Вид покрытия электродов: Виды покрытий электродов | Сварочные материалы и оборудование

Электроды с покрытиями смешанного вида

ЭЛЕКТРОДЫ С ПОКРЫТИЕМ СМЕШАННОГО ВИДА  [c.47]

По видам покрытий электроды подразделяются на следующие виды с кислым покрытием — индекс А с основным покрытием — индекс Б с целлюлозным покрытием — индекс Ц с рутиловым покрытием — индекс Р с покрытием смешанного вида — соответствующее двойное условное обозначение с прочими видами покрытий — индекс П. Если покрытие содержит железный порошок в количестве более 20%, к обозначению вида покрытия добавляют букву Ж.  [c.103]

По виду покрытия электроды подразделяются с кислым покрытием — А с основным покрытием — Б с целлюлозным покрытием — Ц с рутиловым покрытием — Р с покрытием смешанного вида — с двойным обозначением с прочими видами покрытий — П.  [c.40]

Из-за перечисленных недостатков в настоящее время производство электродов с кислым покрытием прекращено. Взамен таких электродов разработаны и широко внедрены в производство электроды с рутиловым покрытием. Кислые покрытия находят применение в комбинации с другими видами покрытий (покрытия смешанного вида).  

[c.103]

По виду покрытия электроды классифицируются с кислым покрытием А основным Б , целлюлозным Ц рутиловым Р смешанного вида — соответствующее двойное обозначение, прочими видами покрытий П. Если покрытие содержит железный порошок в количестве более 20%, к Обозначению вида покрытия добавляют букву Ж-  [c.50]

Для сварки низкоуглеродистых сталей применяют электроды типов Э42, Э46 с различными видами покрытий (рутиловое, целлюлозное, кислое, смешанное). Выбор типа и марки электродов должен обеспечивать равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварных швах. Примеры марок электродов МР-3, ОЗС-4, ОЗС-б, АНО-3, АНО-4, ОММ-5, ОМА-2, ЦМ-7…  [c.127]

К электродам с покрытиями смешанного вида относят электроды с кисло-целлюлозным (АЦ), рутилово-основным (РБ) — ру-тилово-карбонатным или карбонатно-рутиловым, кисло-рутило-вым (АР), рутилово-целлюлозным (РЦ) и другими видами покрытий. К электродам с кисло-целлюлозным покрытием причисляют электроды марки ОМА-2, предназначенные для сварки тонколистовых конструкций (толщиной 1…3 мм) из углеродистых и низколегированных сталей постоянным и переменным током. К электродам с кисло-рутиловым (ильменитовым) покрытием относят электроды марок ОММ-5, АНО-6, АН0-6М, АНО-17 и др. Они содержат в покрытии ильменит (FeO Ti02) и предназначены для сварки конструкций из углеродистых сталей во всех пространственных положениях постоянным и переменным током.  

[c.64]

Различают электроды А — с кислым покрытием Б — основным покрытием Ц — целлюлозным покрытием Р — рутило-вым покрытием П — покрытием прочего вида. При наличии покрытия смешанного вида используют соответствующее двойное обозначение. Если в покрытии содержится более 20 % железного порошка, то к обозначению вида покрытия добавляют букву Ж .  

[c.61]

По видам покрытия электроды подразделяют с кислым покрытием — условное обозначение А с рутило-вым — Р с целлюлозным — Ц с основным — Б с покрытием смешанного типа — двойное обозначение (например, АЦ) с прочими видами покрытий — П.  [c.122]

Электроды с ильменитовым покрытием смешанного кислорутилового вида АР  [c.85]

Защита металла шва от воздуха при дуговой сварке. При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов требуется защита сварочной ванны от действия газов воздуха (кислорода, азота, водорода), с тем чтобы они не проникали в жидкий металл и не ухудшали качество металла шва. Поэтому при сварке защищают зону дуг и (нагреваемьгй электрод, саму дугу и сварочную ванну). По способу за-щитьг металла от воздуха дуговая сварка разделяется на следующие виды сварка покрытыми электродами, порошковой проволокой, в защитном газе, под флюсом, самозащитной проволокой и со смешанной защитой.  

[c.7]

---

Виды покрытий электродов

При проведении сварки металлических изделий используются электроды, правильный выбор которых непосредственно влияет на качество выполненного соединения. Для каждой из разновидностей металлических сплавов необходимо выбирать такие наплавочные материалы, которые своим покрытием и основным составом соответствуют характеристикам свариваемых изделий. Это и позволит обеспечить необходимую прочность, долговечность и качество проводимой сварки.

При выборе электродов вам также необходимо учитывать наличие обмазки и ее характеристики. Такое покрытие непосредственно влияет на долговечность и беспроблемность последующей эксплуатации соединенных сваркой элементов. Обмазка электрода позволяет защитить сварочную ванну от отрицательного воздействия внешних факторов. Обмазка также обеспечивает поддержание стабильной температуры сварочной дуги, что в свою очередь положительно сказывается на качестве соединения. Широко распространены сегодня специальные электроды с обмазками, которые позволяют выполнять сварку по ржавой поверхности без какого-либо ухудшения качества выполненного соединения.

Типы покрытий электродов

Распространенные на сегодняшний день разновидности покрытий электродов обладают уникальными свойствами и имеют свое собственное обозначение маркировки.

Электроды с кислым покрытием

Кислая обмазка. Такие электроды имеют в маркировке букву А. Основой такого покрытия является марганец, разнообразные оксиды железа, кремний и прочие элементы. Необходимо сказать, что основным недостатком использования таких электродов с кислой обмазкой является опасность появления на сварочном шве горячих трещин. Такие трещины значительно ухудшают качество полученного соединения, и зачастую приходится проводить сварку заново. Из преимуществ кислой обмазки электродов можем выделить высокую сопротивляемость появлению в шве воздушных каналов, а также возможность выполнения сварки ржавых заготовок и деталей с окалиной. Такой наплавочный материал с кислым покрытием получил широкое распространение при выполнении сварки дугой любой длины переменным и постоянным током.

Электроды с целлюлозным покрытием

Целлюлозное покрытие. Электроды с такой обмазкой обозначаются буквой Ц. Особенностью наплавочных стержней с целлюлозной обмазкой является содержание органических веществ, массовая доля которых в составе может составлять 50%. Из  таких органических веществ распространена целлюлоза, которая позволяет обеспечить равномерное образование сварного валика наплавляемого материала. Такие электроды отлично себя зарекомендовали при вертикальной сварке. Характеристики металла в сварном шве соответствуют стали в спокойном и полуспокойном состоянии. Необходимо лишь учитывать, что в таких сварочных электродах содержится большое количество водорода, который при работе со сталью может существенно ухудшить характеристики металла в области сварного шва.

Электроды с рутиловым покрытием

Рутиловые электроды имеют в маркировке букву Р. Как вы можете понять из названия, обмазка содержит большое количество рутила с небольшим вкраплением кислорода и кремния. Наличие таких дополнительных элементов позволяет существенно уменьшить вероятность образования горячих трещин в сварочном шве. Полученный наплавленный материал отличается повышенной ударной прочностью. Во время сварки при горении газовой дуги выделяется газ, который позволяет защитить сварочную ванну, путем образования на поверхности органических соединений и карбонатов. Отметим лишь, что при выполнении сварки в условиях повышенной влажности и воздействия углекислого газа может существенно ухудшиться качество соединения и появляться  признаки окисления. Поэтому проводить работы необходимо в условиях нормальной влажности и предварительно прокаливать заготовки.

Такие стержни чувствительны к изменениям режимов сварки и скачкам температуры в шве. В подобном случае даже при чистой поверхности и правильном выборе используемой разновидности наплавочного материала возможен брак соединения. Именно поэтому необходимо выдерживать условия проведения сварочных работ, что и позволит гарантировать качество соединения. Опытные сварщики рекомендуют первоначально прокалывать соединяемые материалы, что и позволит избежать проблем с окислением соединительного шва. Электроды с рутиловым покрытием могут использоваться в тех случаях, когда на поверхности соединяемых металлов заметны ярковыраженные следы ржавчины. Отметим, что благодаря легкости использования такие электроды с рутиловым покрытием пользуются популярностью при выполнении сварочных работ в быту.

Электроды с основным покрытием

Основное покрытие электродов. Такая обмазка имеет обозначение буквой Б. Предназначаются эти стержни для ручной дуговой сварки, и содержат в шлаковой основе различные минералы. Выполняя сварку такими электродами, следует помнить о том, что в процессе работы образуется большое количество шлаков. Минералы выделяют газ, защищающий раскаленный и остывающий сварной шов от воздействия окружающей среды. Из преимуществ такого основного покрытия можем отметить слабую насыщенность водородом, что позволяет исключить ухудшение характеристик стали и других металлов. В наплавленном материале отсутствует водород, который отрицательно сказывается на качестве выполненного соединения. Наплавленный металл не отличается склонностью к окислению, и имеет повышенную устойчивость к сероводородному растрескиванию. Электроды с основным покрытием благодаря своим отличным характеристикам могут использоваться для сварки трубопроводов.

Состав покрытия электрода

Химический состав распространенных покрытий сварочных электродов

• Рутиловое покрытие — рутил, органические компоненты и минералы.
• Целлюлозное — целлюлоза, мука, органические вещества.
• Основное покрытие — фтористый калий, карбонат кальция.
• Кислое — кремний, титан, окиси железа.

Толщина и диаметр покрытия электрода

Обмазка электродов вне зависимости от своего типа имеет уникальные свойства, которые проявляются в работе и в физических характеристиках полученных соединениях. Из таких уникальных свойств можно выделить следующее:

Температура горения обмазки не влияет на качество сварки, но при этом от данной характеристики зависит качество поджига дуги. Соответственно, чем ниже данная характеристика, тем лучше загорается дуга при начале сварки.

Толщина покрытия во многом зависит от диаметра стержня. В данном случае действует пропорциональное соотношение между толщиной материала электрода и толщиной слоя обмазки. Как правило, обмазка составляет 30% от общей толщины электрода.

Те или иные виды покрытия отличаются степенью впитываемости влаги. От данного показателя напрямую зависят подготовительные работы, которые необходимо провести перед началом сварки.

Важно. Имеющееся покрытие на электроде не должно осыпаться и иметь признаки механического повреждения. Выполнять сварку такими электродами с поврежденной обмазкой не рекомендуется.

Как наносится покрытие

Как уже было сказано выше, толщина покрытия непосредственно зависит от диаметра самого стержня. Для нанесения такого покрытия могут использоваться различные технологии. Нанесение обмазки выполняется при их изготовлении с помощью специального оборудования. Такое оборудование работает в полностью автоматическом режиме, что позволяет повысить качество нанесения покрытия на электроды. Твердые элементы в составе обмазки могут размалываться, и наноситься дополнительно на вязкую основу обмазки. Для обеспечения единой фракции таких твердых компонентов их просеивают через специальные фильтры, и лишь после этого выполняется их нанесение на поверхность наплавочного материала. В отдельных случаях при нанесении обмазки готовый состав предварительно обжигают, что позволяет удалить серу, которая может ухудшить качество сварного соединения. На последнем этапе нанесения покрытия станок окунает стержни в приготовленную смесь, и на выходе мы получаем равномерный слой обмазки.

Классификация покрытых сварочных электродов – Осварке.Нет

В производстве выпускается большое количество марок покрытых сварочных электродов, предназначенных для разных видов свариваемых материалов, всех пространственных положений, рода и полярности тока и т. д. Для более удобного выбора электрода и понимания отличий вводят следующую классификацию покрытых электродов.

Рис 1. Классификация покрытых электродов

По назначению сварочные электроды для ручной сварки разделяют:

У — для сварки конструкционных углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 60 кгс/мм²;
Л — для сварки конструкционных легированных сталей с пределом прочности при разрыве более 60 кгс/мм₂;
Н — для наплавки слоя со специальными свойствами;
Т — для сварки теплоустойчивых сталей;
В — для сварки высоколегированных, кислотостойких, жаростойких и других с особыми свойствами;

Электроды разделяют по типу к которому они принадлежат. Также отличают электроды по маркам. Одному типу могут соответствовать несколько или одна марка. Подробнее см. Каталог электродов

В зависимости от толщины покрытия электроды разделяют делят на:
М — электроды с тонким покрытием;
С — со средним покрытием;
Д — с толстым электродным покрытием;
Г — с особо толстым покрытием.

Электроды разделяют по требованиям к точности их изготовления, состоянию поверхности покрытия, сплошности сварного шва выполненных этими электродами, содержания в наплавленном металле серы и фосфора на группы 1, 2 и 3.

В зависимости от типа покрытия нанесенного на электрод их подразделяют:

А — с кислым покрытием;
Б — с основным покрытием;
Ц — с целлюлозным покрытием;
Р — с рутиловым покрытием;
П — покрытие другого вида.

Существуют электроды с несколькими видами покрытия одновременно. Такие виды покрытия обозначаются несколькими буквами. Букву Ж добавляют в конец обозначения покрытия если оно содержит в себе более 20% железного порошка.

По допустимым положениям для сварки и наплавки:
1 — для всех положений;
2 — для сварки во всех положениях кроме вертикального на спуск;
3 — для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;
4 — для нижнего и угловых швов в лодочку.

В зависимости от рода тока и применяемой полярности постоянного тока, а также по номинальному значения холостого хода источника питания (переменного частотой 50 Гц) электроды обозначаются в соответствии с табл. 1.

Таблица 1. Цифровое обозначение электрода по применяемому току и напряжению холостого хода источника питания.

Рекомендуемая полярность постоянного тока	Номинальное напряжение холостого хода источника питания переменного тока, В		Обозначения
	Номинальное	Предельные отклонения
Обратная	—	—	0
Любая	50	±5	1
Прямая			2
Обратная			3
Любая	70	±10	4
Прямая			5
Обратная			6
Любая	90	±5	7
Прямая			8
Обратная			9

Цифрой «0» обозначаются сварочные электроды для сварки только постоянным током на обратной полярности.

Условное обозначение согласно этой классификации и дополнительная информация указываются на упаковке электродов.

4.2 Типы покрытий и свойства электродов

Все покрытия должны удовлетворять следующим требо­ваниям :

обеспечивать стабильное горение дуги;

физические свойства шлаков, образующих 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.

Электрод, состоящий из электродного стержня и покрытия, при плавлении образует расплавленный металл и шлак. Шлак должен обладать определенными физическими и химическими свойствами.

К физическим свойствам шлака относят температуру плавле­ния, температурный интервал затвердевания, теплоемкость, теплосодержание, вязкость, способность растворять окислы, сульфиды и т. д., плотность, газопроницаемость и коэффициен­ты линейного и объемного расширения.

К химическим свойствам относят способность шлака рас­кислять расплавленный металл сварочной ванны, связывать окислы в легкоплавкие соединения, а также легировать расплавленный металл сварочной ванны.

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 всплывание из сварочной ванны. Температурный интервал затвердевания 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 виде. «Короткие» шлаки дают электроды с рутиловым и основным покрытием.

Достаточно хорошую отделимость шлаковой корки от поверхности металла получают при применении шлаков, имеющих коэффициент линейного расширения, отличающийся от коэффициента линейного расширения металла.

Органические соединения, используемые в покрытиях, — мука, крахмал, декстрин, целлюлоза, дают в основном только газовую защиту. В качестве шлакообразующих добавок исполь­зуют рутил, титановый концентрат, марганцовую руду, окислы марганца и железа чаще в виде руд (гематита, марганцовой руды), алюмосиликаты (гранит), полевой шпат, карбонаты (мрамор) и т. д.

Газовая защита обеспечивается за счет разложения органи­ческих составляющих и в результате образования углекислого газа при диссоциации мрамора (СаС0₃) в процессе нагрева. Име­ющиеся в покрытии ферросплавы связывают кислород, который отдают при нагревании шлакообразующие окислы, входящие в покрытие.

Газовая защита образуется в результате диссоциации органи­ческих веществ при температурах выше 200°С:

C_n(H₂O)_n-1 →(n – 1)CO + (n – 1)H₂ + C

и диссоциации карбонатов при температуре ~900 °С (при парци­альном давлении в газовой фазе Рсо₂ = 1МПа)

СаС0₃ →СаО+ СО₂

MgCO₃ → MgO + CO₂

а также последующей диссоциации CO₂

CO₂ →СО + ½ О₂

Процесс диссоциации происходит недалеко от торца электрода. Расчеты показывают, что при температуре 0°С и давлении 1 МПа диссоциация 1г органических соединений приводит к выделению примерно 1450 см³ СО + Н₂, а 1 г карбоната СаС0₃ — к выделению 340 см³ газов. В столбе дуги газы нагреваются до средней температуры 550 — 800°С; объем выделившихся при этих температурах газов составляет соответственно 1000—1400 см³ (при нагреве газа на 1°С его объем увеличивается на 1/273). При обычном составе электродных покрытий на каждый грамм металла электродного стержня выделяется 90— 120 см³ защитного газа (С0₂, Н₂), что обеспечивает достаточно надежное оттеснение воздуха от зоны сварки и попадание очень небольшого количества азота в металл шва (не свыше 0,02 — 0,03%).

Состав шлакообразующих может быть различным; это окислы СаО, Мg0, МnО, FеО, А1₂0₃, SiO₂, ТiO₂, Na₂O, галогены СаF₂ и др.

При изготовлении электродов для сварки алюминия и его сплавов ввиду его большого сродства к кислороду применять покрытия из окислов нельзя, так как металл будет разрушать эти окислы и интенсивно окисляться. В этих случаях покрытия практически полностью состоят из бескислородных соединений, хлоридов и фторидов (КС1, NаС1, КF и т. п.).

Существует следующая классификация типов электродных покрытий: рудно-кислое, основное, рутиловое, целлюлозное, смешанное, специальное.

1 Руднокислое покрытие (А) состоят из оксидов железа, марганца, титана, кремния. Они представляют собой шлаковую основу покрытия. При плавлении образуются шла­ки с ярко выраженными окислительными свойствами и зат­вердевающие в виде легко отделяющейся сотовой структуры. Газовую защиту обеспечивают небольшие добавки органичес­ких компонентов, например, целлюлозы. В качестве раскислителя и легирующего компонента используют ферромарганец. При плавлении кислых покрытий большая часть введен­ных в них ферросплавов окисляется рудами; легирование металла кремнием и марганцем идет по схеме кремнемарганцевосстановительного процесса; оно не позволяет легировать металл элемен­тами с большим сродством к кислороду. Образующиеся шлаки, обычно кислые, не содержат СаО и не очищают металл от фосфора. В наплавленном металле много растворенного кислорода и неме­таллических включений.

С энергетической точки зрения электроды с таким покрытием имеют ряд преимуществ: характеризуются достаточно высокой скоростью расплавления, обеспечивают сварку на форсированных режимах. Электроды с кислым покрытием, обладают высокой проплавляющей способностью. Они наиболее технологичны при сварке в нижнем положении, но могут применяться и для вы­полнения вертикальных и горизонтальных швов.

С металлургической точки зрения электродам с кислым покрытием присущ ряд существенных недостатков: металл шва имеет повышенное содержание кислорода, фосфора, серы и чувствителен к образованию холодных и горячих трещин, осо­бенно при сварке спокойных сталей. Электроды с руднокислым покрытием обеспечивают весьма посредственный уровень характеристик механических свойств металла шва, неблагопри­ятны по санитарно-гигиеническим показателям. Поэтому об­ласть их применения ограничена, и в настоящее время они заменены более совершенными.

2 Рутиловое покрытие (Р). В настоящее время электроды обще­го назначения выпускают в основном с рутиловым покрыти­ем. Они обладают высокими сварочно-технологическими свой­ствами, обеспечивающими получение швов с гладкими и плав­ными очертаниями во всех пространственных положениях, удовлетворительным для конструкций уровнем механических свойств металла шва, в состав покрытия можно вводить большое количество железного порошка для повышения коэф­фициента наплавки (“высокопроизводительные” электроды), хорошими санитарно-гигиеническими свойствами при их изго­товлении и при сварке. Покрытие рутиловых электродов со­держит до 45-50% рутила или ильменита. Кроме того, они содержат минеральные силикаты (слюду, полевой шпат, маршаллит), карбонаты (магнезит, мрамор), небольшие добавки органических компонентов (целлюлозу). В качестве легирую­щего и раскисляющего компонента используют ферро­марганец. При комплексном раскислении увеличивается склон­ность металла шва к порообразованию. Титаносиликатные шлаки обладают более слабой окислительной способностью, чем кислые шлаки – силикаты, характерные для кислого и окис­лительного покрытий. Поэтому металл шва при сварке элект­родами с рутиловым покрытием в меньшей степени загрязнен эндогенными неметаллическими включениями, что в основном и предопределяет его более высокие вязкопластические свой­ства.

3 Основное покрытие (Б) обычно базируется на карбонате каль­ция и плавиковом шпате (реже других фторидных соединениях). В состав покрытия вводят также минеральные силика­ты (кварц, гранит и т.д.) и несколько раскислителей одно­временно (ферромарганец, ферросилиций и ферротитан, реже вместо ферротитана применяют алюминиевый порошок). С ме­таллургической точки зрения, образующийся шлак, содержащий оксиды кальция, кремния, железа, алюминия, носит ярко вы­раженный основной характер, что отличает его от ранее рас­смотренных шлаковых систем. Шлак состоит из темных столб­чатых кристаллитов CaSiO₃ на фоне силикатной матрицы и светлой дендритной сетки Fe₂O₃ 2CaO₃, имеет плотное стро­ение, коричневый или темно-коричневый цвет и блестящую стекловидную поверхность. Его отделимость хуже, чем титаносодержащих шлаков рутиловых и целлюлозных электродов.

Сварку электродами с основным покрытием осуществляют на постоянном токе обратной полярности. Для сварки пере­менным током необходимы специальные меры: дополнительное введение в состав покрытия ионизаторов, применение электро­дов со специальным двухслойным покрытием и т.д. Основной шлак, как правило, пригоден для сварки во всех пространст­венных положениях, однако для обеспечения сварки сверху вниз ему необходимо придать специальные физические свойст­ва. Технологичность основного покрытия при сварке корнево­го слоя шва обычно хуже, чем целлюлозного.

Диссоциация карбонатов основного покрытия обеспечивает интенсивную газовую защиту расплавленного металла, а ос­новной шлак – десульфурацию металла. Физические свойства основного шлака определяют достаточно полное интенсивное удаление из металла шва неметаллических включений. Рас­кисление и модифицирование металла шва происходит благода­ря использованию активных раскислителей. Малое содержание оксидных включений в металле шва в сочетании с благоприят­ным составом сульфидных фаз обусловливает высокие вязко-пластические свойства металла шва и хорошую сопротивляе­мость образованию горячих трещин. На базе основных покры­тий выпускают “низководородистые” электроды, обладающие малой чувствительностью к образованию холодных трещин.

К недостаткам основного покрытия электродов следует от­нести: низкую технологичность при сварке переменным то­ком; трудности при изготовлении, в частности, необходимо применение особых добавок, пластифицирующих обмазочную массу; чувствительность к порообразованию при увлажнении покрытия и наличии влаги, окалины или ржавчины на свари­ваемых кромках. В связи с высокой степенью раскисления сварочная ванна адсорбирует водород в значительно большем количестве, чем кипящая. Поэтому необходимо строго ограничивать содержание влаги в электродном покрытии путем вы­сокотемпературной прокалки их на заводе-изготовителе, пов­торной прокалки перед сваркой, хранением непосредственно перед сваркой в специальных термопеналах и т. д.

Основное покрытие используется для электродов специального назначения: высокопрочных, хла­достойких, теплоустойчивых, жаропрочных, коррозионно-стой­ких и т.д.

4 Целлюлозное покрытие (Ц). При введении в рутилосиликатное покрытие 30-40% целлюлозы электроды приобретают ярко вы­раженные газозащитные свойства. Покрытие электродов иног­да содержит ряд специальных компонентов, например асбест. Раскисление сварочной ванны осуществляется с помощью фер­ромарганца. Введение активных раскислителей (ферротитана и особенно ферросилиция) увеличивало бы чувствительность ме­талла шва к образованию пор. Уровень механических свойств металла шва примерно такой же, как и при сварке электрода­ми с рутиловым покрытием. Количество образующегося сва­рочного шлака невелико, он легко отделяется даже при свар­ке многослойных швов в достаточно глубокие разделки. Вы­сокое содержание водорода в атмосфере дуги определяет по­вышенное напряжение в приэлектродных областях.

Электроды с целлюлозным покрытием характеризуются вы­сокой проплавляющей способностью и значительной скоростью расплавления. Они обеспечивают сварку во всех пространст­венных положениях, в том числе сварку сверху вниз, с высо­кой линейной скоростью – до 25 м/ч. Сварка корневого слоя шва осуществляется опиранием торца электрода на сваривае­мые кромки с формированием с обратной стороны шва плав­ного валика. Поэтому при сварке отпадает необходимость подварки швов изнутри и обеспечивается наиболее благоприятная, с точки зрения работоспособности, форма зоны проплавления сварных соединений. Электроды с покрытием этого вида наи­более широко применяют для сварки стыков магистральных трубопроводов.

К недостаткам следует отнести повышенные потери элект­родного металла на разбрызгивание, образование узких трещиноподобных подрезов по свариваемым кромкам (для устра­нения которых корневой шов обрабатывают абразивными дис­ками), грубочешуйчатую поверхность швов, высокий уровень содержания в металле шва диффузионно-подвижного водорода. Для предотвращения влияния водорода при наличии мартенси­та в зоне термического влияния на образование холодных трещин перед сваркой электродами с целлюлозным покрытием осуществляют подогрев кромок до 100-200°С. После сварки корневого слоя выполняют «горячий проход» (второй слой на­носят, пока первый не охладился ниже 100^оС), температуру между слоями поддерживают на уровне 60-80^оС. Технологи­ческая особенность электродов с рассматриваемыми покры­тиями, объединяющая их с рутиловыми, – необходимость пре­дотвращения излишне низкой влажности во избежание образования пор (для целлюлозного по­крытия содержание влаги находится в пределах 1,5-5,0%).

5 Смешанное покрытие. Кроме перечисленных типов покрытий существуют рутилокарбонатные, карбонатно-рутиловые и рутилокарбонатнофтористые покрытия. Электроды с такими покрытиями появились в результате по­пыток объединить преимущества рутиловых и основных покрытий. В результате несколько повышаются вязкопластические свойства металла в сравнении со сваркой электродами с чис­то рутиловым покрытием (рутилокарбонатное покрытие) или улучшаются физические свойства основных шлаков при одно­временном снижении чувствительности к порообразованию ме­талла шва (карбоната-рутиловое покрытие).

К специальным электродным покрытиям относятся, в частности, так называемые “гидрофобные” покрытия. Необходи­мость в таких покрытиях определяется большим объемом сва­рочных работ, выполняемых в особых условиях (при повышен­ной влажности окружающего воздуха, под водой, например, при сварке и ремонте оснований платформ для добычи нефти и газа в открытом море или при ремонте морских трубопро­водов и т.д.). Существует два основных пути создания гидро­фобных покрытий:

– добавка в обычное связующее электродных покрытий (жид­кое стекло) гидрофобных полимеров (до 10% специальных кремнийорганических соединений, синтетических смол, лаков и т.д.). Введение полимеров позволяет в процессе полимериза­ции в смеси с отвердителем (рудоминеральными компонента­ми покрытия) получать гидрофобную смолу сложного состава, заполняющую поры между частицами покрытия и перекрываю­щую пути проникновения влаги во внутренние слои покрытия;

– замена силикатного связующего полимеризующимся орга­ническим, обладающим целым, рядом специальных физико-хи­мических свойств (необходимой вязкостью; адгезией к метал­лу; пластифицирующей способностью; подходящим режимом от­верждения и т.д.).

При использовании в качестве связующих полимеров уда­ется в несколько раз снизить содержание влаги в электрод­ном покрытии и сохранить необходимую механическую проч­ность при работе во влажной атмосфере и под водой.

Покрытия, наносимые на стержни слоем 0,8—1,5 мм на сторону, отно­сятся к виду С или Д. Коэффициент массы покрытия электродов этого вида k = 0,3…0,45, а для покрытия типа тонкого (М) только 0,1. Покрытия кислого типа обеспечивают наплавленному металлу прочность и пластичность, соответствующую электродам типа Э42. Электроды, дающие наплавленный металл по­вышенной пластичности, могут быть получены только при основном покрытии.

Типу Э38 соответствуют электроды с тонким стабилизирую­щим, чаще всего меловым покрытием. Коэффициент массы такого покрытия 0,03—0,05. Оно практически не защищает металл от воздействия воздуха и предназначено только для стабилизации дуги (прежде всего при переменном токе). Вследствие низких механических свойств металла шва, недостаточно стабильного горения дуги (по сравнению с толстопокрытыми электродами) и невысокой производительности электроды с меловым покрытием применяют очень редко.

На основе электродов с особо толстым покрытием (Г) раз­работаны электроды для специальных целей.

В покрытие электродов для сварки глубоким проплавле­нием вводят повышенное количество органического вещества — целлюлозы (до 30%), рутила, карбонатов и железа. Покрытие наносят слоем повышенной толщины (коэффициент массы покры­тия 0,8—1). В результате этого при сварке на торце электрода образуется глубокая втулка из нерасплавившегося покрытия, что способствует направленному мощному потоку газов, выделяющихся в большом количестве при разложении органических веществ, а это обеспечивает оттеснение жидкого металла из-под дуги и более глубокое проплавление основного металла.

Введение в покрытие железного порошка до 20% (покрытие с индексом Ж) улучшает технологические свойства электродов (стабильность дуги, равномерность расплавления покрытия и др.). При содержании порошка до 60% повышается производитель­ность сварки, так как в шов вводится дополнительный металл. Коэффициент массы покрытий таких электродов составляет k = 1,2…1,8.

Для сварки лежачим и наклонным электродом применяют удлиненные электроды (до 2 м) диаметром до 8 мм. Покры­тие этих электродов обычно также имеет повышенную тол­щину.

Одному и тому же типу электрода могут соответствовать электроды с покрытиями различного вида и различным составом стержня. Покрытия одного вида могут иметь различный состав.

Конкретный состав покрытия и стержня в данном электроде определяет так называемая марка электрода. Обозначения марок часто содержат начальные буквы названия организации, в кото­рой были разработаны электроды, и порядковый номер.

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.

5 типов электродов, которые должен знать каждый сварщик

Понятие флюс во многих видах сварочного производства – ключевое, потому как при сгорании он продуцирует появление газовой атмосферы, которая обеспечивает требуемую защиту сварочной ванны. В ЭШС флюс по спец.каналу подается в зону сварки и имеет вид сыпучего порошкообразного вещества, в РДС на электрод наносится обмазка в качестве наружного покрытия, а в приобретающей в последние годы все большую популярность полуавтоматической сварке он помещен внутрь проволоки (FCAW), которая выглядит, как трубка с сердечником из порошка.

Какие главные задачи положены на флюсовую защиту во время сварки?
• Удаление вредоносных элементов из металла сварочной ванны
• С ее помощью образуется шлак, который всплывает наверх и впоследствии легко удаляется шлакоотбойным молотком
• Она препятствует негативному влиянию кислорода и защищает как деталь, так и присадку
• С помощью флюса можно производить улучшение при помощи дополнительного легирования.

Сварочные электроды нужно оберегать от любого мех.воздействия, так как даже слабый удар или неаккуратное обращение может привести к повреждению покрытия, что в свою очередь провоцирует появление дефектов в сварном шве: поры или пористость, подрезы, непровар и т.д. Далее приведены типы обмазок, которые обычно применяют в бытовых/коммерческих/промышленных сварочных операциях.

Целлюлозные электроды

Целлюлозная обмазка, которую получают из различной органики (в 90% случаев древесная мука), позволяет получать тонкий электрод, с помощью которого довольно легко выгоняется шлак. При сгорании целлюлоза выделяет водород и углекислоту (СО2), которая и выступает в роли защитной атмосферы. Сварочный ток – DC, однако, при добавлении некоторых стабилизирующих добавок в покрытие электроды можно жечь и при AC токе.
Применяются для позиционной сварки, особенно хороши при прохождении вертикальных швов.

Рутиловые электроды

Как известно, рутил – это минерал, представляющий собой диоксид титана ТiO2 и содержащий примеси Fe и другие: олово, ниобий, танатал. ТiO2 дает кислый шлак и защищает от наводораживания, образования оксидов азота и графитизации углерода. Все это дает возможность кристаллизовать прочные швы с высокими мех.свойствами. Добавление в незначительном количестве целлюлозы в покрытие позволяет увеличить количество газа, что также может положительно сказываться на КПД труда.

 «Кислый» электрод

Такой тип обмазки содержит оксиды железа и марганца, силикаты, которые образуют кислый шлак. Такими электродами работают как на токе АС/DC. Однако, сварочная ванна все еще недостаточно защищена от влияния кислорода, что может привести к формированию швов с низкими мех. показателями. Добавление раскислителей позволяет улучшить жидкотекучесть и способствует выводу шлака.
Также применяются для позиционной сварки.

Базовые электроды

Обмазка содержит СаСО3 и MgCO3, фториды кальция и др. минералы. Эти электроды необходимо хранить только в сухих проветриваемых помещениях или в плотно запечатанной полиэтиленовой упаковке. Перед применением рекомендуется сушка в электропечи или прокалка. Образуют основной шлак и прочные швы. Применяются для особоответственных конструкций, испытывающих большие нагрузки или температурное воздействие ( резкий нагрев, охлаждение). Газовый щит состоит в основном из углекислоты с малым содержанием Н и О2. Получают швы не склонные к водородному разрушению, что делает эти электроды пригодными для сварки высокопрочных, слаболегированных и углеродистых сталей с содержанием С до 0,3%.

Электрод из порошкового железа

Содержит в своем покрытии до 50% Fe, что позволяет улучшить эффективность сварки и лучше управляться с шлаком

Покрытие электродов: основное, рутиловое, кислое, целлюлозное

Электрод, предназначенный для соединения отдельных деталей, в большинстве случаев, представляет собой стержень из металла, который снаружи защищен специальным покрытием. Оно также известно под названием обмазка.

Покрытие электродов осуществляет функцию преграды между зоной сварки и воздухом, что исключает возникновение окислительного процесса. Обмазка применяется для электродов, предназначенных для соединения изделий из различных материалов, но имеет некоторые различия в зависимости от типов этих расходных элементов.

Назначение покрытия

Все виды электродов делятся на неметаллические, к которым относятся графитовые и угольные, и металлические. В свою очередь электроды, изготовленные из металла, разделяются на неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящимся электродам покрытие не требуется, зато плавящиеся элементы нуждаются в защите. Эту функцию осуществляет специальная обмазка металлического внутреннего стержня, состоящая из нескольких компонентов.

Электроды с покрытием способствую образованию прочного, качественного шва без трещин и пор. Во время сварочного процесса образует оболочка из шлака, которая осуществляет защиту от негативного внешнего влияния. Она увеличивает время остывания соединения, благодаря чему из шва успевают выходить все посторонние включения, снижающие его качество.

Сварка покрытыми электродами обеспечивает стабильность горения дуги и простоту ее зажигания. Благодаря содержанию в обмазке ферросплавов из сварочной ванны происходит удаление кислорода – главного виновника образования пор в месте соединения.

Покрытие позволяет формировать облачко, состоящее из угарного и других газов. Оно осуществляет предохранение от окисления атмосферным воздухом. Насыщение расплава легирующими элементами улучшает качество соединения. Следствием удаления из расплава кислорода является процесс раскисления, что обеспечивается находящимися в обмазке таких веществ, как алюминий, титан, молибден, хром, марганец, графит. Эти компоненты более активно, чем кислород взаимодействуют с кислородом, связывая его.

Для придания соединению пластичности в обмазку добавляют бентонит и каолин. Для некоторых видов электродов в обмазку добавляют железный порошок, чтобы увеличить коэффициент наплавки.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами обеспечивает получение надежного и долговечного соединения металлических изделий.

Размеры покрытия

При осуществлении различных сварочных работ большую роль играет правильный выбор электродов. Чем большую толщину имеет свариваемое изделие, тем большим диаметром должен обладать электрод. В зависимости от этого выставляется величина тока на оборудовании.

Дуговая сварка покрытыми электродами требует грамотный выбор этих расходных элементов. При выборе электродов следует подвергать анализу величину размеров покрытия на нем. Каждое значение диаметра требует конкретную толщину покрытия. Обмазка наносится на определенной длине стержня.

Градация этого габарита, определенная в ГОСТе 9466-75, начинается с тонких, и заканчивается особо толстыми. Между ними находятся средние и толстые. Покрытия, имеющие статус тонких, обозначаются как «М», средние как «С». Толстые имеют обозначение «Д», а особо толстые носят обозначение «Г».
Эти буквы являются частью общего обозначения электродов с покрытием.

Для электродов, считающихся наиболее качественными, толщина обмазки находится в диапазоне от 0,5 до 2,5 миллиметров. У электродов с маленьким диаметром этот размер не превышает 0,3 миллиметра. Масса покрытия составляет примерно половину от значения общего веса расходного элемента.

Обмазкой, представляющей собой твердое пористое вещество, покрывают практически весь стержень, за исключением небольшого участка на его краю, размером приблизительно 20-30 миллиметров. Этот участок оставляют для того, чтобы поместить электрод в специальный держатель для его фиксации, что приводит к удобству работы с ним.

Виды покрытия

Виды покрытия электродов разделяются на некоторое количество групп, каждая из которых имеет свое обозначение. Типы покрытия электродов разделяются на:

• основное, обозначаемое как «Б», белого или бежевого цвета;
• кислое, обозначаемое «А», серого цвета;
• целлюлозное, имеющее обозначение «Ц», светло-серое с коричневатым оттенком;
• рутиловое, имеющее обозначение «Р», различных цветов, таких как серый, синий, зеленый, красноватый.

Также существуют покрытия смешанного типа, что отражается в их обозначении. Так, например, сочетание букв РЦ следует расшифровывать как рутилово-целлюлозное, а «РА» соответственно как рутилово-кислое. Буква «П» – обозначение других видов покрытий. Такая градация определяется наличием химических элементов, входящих в состав покрытия. Выбор покрытия следует осуществлять в зависимости от металлов, подвергаемых соединению.

Основное

Основное покрытие электродов содержит в основной массе карбонаты кальция и магния. Для того, чтобы произошло разбавление шлаковой корки в обмазку добавляют особый элемент в виде плавикового шпата. Это несколько ухудшает возможность работы при использовании переменного тока, поэтому электроды с основным покрытием рекомендуется использовать при работе с током постоянной величины.

Отличие этого вида покрытия состоит в том, что в образующейся газовой среде отсутствует водород, который может привести к образованию трещин холодного вида. Шов при использовании электродов с основным покрытием получается повышенной пластичности.

Большим преимуществом является возможность выполнения сварки при всех положениях, однако, следует учитывать, что шов вследствие значительной вязкости будет несколько выпуклым и не совсем эстетичным.

Кислое

Электроды с кислым покрытием обладают обмазкой, содержащей железную и марганцевую руды. Это способствует выделению на место сварки значительного количества кислорода. Результатом является повышение температуры и одновременно снижение поверхностного натяжения, что придает ему текучесть.

Увеличивается скорость сварочного процесса, но возникает опасность возникновения подрезов. Кислые электроды несут с собой некоторую опасность, поскольку в их покрытии содержатся оксиды марганца, обладающие токсичностью. Существуют марки электродов с кислым покрытием, однако более предпочтительными являются электроды с рутилово-кислым покрытием.

Целлюлозное

Соответственно названию основной элемент этого вида покрытия – целлюлоза. Также туда входят органические вещества в виде смол. Особенностью является то, что при сгорании в сварной дуге образуется значительное количество защитного газа. При этом шлака, наоборот, образуется мало.

Электроды с целлюлозным покрытием имеют некоторый недостаток, заключающийся в том, что при сварке появляются раскаленные брызги металла. Кроме того, металл шва имеет низкую пластичность. Это обусловлено наличием немалого количества водорода, выделяющегося при горении органических веществ.

Существующие марки электродов с целлюлозным покрытием характерны высокой скоростью осуществления сварочного процесса. К их достоинствам является возможность сварки во всех положениях, даже такому, при котором движение электрода происходит сверху вниз, что не под силу большинству электродов. Недостатками являются большое разбрызгивание горячего металла, образование подрезов на кромках, грубая поверхность получаемого шва.

Рутиловое

Такое покрытие содержит такой элемент, как природный концентрат рутил. Добавками являются полевой шпат, магнезит. Двуокись титана гарантирует легкое разжигание дуги. Брызг образуется немного.

Электроды обладают хорошими технологическими характеристиками. Вредность работы с ними менее, чем с другими электродами. Еще одно достоинство состоит в том, что зажигание дуги может происходить без непосредственного контакта электрода с поверхностью детали, поскольку пленка, образуемая в кратере, играет роль проводника. Особое значение это имеет, когда сваривание осуществляется короткими стежками.

Электродами можно осуществлять соединение даже загрунтованных поверхностей и шов при этом не будет уступать по прочности и надежности. Дуга обладает стабильностью, имеется возможность использования любого вида тока. Практически отсутствуют брызги раскаленного металла. Шов получается свободным от пор.

Интересное видео

Покрытие электродов | Пензенский завод сварочных электродов

Покрытие электродов должно обеспечивать следующие функции:

• устойчивое горение дуги;
• защиту расплавленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха;
• раскисление образующихся в металле шва оксидов и удаление невосстанавливаемых оксидов в шлак;
• изменение состава наплавленного металла вводом в него легирующих примесей;
• удаление серы и фосфора из расплавленного металла шва;
• образование шлаковой корки над металлом шва, замедляя его охлаждение и тем самым способствуя выходу газов и неметаллических включений на поверхность металла шва.

Для выполнения перечисленных выше функций электродное покрытие должно содержать следующие компоненты.\r\n

• Ионизирующие вещества для снижения эффективного потенциала ионизации — это обеспечивает стабильное горение дуги. В качестве ионизирующих компонентов в покрытие вводят мел, мрамор, поташ, полевой шпат и т. п.
• Газообразующие вещества, которые при сварке разлагаются или сгорают, выделяя большое количество газов, создающих в зоне дуги газовую оболочку, которая предохраняет металл шва от воздействия атмосферного кислорода и азота. В качестве газообразующих компонентов в покрытие вводят крахмал, древесную муку, целлюлозу и т. п.
• Раскисляющие вещества вступают в реакцию с оксидами железа и поэтому восстанавливают металл шва. В качестве раскислителей применяются ферросплавы, алюминий, графит и т. п.
• Шлакообразующие вещества создают шлаковую защиту расплавленного металла шва, а также капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток. Кроме того, шлаки активно участвуют в металлургических процессах при сварке и способствуют получению качественного шва. В качестве шлакообразующих веществ применяется полевой шпат (K2O Al2O3 6SiO2), кварц (SiO2), мрамор, рутил, марганцевая руда и т. п.
• Легирующие вещества в процессе сварки переходят из покрытия в металл шва и легируют его для придания тех или иных физико-механических свойств. В качестве легирующих веществ применяется ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферротитан. Значительно реже применяют различные оксиды металлов (меди, хрома и т. п.).
• Связывающие вещества являются основой для получения вязкой пасты из компонентов покрытия, а также для связывания пасты со стержнем электрода и придания определенной прочности после высыхания покрытия, В качестве связывающего вещества применяется в основном жидкое стекло.

ЭЛЕКТРОДЫ С КИСЛЫМ ПОКРЫТИЕМ

Основу этого вида покрытия составляют оксиды железа, марганца и кремния. При плавлении покрытия выделяется кислород, способный окислять металл сварочной ванны и легирующие компоненты. Для ослабления действия кислорода в покрытие вводят раскислители в виде ферросплавов. Защитные газы образуются за счет сгорания органических составляющих.

Металл шва, выполненный электродами с кислым покрытием, имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин и содержит мало легирующих добавок, из-за чего его вязкость и пластичность не высоки.

Электроды с кислым покрытием предназначены для сварки неответственных конструкций из низкоуглеродистой стали. При сварке этими электродами выделяется много вредных примесей.

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

Основным компонентом рутиловых покрытий является минерал рутил, состоящий в основном из двуокиси титана (ТЮ2). Кроме того, рутиловые покрытия содержат различные алюмосиликаты (полевой шпат, каолин и др.) или карбонаты (мрамор, магнезит). В качестве раскислителя и легирующего компонента применяется ферромарганец. Газозащитными составляющими в рутиловых покрытиях служат органические материалы и карбонаты. Титанистый шлак обладает достаточной жидкотекучестью, что обеспечивает хороший контакт между ним и металлом и качественное формирование шва. Шлак после остывания легко удаляется.

Рутиловые электроды не склонны к образованию пор в швах при сварке сталей, имеющих на поверхности окалину и ржавчину, не чувствительны к изменениям длины дуги. Рутиловые электроды позволяют производить сварку по грунтовочным покрытиям толщиной 20-25 мкм без образования пор в швах и без снижения механических свойств металла шва. Поры в швах появляются при сварке на повышенных режимах угловых швов с зазорами, а также при сварке тонкого металла электродами большого диаметра.

Основными окислителями в рутиловых покрытиях являются пары воды и углекислый газ. Значительное снижение водорода в шве и наименьшая склонность к образованию пор достигаются при определенной гарантированной влажности покрытий. Отсыревшие электроды необходимо просушивать при температуре 200 °С в течение 1 часа. Пористость шва может проявиться и при значительном превышении температуры сушки электродов.

По сварочно-технологическим свойствам рутиловые электроды значительно превосходят электроды с покрытием основного вида. Они обеспечивают хорошую стабильность горения дуги при сварке на переменном и постоянном токе, имеют низкий коэффициент разбрызгивания металла, обладают легкой отделимостью шлаковой корки. Ими легче выполнять сварку при вертикальном и потолочном положениях шва. Это объясняется тем, что образующиеся при плавлении покрытий титанаты обладают высокой способностью к коагуляции и быстро всплывают на поверхность сварочной ванны. Кроме этого, вязкость шлака резко возрастает при снижении температуры.

Важным преимуществом рутиловых электродов является легкость зажигания дуги и малая склонность к образованию пор в кратерах. Электроды с рутиловым покрытием значительно превосходят электроды с основным покрытием по формированию шва и плавности перехода от шва к основному металлу. Стойкость против образования горячих трещин металла шва несколько больше, чем выполненного электродами с кислым покрытием. Для повышения производительности в некоторые покрытия добавляют до 50% порошка железа, при этом производительность и возможность сварки в различных пространственных положениях зависят от толщины покрытия и содержания в нем железного порошка. Электроды со средним покрытии (коэффициент массы 35-45%) при содержании до 20% железного порошка пригодны для сварки в любых пространственных положениях шва, при этом коэффициент наплавки составляет 8-9 г/А ч.

Электроды с толстым покрытием (коэффициент массы 50-65%) и при содержании до 30-35% железного порошка имеют повышенную производительность (коэффициент наплавки до 12 г/А ч) и пригодны для сварки в любых пространственных положениях сварного шва, но наиболее эффективны при сварке конструкций с протяженными швами в нижнем положении. Электроды с особо толстым покрытием (коэффициент массы 90-160%) и при содержании до 50-60% железного порошка относятся к высокопроизводительным (коэффициент наплавки до 18 г/А ч) и пригодны для сварки только в нижнем положении протяженных швов. Наряду с этим большое количество железного порошка в покрытии рутиловых электродов снижает содержание углерода в шве, уменьшает неоднородность распределения серы по границам кристаллитов и внутри них, значительно повышает стойкость металла шва против образования горячих трещин.

Электроды с рутиловым покрытием, образуя при сгорании небольшое количество аэрозолей, содержащих оксиды марганца, имеют хорошие гигиенические показатели. Область применения рутиловых электродов — сварка конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей в строительстве и машиностроении, но их не следует применять для сварки конструкций, работающих при высоких температурах, вследствие повышенной чувствительности сварных швов к деформационному старению и низкой длительной пластичности. Кроме этого, в условиях ползучести сварные швы, выполненные рутиловыми электродами, имеют повышенную склонность к растрескиванию.

 

ЭЛЕКТРОДЫ С ОСНОВНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Покрытие этого типа составлено на основе плавикового шпата (CaF2) и карбонатов кальция и магния (мрамор, магнезит и доломит). При высокой температуре дуги карбонаты диссоциируют с образованием окислов кальция, магния, окиси и двуокиси углерода. Это обеспечивает высокий коэффициент основности образующихся шлаков и создает безводородную газозащитную среду. Кроме того, наличие в покрытиях фтористого кальция придает им способность обезводораживать металл, что достигается связыванием водорода в термически стойкие соединения:

CaF2+h30 <-> CaO+2HF\r\n2CaF2+3Si02 <-> 2CaSi03+SiF4\r\nSiF4+3H <-> SiF+3HF

Отсутствие в основных покрытиях органических материалов и связанного с этим выделения водорода при их диссоциации, а также связывание водорода и паров воды в термически устойчивый фтористый водород, который легко улетучивается, обеспечивает минимальное содержание водорода в наплавленном металле. Поэтому электроды с основным покрытием часто называют низководородными электродами.

Низкое содержание водорода в наплавленном металле делает электроды с основным покрытием незаменимыми при сварке закаливающихся сталей, склонных к образованию холодных трещин вследствие водородного охрупчивания, связанного с диффузией водорода из расплавленного металла шва в околошовную зону. Малая окислительная способность основных покрытий обеспечивает высокий коэффициент перехода легирующих элементов из электрода в сварной шов, благодаря чему достигается эффективное раскисление и легирование наплавленного металла. В качестве раскислителей применяется марганец, кремний и титан.

Металл, наплавленный электродами с основными покрытиями, обладает высокой стойкостью против образования горячих трещин. Эти электроды наиболее пригодны для сварки жестких конструкций, выполнения многослойных швов большой толщины, а также для сварки сталей с повышенным содержанием углерода и серы. Существенным преимуществом электродов с основным покрытием перед ру-тиловыми является более высокое сопротивление металла швов сероводородному растрескиванию, что обеспечивает более надежную эксплуатацию сварных трубопроводов в месторождениях, содержащих сероводородные соединения.

К недостаткам электродов с основным покрытием относится более низкая стабильность горения дуги. Это объясняется наличием в зоне дуги ионов фтора, являющихся деионизаторами дуги. Поэтому сварку этими электродами выполняют во всех пространственных положениях на постоянном токе обратной полярности короткой дугой, при этом козырек покрытия должен быть опущен в сварочную ванну. Желательно выполнять соединение широкими швами, возможно дольше удерживая сварочную ванну в жидком состоянии.

К существенным недостаткам основных покрытий следует отнести их склонность к образованию пористости швов при удлинении дуги в процессе сварки, а также при наличии больших зазоров в сварных соединениях. Это связано с ухудшением газовой защиты расплавленного металла, вследствие чего он насыщается азотом. Кроме этого, возможно образование пор при наличии окалины и ржавчины на поверхности свариваемого металла, так как шлаки этих электродов практически не связывают окислы железа, попадающие в сварочную ванну. Несмотря на хорошую раскисляемость наплавленного металла и сравнительно низкую концентрацию водорода в газах дуги, увлажнение покрытий вызывает повышение содержания водорода в металле шва, что, в свою очередь, приводит к появлению пор в сварном шве. Увлажнение электродных покрытий зависит от качества упаковки, условий транспортировки и последующего хранения на складах и в производственных кладовых.

Нормативной документацией на сварку особо ответственных конструкций условия хранения электродов в кладовых регламентируют температуру воздуха не ниже 15 °С при относительной влажности не более 50% и срок годности после прокалки — не более 5 суток. После истечения указанного срока хранения электроды перед сваркой должны быть повторно прокалены. При этом прокалка электродов может производиться не более трех раз, не считая прокалки при их изготовлении. Многократное увлажнение и прокалка (более четырех раз) отрицательно влияют на прочность и качество покрытий. При хранении электродов в закрытых мешках из водонепроницаемой полиэтиленовой пленки, в закрытой таре, имеющей крышки с резиновым уплотнением, или в сушильных шкафах при температуре 80 +20 °С сроки хранения электродов после прокалки не ограничиваются.

Предельный уровень влаги основных покрытий электродов перед сваркой, 0,3%. Эффективным способом, гарантирующим выполнение этого требования, является прокалка электродов непосредственно перед сваркой. Хотя требования по режимам прокалки весьма противоречивы и изменяются в широких пределах, как по температуре, так и по времени выдержки в печах, оптимальным режимом является прокалка при температуре 350 °С в течение двух часов. При более высоких температурах (400°С и выше) заметно снижается содержание марганца и кремния в металле шва, что объясняется окислением металлических компонентов электродного покрытия.

Электроды с основным покрытием применяются для сварки конструкционных, коррозионно-стойких, окалиностойких, жаропрочных и других специальных сталей и сплавов. Вследствие малой склонности металла к образованию кристаллизационных и холодных трещин электроды с этим покрытием используют для сварки больших сечений и сварки конструкций, работающих при больших динамических и знакопеременных нагрузках. Электроды с основным покрытием также используются для сварки металлоконструкций, работающих при температуре до -70 °С. Металл сварного шва обладает высокими механическими свойствами и соответствует по составу спокойной стали, но склонен к образованию горячих трещин. В аэрозолях, образующихся при сгорании покрытия, содержатся различные фтористые соединения, поэтому при выполнении сварочных работ в закрытых помещениях необходима хорошая вентиляция, а сварщики должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты дыхательных органов или работать с подачей чистого воздуха в зону дыхания сварщика.

 

ЭЛЕКТРОДЫ С ЦЕЛЛЮЛОЗНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Покрытие этого вида содержит в качестве газообразующих и связующих веществ большое количество (до 50%) органических компонентов, как правило целлюлозы. В качестве раскислителей вводят ферросплавы марганца, в качестве шлакообразующих компонентов — рутил, карбонаты, алюмосиликаты и др. Легирование металла шва осуществляется легирующими добавками стержня, а также введением в состав покрытия металлических порошков и ферросплавов. Целлюлозные покрытия образуют на сварном шве тонкий слой шлака.

Электроды обеспечивают качественный провар корня шва и удобны для выполнения монтажных работ, когда необходимо накладывать швы во всех пространственных положениях. Для электродов с целлюлозным покрытием характерно образование равномерного обратного валика шва при односторонней сварке на весу и возможность сварки вертикальных швов способом сверху вниз. Металл, наплавленный этими электродами, по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали, в то же время он содержит повышенное количество водорода.

SMAW Тип покрытия электрода, классификация электродов

E6010– Электроды E6010 [E4310] характеризуются сильно проникающей, мощной дугой распылительного типа и легко удаляемым, тонким, рыхлым шлаком, который не может полностью покрыть сварной шов. Угловые швы обычно имеют относительно плоскую поверхность шва и довольно грубую, неравномерно распределенную волнистость. Покрытия содержат большое количество целлюлозы, обычно превышающее 30% по весу. Другие материалы, обычно используемые в покрытии, включают диоксид титана, металлические раскислители, такие как ферромарганец, различные типы силикатов магния или алюминия и жидкий силикат натрия в качестве связующего.Из-за состава покрытия эти электроды обычно называют электродами с высоким содержанием целлюлозы натрия. Эти электроды рекомендуются для всех положений сварки, особенно для многопроходных сварочных работ в вертикальном и верхнем положении, а также там, где требуются сварные швы с хорошей прочностью. Их часто выбирают для соединения труб и, как правило, они подходят для сварки в вертикальном положении с подъемом или спуском.

Эти электроды были разработаны для использования с DCEP (положительный электрод).Максимальная сила тока, которая обычно может использоваться с этими электродами большего размера, ограничена по сравнению с другими классификациями из-за больших потерь от разбрызгивания, которые возникают при большой силе тока.

E6011 – Этот тип электрода требуется для масляных, грязных, пыльных и ржавых поверхностей. Он универсален, поскольку работает как с полярностью переменного, так и с постоянным током. Он может образовывать небольшой шлак, и его не нужно помещать в электродную печь. Электроды E6011 [E4311] предназначены для использования с переменным током и дублируют эксплуатационные характеристики и механические свойства по классификации E6010 [E4310].Хотя также может использоваться с DCEP (положительный электрод), будет отмечено уменьшение проникновения в стык по сравнению с электродами E6010 [E4310]. Внешний вид дуги, шлака и углового шва такой же, как у электродов E6010 [E4310].

Покрытия также содержат много целлюлозы и относятся к калийным покрытиям с высоким содержанием целлюлозы. В дополнение к другим ингредиентам, обычно присутствующим в покрытиях E6010 [E4310], обычно присутствуют небольшие количества соединений кальция и калия.

E6012- [ E4312] Электроды характеризуются низкой проникающей дугой и плотным шлаком, который полностью покрывает валик. Это может привести к неполному провару корней в угловых сварных швах. Покрытия с высоким содержанием диоксида титана, обычно превышающего 35% по весу, обычно относятся к типу «диоксид титана» или «рутила». Покрытия обычно также содержат небольшие количества целлюлозы и ферромарганца и различных кремнистых материалов, таких как полевой шпат и глина с силикатом натрия в качестве связующего.Кроме того, можно использовать небольшие количества определенных соединений кальция для получения удовлетворительных характеристик дуги на DCEN (отрицательный электрод). Эти электроды представляют собой электроды во всех положениях и обычно подходят для сварки в вертикальном положении сварки с перемещением вверх или вниз.

E6013– Сварочный пруток со спецификациями разработан для тонких металлов и соединений, которые нелегко соединить. Электроды E6013 [E4313], хотя и очень похожи на электроды E6012 [E4312], имеют явные отличия.Их флюсовое покрытие облегчает удаление шлака и обеспечивает более плавный перенос дуги, чем электроды E6012 [E4312]. Покрытия электродов E6013 [E4313] содержат в качестве связующего рутил, целлюлозу, ферромарганец, силикат калия и другие кремнийсодержащие материалы. Соединения калия позволяют электродам работать с переменным током при низкой силе тока и низком напряжении холостого хода.

E7014- Покрытия электродов E7014 [E4914] аналогичны покрытиям электродов E6012 [E4312] и E6013 [E4313], но с добавлением порошка железа для повышения эффективности осаждения.Толщина покрытия и количество порошка железа в электродах E7014 [E4914] меньше, чем в электродах E7024 [E4924]. Количество и характер шлака позволяют использовать электроды E7014 [E4914] во всех положениях.

Тип с низким содержанием водорода – Железный порошок добавляется во флюс для создания прочного сварного шва. Это создает лужу, которая может вызвать затруднения у новичков. Электроды с низким содержанием водорода классов E6018 [E4318], E7015 [E4915], E7016 [E4916], E7018 [E4918], E7018M [E4918M], E7028 [E4928] и E7048 [E4948]) изготавливаются с неорганическими покрытиями, содержащими минимальная влажность.Чтобы сохранить электроды с низким содержанием водорода и минимальной влажностью покрытия, эти электроды следует хранить и обращаться с ними с большой осторожностью.

1. E7015- Электроды E7015 [E4915] – это электроды с низким содержанием водорода, которые используются с DCEP (положительный электрод). Шлак является химически основным. Эти электроды обычно используются для выполнения небольших сварных швов на толстом основном металле, поскольку сварные швы менее подвержены растрескиванию. Они также используются для сварки высокосернистых и эмалированных сталей.Сварные швы, выполненные электродами E7015 [E4915] на высокосернистых сталях, могут образовывать очень плотный шлак и очень шероховатый или неровный внешний вид валика по сравнению со сварными швами такими же электродами в сталях с нормальным содержанием серы. Дуга электродов E7015 [E4915] умеренно проникающая. Шлак тяжелый, рыхлый, легко удаляется.

2. E7016- Электроды E7016 [E4916] обладают всеми характеристиками электродов E7015 [E4915], а также могут работать на переменном токе.Сердечник и покрытия очень похожи на те, что в E7015 [E4915], за исключением использования связующего на основе силиката калия или других солей калия в покрытиях для облегчения их использования с ас.

3. E7018- Покрытия электродов E7018 [E4918] аналогичны покрытиям E7015 [E4915], за исключением добавления относительно высокого процента железного порошка. Покрытие этих электродов немного толще, чем у электродов E7016 [E4916].Их можно использовать как с переменным током, так и с DCEP. Электроды, обозначенные как E7018-1, [E4918-1], имеют такие же удобство использования и состав металла сварного шва, что и электроды E7018 [E4918], за исключением того, что содержание марганца установлено на верхнем пределе диапазона. Они предназначены для сварки, требующей более низкой температуры перехода, чем обычно для электродов E7018 [E4918].

4. E7024 – Покрытия электродов E7024 [E4924] содержат большое количество порошка железа в сочетании с ингредиентами, аналогичными тем, которые используются в электродах E6012 и E6013 [E4312 и E4313].Покрытия на электродах E7024 [E4924] очень толстые и обычно составляют около 50% веса электрода, что приводит к более высокой эффективности осаждения. Электроды E7024 [E4924] хорошо подходят для выполнения угловых швов в плоском или горизонтальном положении.

5. E7028 – Электроды E7028 [E4928] очень похожи на электроды E7018 [E4918]. Однако электроды E7028 [E4928] подходят для угловых швов в горизонтальном положении сварки и швов с разделкой кромок только в положении плоской сварки, тогда как электроды E7018 [E4918] подходят для всех положений.Покрытие электродов E7028 [E4928] намного толще. Они составляют примерно 50% веса электродов.

   Наиболее распространенная классификация электродов для SMAW показана на рисунке 2.

Случай использования электродов с низким содержанием водорода

Случай использования электродов с низким содержанием водорода

Обладая универсальностью, простотой использования и способностью уменьшать вредную диффузию водорода в наплавленном шве, электрод с низким содержанием водорода является разумным выбором

Лиза Байалл, менеджер портфеля промышленных товаров Lincoln Electric Co., Кливленд, Огайо.

Перепечатано с разрешения: The Welding Journal

В то время как механизированная сварка рассматривается как будущее для ряда применений, дуговая сварка защищенным металлом (SMAW) в сочетании с электродами с низким содержанием водорода часто может оказаться лучшим выбором. Электроды с низким содержанием водорода – логичный выбор для множества сварочных работ. Ниже мы рассмотрим, что такое электроды с низким содержанием водорода и почему они так хорошо работают.

Покрытие с низким содержанием влаги = контроль водорода

Во время сварки дуга и возникающее в результате тепло выделяют водород из влаги в покрытии, окружающей атмосфере и из веществ на основном материале, среди других источников.Конечно, влага временами – это хорошо – без нее невозможно формование и выдавливание. Но иногда хорошего бывает слишком много. Меньшее количество влаги в покрытии электрода снижает возможность осаждения диффундирующего водорода в металл сварного шва, что может привести к разрушению сварного шва из-за водородного растрескивания, также известного как водородное охрупчивание или холодное растрескивание.

Электроды с низким содержанием водорода, как можно проще определить, – это расходные материалы для SMAW, которые содержат менее 0.Влажность покрытия 6% – по сравнению с влажностью от 4 до 6% в традиционных покрытиях электрода из целлюлозы.

AWS A5.1 / A5.1M: 2012, Технические условия для электродов из углеродистой стали для дуговой сварки экранированного металла, гласит, что электроды с низким содержанием водорода должны иметь уровень влажности покрытия менее 0,6% при испытании при 1800 ° F, но многие из них с низким содержанием водорода. водородные электроды имеют гораздо более низкий уровень влажности. Более низкие уровни влажности соответствуют относительно более низким уровням диффузионного водорода в наплавленном металле сварного шва.

Типичные классификации AWS для электродов SMAW включают EXX15-x, EXX16-x, EXXX18-x и Exx28-x.Уровни диффузионного водорода, измеряемые в максимальных миллилитрах водорода на 100 г наплавленного металла, часто указываются в качестве необязательных дополнительных обозначений в конце классификации AWS для электрода. Например, электрод с низким содержанием водорода может быть испытан в соответствии со спецификацией A5.1 как имеющий размер не более 8 мл / 100 г. Следовательно, электрод будет иметь обозначение H8. Электроды с низким содержанием водорода обычно имеют размер 16 мл / 100 г или меньше, с обычными обозначениями H8 и h5. Пример полной классификации AWS – E7018 h5.

Некоторые электроды с низким содержанием водорода производятся со специальными влагостойкими покрытиями. Эти электроды можно идентифицировать по добавлению буквы «R» к их классификационному номеру. AWS определяет рекомендации по испытанию электродов, имеющих это обозначение. Электроды с низким содержанием водорода, имеющие обозначение «R», обычно демонстрируют увеличенный срок хранения и время выдержки в помещении с воздухом, а также повышенную стойкость к дефектам сварки, таким как пористость и водородное растрескивание.

Обычно время воздействия комнатного воздуха для электродов с низким содержанием водорода ограничено примерно четырьмя часами, в то время как электроды с обозначением «R» потенциально могут подвергаться воздействию в течение всей рабочей смены, до девяти часов.

Существует предел того, как долго электроды с низким содержанием водорода могут находиться на воздухе помещения, прежде чем покрытия улавливают водород от конденсации и больше не могут считаться «низководородными». Поэтому рекомендуется хранить электроды в герметичном контейнере при повышенной температуре, чтобы предотвратить конденсацию. Стержневая печь (рис. 1) обычно используется для правильного хранения электродов с низким содержанием водорода. Электроды могут даже потребовать повторной обжига в соответствии со строгими правилами, если заготовка подвергалась воздействию окружающей среды в течение длительного времени.

Рис. 1 – Электроды с низким содержанием водорода следует хранить в стержневой печи (от 100 ° до 300 ° F) для выпекания и предотвращения накопления влаги в покрытиях.

Разнообразие приложений

Электроды низководородного класса наиболее широко используются для SMAW. Общие области применения включают сварку толстых металлических секций, жестких соединений и выполнение критических сварных швов при строительстве мостов и зданий, на море и в электроэнергетике. Электроды с низким содержанием водорода также все чаще используются для нетрадиционных применений, чтобы обеспечить дополнительную меру безопасности от дефектов сварных швов.

Есть много причин, способствующих такому широкому использованию. В частности, дуга с использованием экранированного металла считается самым простым в освоении и применении методом сварки. Для сравнения, полуавтоматическая сварка проволочным электродом требует более обширного обучения и более высоких начальных капиталовложений. Электроды с низким содержанием водорода также обеспечивают плавную дугу с малым разбрызгиванием, что упрощает обучение сварщиков.

Эти универсальные электроды можно использовать для сварки практически всего. Рассмотрите возможность изготовления технологических трубопроводов.Альтернативным выбором может быть механизированная сварка проволочным электродом. Однако, учитывая возможность нестандартной подгонки и ограниченного пространства, механизированная сварка, как правило, не является хорошим вариантом. С другой стороны, ручная дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках позволяет гибко решать проблемы с повышением и понижением сварных швов труб и другими проблемами, связанными с плохой подгонкой. Покрытые электроды можно «согнуть», чтобы сваривать трубу в ограниченном пространстве. Часто в этих случаях ручной сварщик может поддерживать уровень производительности, соответствующий механизированным процессам.

Еще одним преимуществом SMAW является его портативность. Покрытый электрод устраняет необходимость во внешнем защитном газе. Когда сварка выполняется на открытом воздухе или в труднодоступных местах, транспортировка, занимаемая площадь и уход, необходимые для баллонов с защитным газом, не имеют значения.

Электрод AWS E7018 – самый популярный из используемых сегодня электродов с низким содержанием водорода. Он имеет определенные характеристики, которые отличают его от других классов. Этот класс покрытых электродов является идеальным выбором для сварки во всех положениях, за исключением швов под уклон.Они обеспечивают плавную, тихую дугу с низким уровнем разбрызгивания и легким удалением шлака, что делает электрод E7018 желательным для использования сварщиками любого уровня подготовки. Они обеспечивают наплавку со средней степенью проплавления, обеспечивая хорошее сплавление с основным металлом. Еще одно преимущество, которое стало возможным благодаря добавлению порошка железа в покрытие, – это относительно высокая скорость осаждения. Высокая скорость наплавки может сделать сварку покрытым электродом рентабельной для более широкого спектра применений. Наконец, в большинстве условий эти электроды с низким содержанием водорода обеспечивают хорошие возможности зажигания дуги и повторного зажигания.Эти характеристики запуска и повторного зажигания сводят к минимуму начальную и поразительную пористость.

Защита от взлома

Но почему следует выбирать именно электроды с низким содержанием водорода? Ответ прост: избежать растрескивания. Электроды с низким содержанием водорода идеально подходят для использования в устройствах, чувствительных к трещинам, поскольку они снижают риск образования трещин, вызванных водородом.

Это явление возникает, когда повышенный уровень водорода, который естественно растворим или диффундирует в жидком металле, оказывается в затвердевшем, сильно напряженном сварочном материале или в зоне термического влияния (HAZ).Захваченный водород ищет путь выхода и в конечном итоге вызывает пустоты и трещины в подложке, что в конечном итоге приводит к повреждению свариваемого материала. Это особенно верно для высокопрочных сталей, которые более подвержены растрескиванию из-за более высокого содержания углерода.

Сегодня инженеры выбирают стали с более высокой прочностью для большего числа применений. Часто деталь может быть изготовлена ​​из более легкого и тонкого металла, если прочность материала выше. Эти более тонкие материалы обычно имеют более низкие транспортные расходы и меньший объем сварочного металла с меньшим количеством сварочных проходов – и все связанное с этим сокращение затрат на рабочую силу.Кроме того, при правильном использовании стали с более высокой прочностью могут выдерживать нагрузки окружающей среды и силовые нагрузки.

Что наиболее важно, растрескивание сварного шва или HAZ в высокопрочной стали с высоким содержанием углерода в результате захвата водорода является неприемлемым дефектом, который требует строжки сварного шва и повторной сварки, что значительно увеличивает стоимость. Устранение одной переменной, которая может способствовать растрескиванию, путем определения электродов с низким содержанием водорода, может обеспечить запас прочности в некоторых приложениях. Борьба с уровнем диффундирующего водорода в высокопрочных сталях привела к заметному увеличению использования электродов с низким содержанием водорода.

Сварочные нормы и правила признают преимущества низкого содержания водорода

Различные правила сварки определяют использование электродов с низким содержанием водорода. Коды и спецификации могут относиться к контролю за водородом, требуя либо электродов с низким содержанием водорода, либо путем установления конкретных ограничений на диффузионный водород.

AWS D1.1 / D1.1M: 2010, Правила сварки конструкций – сталь, например, включает несколько положений, в которых используются обозначения водорода, такие как H8, и AWS D1.8 / D1.8M: 2009, Правила сварки конструкций – Приложение по сейсмике определяет использование электродов с низким содержанием водорода при использовании процесса SMAW для критических сварных швов.Кроме того, План контроля разрушения AASHTO / AWS D1.5M / D1.5: 2010, Кодекс по мостовой сварке, требует следующих технических характеристик электродов для сварки элементов, критичных к разрушению: h26, H8 или h5 при минимальном заданном пределе текучести 50. тыс. фунтов / кв. дюйм или меньше; и H8 или h5, если минимальный заданный предел текучести превышает 50 тысяч фунтов на квадратный дюйм.

Другие агентства, такие как вооруженные силы США и Американское бюро судоходства, также установили ограничения на уровни диффузионного водорода. Оба используют пределы 15, 10 и 5 мл / 100 г, а военная спецификация имеет более строгий предел 2 мл / 100 г или ч3 для определенных приложений.

Инженер записи может отменить эти коды, чтобы сделать их более ограничивающими, но не менее. И если применимый кодекс не требует отложения сварных швов с низким содержанием водорода, зарегистрированный инженер может выпустить это требование для обеспечения запаса прочности.

Кодекс

и инженеры признают ценность и важность электродов с низким содержанием водорода, поэтому эти расходные материалы являются и останутся популярным выбором.

4 Основные типы покрытий сварочных электродов Машиностроение Сайт

В этой статье мы рассмотрим 4 основных типа покрытий сварочных электродов.Прежде чем мы рассмотрим типы, давайте сначала разберемся с основами покрытия сварочных электродов.

Что такое покрытие сварочного электрода?

Электродное покрытие покрывается относительно качественным покрытием, наносимым слоем толщиной от 1 до 3 мм. Вес такого покрытия составляет от 15 до 30% от веса электрода. Наибольшая сварка выполняется электродами с покрытием. Это ограничивает процесс медленной ручной операцией. Если покрытие из флюса размещается внутри длинной трубки, электрод может быть в виде оголенного провода в форме катушки.

Тогда процесс экранированной дуги можно сделать непрерывным и автоматическим. Основная цель легкого покрытия – повысить стабильность дуги; покрытие также называют ионизирующим покрытием. Поскольку покрытие электрода хрупкое, можно использовать только прямые стержневые электроды.

Назначение электродных покрытий

• Повышение стабильности дуги за счет использования определенных химикатов, обладающих этой способностью, за счет ионизации пути дуги
• Обеспечьте защитную газовую атмосферу для предотвращения поглощения кислорода, водорода и азота расплавленным металлом.
• Защитный шлак над чугуном
• Обеспечивает флюс, который помогает удалить оксиды и другие примеси из расплавленных металлов
• Уменьшает разбрызгивание металла шва – когда покрытие выгорает медленнее сердечника.
• Действует как раскислитель
• Уменьшите скорость охлаждения сварного шва (из-за защитного слоя шлака), чтобы предотвратить затвердевание.
• Покрытия обычно являются изоляторами электричества и поэтому предотвращают использование электродов в узких канавках и т. Д.,

Классификация электродных покрытий

В стандартах классификации сварочной продукции различают несколько типов электродов с покрытием в зависимости от типа покрытия. Покрытие электрода всегда состоит из множества компонентов, выполняющих различные функции. Их

Минерал

Минеральные продукты, которые влияют на характеристики плавления, способствуют защите капель от окружающей атмосферы. Сварочная ванна распадается на газообразное излучение под действием тепла дуги и образует шлак.Физико-химические характеристики имеют большое влияние на рабочие характеристики электрода.

Металл

Металлические изделия, соединенные с металлом в результате плавления сердечника электрода. Это позволяет скорректировать анализ металла шва для получения свойств, эквивалентных свойствам стали, используемой в сварном соединении.

Органические материалы

Органические материалы, добавляемые в небольших количествах в основные покрытия в качестве экструзионного агента.Они будут разрушены при высокотемпературном нагреве этих электродов. В гораздо большем количестве они присутствуют в электродах, обожженных при низкой температуре (целлюлоза, рутил и т. Д.). Разложение этих продуктов в дуге вызывает выделение водорода. Выделяющийся водород благоприятно сказывается на эксплуатационных характеристиках сварки.

Связующие

Связующие вещества, позволяющие получить прочное покрытие, которое прилипает к металлочерепице. Обычно существуют простые или сложные силикаты натрия, калия или лития.

4 основных типа покрытий сварочных электродов

В промышленности наиболее часто используются следующие 4 основных типа покрытий сварочных электродов. Их

• Рутиловое покрытие
• Базовое или низкое покрытие h3
• Целлюлозное покрытие
• Покрытие из оксида железа

Рутиловый электрод

Электроды рутилового типа обладают лучшими эксплуатационными характеристиками: очень хорошая стабильность дуги, перенос металла мелкими каплями, что обычно приводит к низкому уровню разбрызгивания и меньшему выделению дыма, чем у основных электродов, очень хорошее смачивание валика и очень легкое перезапуск с холода.
Однако по своей природе этот шлак влияет на содержание остаточных элементов в наплавленном металле. Элементы, которые обычно нежелательны с точки зрения оптимизации механических свойств. Их

а. Кислород

Содержание кислорода в наплавленном металле может варьироваться в зависимости от природы и количества раскисляющих элементов, присутствующих в покрытии. Содержание кислорода нельзя снизить до уровня, достигаемого с помощью основного электрода. Это приводит к наиболее значительному содержанию включений и, следовательно, к более низкой энергии вязкого разрушения во время испытаний на удар.

г. Титан

Содержание титана в наплавленном металле нельзя регулировать, как хотелось бы, для оптимизации механических свойств. Действительно, поскольку шлак состоит в основном из рутиловых элементов (оксида титана TiO2), некоторое количество титана неизбежно переносится в наплавленный металл в различных количествах. В соответствии с реакциями окисления и восстановлением и обменом металл-шлак, происходящим в дуге и на границе раздела со сварочной ванной. Эти реакции зависят от всех присутствующих химических элементов, которые должны быть сбалансированы в соответствии с различными механическими характеристиками, которым должен соответствовать сварной шов (предел прочности на разрыв, предел текучести), и зависят от типа стали, которую мы должны сваривать.

г. Ниобий и ванадий

Содержание ниобия и ванадия в наплавленном металле нельзя снизить выше определенного предела. Потому что эти элементы существуют в виде примесей в природных рутилах, используемых при производстве сварочных изделий. Использование синтетических рутилов, которые поэтому являются очень чистыми, возможно, но не распространено. Потому что его стоимость значительно выше, чем у натурального рутила.

г. Диффузионный водород

Содержание диффузионного водорода в сварных швах, выполненных рутиловыми электродами, всегда очень велико.Обычно это происходит из-за присутствия органических материалов, добавленных для облегчения экструзии и улучшения характеристик дуги. Однако это также является результатом низких температур обжига, что позволяет удалить лишь небольшую часть воды, включенной в силикат, и не разрушает экструзионные агенты.

Таким образом, рутиловые электроды ценятся за их удобство использования и создание сварного шва, тогда как основные электроды необходимы, когда выполняемые соединения должны соответствовать строгим металлургическим стандартам качества.

Покрытие электрода с основным или низким содержанием водорода

Основное покрытие электрода состоит из карбонатов кальция и флюорита. Эти электроды с покрытием должны соответствовать требуемым механическим свойствам сталей, которые они предназначены для сварки (растяжение, ударная вязкость, CTOD, ползучесть и т. Д.). Многие аналитические комбинации позволяют получить искомые характеристики растяжения в наплавленном металле, но решения, которые удовлетворяют как характеристикам растяжения, так и вязкости, гораздо более ограничены.Это тем более верно, чем выше свойства при растяжении.

Кроме того, химический баланс, поддерживаемый для электрода, должен быть максимально устойчивым, то есть он должен удовлетворять различным требованиям, несмотря на вариации, присущие любому промышленному производству, а также в широком диапазоне условий сварки (тепловые циклы). Наконец, основной электрод должен быть спроектирован так, чтобы содержание диффундирующего водорода в наплавленном металле было как можно ниже, чтобы избежать любого риска холодного растрескивания при минимизации или даже исключении предварительного нагрева и последующего нагрева.

Целлюлозное покрытие электрода

Целлюлозное покрытие электрода состоит из органических материалов, в основном целлюлозы. Целлюлозное покрытие электрода идентично рутиловому. Но основная разница в том, что процентное содержание диоксида титана (Tio2) в целлюлозном покрытии меньше. Когда горит целлюлоза, это приводит к выделению смеси водорода и окиси углерода. Эти газы служат защитным экраном для расплавленного основного металла.

По сравнению с такой же толщиной изделия целлюлозное покрытие дает более глубокое проплавление по сравнению с рутиловым покрытием.Поскольку скорость выделения газообразного водорода высока, существует опасность водородного охрупчивания основного металла.

Покрытие электрода из оксида железа

Электрод, покрытый оксидом железа, улучшает характеристики дуги, внешний вид валика; помогает увеличить скорость наплавки металла и скорость прохождения дуги. Во время сварки выделение газообразного водорода меньше по сравнению с электродом с целлюлозным покрытием. Кроме того, это низкий провар и хороший внешний вид сварного шва.

Сварка стержневым электродом – EWM AG

Общая информация

Сварка стержневым электродом (номер процесса 111) – это процедура сварки плавлением.Точнее, это процедура дуговой сварки металла. ISO 857-1 (издание 1998 г.) объясняет сварочные процессы в этой группе.
Дуговая сварка металла: процесс дуговой сварки с использованием плавящегося электрода. Дуговая сварка металлическим электродом без газовой защиты: процесс дуговой сварки металлическим электродом без подачи защитного газа извне и ручная дуговая сварка металлическим электродом: ручная дуговая сварка металлическим электродом с использованием покрытого электрода.
В Германии последний метод известен как ручная дуговая сварка ( Lichtbogenhandschweissen ), сварка стержневым электродом ( E-Hand-Schweissen ) или электродная сварка ( Elektrodeschweissen ).В англоязычных странах широко используются сокращения MMA или MMAW (ручная дуговая сварка металла). Он характеризуется тем, что дуга горит между плавящимся электродом и сварочной ванной. Не требует внешней защиты; все защитные эффекты от атмосферы исходят от самого электрода. Электрод служит проводником дуги и сварочным материалом. Покрытие образует шлак и / или защитный газ, который (среди прочего) защищает переносимые капли и сварочную ванну от попадания кислорода, азота и водорода из атмосферных газов.

Тип тока

Вообще говоря, для дуговой сварки (сварка стержневыми электродами) можно использовать как постоянный, так и переменный ток, но не все типы покрытия основного электрода можно сваривать синусоидальным переменным током, например чисто основные электроды использовать нельзя. У большинства типов электродов при сварке постоянным током отрицательный полюс соединяется с электродом, а положительный полюс – с заготовкой. И здесь основные электроды являются исключением.Их лучше подключить к положительному полюсу. То же самое и с электродами из целлюлозы некоторых производителей. Более подробная информация доступна в разделе «Типы электродов». Электрод – это инструмент сварщика. Сварщик направляет дугу, которая горит на электроде, в сварочную канавку, тем самым расплавляя кромки канавки; см. рисунок 2. В зависимости от типа строжки и толщины основного металла требуются различные токи. Поскольку токонесущая способность электродов ограничена их диаметром и длиной, стержневые электроды доступны в различных диаметрах и длинах.В таблице 1 показаны размеры, которые стандартизированы в DIN EN 759. При увеличении диаметра стержня могут применяться более высокие сварочные токи.

Типы электродов

Электроды

доступны с покрытиями, состоящими из различных компонентов. Структура покрытия определяет характеристики наплавки электрода, его сварочные свойства и качество наплавленного металла (см. Раздел «Выбор электрода, подходящего для ваших целей». Согласно DIN EN 499, стержневые электроды для сварки нелегированных сталей могут иметь различные характеристики. типы покрытий.Таким образом, важно различать общие типы и смешанные типы. Буквы, используемые для обозначения типов, взяты из первой буквы типа электрода. C = целлюлоза, A = кислота, R = рутил и B = основной. В Германии преобладает тип рутила. Электроды-стержни могут иметь тонкое, среднее или толстое покрытие. По этой причине рутиловые электроды с толстым покрытием, которые являются общими для всех трех типов покрытий, обозначены как RR, чтобы избежать путаницы. Легированные и высоколегированные стержневые электроды не имеют такого разнообразия типов покрытия.Штучные электроды для сварки нержавеющей стали (стандартизованы в DIN EN 1600), различают только рутиловые электроды и основные типы, также как и электроды штанги для сварки жаропрочной стали (DIN EN 1599), хотя рутиловые электроды доступны как рутилово-основные электроды. типы без специального обозначения. Это верно, например, для электродов, которые обладают лучшими сварочными свойствами при позиционной сварке. Электроды для сварки высокопрочной стали (DIN EN 757) доступны только с основным покрытием.

Характеристики типов покрытий

Состав и толщина покрытия особенно сильно влияют на сварочные характеристики. Это связано как со стабильностью дуги, так и с переносом материала во время сварки, а также с вязкостью шлака и сварочной ванны. Размер капель, перемещающихся в дуге, имеет особое значение.
На изображении схематично показан капельный перенос четырех основных типов покрытий.Целлюлоза (а), рутил (б), кислота (в) и основание (г).
Покрытие состоит в основном из органических компонентов, которые горят в дуге и, таким образом, образуют защитный газ, защищающий место сварки. Помимо целлюлозы и других органических веществ, покрытие содержит лишь небольшое количество веществ, стабилизирующих дугу, поэтому шлак практически не образуется. Типы целлюлозы особенно хорошо подходят для вертикальной сварки вниз, поскольку включение шлака не является проблемой.

Покрытие кислотного типа (А) состоит в основном из железной руды и марганцевой руды и обеспечивает большие объемы кислорода для атмосферы дуги.Кислород также поглощается металлом сварного шва, снижая его поверхностное натяжение. Это приводит к очень тонкому распылению материала и получению металла сварного шва с низкой вязкостью. Из-за этого электроды этого типа не подходят для позиционной сварки. Кроме того, дуга очень «горячая», что позволяет выполнять сварку на высоких скоростях, но имеет тенденцию к образованию поднутрений. Из-за этих недостатков стержневые электроды чисто кислотного типа редко используются в Германии.

Вместо этого используется электрод с рутиловой кислотой (RA), представляющий собой смесь кислотных и рутиловых электродов.Электрод также обладает соответствующими сварочными свойствами. Покрытие рутилового типа (R / RR) состоит в основном из диоксида титана в форме минералов рутила (TiO2) или ильменита (TiO2. FeO) или синтетического диоксида титана. Электроды этого типа характеризуются переносом материала с мелкими и средними каплями, устойчивым плавлением с малым разбрызгиванием, очень мелким образованием шва, хорошей удаляемостью шлака и хорошими воспламеняющими свойствами. Последнее наблюдается в таком виде только с рутиловыми электродами с высокой долей TiO2 в покрытии.В результате электроды, которые уже были однажды расплавлены, могут быть повторно воспламенены, не удаляя кратер покрытия. Если содержание TiO2 достаточно велико, пленка шлака, которая образуется в кратере, имеет проводимость, почти такую ​​же высокую, как у полупроводника, поэтому, когда край кратера устанавливается на заготовку, течет так много тока, что дуга может загореться без стержень сердечника контактирует с заготовкой. Такое самовозгорание важно, когда сварочный процесс часто прерывается, например когда есть короткие швы.

Помимо электродов с чистым рутилом, в этой группе электродов есть несколько смешанных типов. В рутилово-целлюлозном (RC) типе часть рутила заменяется целлюлозой. Поскольку при сварке целлюлоза горит, образуется меньше шлака. Таким образом, этот тип можно сваривать вертикальным швом вниз (поз. PG), однако он также имеет хорошие сварочные свойства в большинстве других положений.

Рутилово-основной (RB) тип – еще один смешанный тип. У него несколько более тонкое покрытие, чем у типа RR. Это, а также особые характеристики шлака делают его особенно подходящим для сварки в вертикальном положении вверх (PF).Остается основной тип (B). В этом случае покрытие состоит в основном из основных оксидов кальция (CaO) и магния (MgO), которые добавляются как фторид кальция (CaF2), разжижающий шлак. На более высоких уровнях фторид кальция снижает возможности сварки на переменном токе. Поэтому чисто основные электроды нельзя сваривать на синусоидальном переменном токе, хотя есть смешанные типы с меньшим содержанием фторида кальция в покрытии, которые могут использоваться с этим типом тока. Основные электроды демонстрируют перенос материала от средней до крупной, а сварочная ванна вязкая.Электрод хорошо сваривается во всех положениях. Однако получающиеся в результате участки имеют несколько сводчатый и крупный взъерошенный вид из-за более высокой вязкости металла сварного шва. Наплавленный металл имеет очень хорошие характеристики ударной вязкости.

Базовые покрытия гигроскопичны. Поэтому важно тщательно поддерживать условия хранения электродов в сухом состоянии. Если электроды контактируют с влагой, их необходимо просушить. Но если электроды сварены всухую, металл шва будет иметь очень низкое содержание водорода.Помимо стержневых электродов с нормальным извлечением металла (<105%), существуют также электроды с более высоким извлечением металла (обычно> 160%) благодаря порошку железа, добавляемому через покрытие. Эти электроды известны как электроды из порошкового железа или электроды с высокими рабочими характеристиками. Из-за их высокой скорости наплавки они более экономичны, чем обычные электроды во многих областях применения, хотя обычно ограничиваются горизонтальным (PA) и горизонтальным (PB) положениями.

Правильная сварка стержневыми электродами

Сварщик должен быть должным образом обучен не только как мастер, но и в соответствующих технических аспектах, чтобы избежать ошибок.Образовательные рекомендации Немецкой ассоциации сварки и родственных методов ( DVS ) признаны во всем мире и приняты Международным институтом сварки (IIW). Перед началом сварки заготовки обычно прихватывают. Места прихватывания должны быть достаточно длинными и толстыми, чтобы детали не могли слишком сильно сжиматься во время сварки и нарушать прихваты.

1. Заготовка
2. Сварной шов
3. Шлак
4. Arc
5. Электрод с покрытием
6. Электрододержатель
7. Источник питания

Зажигание дуги

При ручной дуговой сварке процесс сварки запускается касанием.Чтобы установить токовую цепь, сварщик должен сначала создать короткое замыкание между электродом и заготовкой, а затем немедленно слегка приподнять электрод, в результате чего дуга загорится. Процесс воспламенения никогда не должен происходить за пределами области канавки, а только в тех местах, которые будут снова плавиться сразу после возгорания дуги. Если возгорание произойдет где-либо еще, внезапное нагревание может вызвать трещины, особенно при работе с чувствительными материалами. При использовании основных электродов, которые имеют тенденцию к начальной пористости, воспламенение должно произойти значительно раньше, чем фактическое начало сварки.Затем сварщик направляет дугу обратно к начальной точке шва, и по мере продолжения сварки первоначально осажденные капли (в основном пористые) переплавляются.

Направление электрода

Электрод располагается вертикально или под небольшим углом по отношению к поверхности металлической панели. Он немного наклонен в сторону сварки. Таким образом, видимая длина дуги, то есть расстояние между краем кратера и поверхностью заготовки, должна быть примерно такой же, как диаметр стержня сердечника.Основные электроды должны свариваться очень короткой дугой (расстояние = 0,5 диаметра стержня сердечника). Для этого их необходимо направлять под более крутым углом, чем рутиловые электроды. В большинстве случаев сварщик создает бортик стрингера или слегка переплетается с шириной канавки, которая увеличивается по мере продвижения вверх. Бусины плетения протягиваются по всей ширине канавки только в положении PF. Сварка обычно представляет собой волочащееся движение; электрод вставляется только в положение PF.

1. Сварка фасок
2. Электрод-стержень
3. Жидкий сварочный металл
4. Жидкий шлак
5. Охлажденный шлак

Электродуговая дуга

Под дуговым разрядом понимается явление, при котором дуга отклоняется от ее центральной оси и удлиняется, издавая шипящий шум.Это отклонение может привести к нарушениям сплошности. Проникновение может стать недостаточным, и – в случае шлакообразующих сварочных процессов – протекание шлака может привести к включению шлака в шов. Отклонение вызывается силами, возникающими из окружающего магнитного поля. Как и все токоведущие проводники, электроды и дуги окружены кольцевым магнитным полем. Это поле отклоняется в области дуги при переходе к основному металлу. В результате силовые линии магнитного поля сжимаются с внутренней стороны и расширяются с внешней стороны.Дуга отклоняется в области с меньшей плотностью линии потока. При этом он расширяется и издает шипящий звук из-за повышенного напряжения дуги. Таким образом, противоположный полюс оказывает отталкивающее действие на дугу. Создается другое магнитное поле, потому что магнитное поле может расширяться в ферромагнитном материале лучше, чем в воздухе. В результате дуга притягивается к большим кускам железа. Это можно увидеть, например, когда он направлен к вам на концах панели при сварке намагничивающегося материала.Отклонению дуги можно противодействовать, удерживая электрод под углом. Поскольку возникновение дуги особенно велико при сварке на постоянном токе, этого явления можно избежать или, по крайней мере, значительно уменьшить с помощью сварки на переменном токе. При сварке корневых проходов дуга может быть особенно сильной из-за окружающих масс железа. В этой ситуации может быть полезно поддержание магнитного потока с помощью точек крепления, расположенных близко друг к другу, но не слишком коротких.

Параметры сварки

Во время ручной дуговой сварки регулируется только ток.Напряжение дуги определяется длиной дуги, которую сварщик должен поддерживать. При настройке тока необходимо учитывать допустимую нагрузку по току диаметра электрода. Как правило, нижние пределы применяются к сварке корневых проходов и для положения PF, в то время как верхние пределы применяются к другим положениям, присадочным проходам и заключительным проходам. По мере увеличения тока скорость наплавки и связанная с этим скорость сварки также увеличиваются. Проникновение также увеличивается с увеличением тока. Указанные токи применимы только к нелегированным и низколегированным сталям.При работе с высоколегированными сталями и сплавами на основе никеля следует выбирать более низкие значения из-за более высокого электрического сопротивления.

Ток в зависимости от диаметра электрода

Всегда соблюдайте следующие практические правила для расчета отдельных токов в А:

20-40 x Ø

• При диаметре 2,0 мм сила тока должна быть от 40 до 80 А.
• При диаметре 2,5 мм сила тока должна быть от 50 до 100 А.

30-50 x Ø

• При диаметре 3,2 мм сила тока должна быть от 90 до 150 А.
• При диаметре 4,0 мм сила тока должна быть от 120 до 200 А.
• При диаметре 5,0 мм сила тока должна быть от 180 до 200 А.

35-60 x Ø

• При диаметре 6,0 мм сила тока должна быть от 220 до 360 А.

Для успешной сварки стержневыми электродами вам понадобится следующее оборудование:

Для получения дополнительной информации о сварке MIG / MAG см. Наш словарь по сварке.

Различные типы сварочных стержней и их применение >> Электроды с правой рукояткой

Независимо от того, являетесь ли вы энтузиастом DIY, который сваривает всего пару раз в год, или профессиональным производителем, который сваривает каждый день, одно можно сказать наверняка: сварка требует большое мастерство.Поэтому важно иметь некоторые ноу-хау о различных типах сварочных стержней и их использовании.

Эти шесть различных типов сварочных стержней являются наиболее распространенными и популярными в сварочной промышленности. Электроды 6010 используются для глубокого проплавления, 6011 можно использовать как на переменном, так и на постоянном токе, 6012 – это сварочный пруток общего назначения, 6013 генерирует мягкую дугу с небольшим разбрызгиванием, 7018 в основном используется для сварки углеродистой стали с низким и средним содержанием углерода и Сварочный пруток 7024 отличается высоким содержанием железного порошка.

Также известные как сварочные электроды, это металлические стержни, которые плавятся, образуя связь между двумя или более деталями. Крайне важно, чтобы вы были знакомы со сварочными стержнями, поскольку неправильный выбор может ослабить сварной шов.

В следующем посте мы рассмотрели различные виды сварочных стержней и объяснили соответствующие задачи, для которых они предназначены.

9 Типы

Типы сварочных стержней из низкоуглеродистой стали	Применение
6010	Сварка труб и судостроительные верфи (обеспечивают глубокое проплавление)
6011	847 904 904	общего назначения
6013	сварка со средним проплавлением
7018	низко- и среднеуглеродистая сварка
7024	высокоскоростные плоские или горизонтальные сварные швы

сварочных электродов?

Сварщики должны использовать различные материалы для выполнения прочных сварных швов, но знаете ли вы о различных типах сварочных электродов?

Выбор электродов зависит от типа основных металлов, толщины металлов и тока, который вы используете для сварки.

Сколько видов сварочных электродов? Электроды подразделяются на расходные и непотребляемые. Сварщики дуговой сварки и сварщики MIG используют плавящиеся электроды, но сварщики TIG используют неплавящиеся электроды.

В отличие от неплавящихся электродов, расходуемые электроды плавятся с основными металлами.

Сварщики используют электроды для создания электрической дуги, которая создает сварочную ванну и сплавляет два основных металла. Электрод представляет собой тонкую металлическую проволоку разного диаметра, длины и покрытия.

При сварке MIG электрод представляет собой катушку с проволокой, которую аппарат MIG подает в сварочную горелку, но электроды, используемые при сварке SMAW и TIG, напоминают длинные катанки.

Без использования механизма подачи сварщик держит электрод TIG или SMAW во время процесса сварки.

Некоторые электроды подходят для различных металлов и токов, но очень важно выяснить, какие типы электродов предназначены для конкретных металлов и ситуаций.

Какие бывают типы сварочных электродов?

Если вы в основном не специализируетесь на сварке TIG, вы, скорее всего, будете использовать плавящийся электрод.

Однако исключение составляют случаи, когда вы используете аппарат для дуговой сварки с угольными электродами. Угольные электроды не являются расходными материалами и изготовлены из угольного графита.

Нерасходуемые электроды

К неплавящимся электродам относятся угольные электроды и вольфрамовые электроды. Вольфрамовые стержни для сварки TIG более распространены в промышленных и жилых помещениях, чем угольные стержни.

Неплавящиеся электроды

Угольные электроды

Углеродная дуговая сварка (CAW) – это более старый и менее распространенный вид сварки.Хотя он все еще используется сегодня, CAW – это процесс, который вряд ли можно встретить в сварочном цехе или домашней мастерской.

Фактически, Американское сварочное общество (AWS) больше не включает спецификации для CAW.

Военные подразделения США продолжают использовать CAW для нагрева и резки металла. В отличие от стандартной установки для дуговой сварки, CAW использует два неплавящихся угольных электрода.

Угольные электроды создают большую дугу, которую гораздо труднее контролировать, чем дуги других процессов.

Гигантская дуга подходит для нагрева металлов и вырезания отверстий или каналов в металлах, но не предназначена для детальной сварки тонких металлов.

Если вы хотите посмотреть захватывающую демонстрацию горелок с угольной дугой >> Посмотрите видео ниже

Вольфрамовые электроды

Вольфрамовые электроды являются наиболее популярными неплавящимися электродами и используются с вольфрамовыми инертными материалами. Газовый (TIG) сварщик.

Вольфрамовые электроды изготавливаются из чистого вольфрама или комбинации вольфрама и тория или вольфрама и циркония.

Электроды из чистого вольфрама подходят для небольших проектов на тонких металлах, не требующих большой силы тока.

Электроды из вольфрама / циркония хорошо работают с более тяжелыми металлами, но не так долговечны, как электроды из вольфрама / тория.

Вольфрам / торий – самая популярная форма вольфрамовых электродов, позволяющая получать самые прочные сварные швы с высокой силой тока.

В следующей таблице представлены четыре типа вольфрамовых электродов и способы их распознавания по цвету:

Электрод	Цветовая классификация
Чистый вольфрам	Зеленый
1 Желтый
2% Торий	Красный
.3% -. 5% циркония	Коричневый

Расходуемые электроды

Расходуемые электроды являются наиболее распространенным типом электродов и используются как сварщиками в среде инертного газа (MIG), так и сварщиками дуговой сварки в защитных металлах (SMAW, также известные как сварщики штанги и сварщики дуговой сварки).

В отличие от неплавких электродов, расходные материалы плавятся в процессе сварки.

Электроды

MIG используют тонкую проволоку, которая автоматически подается машиной MIG в сварочную горелку.

Расходуемый электрод

Роботизированные сварочные аппараты MIG считаются полностью автоматическими, а аппараты, управляемые людьми-сварщиками, известны как полуавтоматические сварочные аппараты.

Поскольку сварочные аппараты MIG используют защитный газ для защиты сварного шва, проволока MIG не покрывается флюсом.

Сварочный аппарат Forney Easy Weld 261 MIG – мой лучший выбор, поскольку он представляет собой идеальный баланс между качеством и ценой.

Если вы заинтересованы в покупке The Forney Easy Weld 261, просто перейдите по ссылке на Amazon, где вы можете увидеть текущие цены.

Наш выбор

Дуговые сварочные аппараты используют расходуемые электроды или стержни для получения прочных сварных швов без использования защитного газа. Плавящиеся электроды для дуговой сварки классифицируются как неизолированные электроды или электроды с покрытием.

Электроды без покрытия не имеют флюсового покрытия для защиты сварочной ванны и обычно используются для сварки марганцевой стали.

Электроды с покрытием лучше всего подходят для дуговой сварки и делятся на три группы

• Электроды с легким покрытием
• Электроды со средним покрытием
• Электроды с толстым покрытием или экранированные электроды

Электроды с легким покрытием

Как следует из названия, электроды с легким покрытием имеют тонкий слой флюса.Хотя флюс не производит надежного защитного газа, он защищает сварочную ванну от таких загрязнений, как фосфор, сера и оксиды.

Легкое покрытие также стабилизирует электрическую дугу и образует меньшее количество шлака, чем стержни со средним или толстым покрытием.

Стержни с легким покрытием имеют коэффициент покрытия , равный 1,25 , и не подходят для металлов с высоким уровнем загрязнения, для которых требуется защитный флюс.

Электроды со средним покрытием

Большинство сварщиков-любителей и опытных сварщиков часто используют электроды со средним покрытием, такие как стержни с низким содержанием водорода.

Некоторые из наиболее распространенных применений штанг со средним покрытием включают морское бурение, строительство мостов, строительство коммерческих зданий и сварку трубопроводов.

С коэффициентом покрытия 1,45 электроды со средним покрытием отличаются легкостью удаления шлака, исключительным контролем дуги и возможностью сварки во всех положениях.

Электроды с толстым покрытием

Электроды с толстым покрытием содержат наибольшее количество флюса и имеют коэффициент покрытия 1.6 к 2.2. Покрытие при воспламенении в сварочной ванне создает эффективный защитный газ для защиты сварного шва.

Стержни изготовлены из трех материалов, включая целлюлозу, минерал и комбинацию целлюлозы и минералов.

Руководство по присвоению имен сварочным стержням

Американское общество сварки (AWS) разработало буквенно-цифровую систему именования сварочных электродов. Это основная система, используемая для идентификации сварочных стержней не только в США, но и в других странах.

Как следует из названия, этот буквенно-цифровой подход состоит из букв и цифр, которые обычно выгравированы на стороне каждого сварочного стержня.

Вы встретите такие термины, как E6010, E7018 и другие. Вот как работает метод наименования:

Основная буква «E», которая появляется в начале названия, обозначает электрод. Две следующие цифры относятся к минимальному пределу прочности сварного шва на растяжение, который измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi).

Например, число 60 в E6010 означает, что стержень производит валик с минимальной прочностью 60 000 фунтов на квадратный дюйм .Проще говоря; полученный сварной шов может выдержать усилие в 60 000 фунтов, необходимое для его разрыва.

Третье значение представляет количество позиций, в которых может использоваться сварочный электрод. Имейте в виду, что существует четыре основных положения сварки: плоское, горизонтальное, вертикальное и потолочное.

Например, 1 означает, что стержень можно использовать во всех положениях, тогда как 2 означает, что его можно использовать только в плоском или горизонтальном положениях.

Последняя цифра показывает тип покрытия и вид сварочного тока (переменный ток, постоянный ток или оба), которые можно использовать со стержнем.Теперь, когда вы знаете, как работает система именования, мы углубимся в типы сварочных электродов.

Выбор правильного стержневого электрода >> Посмотрите видео о ниже

Типы сварочных стержней

6010

Электроды 6010 довольно популярны. Они используются для обеспечения глубокого проплавления – формы сварки, требующей очень высокой плотности мощности до 1 мегаватта на квадратный сантиметр .

Принимая это во внимание, электроды E6010 в основном используются при сварке труб и таких применениях, как судостроительные верфи, водонапорные башни, стальные отливки, полевое строительство и стальные резервуары для хранения.

Важно отметить, что они могут работать только на сварочном оборудовании, использующем постоянный ток (DC).

Ссылки по теме: В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе? Все, что вам нужно знать

Кроме того, они имеют чрезвычайно тугую дугу – аспект, который затрудняет обращение с ними, особенно для сварщиков-любителей.

6011

Отличительной особенностью электрода 6011 является то, что его можно использовать как на переменном, так и на постоянном токе .

Это очень удобно, так как вы можете легко переключаться с одного типа тока на другой, чтобы определить, какой из них работает лучше всего.

Как упоминалось ранее, этот тип сварочного прутка может выдерживать силу 60 000 фунтов на квадратный дюйм без поломки. Как и электрод 6010, 6011 также обеспечивает глубокое проникновение.

Это делает его лучшим выбором для сварки более толстых материалов. Это также объясняет, почему электроды 6011 используются для сварки с окрашенными, грязными и жирными поверхностями.

Недостатком этого электрода является то, что он создает плоские сварные швы, оставляет рябь и шероховатую поверхность.

Это может быть проблемой в тех случаях, когда вам нужна эстетичная отделка.

6012

Сварочный стержень 6012 представляет собой универсальный сварочный пруток, который может похвастаться превосходными характеристиками перемычки, особенно в случае применения с нестандартной установкой.

Известно также, что этот электрод обеспечивает хорошую стабильную дугу и работает при высоких токах с минимальным разбрызгиванием.Более того, он совместим как с источниками питания переменного, так и постоянного тока.

При этом у электродов 6012 есть два основных ограничения. Один, они лучше всего подходят для мелкого или тонкого проникновения. Во-вторых, они образуют толстые отходы плавки; , следовательно, они требуют дополнительной очистки после сварки.

Типичные области применения сварочного прутка этого типа включают соединение открытых швов, ремонтно-сварочные работы, некритическую сварку и сварку проржавевших листов углеродистой стали.

Связанная статья: Средства индивидуальной защиты для сварщиков – СИЗ | Список и требования

6013

Это еще один популярный электрод, который генерирует мягкую дугу с небольшими брызгами. 6013 часто используется для сварки с умеренным проплавлением и имеет легко удаляемый шлак.

Также важно отметить, что он совместим с переменным и постоянным током.

Принимая во внимание эти атрибуты, этот тип электродов используется в случаях, когда возникают короткие или нерегулярные сварочные работы.Поскольку он создает довольно стабильную и гладкую дугу, идеально подходит для тех приложений, где требуется изменение положения.

Такие виды использования включают сварку листового металла, судоремонт и строительство, а также сварку изношенных или изношенных поверхностей из мягкой стали. Электроды 6013 также используются для общих и легких производств.

7018

7018 – один из самых универсальных сварочных стержней, который в основном используется для сварки углеродистой стали с низким и средним содержанием углерода. Как мы объясняли ранее, этот электрод предназначен для создания гораздо более прочного сварного шва, который может выдерживать давление до 70 000 фунтов на квадратный дюйм.

Еще одним ключевым атрибутом сварочного прутка 7018 является тот факт, что он обычно покрыт составом из железа с низким содержанием водорода.

Этот состав испаряется и в процессе защищает сварной шов. от загрязнения влагой и воздухом.

Этот сварочный электрод можно использовать как с источниками питания переменного, так и постоянного тока и во всех четырех положениях. Благодаря этим характеристикам, 7018 оказался полезным при сварке конструкций.

Под этим мы подразумеваем тип сварки, необходимый на электростанциях, электростанциях, заводах и мостах.

7024

Основной характеристикой данного сварочного прутка является высокое содержание железного порошка. Это важная особенность, которая значительно увеличивает скорость наплавки и, как следствие, упрощает сварку.

Ссылки по теме: 4 основных положения сварки, которые вы должны знать: полное руководство, которое вам когда-либо понадобится

Кроме того, стержни 7024 обычно используются для высокоскоростной сварки плоских или горизонтальных швов.Они особенно удобны для приложений, требующих гладкой поверхности с мелкой рябью.

9037 Предел прочности на растяжение Позиции Натрий

Электрод

Покрытие

Положение

Сила тока

Пенетрация

DCEP

Глубокий

60,000 PSI

E-6011

Высокий уровень целлюлозы Калий

Все положения

DCEP AC

Глубокий

60,000 PSI

Все позиции

DCEP AC

Средний

60000 фунтов на кв.

E-7018

Железный порошок с низким содержанием водорода

Все позиции

DCEP AC

От мелкого до среднего

70 000 фунтов на квадратный дюйм

Вот таблица, в которой описаны пять стандартных электродов, используемых для сварки низкоуглеродистой стали

Сварочные стержни 6013 и 6011 идеально подходят для начинающих.6011 почти не оставил шлака. ОЧЕНЬ легко нанести удар, но требовался правильный баланс соединения частей и прожигания.

Если вас интересуют сварочные стержни 6011 или 6013, просто перейдите по ссылке на Amazon, где вы можете увидеть текущие цены.

Наш выбор

Что означают цифры, нанесенные на электроды?

Система числовой классификации электродов поначалу может показаться запутанной, но как только вы поймете, что обозначают числа, покупка электронов станет проще простого.

Система , разработанная AWS, показывает, какое давление может выдержать стержень, правильное положение для сварки, состав флюса и правильный ток для использования со стержнем . Чаще всего при сварке используются стержни 7018, 7014, 6013, 6011 и 6010.

На примере стержня 7018 можно определить предел прочности стержня на разрыв по первым двум числам.

Цифры представляют собой фунты на квадратный дюйм (psi), которые может выдержать полученный сварной шов.

Умножив 70 на 1000, вы увидите, что сварной шов может выдерживать давление 70 000 фунтов на квадратный дюйм.

Третье число электрода обозначает его оптимальное положение для сварки. Используются только 1,2 и 4.

Число 1 означает, что электроды можно использовать во всех положениях. , 2 означает плоское горизонтальное положение, а 4 означает положение над головой или вертикальное положение вверх или вниз .

В случае стержня 7018 это означает, что стержень может работать во всех положениях .Последнее число представляет материал флюса и соответствующий ток для использования.

Число 8 означает, что стержень состоит из калия с низким содержанием водорода и порошка железа. Это также означает, что подходящий ток электрода – переменный, постоянный и постоянный +.

Покрытие электрода изготавливается из нескольких различных материалов. В таблице ниже показаны различные составы электродов и соответствующие токи.

, оксид калия , DC +, DC- с высоким содержанием целлюлозы

Номер	Материал	Ток
8	Калий с низким содержанием водорода, железный порошок	AC, DC +, DC-
7	Высокий оксид железа
6	Калий с низким содержанием водорода	AC, DC +
5	Натрий с низким содержанием водорода	DC +
4	Железный порошок DC + 904ania 9047 , DC-
3	Калий с высоким содержанием титана	AC, DC +
2	Натрий с высоким содержанием титана	AC, DC-
1		DC-
0	Натрий с высоким содержанием целлюлозы	DC +

Классификация электродов по номеру содержит много информации ионный, но если вы не уверены насчет электрода, изучите упаковку.

Производители электродов включают в комплект поставки подробные спецификации, которые должны ответить на все ваши вопросы.

Перед тем, как начать сварочный проект, проверьте спецификации перед настройкой сварочного аппарата.

В большинстве инструкций также указано, какие металлы подходят для электрода и как установить силу тока на вашем станке.

Как обращаться с электродами и хранить их

Приобретая электроды, вы должны знать несколько вещей.Электроды – хрупкие компоненты, с которыми необходимо обращаться осторожно.

Хотя у них есть металлические сердечники, электроды могут погнуться или сломаться в зависимости от типа металла.

Стержни, конструктивно не поврежденные при использовании, не будут обеспечивать надежные сварные швы. Флюс защищает сварочную ванну и необходим для выполнения прочных сварных швов.

Стержни упакованы в герметичный контейнер, когда вы их покупаете, и начинают разлагаться, если вы держите их без защиты более нескольких часов.

Когда вы выбираете электрод для сварки, не забудьте хранить оставшиеся стержни в герметичном контейнере.

В зависимости от состава стержня, флюс ухудшается, когда он подвергается воздействию влажных условий. Флюс превратится в мокрый беспорядок, если он поглотит слишком много водорода или кислорода.

Трудно избежать влажности, когда вы работаете на улице. Постарайтесь свести к минимуму воздействие атмосферы на электрод, открыв контейнер со стержнем непосредственно перед началом сварки.

Ссылки по теме: Есть ли срок годности сварочных электродов? Срок годности электродов

Руководство по выбору сварочного стержня

Даже если вы знакомы с различными типами сварочных электродов, вам все равно может быть трудно выбрать один для конкретного применения.Вот еще несколько факторов, которые следует учитывать:

Прежде чем продолжить чтение, вот статья, которую мы написали о выборе сварочного стержня для чугуна

Основной металл

Одна вещь, которую вы должны принять во внимание, – это состав основной металл. Ваша основная цель здесь – найти сварочный стержень, который точно соответствует основному металлу.

Это увеличивает шансы на формирование прочного и стабильного сварного шва. Если вы не уверены в конфигурации основного металла, примите во внимание следующие аспекты:

Внешний вид металла

Работаете ли вы с поломанной частью металла или детали? Если да, проверьте его текстуру; грубая или зернистая поверхность означает, что вы имеете дело с литым металлическим материалом.

Магнитный против немагнитного

Определение того, является ли материал магнитным или немагнитным, является еще одним способом отличить основной металл. Если он магнитный, высока вероятность, что это легированная или углеродистая сталь.

Если он немагнитный, основным металлом может быть что угодно, от аустенитной нержавеющей стали, марганцевой стали или цветного сплава, такого как латунь, алюминий, титан или медь.

Тип искры

Вам также следует проверить тип искры, которую производит основной металл, когда он сталкивается с шлифовальной машиной.Кардинальное правило здесь состоит в том, что чем больше вспышек в его искрах, тем выше содержание углерода в основном металле.

Реакция долота на металл

При ударе о мягкий металл, например алюминий, долото оставляет следы от укусов. Однако при ударе о более твердые металлы, такие как чугун или высокоуглеродистая сталь, он отскакивает.

Прочность на растяжение

Важно, чтобы вы также согласовали предел прочности сварочного стержня на разрыв с прочностью основного металла.Несоблюдение этого правила может привести к растрескиванию и другим нарушениям сплошности сварного шва.

Чтобы определить предел прочности электрода на разрыв, все, что вам нужно сделать, это проверить первые две цифры.

В качестве примера, стержень 6011 означает, что он производит сварной шов с минимальным пределом прочности на растяжение 60 000 фунтов на квадратный дюйм и, следовательно, может хорошо работать со сталью соответствующей прочности на растяжение.

Сварочный ток

Хотя некоторые сварочные стержни совместимы как с переменным, так и с постоянным током, другие поддерживают только один из этих источников питания.

Чтобы определить тип тока, с которым можно использовать электрод, проверьте четвертую цифру в его названии.

Это значение показывает не только тип покрытия, но и подходящий сварочный ток. Вот простая диаграмма, которая поможет вам:

Четвертая цифра	Сварочный ток
0	пост. 2	AC или DC (отрицательный)
3	AC, DC (как положительный, так и отрицательный)
4	AC, DC (как положительный, так и отрицательный)
8	AC или Постоянный ток (положительный)

Сколько ампер у стержня 7018?

Сколько ампер в стержне 7018? Сварочный стержень 7018 arс рассчитан на ток до 225 ампер.Но не стоит забывать, что усилитель предлагает 7018 стержней разных производителей, так что вам придется выполнять рабочие рекомендации по сварке.

Стержень 7018 представляет собой стержень из мягкой стали, покрытый флюсом на основе железа с низким содержанием водорода, который испаряется, чтобы скрыть расплавленную сварку от загрязнения воздухом и влагой.

Обычно используется для сварки каркасов общего назначения.

Что является лучшим сварочным стержнем для вертикальной сварки ?

Какой сварочный пруток лучше всего подходит для вертикальной сварки? В качестве первого выбора были выбраны удилища 7018 из-за низкого содержания в нем железа.Металлический материал производит лужу, которая может слегка заморозить и менее склонна к выпадению работы во время ее жидкого состояния, а также дает более быструю волнистую поверхность.

Выбор правильных электродов для сварки очень важен, особенно для обычной сварки. Стержни

,

, 7024, 7018 и 6010 могут показаться хорошим выбором при выборе лучшего стержня для вертикальной сварки.

Ваш лучший вариант – это пруток 7018, так как он больше подходит для обычной сварки стали.

Стержни 6010 восстанавливают больше навыков, чем стержни 7018, когда они подвергаются вертикальной сварке. А удилища 7024 не обладают такими же характеристиками, как у 7018 удочек.

Тем не менее, было бы разумно попробовать электродвигатели 7018 для точной сварки.

Как я могу рассчитать, сколько сварочного стержня мне понадобится?

1. Рассчитайте зону сварки, включая армирование корня и крышки на несколько миллиметров.
2. Множественная сварка производится по длине, чтобы иметь объем сварного шва в кубические миллиметры.3) получить массу брака за счет общего количества сварных швов, чтобы получить общее количество металла, переработанного в килограммах.
3. Многократная масса или переработанный металл в килограммах.
4. Добавьте 20-30% возмещения убытков.
5. Рассчитайте необходимое количество электродов на килограмм наплавленного металла, это зависит от расходных материалов, но следует использовать электроды массой 1,5 кг на 1 кг или сварочный материал.
6. Потребуется масса электродов в килограммах.
7. Наконец, вы определились с выбором между диаметром электрода.Так, например, 5% электродов будут иметь диаметр 2,5 мм, а 95% – 3,2 мм.

Каким образом происходит сварка?

Можно выбрать толщину сварного или углового соединения, так как она равна длине, умноженной примерно на 0,7, в то время как минимальная высота скругления кромки определяется в соответствии с этим методом. .

Активность пломбировочного поля определяется высотой самого большого равнобедренного профиля, вписанного в сварной шов без повреждения.

Зазубренная горловина, похоже, представляет собой отличие от линии, которая задерживает формовку стержня на поверхности металла, от края кромки до края.

Фактическая поверхность, в которой видны выпуклое и угловое скругление, является отличием от места перетаскивания корня к центру прямой ленточки, соединяющей часть линзы с металлической частью.

ДЕЛАЕТ 7018 НЕОБХОДИМО ОТВЕТИТЬ?

Нужно ли нагревать 7018? Главный ответ – нет.Тем не менее, елестроде 7018 – это стержень с низким содержанием влаги, что означает, что он не воспринимает влагу в своем флюсе. Если вы будете работать в помещении с относительно высокой влажностью, рекомендуется держать ваш 7018 нагретым.

Формы 7018 закуплены мануфактурой и расценены в строго определенных условиях, чтобы гарантировать, что все происходит в целом. Тем не менее, после того, как упаковка открыта, окружающее воздействие помогает в движении, в том числе и в особо важном гигроскопическом потоке.

Если вы занимаетесь сваркой на дому, вы можете получить отличную сварочную процедуру, в которой используется регулятор 110-V, чтобы гарантировать, что ваш 7018 останется сухим.

В этом месте нагреватель не предназначен для плавления металла, а нагрев сварочных стержней предназначен для предотвращения попадания в них влаги.

Ссылки по теме: 11 распространенных дефектов сварки и способы их предотвращения (прочтите это в первую очередь)

Использование домашней духовки для подогрева ваших изделий не является оптимальным вариантом, так как при сварке возникают слишком большие проблемы. Для стержней требуется от 500 до 700 градусов в течение примерно 30 минут до часа.

В спешке? Здесь вы можете найти наше лучшее сварочное оборудование и аксессуары.

Если вас интересуют сварочные приспособления или инструменты, просто перейдите по ссылке на нашу страницу рекомендаций, где вы можете увидеть все сварочные принадлежности, которые мы любим и используем.

---

Часто задаваемые вопросы

Вот несколько общих вопросов, которые люди часто задают о сварочных стержнях:

Что такое самый маленький сварочный стержень?

Какой сварочный стержень самый маленький? Наименьшая сварочная удочка – 6012. Эти ребята будут работать в области преодоления трудностей между суставами.Они также используются для высокоточных сварных швов и сварных швов с высоким сопротивлением, выполняемых в огромных количествах.

Другие сварочные стержни, размеры которых близки к 6012, – это стержни 6013, 7014, 7024 и 7018. Все они имеют разные характеристики, что делает их подходящими для различных сварочных работ.

Срок годности сварочных стержней истекает?

Срок годности сварочных стержней истекает? ДА! Независимо от того, сняли ли вы сварочный пруток после расчёта несколько месяцев назад или тридцатилетней давности, это может пойти плохо. Это не зависит от возраста удилища, а скорее от влажности, которой он подвергся.

Так что держать удочку в сухом состоянии очень важно и непросто, а ее износ является синонимом износа.

Очень важно знать, как сохранить электроды, не только на их срок годности, но и на то, чтобы избежать проблем, связанных с использованием нестандартных стержней, например.

Относительно потому, что некоторые электроды более чувствительны к большему, чем другие, и от того, как много может быть заявлено удилище, зависит количество стержня.

Заключение

Перед тем, как приступить к сварке, вы должны выбрать правильный тип сварочного стержня. Каждый из этих электродов назван на основе набора атрибутов, которыми он обладает.

При сварке каждый металл по-разному реагирует на электрическую дугу. Существует бесчисленное множество вариантов электродов, но если вы будете следовать инструкциям производителя, у вас не должно возникнуть проблем при сварке незнакомым электродом.

Итак, если у вас есть ящик со стержнями, который вы хотите использовать в новом проекте, запустите сварщика и зажгите дугу.

Рекомендуемая литература

Сварочный кислород – это то же самое, что и медицинский кислород?

Кто изобрел сварочный аппарат и в каком году была изобретена сварка? – Полная история сварки

Как выбрать стержни для дуговой сварки >> Посмотрите видео ниже

Взаимосвязь между составом покрытия, всеми свойствами металла шва, эксплуатационными характеристиками и диффузионным водородом в металле шва рутиловые электроды типа ANSI / AWS A5.1–91 E6013 и E7024

1.1 Влияние химического состава покрытия

1.1.1. Влияние карбоната кальция

Эффект добавления CaCO

3

к покрытию электрода E6013 был систематически изучен

, показывая прямую и четкую взаимосвязь между

свойствами металла сварного шва и составом покрытия (см. 6 и 7).

Сначала было изучено влияние CaCO

3,

(см.6) путем разработки трех электродов

E6013 с 5, 10 и 15% кальцита (природный CaCO

3

) за счет

целлюлозы и материалов, содержащих кремний в сухой смеси покрытия (таблица 1).

Добавки порошка железа и марганца в смесь также были скорректированы до

для получения аналогичного содержания Mn в металле сварного шва с каждым электродом, чтобы не

для включения другой переменной в рассматриваемую систему.Содержание

TiO

2

(в виде рутила, характерного компонента этого типа электрода)

оставалось практически постоянным.

Наблюдалось увеличение основности шлака по мере увеличения кальцита в покрытии

, в то время как наблюдалось снижение уровней кремния (Таблица 1) и кислорода в наплавленном металле

. Содержание хрома, никеля, молибдена и титана

не изменилось, но уровни ниобия и ванадия увеличились.

В таблице 1 показано снижение значений текучести и прочности на растяжение для всего металла шва

в результате уменьшения содержания кремния из-за увеличения CaCO

3

.

Результаты удара можно увидеть в Таблице 1 и на Рисунке 1, где показано улучшение ударной вязкости всего металла шва

с добавлением CaCO

3

: по мере увеличения основности шлака

и, как следствие, содержание кислорода во всем металле шва уменьшилось,

произошло увеличение ударов по Шарпи-V, что позволило достичь требований

судовых классификационных обществ (в среднем 47 Дж при -20ºC и 33 Дж для каждого отдельного значения

) ( Ref.22). Полученные значения также превышают минимум 27 Дж при -29ºC

для основных электродов, требуемых ANSI / AWS A5.1-91 для E7016 и E7018

(ссылка 3).

Микроструктура металла шва, наплавленного этими электродами

, показала лишь незначительные изменения при добавлении СаСО

3

(таблица 1), но объемная доля включений

уменьшилась. Этот последний эффект мог способствовать повышению ударной вязкости

.

Boniszewski et al. также изучили эффект увеличения CaCO

3

в покрытии

(ссылка 7), посредством рецептуры рутиловых электродов E6013 с 5, 10,

15 и 18% CaCO

3

в покрытиях. , за счет порошка целлюлозы и железа

, без изменения SiO

2

(таблица 2). Уровни марганца и углерода в наплавленном металле

цельносварного шва были одинаковыми для всех электродов, использованных в этом исследовании.

В этом случае добавление CaCO

3

привело к снижению содержания кремния

в металле шва с 0,35 до 0,13%. Количество остаточных

элементов также уменьшилось. Более того, механические свойства (таблица 2) показали,

во всех случаях, снижение текучести и предела прочности на разрыв и улучшение

ударных значений наплавленного металла, особенно при -20 ° C. Предыдущая работа

электричество – Почему калий должен служить для стабилизации сварочной дуги?

Поскольку натрий и калий настолько похожи по химическому составу, я задавался вопросом, почему должна быть какая-то разница.

WeldGuru – “Руководство по сварочным электродам”

_{Типы покрытия, тока и полярности, обозначенные четвертой цифрой в классификационном номере электрода}

$$ \ begin {array} {l} \ text {Digit} & \ text {Покрытие} & \ text {Ток сварки} \\ \ text {…} & \ text {…} & \ text {…} \\ \ text {2} & \ text {Титания натрия} & \ text {ac, dcsp} \\ \ text {3} & \ text {Титания калий} & \ text {ac, dcsp, dcrp} \\ \ текст {…} & \ текст {…} & \ text {…} \\ \ end {array} $$ …

Основные типы покрытий сварочных электродов для низкоуглеродистой стали описаны ниже.

• Целлюлоза-натрий (EXX10): Электроды из целлюлозного материала этого типа в виде древесной муки или переработанные низколегированные электроды содержат до 30 процентов бумаги. Газовая защита содержит углекислый газ и водород, которые являются восстановителями. Эти газы имеют тенденцию вызывать дугу копания, обеспечивающую глубокое проникновение. Наплавленный металл несколько шероховат, а разбрызгивание больше, чем на других электродах.Он действительно обеспечивает очень хорошие механические свойства, особенно после старения. Это один из самых ранних типов электродов, который широко используется для прокладки трубопроводов по пересеченной местности с использованием техники сварки под уклон. Обычно он используется с постоянным током с положительным электродом (обратная полярность).

• Целлюлозно-калиевый (EXX11): Этот электрод очень похож на натриево-целлюлозный электрод, за исключением того, что используется больше калия, чем натрия. Это обеспечивает ионизацию дуги и делает электрод пригодным для сварки на переменном токе.Действие дуги, проплавление и результаты сварки очень похожи. В электроды E6010 и E6011 можно добавлять небольшое количество порошка железа. Это способствует стабилизации дуги и немного увеличивает скорость наплавки.

• …

---

«Изучение комплексного нанопорошка (Ti, Zr, Cs), влияющего на эффективный потенциал ионизации дугового разряда при сварке Mma [обычно называемой SMAW] сваркой», С. Б. Сапожков и Е. М. Буракова, на странице 2:

«Воздух, как и все газы, в нормальных условиях имеет довольно слабую электропроводность из-за низкой концентрации свободных электронов и ионов.Вот почему воздушный зазор (или другая газовая среда) между электродами должен быть ионизирован для генерации сильного электрического тока, то есть электрической дуги. Ионизация может быть результатом приложения к электродам довольно высокого напряжения; электрическое поле ускоряет несколько свободных электронов или ионов газа; в результате получения высокой энергии они могут разбивать нейтральные атомы или молекулы на ионы.

Высокие напряжения не допускаются правилами техники безопасности при сварке. Таким образом, тепловая электронная эмиссия и полевая электронная эмиссия предпочтительны для исследования этого процесса.Много свободных электронов, находящихся в металле и имеющих высокую кинетическую энергию, переходят в газовую среду межэлектродного пространства, вызывая его ионизацию.

Термическая электронная эмиссия включает «испарение» свободных электронов с поверхности металла из-за высоких температур. Количество свободных электронов, приобретающих энергию, достаточную для прохождения энергетического барьера в поверхностном слое и покидающих металл, напрямую зависит от температуры. Точка полевой (холодной) эмиссии электронов заключается в том, что создается внешнее электрическое поле, которое преобразует энергетический барьер у поверхности металла и поддерживает высвобождение электронов с энергией, достаточной для прохождения через этот барьер.{[3]} $. Сварка становится более стабильной и легкой при низком потенциале ионизации ».

Внизу страницы 3:

“В данной статье представлены теоретические исследования влияния комплексного нанопорошка (Ti, Zr, Cs) на эффективный потенциал ионизации (Ueff) сварочного дугового разряда.

Энергия ионизации атома характеризует частицу и не зависит от метода ионизации, тогда как потенциал ионизации характеризует первый исторический метод ионизации.

Энергия ионизации атома, измеренная в эВ (электрон-вольтах), численно аналогична потенциалу ионизации атома, измеренному в В (вольтах).

Энергия ионизации является важной характеристикой атома и влияет на природу и прочность связи химических соединений, образующихся атомом. Энергия ионизации атома сильно влияет на раскисляющие свойства соответствующего элементарного вещества.

Потенциал ионизации – это отношение работы выхода электрона атома вещества к заряду электрона:

$$ \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad U = \ frac {W} {e_,} \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad \ qquad (1) $$

где $ U $ – потенциал ионизации, В; $ W $ – работа выхода электрона, Дж; $ е $ – заряд электрона, Кл.{[3]} $.

Таблица. Первые потенциалы ионизации (U) элементов $$ \ begin {array} {c} \ text {Elements} & \ text {Cs} & \ text {K} & \ text {Na} & \ text {Ca} & \ text {Zr} & \ text {Ti} & \ text {Mg} & \ text {C} & \ text {H} & \ text {O} \\ U & 3.88 & \ text {4.30} & \ text {5.11} & 6.11 & 6.63 & 6.8 & 7.64 & 11.22 & 13.53 & 13.56 \ end {array} $$

Из приведенной выше таблицы видно, что цезий, калий, натрий, кальций, цирконий, титан и т. Д.имеют самые низкие потенциалы ионизации. Поэтому эти вещества добавляют в покрытия электродов или флюсы для поддержания стабильности горения сварочной дуги.

Мы должны знать, как элементы влияют на свариваемость изделия, чтобы избежать трудностей и устранить проблемы при сварке.

[Продолжайте читать документ для получения дополнительной информации и математических расчетов.]

Ссылки: [3] Электросварочная дуга [Электронный ресурс] Режим доступа: http: // soedenimetall.ru / e-lektricheskaya-svarochnaya-duga / # ixzz3r9JfpMQ3 (дата обращения: 24.11.15) - Google Translate: Русский -> Английский

С переведенной веб-страницы:

«Когда используется переменный ток, анодное и катодное пятна меняются местами с частотой, равной частоте тока. Со временем напряжение $ U_d $ и ток $ I $ периодически изменяются от нуля до максимального значения, как показано на рис. . 4 ($ U_ {x • x} $ – напряжение зажигания дуги).

Когда ток проходит через ноль и полярность меняется в начале и в конце каждого полупериода, дуга гаснет, температура активных точек и дугового промежутка снижается.В результате происходит деионизация газов и снижение электропроводности столба дуги. Температура активного пятна, расположенного на поверхности сварочной ванны, в связи с отводом тепла в объем основного металла падает более интенсивно. Повторное зажигание дуги в начале небольшого полупериода возможно только при повышенном напряжении, называемом пиком зажигания. Было обнаружено, что пик воспламенения несколько выше, когда катодное пятно находится на основном металле.Для уменьшения пика зажигания, облегчения повторного зажигания дуги и повышения стабильности ее горения используются меры, снижающие эффективный потенциал ионизации газов в дуге. В этом случае электрическая проводимость дуги после ее гашения сохраняется дольше, пик зажигания уменьшается, дуга легче возбуждается и горит более устойчиво.

Эти меры включают использование различных стабилизирующих элементов (калий, натрий, кальций и др.)) вводят в зону дуги в виде электродных покрытий или в виде флюсов.

Важно переключать фазы между напряжением и током: необходимо, чтобы при прохождении тока через нулевое значение напряжения было достаточно для возбуждения дуги ».

.