, например марганец, кремний, титан, алюминий и др. Большинство раскислителей вводится в электродное покрытие в виде ферросплавов. Легирующие составляющие необходимы в составе покрытия для придания металлу шва специальных свойств: жаростойкости, износостойкости, сопротивляемости коррозии и повышения механических свойств. Легирующими элементами служат марганец, хром, титан, ванадий, молибден, никель, вольфрам и некоторые другие элементы. Стабилизирующими составляющими являются те элементы, которые имеют небольшой потенциал ионизации, например калий, натрий и кальций. Связующие (клеящие) составляющие применяют для связывания составляющих покрытия между собой и со стержнем электрода. В качестве них применяют калиевое или натриевое жидкое стекло, декстрин, желатин и другие. Основным связующим веществом служит жидкое стекло. По своему металлургическому действию существуют рудно-кислое, фтористо-кальциевое, рутиловое и газоза-щитпое (органическое) покрытия. Имеются также и другие виды покрытий — стабилизирующее, карбовато-рутиловое, галогенидное и специальное. Все покрытия должны удовлетворять следующим требованиям: обеспечивать стабильное горение дуги; физические свойства шлаков, образующихся при плавлении электрода, должны обеспечивать нормальное формирование шва и удобное манипулирование электродом; не должны происходить реакции между шлаками, газами и металлом, способные вызвать образование пор в сварных швах; материалы покрытия должны хорошо измельчаться и не вступать в реакцию с жидким стеклом или между собой в замесе; состав покрытий должен обеспечивать приемлемые санитарно-гигиенические условия труда при изготовлении электродов и в процессе их сгорания. Физические свойства образующихся шлаков оказывают значительное влияние на процесс сварки и формирование сварного шва. Во всех электродных покрытиях при их плавлении плотность шлака должна быть ниже плотности металла сварочной ванны, что обеспечит его всплываиие из сварочной ванны. Температурный интервал затвердения шлака должен быть ниже температуры кристаллизации металла сварочной ванны, иначе слой шлака не будет пропускать выделяющиеся из сварочной ванны газы. Шлак должен покрывать сварной шов по всей поверхности ровным слоем. Шлаки, образующиеся при плавлении электродных покрытий, бывают «длинные» и «короткие». «Длинными» называют такие шлаки, в составе которых содержится значительное количество кремнезема. Возрастание их вязкости при понижении температуры происходит медленно. Электроды, имеющие покрытия, образующие при плавлении «длинные» шлаки, не пригодны для сварки в вертикальной и потолочной плоскостях, так как сварочная ванна длительное время находится в жидком состоянии. Для сварки во всех пространственных положениях применяют электроды, покрытия которых при плавлении дают «короткие» шлаки; возрастание вязкости расплавленного шлака с понижением температуры происходит быстро, поэтому закристаллизовавшийся шлак препятствует стеканию металла шва, находящегося еще в жидком состоянии. «Короткие» шлаки дают электроды с рутиловым и фтористо-кальциевым покрытием. Достаточно хорошую отделимость шлаковой корки от поверхности металла получают при применении шлаков, имеющих коэффициент линейного расширения, отличающийся от коэффициента линейного расширения металла.
Свойства металла шва и технологические характеристики электродов.
Электроды характеризуют по свойствам наплавленного ими металла, к которым относятся: прочность, пластичность, удлинение, ударная вязкость, твердость, коррозионная стойкость, стойкость против старения, а при наплавочных работах и износостойкость. Наряду с качеством металла шва, полученного при сварке данным электродом, важное значение имеют и его технологические свойства. К основным технологическим свойствам электрода относят его производительность, пригодность для сварки в различных пространственных положениях, стабильность горения дуги при постоянном и переменном токе, допустимую максимальную и минимальную длину дуги, форму шва, коэффициенты наплавки, расплавления и потерь.

Вопросы для самопроверки

1. Какими характеристиками определяются свойства электродов? 2. Какие составляющие включаются в состав покрытия электродов? 3. Как классифицируются покрытия?
предыдущая страница

оглавлениеследующая страница

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Вернуться в каталог

К группе электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей относятся электроды, предназначенные для сварки углеродистых сталей, содержащих до 0,25% углерода, и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 590 МПа.
Основными характеристиками электродов являются механические свойства металла шва и сварного соединения: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, угол изгиба. По этим показателям электроды, согласно ГОСТ 9467-75, классифицируются на следующие типы (в условном обозначении типа электрода две стоящие за буквой “Э” (электрод) цифры соответствуют минимальному временному сопротивлению разрыву металла шва или сварного соединения в кгс/мм2):

Э38, Э42, Э46 и Э50
для сварки сталей с временным сопротивлением до 490 МПа;

Э42А, Э46А и Э50А
для сварки тех же сталей, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по относительному удлинению и ударной вязкости;

Э55 и Э60
для сварки сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 490 МПа и до 590 МПа.
Указанным стандартом регламентируется содержание серы и фосфора в наплавленном металле.
Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей характеризуются также уровнем сварочно-технологических свойств, в т.ч. возможностью сварки во всех пространственных положениях, родом сварочного тока, производительностью процесса, склонностью к образованию пор, а в некоторых случаях – содержанием водорода в наплавленном металле и склонностью сварных соединений к образованию трещин.

Перечисленные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе конкретной марки электрода, в значительной степени определяются видом покрытия. Покрытие может быть:

– кислым,
– рутиловым,
– основным,
– целлюлозным,
– смешанным.

Электроды с кислым покрытием.
Основу этого вида покрытия составляют оксиды железа, марганца и кремния. Металл шва, выполненный электродами с кислым покрытием, имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения электроды относятся к типам Э38 и Э42.
Электроды с кислым покрытием не склонны к образованию пор при сварке металла, покрытого окалиной или ржавчиной, а также при удлинении дуги. Сварку можно выполнять постоянным и переменным током.

Электроды с рутиловым покрытием.
Основу покрытия таких электродов составляют рутиловый концентрат (природный диоксид титана). Металл шва, выполненный электродами с рутиловым покрытием, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Стойкость металла шва против образования трещин у электродов с рутиловым покрытием выше, чем у электродов с кислым покрытием. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения большинство марок рутиловых электродов относится к электродам типа Э42 и Э46.
Рутиловые электроды обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами электродов, а именно обеспечивают стабильное и мощное горение дуги при сварке переменным током, малые потери металла на разбрызгивание, легкую отделимость шлаковой корки, отличное формирование шва. Электроды мало чувствительны к образованию пор при изменении длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла и по окисленной поверхности.

К электродам рассматриваемой группы также относятся электроды с ильменитовым покрытием, занимающими промежуточное положение между электродами с кислым и рутиловым покрытиями. В состав покрытия этих электродов в качестве основного компонента входят ильменитовый концентрат (природное соединение диоксидов титана и железа).

Электроды с основным покрытием.
Основу этого вида покрытия составляют карбонаты и фтористые соединения. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали. Благодаря низкому содержанию газов, неметаллических включений и вредных примесей металл шва, выполненный этими электродами, отличается высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальной и пониженной температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с основным покрытием относятся к электродам типа Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60.

Вместе с тем по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием уступают другим видам электродов. Они весьма чувствительны к образованию пор при наличии окалины, ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при увлажнении покрытия и удлинении дуги. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности. Перед сваркой электроды в обязательном порядке необходимо прокаливать при высоких температурах (250-4200С).

Электроды с целлюлозным покрытием. Покрытие этого вида содержит большое количество (до 50%) органических составляющих, как правило, целлюлозы. Металл, наплавленный целлюлозными электродами, по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали. В то же время он содержит повышенное количество водорода. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с целлюлозным покрытием соответствуют электродам Э42, Э46 и Э50. Для целлюлозных электродов характерно образование равномерного обратного валика шва при односторонней сварке на весу, возможность сварки вертикальных швов способом сверху вниз.
Все описанные выше электроды, предназначенные для сварки углеродистых и низколегированных сталей, с любым видом покрытия должны отвечать требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75, а также требованиям технических условий на электроды. В технических условиях могут содержаться дополнительные требования, которые являются необходимыми для более эффективного ведения процесса и/или получения сварных соединений с особыми характеристиками и повышенной эксплуатационной надежностью.


Электроды для сварки углеродистых и низколегированых конструкционных сталей
Марка электрода Тип по ГОСТ 9467-75 Диаметр, мм Положение сварки Род сварочного тока
ОЗС-41 Э38 3,0; 4,0;5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-42 Э42
3,0; 4,0; 5,0
Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-12И/42 Э42 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОМА-2 Э42 2,0; 2,5; 3,0 Все переменный, постоянный
Огонек Э42 2,0 Все переменный, постоянный
ОЗС-23 Э42 2,0; 2,5;3,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
УОНИ-13/45 Э42А 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный
ОЗС-3 Э46 3,0; 4,0; 5,0 Нижнее переменный, постоянный
ОЗС-4 Э46 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-4И Э46 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-6 Э46 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-12 Э46 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все переменный, постоянный
ОЗС-12И Э46 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
ОЗС-21 Э46 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
УОНИ-13/55К Э46А 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный
УОНИ-13/55 Э50А 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный
УОНИ-13/55Т Э50А 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
УОНИ-13/55Г Э50А 3,0; 4,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный
ОЗС-28 Э50А 3,0; 4,0; 5,0 Все переменный, постоянный
ОЗС-33 Э50А 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный
УОНИ-13/65 Э60 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный
ВИ-10-6/Св-08А Э60 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей специализированного направления.
Марка электрода Тип по ГОСТ 9467-75 Диаметр, мм Положение сварки Род сварочного тока Область применения
ОЗС-17Н Э46 4,0; 5,0 Нижнее переменный Сварка наклонным электродом
ОЗС-30 Э46 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный Сварка ванн горячего цинкования
ОЗС-32 Э46 3,0; 4,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный Сварка оцинкованных сталей
ОЗС-18 Э50А 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка атмосферо-коррозионно-стойких сталей типа 10ХНДП
ОЗС-25 Э50А 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка сталей с обеспечением хладостойкости металла шва до температуры минус 400С
ОЗС/ВНИИСТ-27 Э55 3,0; 4,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка сталей с обеспечением хладостойкости металла шва до температуры минус 600С
ОЗС-29 Э50А 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка сталей с обеспечением хладостойкости металла шва до температуры минус 600С
ОЗС-24М Э60 3,0; 4,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка сталей с обеспечением хладостойкости металла шва до температуры минус 700С
УОНИ-13/55У Э55 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный Сварка стержней арматуры железобетонных конструкций и рельсов
ВСЦ-4М Э42 4,0 Все постоянный Сварка стыков трубопроводов
ТМУ-21У Э50А 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка стыков трубопроводов
ВСФ-65У Э60 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз постоянный Сварка стыков трубопроводов

сварка трубопроводов электродами с целюлозным покрытием – Ручная дуговая сварка – ММA

вот нашел инфо из ГАЗПРОМ __-2007 только таблица немного не получилась 8.9.3 Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом

покрытия

8.9.3.1 Ручная дуговая сварка электродами с целлюлозным видом

покрытия предназначена для сварки корневого слоя шва и горячего прохода

стыков труб магистральных газопроводов.

Применение на линейной части газопроводов электродов с

целлюлозным видом покрытия возможно только при температуре

окружающего воздуха не ниже минус 20 0С и при условии строгого

соблюдения температуры предварительного подогрева и межслойной

температуры.

8.9.3.3 При сварке неповоротных стыков труб с заводской разделкой

кромок в процессе строительства газопроводов могут быть применены

следующие технологические варианты ручной дуговой сварки электродами с

целлюлозным видом покрытия методом «на спуск»:

− корневой слой шва и горячий проход выполняются электродами с

целлюлозным видом покрытия; заполняющие и облицовочный слои шва –

механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой;

− корневой слой шва выполняются электродами с целлюлозным видом

покрытия; горячий проход, заполняющие и облицовочный слои шва –

механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой;

− корневой слой шва и горячий проход выполняются электродами с

целлюлозным видом покрытия, последующие слои – электродами с

основным видом покрытия методом «на подъем»;

− корневой слой шва и горячий проход выполняются электродами с

целлюлозным видом покрытия, последующие слои – электродами с

основным видом покрытия методом «на спуск».

8.9.3.4 При сварке неповоротных стыков труб с не заводской разделкой

кромок (сварка стыков захлестов) могут быть применены следующие

технологические варианты ручной дуговой сварки электродами с

целлюлозным видом покрытия методом «на подъем»:

− корневой слой шва выполняется электродами с целлюлозным видом

покрытия методом «на подъем», горячий проход электродами с

целлюлозным видом покрытия методом «на спуск», последующие слои –

электродами с основным видом покрытия методом «на подъем»;

− корневой слой шва выполняются электродами с целлюлозным видом

покрытия методом «на подъем», горячий проход электродами с

целлюлозным видом покрытия методом «на спуск»; заполняющие и

облицовочный слои шва – механизированной сваркой самозащитной

порошковой проволокой;

− корневой слой шва выполняется электродами с целлюлозным видом

покрытия методом «на подъем»; горячий проход, заполняющие и

облицовочный слои шва – механизированной сваркой самозащитной

порошковой проволокой.

8.9.3.5 Перечень аттестованных марок электродов с целлюлозным

видом покрытия приведен в таблице 5.10 настоящего стандарта.

8.9.3.6 Необходимость предварительного подогрева и его температура

определяются в соответствии с разделом 7.1 настоящего стандарта.

8.9.3.7 Режимы сварки корневого слоя шва и горячего прохода должны

соответствовать табл. 8.21.

Т а б л и ц а 8.21 – Режимы ручной дуговой сварки при использовании

электродов с целлюлозным видом покрытия

Сварочные слои Диаметр,

мм Полярность Сварочный ток,

А

Корневой 3,2*

4,0

прямая

прямая/обратная

100-120

130-160

Горячий проход 4,0 обратная 140-170

* Сварка методом «на подъем»

8.9.3.8 Сварку корневого слоя шва стыков труб линейной части

газопроводов осуществляют электродами с целлюлозным видом покрытия

диам. 4,0 мм способом «сверху-вниз» на постоянном токе прямой

полярности. Допускается применение тока обратной полярности.

8.9.3.9 Сварку корневого слоя шва стыков захлестов осуществляют

электродами с целлюлозным видом покрытия диам. 3,2 мм способом «снизу-

вверх» на постоянном токе прямой полярности.

8.9.3.10 При сварке корневого слоя шва необходимо зачищать от шлака

и обрабатывать шлифовальным кругом места прерывания дуги для смены

электрода. Перед выполнением «замка» необходимо обработать

шлифовальным кругом участок уже выполненного шва.

8.9.3.11 При вынужденных перерывах во время сварки корневого слоя

шва необходимо поддерживать температуру торцов труб на уровне

требуемой температуры предварительного подогрева.

8.9.3.12 Непосредственно после окончания сварки корневого слоя его

следует тщательно зашлифовать для удаления зашлакованных «карманов» и

обеспечения плоской поверхности шва.

8.9.3.13 Незамедлительно после завершения сварки и зачистки

корневого слоя шва выполнить сварку горячего прохода электродами с

целлюлозным покрытием на постоянном токе обратной полярности способом

сверху-вниз или самозащитной порошковой проволокой. При этом

температура корневого слоя шва перед началом сварки горячего прохода не

должна опускаться ниже 70 °С. Для обеспечения этого условия должен

применяться предварительный подогрев согласно разделу 7.1 настоящего

стандарта или сопутствующий подогрев до значений от 70 °С до 100°С.

8.9.3.14 После окончания сварки горячего прохода его необходимо

тщательно зачистить шлифовальным кругом до чистого металла.

Основные характеристики и свойства электродов для ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка используется для решения бытовых и профессиональных задач. При этом результат ее применения зависит не только от мастерства сварщика, но и от расходных материалов. В настоящее время насчитываются десятки производителей, которые выпускают различные марки электродов. По ряду признаков их можно разделить на несколько видов.

Как устроен электрод

Электрод представляет собой металлический сердечник, покрытый специальным составом, который называется «обмазкой». В процессе работы сердечник плавится и вместе с металлом изделия формирует шов. Обмазка в это же время сгорает с образованием газа, который необходим для защиты сварочной зоны от вредного влияния воздуха (речь идет прежде всего об отрицательном воздействии на расплавленный металл кислорода и азота).

Ручная дуговая сварка

Какие задачи решает электрод?

В целом электроды решают сразу несколько задач:

  1. Вещества, которые входят в состав покрытия, характеризуются низкой величиной потенциала ионизации. В результате электрическая дуга после зажигания легко насыщается свободными ионами, которые поддерживают и стабилизируют процесс горения.
  2. Обмазка электродов не только создает газовое облако во время сгорания, но также участвует в образовании поверх сварного шва слоя шлака. Он выполняет защитную функцию и одновременно снижает скорость охлаждения расплавленного металла. Благодаря этому создаются благоприятные условия для удаления из шва нежелательных примесей или неметаллических включений.
  3. Важным условием получения качественных швов является отсутствие в них кислорода. Поэтому в состав покрытия электрода входят специальные вещества – раскислители. В процессе сварки они вступают в химическую реакцию с кислородом и «связывают» его.
  4. Еще одна важная функция – легирование металла шва рядом элементов с целью улучшения его свойств. Для этого в состав электрода входят хром, кремний, марганец, титан и др.
Назначение электродов
Само название «электрод» возникло от двух греческих слов: elektra и hodos. Они переводятся как «электричество» и «дорога».

Виды покрытий электродов

Электродные покрытия могут иметь разный состав. От них зависит стабильность горения дуги, вязкость шлака и расплавленного металла, поведение металла при переходе в сварочную ванну и другие параметры. Насчитывается несколько видов покрытий.

Рутиловое

Основным элементом рутилового покрытия является диоксид титана. При применении таких электродов уменьшается разбрызгивание металла, повышается его текучесть и формируется обильный слой шлака, который затем легко отделяется. Швы получаются ровными, а повторное зажигание дуги заметно облегчается. При этом электроды плохо поддаются сушке и при их использовании высок риск образования пор. Они подходят для работы на постоянном и переменном токе. С помощью рутиловых электродов удобно сваривать низкоуглеродистые стали небольшой толщины.

Целлюлозное

В состав покрытия входит целлюлоза, а также ферросплавы кремния и магния. Покрытие обеспечивает повышенное газообразование при горении дуги и надежную защиту сварочной ванны. В процессе работы формируется небольшое количество быстро твердеющего шлака, что удобно при сварке вертикальных швов. При этом они имеют неэстетичный внешний вид и низкую пластичность. Кроме того, использование целлюлозных электродов сопровождается повышенной разбрызгиваемостью металла. Их применение оптимально при сварке на постоянном токе.

Основное

Основными элементами покрытий электродов этого вида являются карбонаты кальция и магния: магнезит, доломит или мрамор. Они обеспечивают механическую прочность, высокую пластичность и химическую чистоту металла шва. Сварочные работы могут выполняться в любых пространственных положениях. Электроды с таким видом покрытия допускается применять при изготовлении ответственных конструкций. При этом швы получаются довольно грубыми, шлак удаляется с трудом, а электрическая дуга отличается неустойчивостью. Электроды с основным покрытием больше подходят для опытных сварщиков. Кроме того, они отличаются высокой гигроскопичностью и легко впитывают влагу, поэтому нуждаются в особом внимании при хранении. Их использование оптимально на постоянном токе обратной полярности.

Кислое

В состав кислого покрытия входят оксиды марганца и железа. Эти элементы обеспечивают стабильность дуги и легкое отделение шлака, но металл в сварочной ванне становится слишком жидким. По этой причине электроды с кислым покрытием подходят для выполнения только горизонтальных швов. При их использовании возможно поддержание высокой скорости работы, но существует риск образования подрезов или трещин. Кроме того, электроды нельзя сушить при высокой температуре, поэтому в них может содержаться влага, ухудшающая качество швов. Дополнительно следует отметить, что кислое покрытие считается наиболее опасными для здоровья. Такие электроды можно использовать на постоянном и переменном токе.

Электроды с разным покрытием

Электроды для разных видов сталей

Для получения качественных швов химический состав сердечника электрода должен быть схож с химическим составом свариваемого металла. По этому признаку различают расходные материалы, предназначенные для сваривания углеродистых, легированных, высоколегированных, нержавеющих и жаростойких сталей, а также алюминия и чугуна. Для бытовых нужд чаще всего используются электроды из углеродистых и низколегированных сталей.

Пространственное положение

Насчитывается пять основных пространственных положений электродов, в которых можно вести сварочные работы:

  1. Нижнее горизонтальное считается самым удобным и производительным. Его частным случаем является положение «в лодочку».
  2. Тавровое похоже на нижнее горизонтальное, но требует большего мастерства сварщика. В этом случае возможно образование подрезов на вертикальной поверхности и наплывов на горизонтальной.
  3. Горизонтальное положение электрода на вертикальной поверхности считается достаточно сложным. Для его применения на практике чаще всего выполняется скос на верхней кромке соединяемых элементов.
  4. Вертикальные швы могут вариться двумя способами: на подъем или на спуск. В первом случае обеспечивается лучшее качество швов, а во втором – более высокая скорость.
  5. Потолочное пространственное положение считается самым сложным. Оно не подходит для соединения тонких элементов и используется только при невозможности выполнения сварочных работ другим способом.

Производители в обязательном порядке указывают, в каких пространственных положениях с помощью электродов можно вести сварочные работы.

Пространственные положения электрода

Важность шлака

Шлак, образующийся во время ручной дуговой сварки, делится на два вида: «длинный» и «короткий». У первого вязкость при понижении температуры возрастает медленно. По этой причине электроды с покрытиями, образующими «длинные» шлаки, не подходят для сварки в вертикальных и потолочных пространственных положениях. У «коротких» шлаков вязкость возрастает значительно быстрее, поэтому они эффективно препятствуют вытеканию жидкого металла из сварочной ванны. Такой результат дают электроды с основным или рутиловым покрытием.

Род и полярность тока

Сварочные работы могут выполняться на переменном или постоянном токе. Первый вариант менее желателен. Он приводит к повышенному разбрызгиванию расплавленного металла, а сам шов получается менее аккуратным и качественным. При использовании постоянного тока может применяться прямая и обратная полярность.

Прямая полярность

К положительному полюсу подключается деталь, а к отрицательному – держатель электрода. В этом случае большему нагреву подвергается именно деталь. По этой причине прямая полярность используется при сварке металлов, имеющих высокую температуру плавления или значительную толщину.

Обратная полярность

При применении обратной полярности деталь подключается к отрицательному полюсу, а электрод – к положительному. В этом случае больше нагревается электрод, а работа в целом выполняется в щадящем режиме. Обратная полярность оптимальна для сварки тонколистовых деталей или нержавеющей стали.

Свойства электродов

Под свойствами электродов подразумеваются три их составляющие:

  1. Физические свойства покрытия. К ним относятся коэффициенты объемного и линейного расширения, газопроницаемость, плотность, вязкость, теплоемкость, температура затвердевания и плавления.
  2. Химические свойства покрытия. Под ними подразумевается способность обмазки легировать и раскислять расплавленный металл.
  3. Механические свойства металла шва. К ним относятся твердость, ударная вязкость, удлинение, пластичность, коррозионная стойкость и твердость.

В каталоге или паспорте для каждой марки электродов производители указывают их наиболее важные характеристики.

Прокалка электродов

Обмазка сварочных электродов способна впитывать влагу из воздуха. В этом случае влажное покрытие горит неравномерно и плохо плавится. В результате затрудняется проведение сварочных работ, а образовавшиеся швы могут иметь дефекты в виде трещин или пор. Для выведения лишней влаги из электродов они подвергаются прокалке при определенной температуре (она указывается в документах на электроды или на упаковке) в специальных печах или в обычной бытовой духовке.

Мы рассказали об основных видах электродов. Эта информация поможет вам с большей точностью подобрать необходимую марку для конкретного вида работ и получить качественные швы.

Поделитесь с друзьями:

Какие электроды лучше использовать для инверторной сварки?

Все сварщики знают, что такое электрод и как производить сварочные работы, но какие электроды лучше использовать для инверторной сварки в быту знают немногие. Бытовое использование предполагает выбор подходящего электрода под марку стали и этот подбор должен быть точным!

Что такое сварочный инвертор?

На смену старым трансформаторным сварочным аппаратам пришли небольшие и мобильные сварочные инверторы. Сейчас совсем необязательно, что для сварки ответственных конструкций используются сварочные аппараты больших размеров. Тем более иногда применение громоздких аппаратов невозможно из-за сварки в недоступных или плохо доступных местах. Теперь качественно и оперативно можно сваривать и совсем маленьким сварочным аппаратом, например, IR 200 от бренда Fubag и этим в наши дни уже никого не удивишь.

Сварочные аппараты нужны как основной источник питания при ручной дуговой сварке методом плавления электрода. Стабильные показатели сварочного тока для прочного соединения металла в месте сварки – это основное условие, предъявляемое к инвертору для получения отличного шва. Еще одним требованием можно считать правильно подобранный допустимый для этого металла сварочный электрод. И от того насколько правильно выбран вид электродов зависит положительный результат сварочных работ.

Какими электродами лучше варить инвертором?

Инверторная сварка подразумевает под собой применение для сварки плавящегося электрода по ГОСТ 9467-75.  Все электроды можно поделить на:

  • • Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

  • • Электроды для сварки серого, высокопрочного и ковкого чугуна.

  • • Электроды для наплавки.

  • • Электроды для сварки высоколегированных сталей.

  • • Электроды для сварки и наплавки цветных металлов и сплавов.

Каждый электрод из этих в своем составе имеет отдельный тип проволоки и покрытия по ГОСТ 9466-75. На поверхность проволоки наносится опрессовкой тонкий слой обмазки и после сложного производственного процесса на выходе получается готовый сварочный электрод.

Чтобы определить какие электроды лучше использовать для инверторной сварки именно в вашем случае нужно учесть ряд рекомендаций:

  • • Разделяют сварку ответственных конструкций и обычных. Опытные сварщики предлагают при сварке ответственных конструкций выбрать УОНИ, а при сварке обычных – АНО или МР-3.

  • • УОНИ – используют в работе опытные работники, так как совершать работы такими сварочными электродами сложнее, чем обычными. Необходим опыт в сварочных работах при выборе этой марки.

  • Остановимся на основных видах и разновидностях сварочных электродах, рассмотренных выше подробно:

  • • УОНИ-13/55 – применятся опытными специалистами, гарантируют более качественный шов даже при пониженных температурах зимой.

  • • МР-3С синие электроды применяют для получения качественного шва при постоянном и переменном токе обратной полярности.

  • • МР-3 – электроды с рутиловым покрытием используются для сварки даже при ржавой и загрязненной поверхности. Имеют ряд выгод от использования – стабильное горение дуги, лучшая производительность, отличное отделение шлака после сварки.

  • • АНО-36 – самые популярные сварочные электроды рутил-целлюлозным покрытием. Эти электроды можно не прокаливать перед сваркой*, их легко зажигать и производить сварку. Рекомендуем выбрать такие электроды если Вы новичок и не имеете достаточного опыта в проведении сварочных работ.

  • • ОЗС-12 – самая широко используемые сварочные электроды. Часто берут при домашнем использовании. Позволяет выполнить сварку на низких токах.


Для каких материалов какие электроды выбрать?

Каждый сварщик должен знать, что для каждого материала нужно подобрать свой электрод. Наши специалисты рекомендуют при сварке инвертором использовать:

  • • Высоколегированная и нержавеющая сталь (нержавейка) – ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НЖ-13, ОЗЛ-6 по ГОСТ 9466-75 и ТУ. Эти марки самые востребованные и популярные.

  • • Используйте электроды для углеродистых и низкоуглеродистых сталей – ОЗС 12, АНО – 21, МР-3, МР-3С по ГОСТ 9466-75 и ТУ.

  • • Для низколегированных – УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, УОНИ 13/65.

  • • Сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором можно выполнить электродом ЦЧ 4В (на основе сварочной проволоке СВ-08А), МНЧ-2 (на основе никелевой проволоки).

При выборе любого сварочного электрода производства ООО Ватра вы застрахованы от неудач. Наши сварочные электроды изготовлены на самом передовом оборудовании и отвечают всем требованиям предъявляемом к сварочному процессу и шву.

Проводить все сварочные работы мы рекомендуем только качественными сварочными аппаратами – это застрахует вас от ошибок и значительно упростит работу. Качественное сварочное оборудование прослужит дольше недорогих китайских аналогов.

Мы предлагаем на рынке сварочное оборудование FUBAG – немецкий бренд – зарекомендовавший себя как качественный продукт за разумные деньги. Оборудование Fubag будет радовать Вас долгие годы. Выбирайте профессиональные электроды и качественное сварочное оборудование Fubag у нас в компании!

Металлургические процессы при сварке электродами с целлюлозным покрытием

 Покрытия органического вида содержат большое количество (до 50%) органических составляющих, разлагающихся при плавлении электрода и обеспечивающих газовую защиту расплавленного металла. В связи с этим основным окислителем наплавленного металла, так же как и в случае основного покрытия, служит газовая защитная среда.

 Шлакообразующими добавками обычно являются рутил, титановый концентрат, марганцевая руда, алюмо-силикаты и карбонаты. Раскислителем служит ферромарганец. Электроды этого вида имеют преимущественно небольшую толщину покрытия и при сварке образуют сравнительно малое кол-во шлака.

 Рецептура покрытия электродов марки ЦЦ-1 следующая: рутила 25%; оксицеллюлозы 45%; талька 10%; ферромарганца 20%.

 Выделяющиеся при плавлении покрытия газы содержат большое количество водорода. Для предупреждения поглощения жидким металлом значительного количества водорода шлакообразующая часть покрытия должна оказывать значительное окислительное воздействие на сварочную ванну. С этой целью в покрытие вводят рутил. При температуре выше 1750оC TiO2 диссоциирует на низшие оксиды и кислород по реакции

4TiO2 ⇔ 2Ti2O3 + O2

 В пограничном слое образующегося шлака на межфазной границе в сварочной ванне наиболее реально протекание реакции

[Mn] + (TiO2) ⇔ TiO + (MnO)

 Обычно концентрация кислорода в металле шва при сварке электродами с органическим покрытием составляет 0,1 – 0,12%, химический состав наплавленного металла соответствует чаще всего полуспокойной стали (табл. 1).

 Кроме изложенного металл шва отличается повышенным содержанием водорода. Количество водорода обычно находится в пределах 25-35 см3/100 г против 4-5 см3/100 г при сварке электродами с основным покрытием.

1. Химический состав металла шва при сварке
электродами ЦЦ-1 в сопоставлении со сварочной проволокой, %
Объект исследования C Si Mn S P [O] [N]
Проволока марки Св-08 0,09 0,03 0,43 0,032 0,035 0,019 0,004
Металл шва 0,09 0,14 0,39 0,038 0,039 0,105 0,024

 Повышенная концентрация водорода в металле шва вызвана двумя основными обстоятельствами. Во-первых, выделяющиеся при разложении органических составляющих покрытия газы сами по себе содержат большое количество водорода. Во вторых, органическое покрытие не допускает перегрева в процессе сушки из-за опасности преждевременного разложения органических веществ, входящих в состав покрытия; в связи с этим значителен остаток влаги в нём перед сваркой.

 По механическим свойствам металла шва электроды с органическим покрытием соответствуют преимущественно типам Э42 и Э46. Наиболее характерные свойства металла шва, выполненные электродами рассматриваемого вида, приведены в таблице 2.

 В отечественной практике электроды с газозащитным покрытием применяют преимущественно для сварки трубопроводов в монтажных условиях при сварке поворотных и особо неповоротных стыков из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

2. Механические свойства металла швов,
выполненных электродами с целлюлозным покрытием
Марка электрода Тип электроды Временное сопротивление, МПа Предел текучести, МПа Относительное удлинение, % Ударная вязкость KCV, Дж/см2, при температуре, oC
20 -40
ВСЦ-4 Э42 440 – 520 350 – 490 20 – 28 110 – 160 70 – 100
ВСЦ-4А Э50 510 – 600 400 – 480 18 – 28 100 – 160 70 – 90

Источник: “Сварочные материалы для дуговой сварки. Справочное пособие. Том 2”

Скачать весию для печати (2.48 Кбайт 2010-06-11 12:37:49)

Электроды металлические марки АНО-4 для дуговой сварки малоуглеродистых конструкционных сталей. Требования к качеству аттестованной продукции – РТС-тендер


 ГОСТ 5.1215-72

Группа В05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЭЛЕКТРОДЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАРКИ АНО-4 ДЛЯ ДУГОВОЙ
 СВАРКИ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

Требования к качеству аттестованной продукции

Metal arc welding electrodes of mark AНО-4 for mild structural steel.
Quality requirements for certified products

Дата введения 1972-02-01

РАЗРАБОТАН Институтом электросварки им. Е. О. Патона

Зам. директора института Лебедев В.К.

Мл. научный сотрудник Явдощин И.Р.

Одесским сталепрокатным заводом им. Ф.Э.Дзержинского

Директор завода Стрижаков И.П.

Гл. инженер Лохматов А.П.

Зам. гл. инженера Френкель Л.А.

ВНЕСЕН Министерством черной металлургии

Зам. министра Лихорадов А.П.

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Отделом металлургии Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР

Начальник отдела Федин Б.В.

Ст. инженер Кузнецова Н.И.

Научно-исследовательским отделом стандартизации, унификации и агрегатирования сварочного оборудования Всесоюзного научно-исследовательского института по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

Зав. отделом Лучанский Л.X.

Зав. сектором Петрова Р.Д.

Ст. инженер Калмыкова В.А.

УТВЕРЖДЕН Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР 10 сентября 1971 г. (протокол № 175)

Зам. председателя отраслевой научно-технической комиссии Госстандарта СССР член Комитета Шахурин В.Н.

Члены комиссии: Бергман В.П., Доляков В.Г., Климов Г.Н., Федин Б.В., Златкович Л.А.

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 января 1972 г. № 149

Настоящий стандарт распространяется на металлические (плавящиеся) электроды с рутиловым покрытием марки АНО-4 диаметром 4 и 5 мм типа Э46, предназначенные для электродуговой сварки малоуглеродистых конструкционных сталей.

Указанным электродам в установленном порядке присвоен Государственный знак качества.

1.1. Размеры электродов должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 1.

Черт. 1

 Таблица 1

мм

Диаметр стержня электрода

Толщина покрытия
электрода

Разность толщин покрытия

Номин.

Пред. откл.

(),
не более

4

-0,12

0,9-1,1

0,15

5

-0,12

1,2-1,3

0, 18

Пример условного обозначения электрода марки АНО-4, типа Э46, диаметром 5 мм с рутиловым покрытием

2.1. Электроды типа АНО-4 должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 9466-60 по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

2.2. Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения, а также химический состав наплавленного металла должны соответствовать нормам, указанным ниже:

Временное сопротивление разрыву, кгс/мм, не менее  .  .  .  .

46

Относительное удлинение, %, нe менее  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  

20

     Ударная вязкость, кгс·м/см:

  

при температуре плюс 20 °С

  

 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

10

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

7

при температуре плюс 40 °С

  

 .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

6

.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

2,5

     Химический состав наплавленного металла, %:

  

углерод, не более .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

0,10

кремний, не более  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

0,18

марганец  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

0,6-0,8

сера, не более .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

0,035

фосфор, не более  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

0,035

2.3. Поверхность металлических стержней должна быть чистой и гладкой, без трещин, расслоений, плен, закатов, раковин, забоин, окалины, ржавчины, масла и других загрязнений.

На поверхности металлического стержня допускаются риски, царапины, местная рябизна и отдельные вмятины. Глубина указанных дефектов не должна превышать предельных отклонений по диаметру проволоки, указанных в ГОСТ 2246-70.

2.4. Угол реза стержня должен быть 80-90°.

2.5. Стрела прогиба стержней после рубки не должна превышать 1 мм.

2.6. Покрытие электродов должно быть прочным, плотным, без трещин, пор, задиров, вздутий и комков неразмешанных компонентов.

При изготовлении электродов на поточных линиях, оснащенных печами с цепными конвейерами, допускаются следы от цепей (местные вмятины) глубиной не более 1/4 толщины покрытия в количестве не более четырех на электроде.

Допускаются задиры не более одного на электроде глубиной до 1/4 толщины покрытия.

2.7. Покрытие должно располагаться относительно стержня концентрично. Разность толщин покрытия (черт. 2) в зависимости от диаметра стержня электрода не должна превышать величин, указанных в табл. 1.


Черт. 2

2.8. Для обеспечения легкого зажигания дуги покрытие на торце электрода должно быть зачищено в соответствии с черт. 1. При этом оголенность от покрытия не должна превышать 1 мм.

2.9. Покрытие не должно разрушаться при свободном падении электрода плашмя на гладкую стальную плиту с высоты 0,5 м.

2.10. Покрытие электродов должно быть влагостойким и не иметь признаков разрушения после пребывания в воде, имеющей температуру 15-25 °С, в течение 24 ч.

2.11. Сварочно-технологические свойства электродов должны соответствовать следующим требованиям:

а) дуга должна легко зажигаться и стабильно гореть при сварке на переменном или постоянном токе любой полярности, на режимах, указанных в табл. 2.

б) покрытие электродов должно плавиться равномерно, без отваливания кусков покрытия и без образования “козырька”, препятствующего непрерывному плавлению электрода;

 Таблица 2

Диаметр электрода, , мм

Сварочный ток, A

Напряжение дуги, B

  

Положение шва в пространстве

  

  

нижнее

верхнее

потолочное

  

4

170-210

140-150

140-170

25-27

5

190-270

150-170

25-28

в) показатели расплавления электродов при сварке на режимах, указанных в табл. 2, должны быть следующими:

Коэффициент наплавки, г/А·ч, не менее  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  

8,0

Коэффициент набрызгивания, %, не более  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

3,5

Расход электродов на 1 кг наплавленного металла, кг, не более  .  .

1,67;

г) наплавленный на поверхность пластины валик должен равномерно покрываться шлаком, который после охлаждения должен легко удаляться;

д) металл шва и наплавленный металл не должен иметь трещин.

При сварке технологической пробы допускаются отдельные включения размером не более трех на 150 мм длины излома (черт. 3). При этом размер включений не должен превышать 1/3 высоты шва.         


Черт. 3

3.1. Электроды должны изготовляться партиями. Каждая партия должна состоять из электродов одного диаметра, изготовленных одинаковым технологическим процессом из компонентов одного состава. Масса партии не должна превышать 20 т.

3.2. Для проверки соответствия электродов требованиям настоящего стандарта каждую партию подвергают приемосдаточным испытаниям.

При этом проводят:

внешний осмотр и обмер;

проверку качества покрытия;

контроль разностенности толщин покрытия;

контроль сварочно-технологических свойств электродов;

анализ химического состава наплавленного металла.

3.3. Внешнему осмотру и обмеру подвергают 0,5% электродов партии, отобранных из разных мест, но не менее 10 электродов.

3.4. От партии электродов, принятых по п. 3.3, должны быть отобраны:

а) для проверки прочности покрытия, состояния поверхности, влагостойкости массы покрытия, эксцентричности – не менее 5 электродов от каждой тонны электродов на каждый вид испытания;

б) для проверки сварочно-технологических свойств механических и других испытаний – 0,1% электродов от партии, но не менее 40 электродов.

3.5. При получении неудовлетворительных результатов испытания хотя бы по одному из показателей по нему проводят повторное испытание на удвоенном количестве образцов. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

4.1. Осмотр электродов производят без применения увеличительных приборов.

4.2. Стрелу прогиба стержней проверяют предельным калибром.

4.3. Длину электродов проверяют мерительным инструментом с точностью до ± 1 мм.

4.4. Величину разностенности толщин покрытия определяют в трех местах, смещенных относительно друг друга на 50-100 мм по длине электрода и на 120° по окружности. Замер производят, как показано на черт.4.


Черт. 4

Контроль разностенности толщин покрытия производят с точностью ±0,01 мм.

Допускается контроль концентричности покрытия производить специальными приборами (магнитными, емкостными и др.) без разрушения покрытия, если эти приборы обеспечат необходимую точность измерения.

4.5. Механические свойства наплавленного металла шва и сварного соединения определяют по ГОСТ 9466-60.

Ударную вязкость металла шва определяют на образцах типа VI по ГОСТ 6996-66.

При поставках на экспорт должна определяться также и ударная вязкость металла шва на образцах типа IX по ГОСТ 6996-66.

4.6. Сварочно-технологические свойства электродов определяют по ГОСТ 9466-60.

4.7. Сварку и наплавку образцов для испытаний производят при температуре не ниже плюс 5 °С на режимах, указанных в табл. 2.

4.8. Проверку химического состава металла шва и наплавленного металла производят по ГОСТ 2331-63 или по ГОСТ 2604-44.

4.9. Пробы для химического анализа металла шва и наплавленного металла отбирают по ГОСТ 7122-54.

5.1. Электроды маркируют на торце термостойкой зеленой эмалью или наносят на поверхность покрытия тип и марку электрода.

5.2. Электроды должны быть упакованы в коробки из картона марки Б или В по ГОСТ 7933-56 или завернуты пачками в водонепроницаемую бумагу по ГОСТ 8828-61.

Картонные коробки или пачки с электродами должны быть упакованы в деревянные ящики по ГОСТ 8872-63 или в ящики из картона толщиной не менее 2,5 мм.

5.2.1. Масса электродов, упакованных в картонную коробку или во влагонепроницаемую бумагу, не должна превышать 8 кг.

5.2.2. Масса электродов, упакованных в деревянные ящики, не должна превышать 50 кг, в картонные – 30 кг.

5.2.3. При поставке электродов в районы Крайнего Севера, Дальнего Востока, Сибири, Приморские районы с высокой влажностью каждая коробка или пачка электродов должны быть вложены в мешок из полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354-63 или из поливинилхлоридной пленки по ГОСТ 16272-70 и герметично заварены.

5.2.4. При поставке на экспорт упаковка электродов должна соответствовать требованиям Условий поставки товаров для экспорта, утвержденных Постановлением СМ СССР от 14 января 1960 г.

5.3. На каждую коробку или пачку должен быть наклеен ярлык, содержащий следующие данные:

а) изображение Государственного знака качества по ГОСТ 1.9-67;

б) наименование организации, в систему которой входит предприятие-изготовитель;

в) наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

г) тип, марка, диаметр электродов;

д) номер настоящего стандарта.

Примечание. На упаковке электродов, поставляемых на экспорт, должен быть указан тип электродов по международному стандарту ИСО;

е) номер партии и дату изготовления;

ж) рекомендуемые режимы сварочного тока;

з) механические свойства наплавленного металла или металла шва в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

5.4. На каждый ящик или коробку должен быть наклеен ярлык или нанесены трафаретом следующие данные:

а) изображение Государственного знака качества по ГОСТ 1.9-67;

б) наименование организации, в систему которой входит предприятие-изготовитель;

в) наименование предприятия-изготовителя;

г) тип, марка, диаметр электродов;

д) номер партии и дату изготовления;

е) массу нетто;

ж) номер настоящего стандарта.

5.5. На каждой коробке, пачке, ящике с упакованными электродами должны быть нанесены предупредительные знаки по ГОСТ 14192-71, соответствующие значениям “Осторожно, хрупкое” и “Боится сырости”.

5.6. Каждая партия электродов должна быть снабжена документом, удостоверяющим соответствие поставляемых электродов требованиям настоящего стандарта. В документе должны быть указаны:

а) изображение Государственного знака качества;

б) наименование организации, в систему которой входит предприятие-изготовитель;

в) наименование предприятия-изготовителя;

г) условное обозначение электродов;

д) номер партии, дата изготовления;

е) масса нетто партии;

ж) результаты испытаний;

з) гарантийный срок.

5.7. Электроды должны транспортироваться в условиях, предохраняющих их от повреждения и увлажнения.

5.8. Электроды должны храниться в закрытых помещениях с относительной влажностью не выше 80%.

     

6.1. Электроды должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя. Изготовитель должен гарантировать соответствие электродов требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем условий применения и хранения.

Гарантийный срок хранения и эксплуатации устанавливается 6 месяцев со дня изготовления электродов.

Текст документа сверен по:

официальное издание

М.: Издательство стандартов, 1972

Сравнение использования рутиловых и целлюлозных электродов

На рынке доступно множество типов ручных электродов для сварки металлической дугой (MMA). В зависимости от основного компонента флюса они делятся на три категории: целлюлозные, рутиловые и основные. Все электроды состоят из сердечника (обычно диаметром 2,5–6 мм), покрытого флюсом. Сердечник проволоки обычно изготавливается из низкокачественной стали с ободком, а флюсы содержат множество элементов, позволяющих улучшить микроструктуру сварного шва.

Состав флюса влияет на поведение электродов. Основные составляющие различных типов электродов и защитный газ, создаваемый для каждого из них, описаны в таблице 1 (Bowniszewski, 1979).

Таблица 1 Основная составляющая трех возможных типов электродов и защитный газ, создаваемый при их сгорании

Тип электрода Основная составляющая Создаваемый защитный газ
Рутил Титания (TiO2) В основном CO2
Базовый Соединения кальция В основном CO2
Целлюлозная Целлюлоза Водород + CO2

Основные характеристики электродов для ММА подробно описаны (Bosward, 1980).Следующие параграфы представляют собой обзор интересующих характеристик электродов общего назначения (рутиловых и целлюлозных).

Электрод рутиловый

Разница между электродами E6012 и E6013 заключается в том, что покрытие E6012 содержит натрий, а покрытие E6013 – 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 уравновесить неустойчивость руки сварщика.

Благодаря высокому содержанию диоксида титана (также называемого диоксидом титана) рутиловый электрод дает гладкую поверхность валика, легко удаляет шлак и гладкую дугу. Во время горения покрытие из флюса будет в основном выделять углекислый газ.

Этот флюс также содержит целлюлозу. Несмотря на то, что содержание целлюлозы намного ниже, чем в целлюлозном электроде (до 10% по Бонишевски), ее присутствие, наряду с влагой, означает, что эти электроды выделяют относительно высокий уровень водорода: до 25 мл / 100 г металла сварного шва. (Веб-сайт TWI).Это ограничивает их использование низкоуглеродистыми сталями толщиной менее 25 мм и тонкослойными низколегированными сталями типа C / Mo и 1Cr1 / 2Mo (веб-сайт TWI).

Рутиловые электроды можно использовать для сварки во всех положениях, кроме вертикального нижнего положения. Осаждение можно улучшить, добавив железный порошок, что приведет к осаждению большего количества металла при том же токе. Однако электроды с добавлением железного порошка можно использовать только в плоском положении.

Рутиловые электроды обладают средней глубиной проплавления, тихой дугой и небольшим разбрызгиванием (Bosward, 1980).Они образуют большое количество саморастворяющегося шлака, который после сварки требует минимальной очистки.

Это, вероятно, наиболее широко используемые электроды общего назначения (веб-сайт TWI). Однако эти электроды не следует использовать на конструкциях, где требуется высокая прочность (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

Требование к ударной вязкости
(AWS после сварки)
Температура испытания Требование предела текучести (МПа) Типичное требование к растяжению (МПа)
E6012
Не указано 0 ° С 330 430
E6013
Не указано 0 ° С 330 430

Целлюлозный электрод

Подобно рутиловым электродам, целлюлозные электроды E6010 и E6011 отличаются электрическими параметрами, используемыми во время сварки, и типом покрытия.Покрытие E6010 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 DCEN, DCEP или AC, но снова рекомендуется постоянный ток, чтобы уравновесить неустойчивость руки сварщика.

Газовая защита, создаваемая сжиганием 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 последствия: хорошая защита сварочной ванны и высокий уровень диффузионного водорода в металле шва и зоне термического влияния (HAZ). Высокий процент водорода является причиной высокой скорости осаждения и более глубокого проплавления за счет образования пробивной дуги (Clyne, 1984), для которой этот тип электродов хорошо известен.

Еще одним следствием содержания водорода в газовой защите является потребность в более высоком напряжении (около 70 В).
Однако основным недостатком этого электрода является высокое содержание водорода в защитном газе.Это вызывает высокий уровень диффузионного водорода в сварном шве, который является одним из параметров, влияющих на водородное растрескивание (также называемое холодным растрескиванием), если не соблюдаются надлежащие методы и не принимаются профилактические меры.

Высокий уровень водорода означает, что любая сталь, сваренная этими электродами, должна иметь очень высокую стойкость к водородному образованию холодных трещин (веб-сайт TWI). Эти электроды в основном используются для обработки низкоуглеродистой нелегированной стали. Их следует использовать только с учетом состава стали, ограничений и необходимости предварительного нагрева.

Еще одно преимущество целлюлозных электродов – их способность сваривать в положении трубопровода 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 быстро наложить сварные швы для поддержания горячего состояния сварки и обеспечения выхода водорода.При работе с толстостенными трубами сварщик может испытывать трудности с контролем сварочной ванны из-за ее увеличения в размерах и риска выхода за пределы дуги и затопления стыка (Spiller, 1991). Следует отметить, что для любого типа целлюлозного электрода требуется высококвалифицированный сварщик, поэтому сварка печных труб не должна производиться без осторожности и подтверждения компетентности сварщика.

Количество образовавшихся брызг ограничит использование очень сильного тока (Bosward, 1980). Большое количество дыма вырабатывается целлюлозными электродами (Welding and Cutting, 2013), но количество шлака, которое нужно удалить после каждого сварного шва, невелико (веб-сайт TWI).

Механические свойства целлюлозных электродов представлены в таблице 3. Значения ударной вязкости доступны до -30 ° C в состоянии после сварки.

Таблица 3 Типичные механические свойства, полученные с E6010 и E6011, AWS A5.1 / A5.1M, 2012

Требуемая прочность на удар
(AWS после сварки)
Температура испытаний Типичный предел текучести (МПа) Типичный предел прочности на разрыв (МПа)

E6010

27J -30 ° С 330 430
E6011
27J -30 ° С 330 430

Его характеристики глубокого проникновения, высокая скорость наплавки и возможность использования в вертикальном нижнем положении означают, что в основном эти электроды используются для прокладки трубопроводов по пересеченной местности, хотя они используются в более ограниченной степени для сварки резервуаров для хранения. (Веб-сайт TWI).

В более промышленных условиях использование этого типа электродов 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 уйти. 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 положение сварки вертикально вниз может быть затруднено.

Заключение сравнения

В соответствии с европейским стандартом (EN 1011-2: 2004) необходимую температуру и продолжительность предварительного нагрева можно определить в зависимости от углеродного эквивалента стали и количества диффундирующего водорода, создаваемого электродом. Это определяет, где электроды классифицируются по пятибалльной шкале, от A до E.

Категория A соответствует электродам, создающим количество диффундирующего водорода более 15 мл / 100 г наплавленного металла.Категория E относится к электродам, создающим количество диффундирующего водорода менее 3 мл / 100 г наплавленного металла. Оба типа электродов относятся к категории А для определения предварительного нагрева.

Согласно Бонишевски (1979), несмотря на приемлемое качество и прочность сварного шва, полученного с помощью целлюлозных электродов (100 Дж Шарпи-V, полученного при -10 ° C), из-за требуемой высокой температуры предварительного нагрева их обычно избегают при высокотехнологичном производстве. такие как морские сооружения или сосуды под давлением

Электроды из целлюлозы сложнее использовать и, следовательно, требуют квалифицированного сварщика.Их большим преимуществом является повышенная скорость, которую они обеспечивают при сварке печных труб или сварке вертикально вниз, но не в качестве сварки. Они подходят в случаях, когда необходимо сваривать большое количество труб или требуется много вертикальной сварки вниз, а не для разовых работ. Скорость движения может достигать 300 мм / мин.

В любом случае использование целлюлозных электродов обычно ограничивается корневым запуском многопроходной процедуры. Использование горячего прохода жизненно важно в случае целлюлозных электродов.

В следующей таблице приведены результаты сравнения и сделанные ранее выводы.

Таблица 4 Сравнение характеристик электродов

Характеристика Рутиловый электрод Целлюлозный электрод
Ток (А) Нижний Высшее
Напряжение (В) Нижний Высшее
Проникновение Нижний Высшее
Количество брызг Нижний Высшее
Удаление шлака Самостоятельная разблокировка Требуется чистка
Очистка Очень мало требуется Всегда нужен
Позиция Все, кроме вертикального вниз Все, включая трубу печи / вертикально вниз
Простота использования Легко Требуется квалифицированный сварщик
Образование дыма Меньшее количество дыма Больше дыма
Риск водородного растрескивания Низкий риск при правильном предварительном нагреве Высокий риск
Одно- или многопроходная сварка Одно- и многопроходные Многопроходный
Меры предосторожности при предварительном нагреве Требуется предварительный нагрев в соответствии с BS EN ISO 1011-2: 2004 Требуется предварительный нагрев в соответствии с BS EN ISO 1011-2: 2004
Термическая обработка после сварки Обжиг водорода может быть использован для удаления диффундирующего водорода

Рекомендации и передовая практика по предотвращению водородного растрескивания в случае использования целлюлозного электрода

Водородное растрескивание происходит при температуре, близкой к температуре окружающей среды, если соблюдены три условия: диффузионный водород в сварном шве, растягивающие напряжения и восприимчивая микроструктура (Kihara, 1970).

Напряжения растяжения невозможно избежать, но их можно уменьшить с помощью разумного дизайна. Микроструктуру можно до некоторой степени контролировать, выбирая материал, менее чувствительный к водородному растрескиванию (с низким углеродным эквивалентом [EN 1011-2: 2004]). Наконец, снижением содержания диффундирующего водорода в сварном шве можно управлять, выбирая расходный материал с низким содержанием водорода (чего нельзя сказать о целлюлозном электроде) или улучшая выделение водорода сварным швом.

Содержание водорода в металле шва зависит от скорости охлаждения от температуры сварки (Folkhard et al, 1973).Для сравнения: образцы, извлеченные после сварки целлюлозными электродами и охлажденные на неподвижном воздухе, имеют более низкое содержание диффундирующего водорода, чем образцы, закаленные в ледяной воде. Скорость охлаждения можно уменьшить, увеличив температуру предварительного нагрева и промежуточного прохода.

При увеличении толщины увеличивается время дегазации (и время сварки) сварного шва, и, таким образом, увеличивается количество дегазирующего водорода. Кроме того, дополнительное тепло следующего цикла приводит к дегазации ранее нанесенного валика и к более тонкой микроструктуре.Однако остаточные напряжения увеличиваются.

Условия охлаждения корневого прохода имеют решающее значение для содержания водорода в сварном шве. Рафинирование или повторный нагрев второго прохода помогает высвободить диффундирующий водород.

Дополнительные рекомендации и передовой опыт использования целлюлозных электродов

Прежде всего, только сварщикам, имеющим недавнюю квалификацию, касающуюся использования целлюлозных электродов, должно быть разрешено выполнять с ними любые сварочные работы.

Предварительный нагрев, идентичный тому, который требуется 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 сопровождаться горячим проходом с другим электродом, чтобы обеспечить удаление большей части диффундирующего водорода и улучшение макроструктуры сварного шва. Кроме того, следует избегать однопроходных угловых швов, поскольку это может повысить чувствительность к водородному растрескиванию. Это связано с тем, что твердость HAZ и количество диффундирующего водорода, вероятно, будут выше без последующего повторного нагрева из последовательных проходов.

Электроды из целлюлозы нельзя сушить, поскольку они используют водород из атмосферы для защиты сварочной ванны. Их следует использовать прямо из упаковки производителя. Если электрод влажный, его можно сушить в духовке при 120 ° C. Если электроды намокли, их нужно выбросить. Руководство по расходуемому хранилищу можно найти в AWS A5.1 / A5.1M.

Типы и классификация сварочных электродов

Сварочные электроды для дуговой сварки в защитных оболочках (SMAW) или ручной дуговой сварки (MMA), как они известны, состоят из сердечника проволоки, покрытого так называемым флюсовым покрытием.Проволока изготавливается из низкокачественной стали, а свойства наплавленного металла улучшаются за счет улучшающих добавок, входящих в состав флюсового покрытия.

Покрытие флюсом сварочных электродов

Флюсовое покрытие содержит металлические и неметаллические компоненты, которые добавляются для улучшения определенных свойств сварного соединения. Покрытие из флюса играет жизненно важную роль в стабилизации дуги, производит защитный газ, который защищает сварочную дугу и расплавленный металл от загрязнения воздухом, производит шлак, который защищает металл шва, контролирует содержание водорода, улучшает качество металла шва, добавляет необходимые легирующие элементы на основе Требования к сварке и помогают в зажигании дуги.

Например, марганец добавлен во флюсовое покрытие в качестве компонента, улучшающего ударную вязкость и прочность металла сварного шва; кроме того, кремний добавлен в качестве раскисляющего элемента, который взаимодействует с расплавленным металлом сварного шва и образует оксид кремния, который удаляет кислород из металла сварного шва.

Металлический порошок добавляется в сварочные электроды, в результате получается то, что мы называем Металлические порошковые электроды . Электроды из металлического порошка могут выдерживать более высокий уровень сварочного тока. Следовательно, он дает более высокую скорость осаждения металла по сравнению с электродом, не содержащим порошка железа.Скорость осаждения металла увеличивается, но в то же время уменьшается сила дуги, что снижает проникновение валика.

Электроды из металлического порошка увеличивают скорость наплавки металла до 140%; однако использование электродов из металлического порошка ограничивается плоскими, горизонтальными и вертикальными положениями сварки.

Группа электродов SMAW

Поскольку флюсовое покрытие улучшает свойства и, следовательно, характеристики металла шва. Электроды SMAW делятся на три группы в зависимости от типа покрытия из флюса; основные три группы:

  • Базовый.
  • Рутил.
  • Целлюлозный.

Каждый тип флюсового покрытия содержит определенные металлические и неметаллические компоненты, которые существенно влияют на свойства сварного шва.

Штанговые электроды с основным покрытием

Основное покрытие электрода состоит примерно на 80% из основных компонентов, в основном из карбоната кальция (CaCO 3 ) и флюорита кальция (CaF 2 ).

Свойства основных электродов

  • Дуга стержневых электродов с основным покрытием содержит мало кислорода; следовательно, выгорание легирующих элементов невелико.
  • Высокая энергия удара основных электродов при сварке, особенно при низких температурах.
  • Штучные электроды с основным покрытием позволяют производить сварку с высокой эластичностью и низким пределом текучести металла шва.
  • Высокая металлургическая чистота сварки, снижающая риск образования горячих трещин.
  • Меньшее количество водорода, снижающее риск образования холодных трещин.
  • Шлак стержневого электрода с основным покрытием вступает в реакцию с металлическими примесями, такими как сера и фосфор, что улучшает свойства сварных швов.
  • Штучные электроды с основным покрытием дают чистый металл сварного шва, что улучшает механические свойства, особенно ударную вязкость.

Основные электроды, которые следует учитывать

  • Сварщик должен поддерживать короткую дугу во время сварки, чтобы избежать образования пористости.
  • Шлак стержневых электродов с основным покрытием густой и вязкий; следовательно, для выполнения сварных швов без включений шлака необходимо высокое мастерство сварщика.
  • Удаление шлака сложнее с помощью основных электродов, поскольку профиль сварного шва имеет выпуклую форму.
  • Штучные электроды с основным покрытием требуют обжига, чтобы свести к минимуму содержание влаги в основном покрытии и снизить содержание водорода в металле сварного шва.

Основные электроды Использует

  • Используется для жестких конструкций, требующих высокого удлинения сварного шва с низким пределом текучести металла шва.
  • Используются для сварки сталей различных марок, в том числе высокопрочной.
  • Используется для сварки загрязненной стали и стали с высоким содержанием серы и фосфора, при которой основные электроды переводят все примеси в шлак.
  • Используется для сварки, требующей высокой вязкости разрушения при низкой рабочей температуре.
  • Используется для усадки деталей и компонентов.

Процедура обжига основных электродов

Производство электродов SMAW позволяет производить электроды с низким содержанием влаги, поскольку электроды проходят процесс обжига при высокой температуре во время производства.

Электроды обычно упаковываются в герметичные контейнеры; контейнеры должны храниться в закрытом состоянии с контролируемой влажностью и в сухом состоянии.

Электроды печи для выпечки

После открытия контейнера электроды имеют тенденцию впитывать влагу, и затем электроды следует повторно запечь в печи при 325 ° C ± 25 ° C в течение одного часа или 250 ~ 275 ° C в течение двух часов, а затем выдержать в печи для выдержки при 150 ° C перед они выдаются сварщикам в колчанах.

Электроды Quiver

Обычно электроды можно повторно обжигать два или три раза, не влияя на целостность флюсового покрытия и качество сварки; однако производитель электрода указывает максимальное количество повторных обжигов электродов.

Штучные электроды с основным покрытием свариваются постоянным током на + полюсе (DC +) или переменным током (AC).

Электроды-стержни с рутиловым покрытием

Покрытие рутилового электрода состоит примерно на 90% из рутиловых компонентов, в основном из диоксида титана (TiO 2 ), уменьшенного до 50% в рутиловых электродах из углеродистой и углерод-марганцевой стали.

Типы рутиловых электродов

Рутиловые электроды – это универсальные электроды, разделенные на категории в зависимости от толщины покрытия электрода и типа смеси компонентов; основные типы:

R тип – Большой шаровидный перенос с тонким покрытием, электрод обладает хорошей перекрывающей способностью; поэтому электроды R используются для сварки листового металла.

Тип RC – Сварка средней толщины и хорошей вязкости, электрод подходит для сварки вертикально вниз.

Тип РР – Толстослойный мелкопадающий переносчик; Электрод обеспечивает высокое наплавление и гладкие сварные швы.

Типы RB – Покрытый толстым слоем, средний размер, грубый перенос, электрод обеспечивает хорошую вязкость и прочность сварных швов лучше, чем типы RR, высокую эффективность наплавки. Обычно они используются в строительстве трубопроводов, металлоконструкциях для заделки стыков и корневых швов.

Рутил Свойства электродов

  • Электродуговая дуга с рутиловым покрытием очень ровная и стабильная.
  • Электродуговая дуга с рутиловым покрытием обладает меньшим окислительным действием; Атмосфера дуги нейтральна.
  • Рутиловые электроды обеспечивают гладкий профиль сварного шва.
  • Рутиловые электроды образуют тонкий слой шлака, который легко удалить.
  • Рутиловые электроды проще всего использовать по сравнению с другими типами электродов.

Рутил Электроды, которые следует учитывать

  • Электроды с рутиловым покрытием нельзя обжигать, так как они содержат около 10% целлюлозы; поэтому они содержат относительно высокую влажность и дают сварные швы с высоким содержанием водорода.
  • Рутиловые электроды не используются для сварки высокопрочной стали или толстого стального профиля из-за риска растрескивания из-за сварных швов с высоким содержанием водорода.
  • Штучные электроды с рутиловым покрытием позволяют производить сварные швы с низкой вязкостью при низких температурах.

Рутил Электроды

  • Штучные электроды с рутиловым покрытием используются для производства низкопрочных нелегированных сталей общего назначения.
  • Рутиловые электроды используются для увеличения производительности сварки за счет добавления порошка железа в покрытие, что увеличивает скорость осаждения металла.
  • Штучные электроды с рутиловым покрытием подходят для сварки тонких стальных профилей.

Электроды с рутиловым покрытием свариваются постоянным током на отрицательном полюсе (DC-), постоянным током на положительном полюсе (DC +) или переменным током (AC).

Электроды-стержни с целлюлозным покрытием

Покрытие электрода из целлюлозы состоит примерно на 40% из горючих веществ (целлюлозы).

Целлюлоза Свойства электродов

  • Штучные электроды с целлюлозным покрытием эффективно используются для сварки вертикально вниз.
  • Штучные электроды с целлюлозным покрытием обеспечивают высокую скорость сварки при высокой скорости наплавки.
  • Покрытие электродов из целлюлозы разрывается во время сварки с образованием монооксида углерода, диоксида углерода и водорода, которые действуют как защитный газ, защищающий расплавленный металл.
  • Водород, образующийся при плавлении электродного покрытия, дает относительно высокое напряжение дуги.
  • Электроды из целлюлозы обеспечивают сварку надежных кольцевых швов (трубопроводов) от хорошего до превосходного качества.
  • Электроды из целлюлозы производят относительно небольшой объем шлака.

Целлюлоза Электроды, которые следует учитывать

  • Покрытые целлюлозой стержневые электроды нельзя обжигать во время производства или перед сваркой, так как обжиг может разрушить целлюлозу; поэтому они содержат относительно высокую влажность и дают сварные швы с высоким содержанием водорода.
  • Электроды из целлюлозы связаны с риском водородного растрескивания из-за сварных швов с высоким содержанием водорода.
  • В качестве меры контроля, еще один сварочный проход, следующий за корневым проходом целлюлозного электрода, пока сварной шов еще горячий, чтобы облегчить утечку водорода и минимизировать риск водородных трещин. Второй сварочный проход, который был выполнен, пока корневой проход еще горячий, называется ( горячий проход ).
  • Электроды из целлюлозы ограничены в использовании для сварки высокопрочной стали или толстого стального профиля из-за риска растрескивания из-за получаемых сварных швов с высоким содержанием водорода.
  • Штучные электроды с покрытием из целлюлозы позволяют производить сварные швы с низкой вязкостью при низких температурах.
  • Электроды из целлюлозы при сварке выделяют сильный дым; однако он не отвлекает при работе на открытом пространстве.
  • Для качественной сварки в вертикальном положении вниз требуется высококвалифицированный сварщик.
  • Необходимо использовать специальные источники питания для сварки вертикально вниз с очень крутыми характеристиками регулирования напряжения и напряжением холостого хода ≥ 80.
  • Очень важна правильная подгонка соединения с правильным выравниванием краев пластины и постоянным корневым зазором.

Целлюлоза Используемые электроды

  • Штучные электроды с целлюлозным покрытием, используемые при сварке вертикально вниз с более высокой скоростью и меньшим риском непровара и отсутствия плавления.
  • Электроды из целлюлозы – наиболее подходящие электроды для сварки корневого шва на высокой скорости и с хорошим проплавлением.
  • Электроды из целлюлозы известны для сварки корневых проходов трубопроводов с хорошим проваром.
  • Электроды из целлюлозы используются для сварки вертикальных и кольцевых стыков резервуаров для хранения нефти.

Электроды с покрытием из целлюлозы свариваются постоянным током на + полюсе (DC +) или переменным током (AC).

Классификация сварочных электродов

Сварочные электроды классифицируются различными международными стандартами; Европейские и американские стандарты являются наиболее распространенными стандартами, используемыми для классификации электродов.Классификация электродов основана на требованиях к испытаниям, установленным стандартами для сварных отложений, для проверки того, что сварные швы соответствуют требованиям к механическим свойствам и химическому составу. Производители электродов обычно сертифицируют свои электроды по большинству международных стандартов для более широкого использования.

Наиболее распространенными международными стандартами классификации сварочных электродов являются:

  • ISO 2560 – Сварочные материалы (Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей).
  • AWS A5.1 – Технические условия на электроды из углеродистой стали для дуговой сварки защищенных металлов.
  • AWS A5.5 – Технические условия на электроды из низколегированной стали для дуговой сварки защищенных металлов.

ISO 2560 Классификация

Стандарт

ISO 2560 классифицирует покрытые электроды для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей; Стандарт разделен на две системы классификации: Система «A» и Система «B» , а именно:

  • Система классификации ISO 2560 «A»: Классификация по пределу текучести и энергии удара 47 Дж.
  • ISO 2560 Система классификации «B»: Классификация по прочности на разрыв и энергии удара 27 Дж.

Производитель электродов печатает на каждом электроде специальное обозначение, чтобы определить его свойства и использование на основе одной из двух вышеупомянутых систем.

ISO 2560 Система классификации «A»

Обозначение делится на обязательное и необязательное ; в системе «А» обязательное обозначение включает предел текучести, энергию удара, химический состав и тип покрытия электрода.Необязательно: содержание диффундирующего водорода, положение при сварке и извлечение металла, а также тип тока.

Обязательные секции должны быть идентифицированы и напечатаны на электродах, в то время как дополнительные секции не являются обязательными и могут отображаться не на всех электродах.

ISO 2560 Система классификации «B»

Обозначение делится на обязательное и необязательное ; в системе «Б» обязательное обозначение включает предел прочности, вид электродного покрытия, химический состав и условия термообработки.Необязательно: содержание диффундирующего водорода и энергия удара 47 Дж при нормальной температуре испытания 27 Дж.

Обязательные секции должны быть идентифицированы и напечатаны на электродах, в то время как дополнительные секции не являются обязательными и могут отображаться не на всех электродах.

AWS A 5.1 и AWS A5.5

Стандарты AWS A5.1 и A5.5 классифицируют электроды из углеродистой стали и электроды из низколегированной стали для дуговой сварки в среде защитного металла.Обозначение электрода делится на обязательное и дополнительное ; как обязательные, так и дополнительные обозначения должны быть напечатаны на каждом электроде в соответствии с требованиями системы классификации.

Каждая цифра в обозначении электрода используется для обозначения конкретного требования стандарта следующим образом:

E – электрод

Предел прочности и текучести – в фунтах на квадратный дюйм металла шва

  • E60xx – Предел прочности при растяжении 60 000 фунтов на кв. Дюйм
  • E70xx – Предел прочности при растяжении 70 000 фунтов на кв. Дюйм
  • E80xx – Предел прочности при растяжении 80000 фунтов на кв. Дюйм
  • E90xx – Предел прочности при растяжении

    фунтов на кв. Дюйм

  • E100xx – Предел прочности при растяжении 100000 фунтов на кв. Дюйм
  • E110xx – Предел прочности при растяжении 110000 фунтов на кв. Дюйм
  • E120xx – Предел прочности при растяжении 120 000 фунтов на кв. Дюйм

Сварочные позиции

  • Exx1x Плоский, горизонтальный, вертикальный (вверх), потолочный.
  • Exx2x Плоский, горизонтальный.
  • Exx3x Плоский.
  • Exx4x Плоский, горизонтальный, потолочный, вертикальный (вниз).

Покрытие электрода

  • Exxx0 – Целлюлоза, натрий
  • Exxx1 – Целлюлоза, калий
  • Exxx2 – Рутил, натрий
  • Exxx3 – Рутил, калий
  • Exxx4 – Рутил, железный порошок
  • Exxx5 – Низкое содержание водорода, натрий
  • Exxx6 – Низкое содержание водорода, калий
  • Exxx7 – Железный порошок, оксид железа
  • Exxx8 – Низкое содержание водорода, железный порошок
  • Exxx9 – Оксид железа, рутил, калий

Электродный ток и проникновение

  • Exxx0 – DC + (глубокое проникновение)
  • Exxx1 – AC / DC + (глубокое проникновение)
  • Exxx2 – AC / DC- (среднее проникновение)
  • Exxx3 – AC / DC + / DC- (легкое проникновение)
  • Exxx4 – AC / DC + / DC- (средняя проницаемость)
  • Exxx5 – DC + (среднее проникновение)
  • Exxx6 – AC / DC + (среднее проникновение)
  • Exxx7 – AC / DC- (средняя проницаемость)
  • Exxx8 – AC / DC + (среднее проникновение)
  • Exxx9 – AC / DC + / DC- (среднее проникновение)

Дополнительные требования согласно AWS A5.1

  • (1) – Означает повышенную вязкость для электродов E7018 или повышенную пластичность для электродов E7024.
  • (М) – Электрод соответствует большинству требований военного назначения; Военные требования обычно заключаются в большей прочности, более низком содержании влаги и определенных пределах диффузионного водорода для металла шва.
  • (h5), (H8) или (h26) – Обозначает максимальный предел диффузионного водорода, измеренный в миллиметрах на 100 грамм (мл / 100 г).
    • h5 означает 4 мл на 100 грамм.
    • H8 означает 8 мл на 100 грамм.
    • h26 означает 16 мл на 100 грамм.

Дополнительные требования согласно AWS A5.5

  • (A1) – Тип легированной стали: углерод-молибден.
  • (B1) / (B2) / (B2L) / (B3) / (B3L) / (B4L) / (B5) / (B6) / (B8) – Тип стального сплава: хромомолибденовый с разным процентом.
  • (C1) / (C1L) / (C2) / (C2L) / (C3) – Тип сплава стали : Никелевая сталь с разным процентом.
  • (NM) – Тип сплава стали: никель-молибден.
  • (D1) / (D2) / (D3) – Тип сплава стали: марганец-молибден.
  • (Ш) – Погодостойкая сталь.
  • (G) – Химия не требуется.
  • (М) – Военный чин.

Скорость наплавки электродов

Скорость наплавки сварочного электрода – это скорость осаждения расплавленного металла из сварного шва, выраженная в граммах, килограммах или фунтах в час.Расчет основан на непрерывной работе, за исключением времени простоя, затраченного на вставку нового электрода, очистки шлака или любых других внешних причин.

Проверка сварочных электродов

Осмотр сварочных электродов перед использованием важен во избежание дефектов сварных швов, которые могут возникнуть в результате использования электродов, не соответствующих требованиям; обычно проверяются следующие пункты:

Размер электрода

Диаметр и длина электрода должны соответствовать требованиям заказа, обычно длина 350-450 мм и 2 мм.Диаметр электрода 5-6 мм; однако доступны другие длины и диаметры.

Состояние покрытия электрода

Покрытие из флюса должно быть без трещин и сколов; проволока со стальным сердечником должна быть концентрической с одинаковой толщиной покрытия, при этом важно обеспечить надлежащее сцепление между покрытием и сердечником.

Обозначение электрода

Обозначение электрода должно соответствовать требованиям сварочного проекта, поэтому важно убедиться, что следующие обозначения соответствуют требованиям сварочного соединения.

  • Материал: В зависимости от материала основного металла доступны различные материалы сварочных электродов; электроды бывают из низкоуглеродистой стали, высокоуглеродистой стали, чугуна, специальных сплавов и т. д.
  • Прочность и ударная вязкость: Предел текучести, прочности на разрыв и ударной вязкости электродов зависит от требований к прочности сварного соединения.
  • Химический состав: химический состав металла шва, улучшающий характеристики сварного соединения.
  • Содержание порошка железа: Содержание порошка железа в покрытии для улучшения осаждения металла и повышения производительности; однако это ограничивает сварочные позиции.
  • Позиция сварки : Для разных позиций сварки используются разные электроды.

Рабочие параметры сварочных электродов

Во время сварки различные переменные влияют на сварочные электроды, и сварщик контролирует эти переменные, переменные:

  • Ток (Ампер): Ампер определяется размером электрода и положением сварки, производитель электродов указывает рекомендуемое значение силы тока.Низкая сила тока приводит к неправильной форме сварного шва и отсутствию проплавления и проплавления. Высокая сила тока приводит к чрезмерному проникновению, прожиганию, подрезанию и может повредить электрод из-за перегрева.
  • Длина дуги (напряжение): Сварщик регулирует длину дуги во время сварки, поддерживая расстояние между сварочным электродом и основным металлом, и, следовательно, регулирует напряжение дуги, напряжение дуги – это напряжение, необходимое для поддержания дуги во время сварки. Низкое напряжение вызывает плохое проплавление, включение шлака и нестабильную дугу.Высокое напряжение вызывает чрезмерное разбрызгивание и вызывает пористость и неправильную форму сварного шва.
  • Скорость перемещения: В зависимости от выполнения сварки с помощью стрингера или плетения, длина наплавленного слоя одного стандартного электрода называется Длина биения (ROL) и определяется в спецификации процедуры сварки (WPS). Высокая скорость перемещения приводит к узкому сварному шву, включению шлака и плохому сплавлению и проплавлению. Низкая скорость перемещения приводит к неправильной форме сварного шва, чрезмерному наплавленному шву и холодному нахлесту.
  • Угол перемещения: В зависимости от положения сварки устанавливается угол электрода. Заднее, вертикальное или ведущее положение – это известное положение угла перемещения, которое влияет на проплавление сварного шва и осаждение металла.
  • Манипуляции: Методы сварочных манипуляций у разных сварщиков различаются; методика зависит от типа электрода, силы тока, положения сварки, типа сварочного прохода (корень, заправка или заглушка) и конструкции соединения.

Род тока для сварочных электродов

Постоянный ток – положительный электрод (DC +)

Сварочный электрод – это положительный полюс в сварочной цепи, а основной металл – отрицательный полюс.Тепло, выделяемое при сварке, распределяется до двух третей на конце электрода и одной трети на основном металле.

Постоянный ток – отрицательный электрод (DC-)

Сварочный электрод – это отрицательный полюс в сварочной цепи, а основной металл – это положительный полюс. Тепло, выделяемое при сварке, распределяется на одну треть на конце электрода и на две трети на основном металле.

Переменный ток (AC)

Между сварочным электродом и основным металлом переменный ток.Тепло, выделяемое при сварке, равномерно распределяется между наконечником электрода и основным металлом.

Arc Blow

Дуговая дуга – это отклонение расплавленного металла во время сварки от его обычного пути между электродом и основным металлом из-за магнитной силы, сварка постоянным током может быть затронута дугой, коррекция обычно достигается переключением на переменный ток, когда это практически возможно. возможный.

Подробнее: Причины дугового удара и профилактика звуковых сварных швов.

Каталожные номера:

Классификация электродов MMA

Некоторые удилища лучше всего работают при использовании вниз. Некоторые также хорошо работают вне положение т.е. вертикально вверх, над головой, вертикально вниз, горизонтально. В Однако классификация AWS (например, E6013 или E7018) не учитывает это, стандарт ISO делает. Эта страница расшифровывает классификацию, используемую для более распространенные типы стержней.

Стандарт AWS

Стержни

широко известны под названием AWS (Американское сварочное общество), поэтому это полезный стандарт для декодирования.Мы будем использовать стержни E7018 в качестве пример:

E

Электрод

E означает, что электрод предназначен для сварки MMA и имеет флюсовое покрытие.

70

Предел прочности при растяжении (тыс. Фунтов на квадратный дюйм)

Минимальный предел прочности на разрыв, измеряемый в килофунтах (силах) на квадратный метр. дюйм.В нашем примере 70ksi будет 70000 фунтов на квадратный дюйм (сила) на квадратный дюйм или 480 Н / мм 2 .

1

Сварочные позиции

1 Все позиции
2 Плоское и горизонтальное положение

8

Покрытие флюсом и ток

Обратите внимание, что последние 2 цифры используются вместе для описания флюсового покрытия.

0 Натрийцеллюлоза с высоким содержанием целлюлозы (целлюлозная) DC +
1 Калий с высоким содержанием целлюлозы AC или DC + или DC-
2 Натрий с высоким содержанием диоксида титана (рутил) AC или DC-
3 Калий с высоким содержанием диоксида титана (рутил) переменного или постоянного тока +
4 Железный порошок диоксид титана (рутил) AC или DC- или DC +
5 Натрий с низким содержанием водорода DC +
6 Калий с низким содержанием водорода (основной) переменного или постоянного тока +
7 Железный порошок оксид железа AC или DC + или DC-
8 Железный порошок с низким содержанием водорода (основной) переменного или постоянного тока +

Если второе последнее число (обозначающее положение сварки 2), классификация немного меняется.Из последних двух цифр:

20 Высокий оксид железа AC или DC + или DC-
22 Высокий оксид железа AC или DC-

1SO 2560 Стандартный

В европейскую систему кодирования недавно были внесены поправки, и теперь она является международной. Стандарт 1SO 2560, который в основном совпадает с EN499.

Стандарт ISO дает вам больше информации, особенно последние две цифры обозначающие рабочие характеристики. Но с языка не скатывается довольно легко, как классификация AWS.

В стандарте ISO E7018 стержни известны как E46. 4 В 32 H5

E

Электрод

E означает, что электрод предназначен для сварки MMA и имеет флюсовое покрытие.

46

Предел текучести (в Н / мм

2 )

Умножьте это число на 10, чтобы получить минимальный предел текучести в Н / мм 2 . В нашем примере 46 будет представлять минимальный предел текучести. 460Н / мм 2

Это не является прямым эквивалентом прочности на разрыв в AWS. стандарт.Предел текучести – это когда металл начинает пластически деформироваться. (когда он не возвращается в исходную форму после того, как нагрузка выпущенный). Прочность на растяжение – это когда металл ломается.

Предел текучести (Н / мм 2 ) Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 )
35

> 355

440-570

38

> 380

470-600

42

> 420

500-640

46

> 460

530-680

50

> 500

560-720

4

Минимальная температура удара при 46 Дж

Это температура, при которой сварочный материал становится хрупкий.

А + 20 ° С 4 -40 ° С
О 0 ° С 5 -50 ° С
2 -20 ° С 6 -60 ° С
3 -30 ° С Z Другое

Итак, 6 представляет -60 градусов Цельсия.

Химический состав

Здесь есть дополнительное поле для некоторых специальных удилищ. и представляет собой процентное содержание марганца (Mn), никеля (Ni) и молибдена. (Мо) в присадочном металле.

9000 8% Mn % Ni % Пн

2.0

Пн

1,4

0,3–0,6

MnMo

> 1,4–2,0

0.3-0,6

1Ni

1,4

0,6–1,2

2Ni

1,4

1,8–2,6

3Ni

1.4

> 2,6–3,8

Mn1Ni

> 1,4–2,0

0,6–0,12

1 NiMo

1,4

0,8–1,2

0.3-0,6

Z

Прочие

1NiMo может использоваться для некоторых марок Weldox с более низкой прочностью. В противном случае эти легированные марки обычно используются для сварки низкоуглеродистой стали. это было “улучшено” для таких приложений, как оффшорные Работа.

Б

Покрытие стержня из флюса

руб.
А Кислота
Тип рутила, характеризующийся очень гладкой дугой, но с минимальным проницаемость и склонность к накоплению влаги.хорошо на очень тонком листе
RC Рутилцеллюлозный (E6013)
Большинство рутилов содержат некоторое количество целлюлозы для улучшения проникновения, в остальном то же, что и R.
К Целлюлозный (E6010)
Органическое покрытие, содержащее целлюлозу, с хорошей проникающей способностью, высокой отложения, легко удаляются и шлаки, но с высоким содержанием водорода.
RA Рутиловая кислота
Гибрид кислотного типа и полного рутила. Редко используется, если вообще используется.
р Рутил (E6013)
В покрытиях сварочного стержня обеспечивает покрытие шлака, стабильность дуги. (легко ионизируется) и способствует быстрому замораживанию позиционных стержни.
РБ Рутил основной
Другой гибрид. рутил с лучшими механическими соединениями, но проигрывает некоторые из их простоты сварки характерная черта. Некоторые из стекловидных шлаков с низким содержанием водорода могут быть классифицированным как RB или, возможно, BR.
Рутил с толстым покрытием (E7024)
Рутиловые стержни с добавлением железного порошка, увеличивающего скорость осаждения.Обычно используется только в квартире.
Б Базовый (E7018 или E7016)
Эти химически основные (щелочные) покрытия содержат карбонат кальция. или фторид кальция. Обычно они используются для стержней с низким содержанием водорода.

3

Тип тока и восстановление

«Восстановление» – это вес наплавленного металла шва, относительный к весу жилы провода.Более 100% означает, что сварной шов будет весить больше веса жилы провода. Другими словами, покрытие содержит железный порошок (или в некоторых стержнях другие сплавы).

Восстановление Текущий тип
1 <105 AC + DC
2 Только DC
3 105-125 переменного тока + постоянного тока
4 Только DC
5 125–160 переменного тока + постоянного тока
6 только DC
7 > 160 AC + DC
8 только DC

2

Сварочные позиции

1 Все позиции
2 Все положения, кроме вертикального вниз
3 Квартира.Для угловых сварных швов их также можно использовать для горизонтальных и горизонтальных сварных швов. вертикальные позиции.
4 Плоские стыковые и угловые швы
5 Вертикально вниз

H5

Содержание водорода

Дополнительная информация в конце (используется в стержнях с низким содержанием водорода) дает Содержание водорода в мл / 100 г.

H5 5 мл / 100 г максимум
ч20 10 мл / 100 г максимум
h25 15 мл / 100 г максимум
Вернуться к: Сварка: Руководство DIY> Учебник по ММА вверху

Урок 3 – Электроды с покрытием для сварки низкоуглеродистой стали

В 1890-х годах дуговая сварка выполнялась неизолированными металлическими электродами.Произведено
швов. пористая и хрупкая, поскольку сварочная ванна поглощает большое количество кислорода и азота.
из атмосферы. Операторы заметили, что ржавый стержень дает лучший сварной шов, чем блестящий чистый стержень.
Наблюдения также показали, что улучшенный сварной шов можно добиться, обернув стержень газетой или
. сварка, прилегающая к сосновой доске, расположенной близко к выполняемому шву и параллельно ему. В этих случаях
некоторая степень защиты дуги от атмосферы была достигнута.Эти ранние наблюдения
привело к разработке электрода с покрытием.

3.1.0.1 Примерно в 1920 году A.O. Smith Corporation разработала электрод, обернутый по спирали бумагой,
. пропитывают силикатом натрия, а затем запекают. Это был первый электрод целлюлозного типа.
Это обеспечило эффективную газовую защиту в этой области и значительно улучшило пластичность наплавленного металла.

3.1.0.2 Из-за метода, используемого для производства этих покрытых бумагой электродов, это было сложно
для эффективного добавления в покрытие других ингредиентов.В 1924 г. Smith Corporation начала работу
на покрытиях, которые могут быть выдавлены поверх сердечника проволоки. Этот метод позволил добавить другие
ингредиенты флюса для дальнейшего улучшения или модификации металла шва, и к 1927 году эти электроды были
производятся серийно.

3.1.0.3 С 1927 года было внесено много улучшений, и многие электроды разных типов имеют
были разработаны и произведены. За счет вариаций состава покрытия и количества
Для покрытия проволоки с сердечником из низкоуглеродистой стали сегодня выпускается много различных классификаций электродов.

3.2 Производство покрытых электродов

Электроды с покрытием из мягкой стали, также обычно называемые электродами с покрытием, состоят только из двух основных элементов;
сердечник из проволоки или прутка и флюсовое покрытие. Сердцевина проволоки обычно изготавливается из низкоуглеродистой стали.
Он должен содержать только небольшое количество алюминия и меди, а уровни серы и фосфора –
. должны быть очень низкими, поскольку они могут вызвать нежелательную хрупкость металла шва.Сырье
в качестве сердечника проволоки используется горячекатаный пруток (обычно называемый «горячим стержнем»). это

Сварочные аппараты и машины для электродов 6010

Электроды E6010, одна из основных сварка труб и пластин стержневой сваркой, старые резервы, с которыми легко обращаться промышленными трансформаторными сварочными аппаратами. Но новое поколение портативных машин инверторного типа не всегда хорошо с ними справляются. An отраслевой эксперт рассказывает историю 6010 и объясняет, что искать в инверторный сварочный аппарат для этого проникающего электрода.

Успех сварки зависит от иметь нужные инструменты и знать, как их использовать. Для сварки трубы, сварка в нестабильном положении и в полевых условиях, включая грязные или ржавые металл, что означает использование электродов E6010 SMAW (стержневых) и сварочной мощности источники, специально предназначенные для работы с этим электродом.

Усиление стержневых электродов различные характеристики, потому что состав покрытия меняется на тип электрода. Согласно ASME Раздел II часть D (пар. A7.1), «Покрытия [на электроде E6010] с высоким содержанием целлюлозы, обычно превышающим 30% на масса.Другие материалы, обычно используемые в покрытии, включают: диоксид титана, металлические раскислители, такие как ферромарганец, различные типы силикатов магния или алюминия, а также жидкий силикат натрия в качестве связующее ».

Из-за покрытия состава электроды E6010 обычно описываются как «целлюлозные» или Электроды с высоким содержанием целлюлозы натрия. Эти электроды разделяют следующие характеристики:

  • Глубоко проникающий, мощная дуга струйного типа, которая помогает оператору добиться хорошего врезания с обеих сторон шва при выполнении корневого прохода.
  • Эти «копания» характеристики также делают электроды E6010 хорошим выбором для полевых работ. ремонтные работы, так как копающая дуга может прожечь ржавчину, грязь и краску (тем не менее, ничто не заменит хорошую подготовку к сварке).
  • Смачиваемая сварочная лужа хорошо, но быстро остывает. Этот атрибут «быстрого замораживания» делает E6010 электроды, особенно подходящие для сварки над головой. Операторы любят Электроды E6010, потому что расплавленный металл остается в стыке и не падают на них больше, чем на другие универсальные электроды.
  • Тонкий слой шлака, который легко удаляется, упрощая очистку и подготовку к следующему сварочному проходу.
  • Плоская поверхность шва с крупной неравномерной рябью.

В совокупности эти атрибуты поэтому электроды E6010 предназначены для сварки труб, а также для такие приложения, как полевое строительство, судостроительные верфи, водонапорные башни, сосуды под давлением, напорные трубы, стальные отливки и склады стали танки.

Совместное препарирование

Многие приложения для электродов E6010 требуется 100-процентное проплавление.На случай, если критические сварные швы, 100 процентов стыков будут подвергаться ультразвуковой тестирование и другие проверки. Обеспечение полного слияния начинается с хорошего подготовка сварного шва, а для типичного стыкового шва с открытым корнем E6010 это означает:

  • Снятие фаски с кромок трубы или пластины; типичный скос составляет 37,5 градуса для трубы и 22,5 градуса для листа.
  • Оставив маленький «никель» ширина ”земли (от 3/32 до 1/8 дюйма). Земля – ​​это нескошенная часть металл по краю стыка.Здесь металл должен быть толще поддерживать высокую температуру сварного шва; в противном случае сила дуги будет «Продуть» сустав.
  • Создание зазора около От 3/32 до 1/8 дюйма (или согласно спецификации). Чтобы обеспечить равномерный зазор, уловка старого сварщика труб заключается в том, чтобы согнуть длину 3 / 32- или 1/8-дюймовой TIG наполнитель в U-образную форму и вставьте его между секциями при скреплении.

И, говоря о прихватках, сделайте прихваточные швы длиной около 1 дюйма, затем используйте шлифовальный станок, чтобы сузить или «Растушуйте» каждый конец прихватки.Цель состоит в том, чтобы закрепить толстую достаточно, чтобы образовать дугу без прожога, но достаточно тонкую, чтобы что тепло дуги поглощает клей. После установления дуги многие операторы кратковременно создают «длинную дугу» электрода, чтобы нагреть середину закрепку, затем уменьшите длину дуги («затяните дугу») по мере перехода с пера в щель.

Удар и пауза

Для электродов

E6010 требуется три специфические техники манипуляции. Для начала запомните, что напряжение пропорционально расстоянию.Длинная дуга увеличивает напряжение (и лужа текучести), а короткая («плотная») дуга снижает напряжение и обеспечивает большее контроль над лужей. Благодаря характеристикам управляющей дуги, Электроды E6010 требуют плотной дуги. Инструкторы иногда говорят студенты должны полностью вставить электрод в зазор («У вас длинная дуга. Вставьте ее туда!»).

Второй и третий техники, известные как «взбить и сделать паузу» и «прочитать замочную скважину», должны работать в гармонии. Вместо перетаскивания электрода с постоянной скоростью и наклоняя или переплетая его из стороны в сторону, операторы «взбивают» электрод вперед на долю дюйма (возможно, от 3/32 до 1/4 дюйма) и немедленно верните его примерно на 1/8 дюйма и «сделайте паузу» на долю секунды, чтобы образовать сварочную лужу.

Некоторые эксперты описывают хлестать и приостанавливать движение как два шага вперед, один шаг назад; Расстояние каждого шага примерно равняется диаметру электрода. Обратите внимание, что некоторые операторы на самом деле не делают паузу. Скорее они медленно продвигаются вперед примерно на диаметр электрода перед повторным взбиванием.

Взбивание электрода достигает нескольких целей. Во-первых, это дает луже возможность круто, а также предоставляет операторам возможность манипулировать лужа с большой степенью контроля.Во-вторых, он вытягивает расплавленный металл вперед, когда оператор перемещает электрод вперед. В-третьих, как дуга контактирует с новым металлом, вонзается в стороны стыка и открывает замочная скважина.

Читая замочную скважину

При сварке на открытом корне соединить и использовать технику хлыста и паузы, операторы заметят “Замочная скважина” открывается, когда они проталкивают стержень вперед (это называется замочной скважиной потому что это похоже на дырочку на старинном замке). Хорошая сварка операторы могут прочитать замочную скважину и использовать ее для оценки подводимого тепла.В Кроме того, они корректируют технику хлыста и паузы, а также путешествуют скорость, чтобы контролировать размер замочной скважины.

Если замочная скважина слишком большой, существует опасность пробоя дуги через стык. Чтобы «спасти» сварка без разрыва дуги, решения включают увеличение скорости движения, удерживая как можно более узкую дугу и делая небольшой овал, чтобы подтолкнуть нагрейте фаску. Если это не удается, прекратите сварку и уменьшите силу тока.

Правильный сварщик

Для электродов

E6010 требуется больше напряжения, чем у других электродов.Кроме того, когда операторы взбивают электрода, длина дуги изменяется, и источник сварочного тока должен держите дугу установленной.

Из-за этих двух проблемы, источники питания, подходящие для работы электродов E6010, разделяют два характеристики. Во-первых, у них высокое напряжение холостого хода (OCV), что представляет собой напряжение на электроде до зажигания дуги (например, нет текущий рис.). Частая аналогия – это OCV – и помните, что напряжение обеспечивает электрическое давление – как садовый шланг с вода включается и до открытия форсунки.Источник энергии, который обеспечивает хорошее электрическое давление, обеспечивает лучшее зажигание дуги.

Во-вторых, хороший E6010 У сварщиков большой индуктор. Индуктор сопротивляется изменению электрического ток, проходящий через него. Говорят, что они «держат власть» или действуют как «Запас мощности» для поддержания дуги, когда оператор манипулирует электрод. Обычные источники питания и сварочные генераторы используют большие магнитные элементы, такие как медная проволока, намотанная на ферритовый сердечник. Источники питания на основе инвертора используют электронику и магниты гораздо меньшего размера. для минимизации общего веса.

Обратите внимание, что инверторы должны быть специально разработанным для сварки электродом E6010. Добавление необходимые электронные компоненты и написание алгоритмов, которые Обеспечение хороших характеристик дуги увеличивает стоимость агрегата. Самый небольшие многопроцессорные инверторы, предназначенные больше для домашнего хобби у сварщика этих компонентов просто нет (а целевая аудитория не умеет запускать электроды E6010, даже если они это сделали).

В остальных случаях, как с ESAB Rebel, производитель, специально разработал его для работы с E6010.При подключении к 230 В переменного тока он обеспечивает 92,8 В постоянного тока OCV. Подключено к 120 VAC, он обеспечивает 77,6 В постоянного тока OCV. При сварке номинальная мощность стержня составляют 110 А / 24,5 В при рабочем цикле 20 процентов при 120 В переменного тока и 160 А / 26,5 В при 20 В процент рабочего цикла при 230 В переменного тока.

В результате хорошего OCV и схема, разработанная для электродов E6010, Rebel обеспечивает механическое подрядчики, сварщики труб и другие профессионалы с типом дуги контроль, который они обычно связывают с полноценной промышленной единицей – в 40 фунтов.упаковка. Учитывая, что большинство сварщиков работают с диаметром 1/8 дюйма Электрод E6010 при силе тока от 70 до 100 ампер (DC EN или EP), Rebel предлагает действительно портативное решение для сварки E6010.

Самый профессиональный уровень инверторы также обеспечивают регулируемый горячий пуск и регулируемое усилие дуги. управление для настройки характеристик дуги для конкретных электродов. Горячий старт увеличивает ток сверх установленного значения на несколько миллисекунд, чтобы помочь установить дугу. Потому что электроды E6010 «легко светятся» (особенно по сравнению с электродами E7018) они не нуждаются в большом количестве горячего старта помощь; поэкспериментируйте со значениями от 0 до 15 процентов.Контроль силы дуги увеличивает силу тока, когда напряжение падает ниже определенного порога, что позволяет операторам вставлять электрод в соединение без прилипание электрода. Электроды E6010 из-за своей движущей дуги не требуется дополнительный контроль Arc Force; поэкспериментируйте со значениями 10 до 30 процентов.

Всем, кто начинает читать о сварке штангой вскоре узнают, что профессионалы в области сварки, которые Сварка труб, сосудов под давлением и других критически важных компонентов в их собственной лиге, когда дело касается сварочных навыков.Один из их отличает способность многократно делать «рентгеновские снимки». качество »сварных швов электродом E6010. Чтобы перейти от ученика к Подмастерье, сварщики потратили тысячи часов практики, используя промышленное оборудование. Благодаря достижениям в области легких инверторов эти у профессионалов появился еще один инструмент, который упрощает работу, когда портативность имеет значение. Кроме того, эти инверторы удовлетворяют потребности профессионалов, которым нужен домашний сварщик, работающий как их рабочая система. И хотя обычный Джо дома не будет запускать тысячи ниток на практике, по крайней мере, есть устройство, которое позволяет ему наслаждаться Преимущества электродов E6010.


Огромный выбор целлюлозных электродов для нужд покупателей Выбор рекомендуемых поставщиков

О продуктах и ​​поставщиках:
 Чтобы правильно выполнять сварочные работы, пользователям необходимо право.  электрод целлюлозный . На Alibaba.com покупатели могут найти широкий выбор для любых сварочных работ. Есть варианты как для простого ремонта, так и для элементарных сварочных работ. Покупатели также могут найти специализированные товары.  Целлюлозный электрод  для специальных применений.Есть варианты в виде различных материалов, таких как карбид вольфрама, алюминиевый сплав и углеродистая сталь. Потребители также могут заказывать минимальное количество или покупать оптом, чтобы удовлетворить более крупные потребности. 

Когда дело доходит до строительства и производства, сварка всегда является ключевым компонентом. Каждый проект требует подходящего типа. электрод целлюлозный . Использование неподходящих материалов может привести к катастрофическим результатам. Например, разновидности карбида вольфрама идеально подходят для нефтяной и горнодобывающей промышленности.Их твердость очень полезна для буровых установок, труб и другой арматуры.

Пользователи ищут. Целлюлозный электрод для легкой промышленности и прецизионной сварки обнаружит, что на сайте Alibaba.com есть из чего выбрать. Некоторые производители предлагают материалы, предназначенные для косметической сварки. Они идеально подходят для создания красивых бусинок. Некоторые области применения включают автомобильную промышленность и легкие конструкции. Опять же, пользователи могут выбирать из множества материалов для выполнения проекта.

Покупатели должны выбирать право. целлюлозный электрод для каждого сварочного проекта и их бюджета. Каждое приложение предъявляет определенные требования к прочности, внешнему виду и устойчивости. Вот почему Alabiba.com - это то место, где можно найти те, которые подходят под ваш проект. Будь то крупное строительство и горнодобывающая промышленность, или прецизионная сварка, есть варианты. Большой выбор различных материалов, производителей и даже минимальные количества заказа.

Как контролировать водород при сварке

От выбора присадочного металла до надлежащего предварительного нагрева – ознакомьтесь с некоторыми советами, которые помогут устранить водородное растрескивание при сварке.

Снижение водородного крекинга

Водород в наружной рабочей среде неизбежен. Почти все органические соединения – от смазочных материалов и масел до природных веществ в полевых условиях и влаги в атмосфере – содержат водород.

Растрескивание с водородом, или растрескивание в зоне термического влияния (HAZ), является одной из самых серьезных угроз целостности сварных швов во многих областях применения, включая сварку трубопроводов передачи и сварку технологических труб. Уменьшение образования водорода в зоне сварки начинается с понимания множества источников водорода и способов их устранения или минимизации.

Узнайте больше о некоторых передовых методах, которые могут помочь уменьшить возникновение водородного растрескивания, а также о некоторых особых мерах предосторожности для различных марок стали и присадочного металла.

Зачем нужно контролировать водород при сварке?

Растрескивание под действием водорода, также называемое замедленным растрескиванием или холодным растрескиванием, может проявляться медленно и проявляться через несколько часов или дней после завершения сварки. Это растрескивание может привести к дорогостоящему ремонту и простоям.

Поскольку ионы водорода чрезвычайно малы и очень подвижны, они могут легко диффундировать из зоны сварного шва и объединяться вдоль неоднородностей, присутствующих в микроструктуре. Ионы водорода могут рекомбинировать с образованием газообразного водорода, дополнительно нарушая микроструктуру. Эти карманы с водородом в конечном итоге создают напряжения, которые могут привести к растрескиванию. Для возникновения водородного крекинга должны присутствовать несколько факторов, в том числе:

  • Микроструктура, подверженная растрескиванию
  • Наличие остаточных напряжений
  • Наличие водорода

В общем, склонность к водородному растрескиванию увеличивается по мере увеличения прочности основного металла.Уменьшение количества диффундирующего водорода и принятие мер по снижению или устранению остаточных напряжений уменьшат вероятность растрескивания с участием водорода.

Этого можно достичь, используя присадочные металлы с низким содержанием водорода, улучшая термообработку до и после сварки, поддерживая температуру между проходами и, в некоторых случаях, изменяя процесс сварки. Кроме того, более пристальное внимание к методам обращения с материалами и их хранению, которые помогают предотвратить поглощение влаги, будет иметь большое значение для предотвращения растрескивания под действием водорода.

Совет 1. Выберите подходящие присадочные металлы и правильно их используйте

Одним из источников водорода в сварном шве является присадочный металл. Состав присадочного металла, а также окружающая среда и способ хранения могут повлиять на уровень водорода в присадочном металле и в результате сварного шва.

Электроды для дуговой сварки металлическим электродом с защитным покрытием (SMAW) обеспечивают наивысший уровень водорода в присадочных металлах, обычно используемых в трубопроводах электропередач, с уровнями, намного превышающими 16 мл на 100 г металла шва.Также доступны стержневые электроды с низким содержанием водорода с обозначениями h5 и H8, обеспечивающие менее 4 и 8 мл водорода на 100 г металла шва соответственно. К сожалению, стержневые электроды с низким содержанием водорода не обладают такими же характеристиками проплавления и рабочими характеристиками, как целлюлозные электроды, и, как правило, неприемлемы для сварки корневых проходов труб.

  • Изменение процесса сварки: Переход на процесс сварки с регулируемым напылением металла (RMD®) с использованием проволоки с металлическим сердечником или сплошной проволокой (GMAW) для корневого прохода может снизить уровень водорода до 4 мл на 100 г металла шва или ниже.Хорошими альтернативами для наполнения и укупорки являются процесс порошковой порошковой наплавки в среде защитного газа, где доступны варианты h5 и H8, или процесс порошковой порошковой самозащиты, который обычно составляет менее 8 мл на 100 г. Эти проволоки особенно подходят для высокопрочных сталей, которые более склонны к образованию водородных трещин. Итог: используйте присадочный металл, который содержит самый низкий уровень диффундирующего водорода и все еще способен соответствовать желаемым механическим свойствам.
  • Надлежащее хранение присадочного металла: Все присадочные материалы должны храниться в чистом, сухом месте и оставаться в оригинальной упаковке до момента использования.Сохранение герметичности присадочного металла помогает предотвратить попадание влаги в упаковку и разрушение наплавочного металла. Сведение к минимуму переноса присадочного металла из холодной в горячую среду также поможет минимизировать конденсацию, которая добавляет водород.
  • Обращение с присадочным металлом: При работе с присадочным металлом следует по возможности использовать чистые сухие перчатки. Пот, масла и грязь на руках могут легко переходить на поверхность проволоки или электрода и вносить дополнительный водород и загрязнения в сварной шов.
  • Будьте осторожны с целлюлозными стержневыми электродами: Целлюлозные стержневые электроды (относящиеся к классам EXX10 и EXX11, например E6010) представляют собой уникальный набор проблем, связанных с водородом. Хотя водород, как правило, нежелателен, целлюлозный стержневой электрод никогда не следует сушить для удаления влаги, образующейся в электроде. Их следует хранить при комнатной температуре, в защищенном от воздействия окружающей среды месте. По возможности следует избегать сварки высокопрочных труб этими электродами.Если приняты надлежащие меры предосторожности, эти электроды обычно подходят для труб X60 и более низкой прочности. В то время как целлюлозные стержневые электроды не следует хранить в электродных печах, электроды с низким содержанием водорода (обозначения EXX18, EXX15 и EXX16, такие как E7018) всегда следует хранить в герметично закрытых контейнерах или в электродных печах. Обязательно следуйте рекомендациям производителя по хранению и ремонту стержневых электродов с низким содержанием водорода.

Совет 2. Общие сведения о предварительном нагреве и термообработке

Быстрый нагрев и охлаждение основного металла во время сварки создает напряжение в детали и может стимулировать создание твердых и прочных зернистых структур, подверженных водородному охрупчиванию.Быстрое охлаждение снижает вероятность диффузии водорода из зоны сварного шва и термического влияния и может привести к растрескиванию.

Поддержание требуемых температур предварительного нагрева и промежуточного прохода имеет решающее значение как для создания более мягкой, менее подверженной трещинам микроструктуры, так и для обеспечения диффузии водорода из металла шва и HAZ. В некоторых случаях может потребоваться выдержка после сварки (обычно от 24 до 48 часов при температуре от 200 до 400 градусов по Фаренгейту), чтобы еще больше уменьшить количество водорода, захваченного сварным швом.Для некоторых типов стали может быть рекомендовано снятие напряжений посредством послесварочной термообработки.

Во многих сварочных операциях с трубами используются газокислородные или пропановые горелки, которые нагревают сварное соединение до температуры. Это оборудование может представлять проблему, поскольку большинство топливных газов представляют собой углеводороды, а процесс зажигания горелки и приложения пламени к трубе фактически вводит водород в сварное соединение. Нагревание горелкой также не обеспечивает равномерного нагрева по всему стыку и ЗТВ, что приводит к появлению холодных участков, которые могут нагреваться и охлаждаться с неконтролируемой скоростью.

Индукционный нагрев рекомендуется для оптимальной диффузии водорода и равномерного нагрева по всей детали. Тепло индуцируется в детали, помещая ее в переменное магнитное поле, создаваемое индукционными нагревательными кабелями или одеялами с жидкостным или воздушным охлаждением, которые оборачиваются вокруг детали или помещаются на нее, создавая вихревые токи внутри детали для генерации тепла. Индукция обеспечивает быстрое нагревание до температуры, предлагает преимущества безопасности и обеспечивает высокую окупаемость инвестиций по сравнению с другими методами нагрева.Благодаря индукции инструменты не нагреваются, при этом возникает низкий уровень шума и отсутствуют токсичные побочные продукты. Кроме того, эксплуатационные расходы низкие по сравнению с другими методами. При пламенном обогреве затраты на топливо могут достигать 50 долларов в час, а операции, возможно, придется оплачивать пожарному персоналу, в то время как резистивный обогрев требует установки электрической инфраструктуры и часто включает в себя наем сторонних подрядчиков, которые могут взимать до 2000 долларов за соединение.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, как работает индукционный нагрев, и о многих областях применения, в которых он может быть использован:

Ключевым фактором индукционного нагрева является контроль.Оператор контролирует скорость разгона, температуру между проходами и выдержку после сварки или снятие напряжений до точных параметров. Это контролирует охлаждение и обеспечивает сохранение желаемых механических свойств в зоне термического влияния и сварного шва – и в то же время способствует удалению диффундирующего водорода.

Совет 3. Используйте методы сварки, чтобы контролировать водород

Существуют некоторые изменения в технологии сварки и технологического процесса, которые могут помочь уменьшить количество водорода, попадающего в сварной шов.Сосредоточение внимания на методах сварки с низким содержанием водорода должно быть приоритетом.

  • Регулировка расстояния между контактным наконечником и заготовкой: В случае сплошной проволоки с металлической или порошковой проволокой сварка с большим расстоянием между контактным наконечником и заготовкой (в пределах рекомендуемого диапазона) может помочь удалить водород из области сварного шва. Более длинный электрический вылет приводит к большему предварительному нагреву проволоки и сжиганию большего количества водорода, прежде чем он пересечет дугу и перейдет в расплавленную сварочную ванну. Было показано, что разница в электрическом вылете в 1/8 дюйма может иметь существенное влияние на диффузионный водород.Однако использование слишком большого вылета может увеличить риск потери защитного газа и привести к другим проблемам.
  • Рассмотрим изменение процесса сварки: Как упоминалось выше, изменение процесса сварки также может помочь контролировать водород. Для операций с использованием сварки штучной сваркой переход на RMD (модифицированный процесс MIG с коротким замыканием) для корневого прохода и сварка порошковой проволокой для заполняющих и закрывающих проходов может позволить использовать присадочные металлы, предназначенные для удаления водорода из сварного шва.Эти процессы также обеспечивают другие преимущества, в том числе повышенную производительность и простоту использования для операторов.
  • Обратите внимание на правильную подготовку шва: Подготовка шва имеет решающее значение, поскольку остаточные смазочно-охлаждающие жидкости от снятия фаски, краски и некоторых покрытий, нанесенных на трубу, а также органических материалов, таких как грязь или ржавчина, могут привести к попаданию водорода в сварной шов. . Отшлифуйте внутреннюю и внешнюю поверхности трубы на расстоянии 1 дюйма от стыка, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в сварочную ванну.Кроме того, перед сваркой всегда проверяйте, чтобы соединение было полностью сухим.

Устранение источников водорода при сварке

Влияние водорода на металл шва и ЗТВ хорошо изучено. Стремление к использованию более высокопрочных сталей во многих отраслях промышленности привело к необходимости использования сварочных материалов и процессов с низким содержанием водорода. Пристальное внимание к многочисленным факторам, включая обращение с материалом и присадочным металлом, выбор присадочного металла, а также предварительный нагрев и термообработку после сварки, может минимизировать риск растрескивания под действием водорода во многих сварочных процессах.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *