Електроди за заваряване

електроди

• метал - стомана, чугун, мед, мед, волфрам, бронз и др .;
• топилни метални електроди - покрити и комбинирани електроди, заваръчни плоскости и непрекъснати профили;
• нетопими метални електроди - електроди, волфрамови пръчки, електроди за контактно заваряване;
• неметални (без топене) - въглищни и графитни електроди.

Покрити електроди за ръчно дъгова заварка

Покритите електроди за ръчно заваряване са пръчки с дължина, обикновено от 250 до 700 мм, направени от заваръчна тел с покрит слой покритие. Един от краищата на електрод с дължина 20-30 mm няма покритие за закрепването му в държача на електрода.

Дължината на електрода зависи от неговия диаметър и химическия състав на пръта. Например, пръчки с малък диаметър, състоящи се от високолегирана стомана, са направени по-къси за намаляване на електрическото съпротивление (и отопление) по време на заваряване и малки пръчици с диаметър ниски стомани въглеродни имат висока проводимост и следователно, могат да бъдат дълги.



Заваръчните електроди трябва да осигуряват:

• постоянно изгаряне на дъгата, равномерно топене на метала и стабилно му прехвърляне в заваръчния басейн;
• достатъчна защита на разтопения метал на електрода и заваръчния метал от въздуха;
• получаване на заваръчен метал с необходимия химичен състав и механични свойства;
• добро образуване на заварки, минимална загуба на изпарения и пръскане;
• възможно висока производителност на процеса на заваряване;
• добро разделяне и лесно отстраняване на шлаката от заваръчната повърхност;
• достатъчна устойчивост на покритията срещу механични повреди (изхвърляне, отчупване при сравнително леки удари, при загряване на електрод при заваряване и т.н.) и недопустимост на рязко влошаване на свойствата по време на съхранение;
• минимална токсичност на отделените газове при заваряване, спазване на санитарните и хигиенните стандарти.

Тези изисквания се осигуряват чрез избора на компонентите за покриване на електродите. Веществата, които образуват покритието, могат да бъдат разделени на следните групи.

Газообразуващи компоненти Осигурете защита на газовете от заваръчната зона от въздуха. При нагряване се разлагат с отделянето на газове, които изместват въздуха. Като газообразуващи агенти, обикновено в покритието се влагат минерали (мрамор, магнезит) или органични вещества (брашно, нишесте, декстрин).

Компоненти, образуващи шлака осигурява защита от шлака на стопен и кристализиран метал от въздуха. При топенето те образуват шлака, която плува на повърхността на заваръчния басейн. Капки от метал от електроди също са покрити с шлака. Минерални образуващи компоненти (кисели окиси на SiO2, TiO2, Al2O3- основни оксиди СаО, MnO, MgO- халогени CaF2), съдържащи се в мрамор, гранит, хематит, кварцов пясък, руда, илменит и рутил концентрат.

Деоксидиращи компоненти позволяват да се възстанови част от метала, който е в заваръчния басейн под формата на оксиди. Те включват съдържащи желязо съединения - феромангани, феротитан и феросилиций.

Стабилизиращи компоненти осигури стабилна дъга поради наличието в тях на елементи с ниска йонизация потенциал -. натрий, калий, калций и др Последното се съдържат в мрамор, креда, фелдшпат, калцинирана сода, поташ и други вещества.

Сплавяване на компонентите добавете допълнителни свойства към заваръчния метал, например увеличена якост, устойчивост на корозия и т.н. Те се добавят към покритието под формата на желязосъдържащи сплави - ферохром, феротитан, фероварадий. Основният начин за сплавяване на заваръчния метал се допира през пръта на електрода, допълнително - през покритието.

Свързващи компоненти свързват прахообразните покривни материали в хомогенна маса. Най-често се използват натриеви (Na2Si02) или калиеви (K2Si02) течни стъкла като свързващи вещества. След изсушаването циментира покритието. За да се подобрят формовъчните свойства на покритието, в неговия състав влизат пластификатори като бентонит, каолин, декстрин и слюда.

Добавяне към покритието желязо на прах (до 60% от теглото на покритието) позволява да се увеличи производителността на заваряване.

Някои покривни материали изпълняват няколко функции. Например, мраморът е образуващ газ, образуващ шлака и стабилизиращ минерал.

Покритие на заваръчни електроди

Покритията с електроди могат да бъдат създадени по различни начини. В някои газообразуващи компоненти може да преобладават, докато в други те могат да бъдат образувани от шлака. Като газообразуващи компоненти, минерали или органични съединения могат да се използват. Отстраняването на водорода от метала може да се извърши с помощта на флуор или кислород. В различна степен може да се извърши почистване на заваръчния метал от нежелани включвания, включително фосфор и сяра.

В зависимост от използвания подход са идентифицирани четири основни типа покритие.

Киселинно покритие (означено с писмо от GOST 9466-75) "А") се създава въз основа на материали с руден произход. Като съставки, образуващи шлака се използват оксиди, газообразуващи - органични компоненти. Когато покритието се стопи, голямо количество кислород се отделя в разтопения метал и в зоната на изгаряне на дъгата. Ето защо, много от дезодорантите - манган и силикон - се добавят към покритието.

Предимства на киселинното покритие на електродите:

• ниска склонност към образуване на пори с удължение на дъгата и при заваряване на метал с мащаб и ръждясали ръбове;
• висока ефективност на заваряване, дължаща се на отделяне на топлина по време на окислителни реакции
• стабилно изгаряне на дъгата при DC и AC заваряване.

Недостатъците на това покритие включват намалена пластичност и твърдост на заваръчния метал, което се дължи на невъзможността за сплавяване на шева поради окисляването на легиращи добавки. Поради липсата на калций в метала на заваръчния шев, има сяра и фосфор, което увеличава вероятността от образуване на кристализиращи пукнатини. Един от основните недостатъци на това покритие е освобождаването на голямо количество вредни примеси поради повишеното съдържание на манганови и силиконови съединения в аерозолите. Поради това рядко се използват заваръчни електроди с киселинно покритие.

Областта на приложение на електроди с киселинно покритие - заваряване на несъответстващи структури от нисковъглеродни стомани.

Първично покритие (означено с писмо от GOST 9466-75) "В") Е създаден на базата на флуорид (флуорит, CaF2), и калциеви и магнезиеви карбонати (мрамор СаСО3, MgСО3 магнезит и доломит CaMg (CO3) 2). Защитата на газа се осъществява за сметка на въглеродния диоксид, който се отделя по време на разлагането на карбонатите:

CaCO3 → CaO + CO2

С калций, заваръчните метали са добре почистени от сяра и фосфор. Флуоридът се въвежда в ограничени количества (за да се поддържа стабилността на изгарянето на дъгата) и се свързва водород и водна пара с топлинно устойчиви съединения:

CaF2 + H2O → CaO + 2HF
2CaF2 + 3Si02 - 2CaSi03 + SiF4
SiF4 + ЗН-SiF + 3HF

Поради ниското съдържание на водород в заваръчния метал, електродите с основно покритие също се наричат ​​"ниско водородни" електроди.

Предимства на основното покритие на електрода:

• ниска вероятност за образуване на кристализиращи пукнатини, висока пластичност и твърдост на заваръчния метал поради ниското съдържание на кислород и водород в заваръчния метал и доброто му рафиниране;
• висока устойчивост на студена крехкост - появата или увеличаването на крехкостта при намаляваща температура;
• широки възможности за легиране поради ниската окислителна способност на покритията;
• по-малко токсичност в сравнение с киселинните покрития;
• повишена скорост на отлагане при въвеждане на желязо на прах.

Недостатъци на основното покритие:

• тенденцията към образуване на пори с увеличаване на дължината на дъгата, увеличаване на влажност покритие, наличието на ръжда и котлен камък по краищата за заваряване, които изискват по-висока квалификация на заварчика, и необходимостта от предварително почистване на ръбове и електродите преди калцинирането svarkoy-
• по-ниска стабилност на изгарянето на дъгата поради флуор с висок йонизационен потенциал и следователно заваряването с електроди с основно покритие обикновено се извършва чрез къса дъга при постоянен ток с обратна полярност.

Обхват на електродите с основно покритие:

• заваряване на критични конструкции от въглеродни стомани, работещи при променливи товари или отрицателни температури до -70 ° C;
• заваряване на конструктивни, топлоустойчиви, устойчиви на корозия, мащаб устойчиви, както и други специални стомани и сплави;
• заваряване на легирани стомани.

Поради присъствието на флуорни съединения, в аерозоли заваряване вътрешен трябва да се осигури качество на вентилация и заваръчни препоръчва да се работи с индивидуална защита на дихателните органи или с чист въздух в зоната на дишане.

Рутилно покритие (означено с писмо от GOST 9466-75) "P") Е създаден на базата на рутил TiO2 концентрат, шлака осигурява защита и алуминиеви силикати (фелдшпат, слюда, каолин) и карбонати (мрамор, магнезит). Защитата на газа се осигурява от карбонати и органични съединения (целулоза). Тъй като легиращи компонент, използван Феромарганец дезоксидатора и, в някои покритие железен прах се въвежда (обозначени с букви ГОСТ 9466-75 "RJ"). С калций, присъстващ в CaCO3 карбонат, сярата и фосфорът се отстраняват от заваръчния метал.

Предимства на заваръчните електроди с рутилно покритие:

• по-висока скорост на отлагане, когато се въвежда желязо на прах;
• ниска токсичност;
• в сравнение с електроди с основно покритие - стабилност горене на дъгата при заваряване с постоянен и променлив ток, по-висока устойчивост на образуването на пори, по-добре образуване шев с плавен преход към основния метал, по-малка чувствителност за увеличаване на дължината на дъгата по-малко пръскането съотношение, по-удобно заваряване във вертикални и таванни положения (при липса на желязо на прах в тях или неговото съдържание е по-малко от 20).

Недостатъци на електродите с рутилно покритие:

• намалена пластичност и твърдост на заваръчния метал поради включването на SiO2;
• Не се използват за заваряване на конструкции, работещи при високи температури;
• в сравнение с електроди с основно покритие - минимално съпротивление на сероводород напукване на заваръчен метал, в резултат на разрушаване на заварени тръби в депозитите с сероводородът soedineniyami- ниска устойчивост на кристализация treschin- повече оксидирани легиращи елементи и желязо и следователно не се използва за средно и високо заваряване staley- високо съдържание на фосфор в заваръчния метал и тенденция към студено чупливост.

Обхват на заваръчните електроди с рутилно покритие:

• заваряване и облицоване на критични структури от нисковъглеродни и някои видове нисколегирани стомани, с изключение на структури, работещи при високи температури;
• в някои случаи за заваряване със средновъглеродни стомани, ако покритието съдържа голямо количество желязо на прах.

Целулозно покритие (означено с писмо от GOST 9466-75) "С") се създава на базата на органични съединения (до 50) - целулоза, брашно, нишесте, осигуряващи защита на газа. За защита на шлаката в малко количество рутил концентрат, мрамор, карбонати, алуминосиликати и други вещества се използват. На заварения шев се образува тънък слой от шлака. Сплавянето на заваръчния метал се осъществява чрез легиране на добавки на пръта, а също и чрез добавяне на феросплави и метални прахове към покритието. Тъй като деоксидантите използват манганови феросплави. Металната заварка в химически състав съответства на спокойна или спокойна стомана.

Предимства на заваръчните електроди с целулозно покритие:

• качествено доказателство за коренови корени;
• възможността за заваряване на труднодостъпни места поради малката дебелина на покритието;
• заваряване във всички пространствени позиции.

Недостатъци на покритието на целулозата:

• увеличено разпръскване (до 15), дължащо се на малкото количество съставки, образуващи шлака, и високо повърхностно напрежение на разтопения метал;
• повишено количество водород в заварения метал.

Областта на нанасяне на електроди с целулозно покритие е заваряването на първия (труднодостъпен) слой от не-въртящи се съединения на тръбопроводите.

Също се използва и смесени покрития: Оксиуртил (означен с GOST 9466-75 букви "AR"), rutilovo-basic (означен с GOST 9466-75 букви "RB"), рутил-целулоза (означена с GOST 9466-75 букви "RC"), както и други (посочени от GOST 9466-75 писмо "P").

Таблица. Обозначаване на покрития за заваръчни електроди

Тип заваръчен електрод характеризира свойствата на заваръчния метал. За конструкционна стомана - е механичните свойства (якост на опън, якост, удължение, огъване ъгъл), за легирани стомани със специални свойства (топлоустойчива, топлоустойчив, устойчив на корозия, и др.) - химически състав (въглерод, силиций, хром , манган, никел и други елементи). Обозначението на типа електрод (управлявано от GOST 9467-75 и GOST 10052-75) съдържа буквата "Е", след което има временно съпротивление срещу разкъсването делта-В (кг / мм2). Например "E46A" означава, че металът, заваръчен от тези електроди, има якост 46 kg / mm2 (460 MPa) и подобрени свойства на пластмаса. За заваряване на легирани структурни стомани с висока и висока якост, типът на електрода може да бъде E70, E85, E100, E125, E150.

Примери за типови обозначения на електродите за заваряване на стомани със специални свойства:

• "E09X2M" - в заварения метал съдържа около 0.09 въглерод, 2 хром, 1 молибден;
• "E10X25N13G2B" - в заварения метал съдържа приблизително 0.1 въглерод, 25 хром, 13 никел, 2 манган, 1 ниобий.