Классификация покрытых электродов | Сварка и сварщик
ПО НАЗНАЧЕНИЮ | ОБОЗНАЧЕНИЕ | |
Сварка углеродистых и низколегированных сталей конструкционных с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа | 9 типов Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60 | У |
Сварка легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа | 5 типов Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 | Л |
Сварка легированных теплоустойчивых сталей | 9 типов Э09М, Э09МХ и др. | Т |
Сварка высоколегированных сталей с особыми свойствами | 49 типов Э12Х13,Э06Х13М, Э10Х17Т и др. | В |
Наплавка поверхностных слоев с особыми свойствами | 44 типа Э10Г2, Э11ГЗ, Э16Г2ХМ и др. | Н |
ПО ВИДУ ПОКРЫТИЯ | ОБОЗНАЧЕНИЕ | |
Сварка во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Не рекомендуется для сталей с повышенным содержанием серы и углерода. Недостаток: возможны трещины в швах, сильное разбрызгивание | Кислые | А |
Сварка во всех пространственных положениях постоянным и переменным током | Рутиловые | Р |
Сварка постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях металла большой толщины | Основные | Б |
Сварка во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Целесообразны на монтаже. Не допускают перегрева. Большие потери на разбрызгивание | Целлюлозные | Ц |
Сварка конструкций и трубопроводов во всех положениях шва, кроме потолочного, при низком расходе на 1 кг наплавленного металла | Смешанного типа | РЦЖ* |
*С железным порошком | ||
ПО ДОПУСТИМЫМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ПОЛОЖЕНИЯМ ШВА | Обозначение |
Для сварки во всех положениях | 1 |
Для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз | 2 |
То же, кроме вертикального сверху вниз и потолочного | 3 |
Для швов нижнего и нижнего “в лодочку” | 4 |
ПО РОДУ И ПОЛЯРНОСТИ СВАРОЧНОГО ТОКА | ||
Переменный ток (Uxx, В) | Постоянный ток (полярность) | Обозначение |
Не применяется | обратная | 0 |
50 ± 5 | любая | 1 |
прямая | 2 | |
обратная | 3 | |
70 ± 10 | любая | 4 |
прямая | 5 | |
обратная | 6 | |
90 ± 5 | любая | 7 |
прямая | 8 | |
обратная | 9 | |
ПО ТОЛЩИНЕ ПОКРЫТИЯ | ОБОЗНАЧЕНИЕ | ||
С тонким покрытием | D/d≤1,2 | М | |
Со средним покрытием | 1,2<D/d≤51,45 | С | |
С толстым покрытием | 1,45 <D/d≤1,8 | Д | |
С особо толстым покрытием | D/d>1,8 | Г | |
ПРИМЕР УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДА
МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОДОВ ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
‹ Свариваемость сталей Содержание Основные типы сварных соединений ›
|
Классификация покрытых электродов Категория: Сварка металлов Классификация покрытых электродов В настоящее время в нашей стране для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют электроды по ГОСТу 9467—60, в основу которого положены механические свойства наплавленного металла или сварного соединения, выполняемых электродом. Тип электрода обозначается буквой Э; следующее за буквой число обозначает нижнее значение предела прочности. ГОСТ предусматривает типы электродов от Э34 до Э145; если после числа следует буква А, то это означает, что электрод обеспечивает повышенные значения пластических свойств наплавленного металла или сварного соединения. Электрод типа Э34 дает наименьшую прочность и малую пластичность металла и относится к электродам с тонким стабилизирующим покрытием, допускается только в производстве менее ответственных сварных конструкций; Э42 и Э46 пригодны для ответственных конструкций из углеродистых сталей, Э50 и Э55 — для среднеуглеродистых и низколегированных сталей; Э60, Э70, Э85, Э100, Э125 и Э145 — для легированных сталей повышенной прочности, причем для типов Э85—Э145 сварное соединение после сварки проходит термическую обработку. Типы Э34—Э70 имеют стержень из проволоки Св-08; Э85—Э145 — из легированной проволоки. Но электрод одного и того же типа, например Э42, можно получить с различными покрытиями, придающими электроду существенные технологические особенности, не отмеченные в ГОСТе. Поэтому сохраняется еще марка электродов, устанавливаемая изготовителем электродов и вносимая в паспорт электрода. Обозначения марок совершенно произвольны, и марка может отличаться, например, лишь количеством наносимого покрытия при том же составе. На основе химического состава покрытия проведена классификация качественных электродных покрытий: ( 1- Руднокислые покрытия содержат окислы железа и марганца (обычно в виде руд), кремнезем, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.), которые при нагревании разлагаются и сгорают с образованием смеси защитных газов. При плавлении электрода идет интенсивная экзотермическая реакция марганца и углерода кислородом окислов, разогревающая сварочную ванну и обеспечивающая гладкую поверхность наплавленного металла с небольшой чешуйчатостью. 2. Рутиловые покрытия получают значительное применение в связи с развитием в Советском Союзе добычи минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана ТЮ2. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезем, ферромарганец, карбонаты кальция или магния. Покрытия по технологическим качествам близки к руднокислым, дают лучшее формирование, меньшее разбрызгивание и выделение газов, считаются менее вредными для сварщика. Наплавленный металл соответствует электродам типа Э42 и Э46; электроды могут применяться для более ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. 3. Фтористо-кальциевые покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и” ферросплавов. Газовая защита ванны обеспечивается двуокисью и окисью углерода, образующимися при разложении карбонатов под действием высокой температуры. Электроды чаще используются на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде). Наплавленный металл по составу соответствует спокойной стали, отличается чистотой, малым содержанием кислорода, азота и водорода; понижено содержание серы и фосфора, повышено — марганца (0,5—1,5%) и кремния (0,3—0,6%). Металл устойчив против старения, имеет высокие показатели механических свойств, в том числе ударной вязкости, и нередко по механическим свойствам превосходит основной металл. Электроды с этим покрытием рекомендуются для наиболее ответственных конструкций из углеродистых и легированных сталей. Электроды с фтористо-кальциевым покрытием на протяжении многих лет являются наилучшими по качеству наплавленного металла. 4. Органические покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообра-зующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки. Электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе; малочувствительны к качеству сборки и состоянию поверхности металла, особенно пригодны для работы в монтажных и полевых условиях. Дают удовлетворительный наплавленный металл, соответствующий электродам типов Э42—Э50. Широко применяются в США на монтажных работах; начинают применяться и в нашей стране. Приведем несколько составов электродных покрытий. Электроды ОММ-5 — руднокислого типа, предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей. Электроды типа Э42 допускаются для изготовления всевозможных ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей, работающих с приложением статических, динамических и переменных нагрузок при нормальных, повышенных и пониженных температурах. Стержень электрода из проволоки Св-08 или Св-08А. Состав обмазки ОММ-5 приведен ниже. Титановый концентрат, т. е. обогащенная руда, состоит главным образом из минерала ильменита, представляющего собой тита-нат закиси железа FeO -ТЮ2. Марганцевая руда состоит в основном из пиролюзита — перекиси марганца. Полевой шпат — природный минерал — силикат алюминия, натрия и калия. Ферромарганец, применяемый для электродных обмазок, в среднем содержит около 70% Мп. Титановая руда, марганцевая руда, полевой шпат и жидкое стекло, сплавляясь и взаимодействуя с металлом и ферромарганцем, образуют при сварке шлак. Кислород в закиси железа титановой руды и марганцевой руде окисляет ферромарганец с выделением значительного количества тепла, разогревает и разжижает шлак, заставляет кипеть ванну. Щелочи полевого шпата и жидкого стекла повышают устойчивость дуги. Окислы марганца в шлаке уменьшают потерю марганца ванной. Ферромарганец раскисляет и легирует наплавленный металл, восполняя потери марганца и несколько повышая его содержание. Крахмал, разлагаясь, образует защитную газовую оболочку вокруг дуги. Рутил — природный минерал, состоящий в основном из ТЮ2; магнезит — минерал в основном из MgC03; декстрин — производное крахмала, добавляется в небольшом количестве для повышения пластичности обмазочной пасты, что облегчает работу обмазочных прессов. Примером электродов фтористо-кальциевого типа могут служить электроды УОНИ-13 (табл. 4). Механические свойства сварного соединения характеризуются высокой прочностью и “вязкостью, например для УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55 ударная вязкость составляет 25—30 кГм/см что является чрезвычайно высоким значением и далеко превосходит значения ударной вязкости основного металла. Электроды рекомендуются для сварки в нижнем положении, но возможна также сварка в вертикальном и потолочном положениях. Ток постоянный, полярность обратная, т. е. плюс на электроде. При работе на переменном токе необходимо применение осциллятора. Существуют разновидности электродов УОНИ-13, в обмазку которых добавляют сильные ионизаторы, что дает возможность работать на переменном токе без осциллятора. Качество сварки электродами УОНИ-13 следует признать выдающимся, показатели механических свойств сварного шва и наплавленного металла получаются часто выше показателей основного металла. Назначение отдельных компонентов покрытия УОНИ-13 мо>“ет быть объяснено следующим образом. Основная составная часть мрамор СаС03 при нагревании разлагается на окись кальция СаО, идущую в шлак, и газ С02, частично восстанавливающийся до СО. Двуокись углерода С02 производит окисляющее действие и связывает водород, попавший в зону сварки в водяной пар Н20. Газы С02 и СО практически нерастворимы в металле. Покрытие негигроскопично, не включает компонентов, содержащих водород, и при изготовлении прокаливается при температуре 300—400° С. В результате содержание водорода в наплавленном металле сводится к минимуму, устраняя источник образования пор и трещин, оно в несколько раз меньше, чем при рудно-кислых покрытиях. Кварц вводят в покрытие для разжижения шлака и уменьшения выгорания кремния в металле. Ферромарганец и ферросилиций вводят для легирования металла. Ферротитан с содержанием около 23% Ti вводят как сильный раскислитель и модификатор наплавленного металла; титан в процессе сварки выгорает почти полностью и в составе наплавленного металла практически не обнаруживается. Вес приведенных качественных покрытий составляет 30—40% веса электродного стержня. Для составления обмазочной пасты к сухой смеси добавляют 30% водного раствора жидкого стекла плотностью 1,40 или 12—13% в пересчете на сухой остаток. Существуют специальные электроды, дающие повышенную производительность по наплавленному металлу. Для этой цели в покрытие электродов добавляется железный порошок, изготовляемый на специальных заводах. Количество вводимого порошка железа меняется в разных электродах от 5 до 50% веса электродного стержня и более; вес покрытия может достигать 100—180% веса стержня. Коэффициент наплавки повышается до 12—20 г/а-ч против обычных значений 8—10 г/а-ч; производительность наплавки может быть увеличена в 1,5—2 раза при том же токе. Применение высокопроизводительных электродов с железным порошком пока невелико; одна из причин в том, что часто решающим фактором является скорость расплавления не электродного, а основного металла. Реклама:Читать далее:Производство электродов
Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
При большом содержании марганцевой руды образующийся дым вреден для сварщика и при недостаточной вентиляции может постепенно отравлять его соединениями марганца. Электроды широко применяются в производстве всевозможных изделий из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, но на ряде предприятий Советского Союза применение этих электродов ограничено или запрещено из-за их токсичности.
Покрытия называются также основными, так как дают короткие шлаки основного характера, а электроды с таким покрытием называются также низководородистыми, так как наплавленный металл содержит водорода меньше, чем при других покрытиях.
Двуокись ‘итана из титановой руды делает шлак коротким.
С02 заполняет зону сварки, вытесняя из нее воздух и создавая защитную атмосферу- Окислительное действие С02 на металл компенсируется наличием сильных раскислителей в сварочной ванне. Плавиковый шпат CaF2 снижает температуру плавления и вязкость шлака. При нагревании CaF2 частично разлагается, освобождающийся фтор образует с водородом очень прочный фтористый водород, не растворяющийся в металле.
Классификация сварочных электродов — Benchmark Abrasives
Бесплатный номер: 877-841-1837
30 ноября 2022 г.
Сварочные электроды должны быть стандартизированы, поскольку их производство и ремонт не менее сложны, чем основные металлы и сплавы. Правильно подобранный электрод, соответствующий основному металлу, обеспечивает эффективность и надежность сварки.
Классификация сварочных электродов учитывает такие факторы, как металл электрода, флюсовое покрытие, используемый ток, положение сварки, рабочие характеристики, химический состав и механические свойства металла сварного шва, среди прочего.
Американское общество сварщиков (AWS), Бюро индийских стандартов (BIS), Британский институт стандартов (BSI), Немецкий институт норм (DIN) и ISO 2560 — это лишь некоторые из организаций, установивших стандарты. по номенклатуре и классификации сварочных электродов.
Классификация сварочных электродов: На основе AWS (Американского общества сварщиков) Сварочная промышленность приняла систему нумерации классификации Американского общества сварщиков.
Стандартным сварочным электродам для различных целей присвоены номера, включая E6010, E6011, E6013 и E7018. В качестве иллюстрации рассмотрим электрод E6013, который часто используется на борту.
- E XXXX: Первая буква «E» в E6013 означает электрод с флюсовым покрытием, метод сварки, используемый при ручной дуговой сварке металлов.
- E 60 XX: Следующие два символа обозначают минимальную прочность на растяжение. «60» в E6013 обозначает минимальный предел прочности при растяжении 62000 фунтов на квадратный дюйм для металла, используемого в сварке.
- EXX 1 X: Четвертый символ указывает, сколько позиций этот электрод может использовать для различных сварочных процессов . «1» в E6013 в этом примере означает, что сварка может выполняться в горизонтальном, горизонтальном или вертикальном положении (вверху). Для других соответствующих номеров и соответствующих позиций сварки.
- EXXX 3 : Этот пятый символ описывает тип нанесенного флюсового покрытия, степень проникновения электрода и тип тока, подходящий для электрода. В данном случае «3» в E6013 указывает на то, что флюсовое покрытие основано на рутиловом калии. Электрод имеет низкое проплавление и работает как с переменным, так и с постоянным током. Для получения списка дополнительных ключевых чисел и их атрибутов.
- EXXXX- X : Иногда дополнительные критерии требуют использования этого дополнительного символа. Например, суффикс «А1» в конце относится к добавлению 0,5% Мо к электроду E7018-A1. Дополнительные суффиксы см. в таблице ниже. Несмотря на то, что электроды могут соответствовать одному и тому же стандарту, эти суффиксы обычно варьируются от производителя к производителю, поскольку каждый производитель любит добавлять индивидуальный подход.
Электрод с напечатанным на нем номером E6013 представляет собой электрод из низкоуглеродистой стали с рутиловым покрытием на основе калия и флюсом с минимальной прочностью на растяжение 62 000 фунтов на квадратный дюйм и светопроницаемостью, который можно использовать во всех положениях сварки, кроме вертикального вниз.
Подробнее: Типы сварочных электродов
Классификация сварочных электродов: на основе стандарта ISOСтандарт ISO для классификации сварочных электродов для ручной дуговой сварки металлом . региональные и мировые стандарты основаны на этом международном стандарте. Он предоставляет гораздо больше информации и является более подробным, чем классификация AWS; однако ее не так просто запомнить и вспомнить, как классификацию AWS.
Например, классификация сварочного электрода по ISO 2560: E55 3 MnMo B T 42 h20. Он будет охватывать соответствующие номера по одному.
- E 55 3 MnMo B T 42 h20: В данном случае буква “Е” означает электрод с флюсовым покрытием, используемый при ручной дуговой сварке металлическим электродом.
- E 55 3MnMo Bt 42h20: Металл сварного шва будет иметь минимальную прочность на растяжение 550 Н/мм2 в соответствии с номером 55. Другие соответствующие номера и соответствующие им значения прочности на растяжение перечислены в таблице ниже.
Символ | Минимальная прочность на растяжение (Н/мм2) |
43 | 430 |
49 | 490 |
55 | 550 |
57 | 570 |
- E55 3 MnMo B T 42 h20: Значимое число “3” здесь обозначает самую низкую температуру, ниже которой сварной шов становится хрупким. Чтобы считаться нехрупким, сварной шов должен выдерживать энергию 46 Дж без разрыва. Таким образом, «3» здесь означает, что сварной шов станет хрупким при температуре -30°C или ниже.
- E55 3 MnMo B T 42 h20 : Это дополнительное поле, которое иногда заполняется. Металл сплава в наплавленном металле в этом случае обозначается буквами «MnMo». В этом конкретном случае критический характер предсказывает, что наплавленный металл будет содержать молибден в концентрации от 0,3 до 0,6% и марганец в диапазоне от 1,4 до 2,0%.
- E55 3MnMo B t 42h20: Ключевая буква “B” в этом предложении обозначает вид флюсового покрытия. В данном случае это основное покрытие из карбоната кальция. Информацию о других типах флюсовых покрытий см. в таблице ниже.
Подробнее: Металлообработка и сварка
Типы покрытий на сварочных электродах | |
А | Кислотное покрытие |
С | Целлюлозное покрытие |
Р | Рутиловое покрытие |
РУБ | Толстое рутиловое покрытие |
RC | Рутил-целлюлозное покрытие |
РА | Рутилово-кислотное покрытие |
РБ | Рутилово-основное покрытие |
Б | Основное покрытие |
- E55 3MnMo B t 42h20: Здесь буква «Т» добавляет дополнительные указания по термообработке сварного шва. Сварной шов должен быть отожжен при температуре от 560 до 600 градусов по Цельсию в течение одного часа, затем охлажден в печи до 300 градусов по Цельсию перед охлаждением на воздухе.
- E55 3 MnMo B T 4 2 ч20: Решающая «4» в этом предложении относится к депозиту и текущим ставкам. В этом случае он имеет депозитную ставку от 105 до 125% и может использоваться только для DC. Тот факт, что он превышает количество металла в сварочном электроде, свидетельствует о наличии железного порошка в слое флюса.
- E55 3MnMo Bt 4 2 h20: Решающая цифра «2» в этом предложении обозначает точки, в которых электрод можно использовать для сварки. Здесь это относится ко всем позициям, кроме вертикального вниз.
Сварной шов должен быть отожжен при температуре от 560 до 600 градусов по Цельсию в течение одного часа, затем охлажден в печи до 300 градусов по Цельсию перед охлаждением на воздухе.Сварочные позиции |
|
|
|
|
|
Вы можете использовать их как в горизонтальном, так и в вертикальном положении для угловых швов.- E55 3 MnMo B T 42 h20 : Содержание водорода в наплавленном металле обозначается в этом уравнении символом «h20». В данном случае это 10мл/100г. Для просмотра дополнительных символов см. таблицу ниже.
Символ | Максимальное содержание водорода мл 100 г наплавленного металла |
H5 | 5 |
h20 | 10 |
h25 | 15 |
Этикетка (E55 3 MnMo B T 42 h20) на сварочном электроде указывает, что это сварочный электрод с первичным флюсовым покрытием с минимальной прочностью на растяжение 550 Н/мм2, который становится хрупким при -30 градусах Цельсия.
Он имеет легирующую концентрацию марганца от 1,4 до 2,0% и легирующую концентрацию молибдена от 0,3 до 0,6%. Он имеет ставку депозита 105 и 125% и может работать с постоянным током. Вы можете использовать его во всех положениях, кроме вертикального вниз. Содержание водорода в наплавленном металле составит 10 мл/100 г. Таким образом, стандарт ISO 2560 является более подробным и подробным, чем AWS, но его также сложно запомнить без правильных таблиц спецификаций.
Оставить комментарий
Также в новостях
Как резать плитку и делать различные типы разрезов
18 марта 2023 г.
Продолжить чтение
Руководство по резке металлов | Сравнение методов резки металла
16 марта 2023 г.
Продолжить чтение
Плоские, горизонтальные, вертикальные и потолочные положения сварки
14 марта 2023 г.
Продолжить чтение
Типы покрытий электродов SMAW
Когда расплавленный металл контактирует с воздухом, он вступает в реакцию с кислородом и азотом, присутствующими в воздухе. В результате образуются оксиды металлов, которые наносят ущерб целостности и прочности сварного шва. Следовательно, требуется защитить расплавленный металл от этого окисления. В покрытых электродах эта защита обеспечивается флюсовым покрытием, имеющимся на электроде.
Флюсовое покрытие сгорает за счет тепла дуги, и газообразные продукты этого горения обволакивают дугу, физически не пропуская атмосферные газы.
Некоторые продукты смешиваются с расплавленным металлом и осаждаются на поверхности основного металла. Когда расплавленный металл затвердевает, эти продукты всплывают наверх и оседают там в виде шлака. Шлак защищает еще горячий металл от окисления.
Основной функцией флюсового покрытия является защита металла сварного шва от атмосферных газов. Помимо этого, флюс также содержит ингредиенты, которые стабилизируют дугу, влияют на количество образующихся брызг, влияют на глубину проникновения дуги в основной металл, улучшают скорость осаждения металла, а иногда даже влияют на химический состав металла сварного шва. Кроме того, валик, который появляется при удалении шлака, имеет однородный гладкий вид.
Состав этого флюсового покрытия широко варьируется в зависимости от марки электрода. Этот состав определяет удобство использования электрода.
Таким образом, мы видим, что флюсовое покрытие играет чрезвычайно важную роль в конечном качестве металла шва при дуговой сварке в защитных газах.
В этой статье мы увидим различные типы покрытия, которые встречаются на электродах из мягкой и низколегированной стали, используемых в промышленности. Далее в статье мы увидим, какие электроды можно использовать с постоянным током и какие электроды можно использовать с переменным током. В конце есть небольшой раздел, в котором обсуждаются дефекты, часто встречающиеся в покрытиях электродов.
Функции покрытия в покрытых электродах
Состав флюсового покрытия
Типы флюсовых покрытий на электродах из углеродистой стали
Целлюлоза-натрий (EXX10)
Целлюлоза-калий (EXX11)
Рутил-натрий (EXX12)
Рутил-калий (EXX13)
Порошок рутилового железа (EXX14)
Низкий водородно-натриевый (EXXX5)
С низким содержанием водорода и калия (EXX16)
С низким содержанием водорода и калия (EXX18)
Порошок с низким содержанием водорода и железа (EXX28)
Оксид железа-натрия (EXX20)
Железо-оксид-железный порошок (EXX27)
Комбинации
Скорость осаждения
Какой тип тока для электродов SMAW?
Смотрите также:
Функции покрытия в покрытых электродах
- Защитное действие: Газообразные продукты, образующиеся в результате сжигания флюсового покрытия, физически не пропускают атмосферные газы, такие как кислород и азот. Оба эти газа вредны для сварного шва. Кислород вызывает пористость и соединяется с металлами с образованием оксидов металлов. Это снижает содержание легирующих элементов в металле шва. Азот вызывает хрупкость, низкую пластичность и низкую прочность сварного шва.
- Покрытие снижает содержание примесей, таких как сера и фосфор, в металле сварного шва. Сера и фосфор чрезвычайно вредны для металла шва.
- Компоненты флюсового покрытия придают дуге стабильность. Это прокладывает путь к плавной работе, таким образом производя шарик одинакового размера. Плавная работа также означает меньшее количество брызг.
- Некоторые ингредиенты помогают снизить вязкость расплавленного металла. Поверхностное натяжение уменьшается, поэтому перенос расплавленного металла с кончика электрода в сварочную ванну становится легче.
- Флюсовое покрытие содержит ингредиенты, вызывающие образование шлака. Шлак оседает поверх наплавленного металла шва, тем самым защищая еще горячий металл от окисления кислородом. Шлак можно сбрасывать после завершения сварочного прохода.
- Шлак затвердевает медленнее, чем металл. Это позволяет загрязнениям всплывать на поверхность. Низкая скорость затвердевания также предотвращает захват газов.
- При необходимости в флюсовое покрытие могут быть добавлены легирующие элементы, необходимые для металла сварного шва. Это позволяет поставщику использовать проволоку с сердечником из мягкой стали, а легирующие элементы можно вводить через флюс. Это удешевляет производство электродов.
Оба эти газа вредны для сварного шва. Кислород вызывает пористость и соединяется с металлами с образованием оксидов металлов. Это снижает содержание легирующих элементов в металле шва. Азот вызывает хрупкость, низкую пластичность и низкую прочность сварного шва.
Шлак можно сбрасывать после завершения сварочного прохода.Состав флюсового покрытия
Процесс SMAW является наиболее широко используемым процессом соединения металлов в мире. Покрытие на электроде определяет пригодность электрода к использованию и влияет на химический состав наплавленного металла. Флюсовое покрытие в значительной степени определяет конечные характеристики электрода. Другими словами, классификация электрода во многом зависит от состава имеющегося на нем покрытия.
Ингредиенты, входящие в состав этого покрытия, определяются производителем электрода на основе конкретных свойств, требуемых для металла сварного шва.
Эти свойства включают предел прочности при растяжении, коррозионную стойкость, состав металла шва, силу тока и полярность, с которой будет использоваться электрод, а также положение сварки, с которым будет использоваться электрод.
Обычно покрытие электродов из мягкой и низколегированной стали включает от 6 до 15 ингредиентов. Некоторые ингредиенты перечислены ниже:
- Целлюлоза: этот ингредиент распадается во время сварки, и продукты, полученные таким образом, обеспечивают защиту дуги во время сварки.
- Карбонаты металлов для регулирования основности покрытия. Электроды с основным покрытием желательны при сварке стали высокой прочности.
- Оксид титана способствует образованию шлака, который быстро застывает после того, как расплавленный металл осаждается на основной металл. Шлак защищает затвердевающий металл от окисления. TiO2 также способствует ионизации дуги.
- Ферромарганец и ферросилиций: это восстанавливающие элементы, которые предотвращают окисление расплавленного металла, а также дополняют содержание Mn и Si в металле сварного шва.
- Фторид кальция добавляется для регулирования основности покрытия. Это помогает в экранирующем действии дуги.
- Глина и камедь обеспечивают прочность покрытия, так что оно скрепляется во время экструзии электрода.
- Минеральные силикаты обеспечивают прочность покрытия и способствуют образованию шлака.
- Легирующие элементы, такие как никель, молибден и хром, добавляются, когда требуется преднамеренное добавление этих легирующих элементов в металл сварного шва.
- Оксиды железа и марганца повышают текучесть шлака и помогают стабилизировать дугу.
- Железный порошок повышает скорость осаждения металла, тем самым повышая производительность.
Типы флюсовых покрытий на электродах из углеродистой стали
Покрытие приобретает свою индивидуальность благодаря одному или двум основным ингредиентам. Типы покрытий на электродах из углеродистой стали кратко обсуждаются ниже:
Натрий-целлюлоза (EXX10)
Покрытия этого типа содержат целлюлозу, которая добавляется в виде древесной муки.
Целлюлоза представляет собой органическое соединение, состоящее из углерода, водорода и кислорода. Газы, выделяющиеся при сгорании этого покрытия, богаты углекислым газом и водородом, которые являются восстановителями. Эти продукты защищают расплавленный металл от окисления. Эти газы также помогают в создании дуги, обеспечивающей глубокое проплавление. Для стабилизации дуги добавляется небольшое количество железного порошка.
Эти электроды заканчиваются на «10» в своем обозначении и были одной из первых разработанных разновидностей электродов SMAW. Они все еще широко используются сегодня и используются в магистральных трубопроводах с обратной полярностью постоянного тока. Механические свойства достаточно хорошие.
Целлюлоза-калий (EXX11)
Это покрытие очень похоже на описанное выше, за исключением того, что в нем больше калия. Наличие калия делает электрод пригодным для сварки переменным током. Эти электроды заканчиваются на «11» в своем обозначении. Другие характеристики, такие как глубина проплавления, механические свойства аналогичны электродам EXX10.
Для стабилизации дуги добавляется небольшое количество железного порошка. Это также помогает немного увеличить скорость осаждения.
Рутил-натрий (EXX12)
Когда покрытие обогащено порошком рутила или диоксидом титана, дуга работает очень плавно и очень удобно для сварщика. Дуга не издает большого шума, ею легко управлять, количество разбрызгивания небольшое, а валик имеет равномерный гладкий вид. Однако эти электроды обеспечивают меньшую глубину проникновения по сравнению с покрытиями с высоким содержанием целлюлозы. Скорость осаждения высокая, однако свойства немного уступают свойствам, полученным с целлюлозным покрытием.
Обозначение этих электродов заканчивается цифрой «12», и их можно использовать с прямым током прямой полярности.
Рутил-Калий (EXX13)
Это покрытие похоже на рутил-натриевое покрытие, однако содержание калия в нем повышено. Добавление калия делает электрод пригодным для сварки на переменном токе. Этот электрод можно использовать с DCRP или DCSP.
Дуга тихая и обеспечивает плавную работу. Эти электроды заканчиваются на «13» в своем обозначении.
Железо-рутиловый порошок (EXX14)
Железо-рутиловое порошковое покрытие также аналогично двум описанным выше рутиловым покрытиям, за исключением того, что железный порошок является дополнительной добавкой. Добавление железного порошка несколько повышает скорость осаждения металла. Количество железного порошка определяет увеличение скорости осаждения.
В зависимости от процентного содержания железа эти покрытия дают начало двум различным обозначениям электродов. Покрытия, в которых железный порошок присутствует от 25 до 40%, имеют в конце обозначения электрода цифру «14». Эти электроды можно использовать во всех положениях.
Покрытия, содержащие более 50 % железного порошка, имеют в конце обозначения «24». Из-за более высокого процентного содержания железного порошка эти электроды трудно использовать в верхнем и вертикальном положениях. Поэтому эти электроды подходят для сварки только в горизонтальном положении.
Низководородно-натриевые (EXXX5)
«Электроды с низким содержанием водорода» — это общее название электродов, которые производят относительно меньшее количество диффундирующего водорода в металле шва, наплавленного этими электродами, по сравнению с электродами, описанными выше.
Водород является нежелательным элементом в металле шва, поэтому эти электроды востребованы при сварке низкопрочных сплавов. Эти электроды также используются для покрытия электродов SMAW для сварки нержавеющей стали.
Эти электроды также называются электродами с основным покрытием. Металл шва, полученный этими электродами, имеет лучшие механические свойства, чем другие разновидности. Пластичность выше.
Покрытия с низким содержанием водорода и натрия содержат большое количество CaCo3 (карбонат кальция) или CaF2 (фторид кальция). Другие элементы, такие как целлюлоза, глина и т. д., содержащие водород в молекулярном составе, в этих покрытиях не используются. Это помогает достичь цели с низким содержанием водорода .
Глубина проплавления этих электродов умеренная. Скорость отложения также средняя. Эти электроды требуют обжига свежих электродов при более высокой температуре и обычно используются с полярностью DCRP. Хранение электродов должно производиться в сухих условиях. Упаковка электродов должна быть такой, чтобы при хранении внутрь пакета электродов не попадала атмосферная влага.
С низким содержанием водорода и калия (EXX16)
Это покрытие похоже на покрытие с низким содержанием водорода и натрия, за исключением того, что натрий заменен калием. Это способствует ионизации дуги и делает электрод пригодным для работы с переменным током, а также может использоваться с DCSP.
Низководородно-калиевое (EXX18)
Это наиболее широко используемое покрытие. Наряду с содержимым сорта EXX16 он также содержит железный порошок. Эти электроды можно использовать во всех положениях сварки. Электрод E7018 является примером такого типа покрытия.
Порошок железа с низким содержанием водорода (EXX28)
Эти электроды заканчиваются на «28» в своем обозначении.
В этом покрытии процент железного порошка выше, чем в электродах EXX18. Однако это обеспечивает более высокую скорость наплавки из-за большого количества железного порошка – эти электроды можно использовать только при сварке в горизонтальном и горизонтальном положении.
При добавлении других металлических порошков, таких как молибденовый порошок, никелевый порошок или хромовый порошок, в двух указанных выше типах покрытий становится возможным также влиять на химический состав металла сварного шва (в остальном состав металла сварного шва в значительной степени зависит по составу жилы провода).
При добавлении металлических порошков после EXXXX необходимо добавить дополнительную букву, чтобы указать содержание этих добавок. Этот суффикс отделяется от основного обозначения знаком «-».
Оксид железа-натрий (EXX20)
Эти электроды имеют две последние цифры в обозначении «20». Покрытие содержит высокий процент FeO2. Это приводит к образованию большого количества шлака на застывшем металле сварного шва.
Таким образом, отделка поверхности валика под этим шлаком превосходна.
Несмотря на то, что это покрытие обеспечивает высокую скорость наплавки из-за большого количества Fe, дугу немного трудно контролировать. Кроме того, электрод можно использовать только в горизонтальном положении. Разбрызгивание низкое, а проникновение умеренное. Электрод можно использовать со всеми тремя токами, то есть – DCSP, DCRP и AC.
Железо-окись-железный порошок (EXX27)
Это покрытие похоже на железо-оксидно-натриевое покрытие, за исключением того, что железный порошок добавляется в большом количестве. Это значительно увеличивает скорость осаждения металла. Эти электроды можно использовать со всеми тремя типами тока.
Комбинации
Может быть несколько других разновидностей, которые можно получить путем смешивания вышеуказанных типов покрытий. В зависимости от области применения композиция может быть адаптирована в соответствии с потребностями области применения. Требуемые свойства металла сварного шва сообщаются поставщику.
Затем поставщик должен подобрать правильное покрытие, отвечающее требованиям. Может быть несколько способов достижения одной и той же конечной композиции. Некоторые из них экономичны. Другие, не очень.
Поэтому точный состав покрытия является коммерческой тайной поставщика.
Скорость осаждения
В предыдущих параграфах мы видели, что добавление железного порошка во флюсовое покрытие увеличивает скорость осаждения металла. Процентное содержание железного порошка во флюсовом покрытии варьируется от поставщика к поставщику. Процент рассчитывается по следующей формуле. В США процент рассчитывается по этой формуле.
В США этот процент сохраняется от 10% до 50%. Эти проценты связаны с требованиями спецификаций Американского общества сварщиков (AWS).
В Европе % железного порошка в покрытиях электродов рассчитывается иначе. Используется следующая формула.
Если половина веса наплавленного металла приходится на железный порошок в флюсовой оболочке, а половина — на сердечник, приведенная выше формула дает 200%-ный железный порошок.
