Книги по строительству и ремонту

Ручная дуговая сварка

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

10.2. Покрытия электродов

Для того чтобы электроды удовлетворяли требованиям, указанным в § 10.1, необходимо подобрать состав покрытия и обеспечить качественное его нанесение на стержни. В состав покрытия входит ряд материалов, которые выполняют определенные функции при сварке. Покрытие образуется из хорошо размолотых и перемешанных материалов, связанных жидким стеклом и нанесенных на стержни под давлением слоем до 2 мм на специальном прессе. Покрытие электрода при сварке плавится несколько лозже самого стержня, вследствие чего на конце электрода образуется небольшой чехольчик или втулочка, расплавление которой должно быть равномерным; недопустимо одностороннее распределение, которое мешаег сварщику поддерживать дугу требуемой длины. Применяемые для электродного покрытия материалы разделяют на группы в соответствии с их функциями. К материалам, образующим шлак, относятся полевой шпат, кремнезем, магнезит, мрамор и др. К газообразующим материалам относятся минералы, которые кроме шлака образуют защитный газ — это мрамор, магнезит и др, Кроме того, в состав покрытия вводят органические вещества — крахмал, оксицеллюлозу, древесную муку и др., которые выделяют только защитный газ. Важную роль играют стабилизирующие вещества, предназначенные для обеспечения устойчивого горения дуги. К ним относятся соединения щелочных и щелочно-земельных металлов калия, натрия, кальция и др. Шлакообразующие вещества — мел, мрамор, полевой шпат и др. — также являются хорошими стабилизаторами, но кроме них в покрытие вводят специальные стабилизаторы — калиевое жидкое стекло (K2O-SiO2) и натриевое жидкое стекло (МагО-ЗЮг), которые одновременно являются связующими и цементирующими элементами покрытия. Для восстановления окисленного в процессе сварки металла или введенного в покрытие в виде оксидов (например, гематита — Fe2O3) применяют специальные раскислители, к которым относятся ферросплавы — ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и др. Эти же ферросплавы служат легирующими материалами, которые увеличивают содержание марганца, титана и других элементов в металле шва. Кроме того, для легирования иногда используют порошкообразные металлы. В покрытие вводят также пластификаторы, улучшающие его пластические свойства.

Важной операцией при   изготовлении   электродов является их сушка и прокладка после опрессовки, которая осуществляется в специальных печах под контролем измерительных приборов.

Кислее покрытие А отличается тем, что в его состав входят образующие шлаковую защиту различные руды и материалы, содержащие большое количество кислорода, например гематит содержит 92 % Ре2Оз> гранит—66—71 % SiO2, 15—21 % А12О3 и т. п. Для удаления кислорода и восстановления железа из оксидов применяют ферросплавы, для газовой защиты вводят органические примеси — крахмал, декстрин. Сварка электродами с этим покрытием возможна на постоянном и переменном токе во всех положениях. В сварочной ванне происходит активное раскисление железа, она кипит, что способствует дегазации металла. Допускается сварка при небольшой окалине и ржавчине, однако при этом происходит повышенное разбрызгивание, и вследствие применений ферромарганца выделяется значительное количество токсичных марганцевых соединений, что ограничивает применение таких покрытий. Кроме того, металл шва склонен к образованию кристаллизационных трещин.

Основное покрытие Б содержит: фтористокальцие-вое соединение — плавиковый шпат, в котором CaF более 75 %; карбонаты кальция — мрамор, мел с содержанием более 92 % СаСОз и ферросплавы. При расплавлении это покрытие кроме шлака выделяет большое количество защитного углекислого газа, образующегося вследствие диссоциации карбонатов. Сварка электродами с основным покрытием возможна постоянным током с обратной полярностью и во всех положениях. Для сварки переменным током в покрытие добавляют более активные стабилизаторы — калиевое жидкое стекло, поташ и др. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, обладает высокими механическими показателями, особенно ударной вязкостью при положительных и низких температурах; не склонен к образованию кристаллизационных трещин и старению; содержит минимальное количество кислорода и азота. Эти электроды применяют для сварки наиболее ответственных деталей и конструкций. Следует иметь в виду, что сварка электродами с основным покрытием должна вестись короткой дугой и при хорошей очистке свариваемых кромок от ржавчины, окалины, жира и влаги во избежание образования пористости в швах.

Целлюлозное покрытие Ц содержит в основном ок-сицеллюлозу или аналогичные ей органические вещества, а также рутил и ферросплавы. Это покрытие при расплавлении выделяет главным образом много защитного газа и небольшое количество шлака для процесса раскисления. Электроды с этим покрытием пригодны для сварки во всех положениях на постоянном и переменном токе и употребляются в основном для сварки первого слоя стыков труб.

Рутиловое покрытие Р содержит 50 % рутилового концентрата, в котором 50 % ТЮ2, карбонаты кальция— мрамор, тальк, мусковит, магнезит, ферросплавы, целлюлозу. Газовая защита обеспечивается за счет диссоциации материалов и органической составляющей. Раскисление и легирование — ферросплавами. Электроды с рутиловым покрытием пригодны для сварки постоянным и переменным токами во всех положениях. Они обеспечивают высокое качество наплавленного металла, обладают хорошими технологическими свойствами и применяются для сварки низкоуглеродистой стали.

Покрытия, обозначенные буквой П, не имеют явно выраженного кислого, основного, целлюлозного или рутилового состава.

Смешанные покрытия обозначают двойной буквой, например БЦ — покрытие основного типа со значительным количеством целлюлозы.