Кислое и основное покрытия сварочных электродов

Сегодня мы подготовили статью на тему: "кислое и основное покрытия сварочных электродов", а Анатолий Беляков подскажет вам нюансы и прокомментирует основные ошибки.

Всего существует четыре базовых типа покрытия: кислое (А), основное (Б), рутиловое (Р) и целлюлозное (Ц). Их современное обозначение регулируется ГОСТ 9466-75. Каждый тип имеет свои особенности по наличию тех компонентов, которые были использованы для изготовления покрытия. Это может быть преобладание газообразующих или шлакообразующих компонентов. В состав покрытий входят минералы или органические соединения.

Этот тип покрытия электродов изготавливается на основе материалов рудного происхождения. Шлакообразующие элементы представлены оксидами, газообразующие – органическими веществами. Когда данный тип покрытия плавится, в металле и в зоне горения дуги начинается процесс выделения значительного количества кислорода. Этот факт требует добавления в состав кислых покрытий большого количества раскислителей, в качестве которых здесь используются кремний и марганец.

Видео (кликните для воспроизведения).

Электроды с кислым покрытием отличаются невысоким уровнем образования пор во время сварки изделий с ржавыми кромками и металла с окалиной, а также при удлинении дуги. Они способны обеспечить высокую производительность работы, поскольку при окислительных реакциях выделяется теплота. Кислое покрытие во время сварки на постоянном и переменном токе обеспечивает стабильное горение дуги .

У кислых составов есть и недостатки, например, пластичность и ударная вязкость металла шва являются пониженными. Это происходит потому, что из-за окисления легирующих добавок легирование шва становится невозможно. А поскольку в составе покрытия нет кальция, металл шва включает в себя серу и фосфор. Это значит, что в швах велика вероятность появления кристаллизационных трещин. Высокий уровень содержания марганца и кремния в аэрозолях дает здесь выделение заметного объема вредных примесей. Из-за этих свойств в настоящее время такой тип электродов используется все реже. Сферой их применения являются неответственные конструкции из низкоуглеродистых сталей.

Данный тип покрытий для сварочных электродов изготавливается на базе фтористых соединений, карбонатов кальция и магния. Для газовой защиты работает выделяющийся при разложении карбонатов углекислый газ. Кальций дает возможность на нужном уровне очищать металл шва от серы и фосфора. Для сохранения стабильности горения дуги здесь введен в ограниченных количествах фтор. Поскольку в металле шва наблюдается низкое содержание водорода, то эти электроды называют «низководородными».

Среди положительных свойств основных покрытий называют невысокую возможность возникновения кристаллизационных трещин и хороший показатель пластичности и ударной вязкости металла шва. Эти характеристики возникают из-за небольшого содержания кислорода и водорода в наплавленном металле. Играет сою роль и его хорошее рафинирование. Швы, выполненные с помощью данных электродов, обладают высокой стойкостью к хладноломкости. Низкая окислительная способность основного состава открывает широкие возможности для легирования. Токсичность здесь меньше, чем у кислых покрытий.

При работе с электродами с основным покрытием нужно иметь в виду, что увеличение дуги может привести к образованию пор. Такие сварочные материалы требуют проведения перед началом работ прокаливания. Рекомендуется проводить сварку короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Работы могут проводиться на ответственных конструкциях из углеродистых сталей, а также на большом количестве специальных сталей и сплавов и на сталях легированных.

Главная страница » Покрытия электродов

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F07%2Fsvarshchik-za-rabotoi-300-2

Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический стержень с защитным покрытием-обмазкой. Составляющие покрытия обеспечивают защиту зоны сварки от окисления воздухом, способствуют усилению ионизации. Стержни с обмазкой применяют как для черных, так и для цветных металлов, а также сплавов.

Основная задача, которую возлагают производители на покрытие электродов для ручной дуговой сварки – это защита плавящегося металла. Они предохраняют плавящийся металл от взаимодействия с воздухом, предотвращая окисление, делают готовый шов качественным и прочным.

При работе со сварочным аппаратом защитная обмазка создает оболочку из шлака на капельках электродного металла, продвигающегося по дуговому промежутку, а также на плавящейся поверхности привариваемых друг к другу деталей.

Защитный слой из шлака снижает скорость, с которой остывает металл, и быстроту его отвердевания, благодаря чему из него успевают выйти газовые и другие включения, которые негативно сказываются на прочности конструкции. Как правило, защитное напыление состоит из целого комплекса шлакообразующих элементов, таких как каолин или концентрат титана.

Обмазка, покрывающая стержни из металла, выполняет целый ряд основных и второстепенных задач. Из первостепенных можно выделить:

  • Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F07%2Fsvarshchik-za-rabotoi-300-3Предохранение самой дуги и металла в области сварочной ванны от взаимодействия с присутствующими в составе атмосферы азота, кислорода, а также водорода, который содержится в паре воды. Обмазка стержня создает двухступенчатую защиту: пары углекислого газа и углеродных окисей, обволакивающие рабочий участок, и пленку шлака на поверхностном слое расплавленного металла;
  • обеспечение качественной кристаллизации шва без образования пор, зашлаковки и трещин.

Второстепенные, но не менее важные задачи:

  • обеспечение бесперебойного горения дуги в широком спектре режимов работы, упрощение процесса зажигания. Стабильность дуги реализуется за счет присутствия в поверхностном слое стержня компонентов, которые не склонны к ионизации в большом объеме. Это способствует увеличению количества ионов, стабилизирующих горение, в дуговом пространстве;
  • удаление из металла сварочной ванны растворенного в нем кислорода. Для этого в состав обмазки добавляют ферросплавы, которые легче и быстрее, чем сам металл, вступают с кислородом в реакцию;
  • очистка металла шва от примесей (рафинирование).
Читайте так же:  Как проводится проверка применения контрольно-кассовой техники
Видео (кликните для воспроизведения).

В продаже можно встретить много марок электродов, предназначенных для разных видов металла и силы предполагаемых нагрузок на будущую конструкцию. Стержни с обмазкой имеют два значения диаметра: диаметр самого электрода и общий диаметр стержня и напыления. При выборе подходящего варианта диаметр является одним из определяющих факторов: чем он больше, тем большую толщину металла можно соединить с помощью стержня.

Диаметр стрежня с обмазкой влияет не только на простоту работы с материалом при сварке, но также обеспечивает нужные характеристики выполненного соединения, влияет на прочность получившейся конструкции.

Так, к примеру, электроды, имеющие маркировку Э42А и Э46, используют для сварки деталей из низколегированных видов стали.

Буква «Э» в маркировке означает штучный электрод, повсеместно применяемый для ручной дуговой сварки в домашних условиях.

Число, следующее за буквой, – минимальное значение гарантируемого временного сопротивления на разрыв шва. Чем больше это число, тем большие нагрузки выдержит сваренная деталь.

Например, продукция типа Э42 обеспечивает сопротивление не менее 42 кгс/мм2, а стрежни с маркировкой Э46 – не менее 46 кгс/мм2. Электроды Э42А применяются для металла с аналогичными качественными показателями на разрыв, но в условиях, когда необходимы более высокие параметры ударной вязкости и относительного удлинения полученного шва. Об улучшенных характеристиках говорит буква «А» в маркировке, которая обозначает кислый тип обмазки стержня.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F07%2Felektrod-MR-3S-pokrytie

Синяя обмазка электрода марки МР-3С

Помимо характеристик нанесенного на электродный стержень покрытия и диаметра самого электрода при подборе материалов для сварки также ориентируются на толщину защитной обмазки.

Для каждого диаметра внутреннего стержня существует своя толщина покрытия. Всего существует 4 категории электродов, различающиеся толщиной покрытия:

  1. тонкие или стабилизирующие электроды (для их обозначения используется буква М) с соотношением 1,2 или более;
  2. средние электроды (обозначаются буквой С) с соотношением 1,45 или больше;
  3. толстые, имеющие соотношение меньше или равное 1,8, которые еще называют качественными (маркируются буквой Д);
  4. особо толстые электроды, так же входят в категорию качественных и имеют соотношение диаметров свыше 1,8 (можно узнать по букве Г в маркировке).

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F07%2Felektrod

Толщина покрытия качественных электродов колеблется в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, что составляет 20-40% от массы внутреннего стержня. Если учитывать железный порошок, то диаметр составит 3,5 мм, а массовая доля – 50%. Такие электроды применяют, когда нужен шов высокого качества, способный выдержать большие нагрузки.

Тонкие или стабилизирующие электроды, толщина обмазки которых примерно 0,1-0,3 мм, делают горение дуги ровным и непрерывным, но никак не влияют на качественные показатели наплавляемой стали.

Рассмотрим, какие покрытия электродов бывают, их компоненты и как обозначается какое из них. Существуют четыре основных вида покрытий, применяемых при производстве электродов для сварки:

  1. покрытие кислого типа, обозначаемое буквой А;
  2. основное (Б) покрытие;
  3. целлюлозная обмазка (Ц);
  4. рутиловое (Р).

Покрытие сварочных электродов подбирают исходя из того, какой вид стали планируется варить, силы нагрузки на конструкцию и других факторов.

Главное преимущество обмазки кислого типа – при сварочных работах вероятность образования пор в области шва стремится к нулю, даже если места приварки элементов друг к другу покрыты следами ржавчины или окалиной. Кислое покрытие способствует равномерному горению дуги и легкому ее зажиганию. Этот вид электродов используют, когда требования к готовой конструкции минимальны.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F01%2Fsvarochnye-elektrody-OZCh-2

Стержни с кислой защитой хорошо работают как при постоянном, так и при переменном токе. Наиболее ощутимые недостатки – брызги при сварке, токсичные испарения, риск появления горячих трещин при сваривании.

За счет слабого окисления такого покрытия оно способствует легкому избавлению от кислорода плавящегося металла. Шов, сделанный с применением электрода с основной обмазкой, защищен от возникновения горячих трещин. Электрод данного типа нужно прокаливать перед работой, чтобы исключить вероятность появления пор в шве. Из-за сложности поддержания горения дуги производить сварку электродами с основным покрытием нужно только с использованием источника постоянного тока обратной полярности (относится не ко всем, но к большинству марок).

Электроды с основным типом покрытия применяют для сварки металлических деталей из закаливающихся видов стали, которые подвержены риску появления холодных трещин, а также для сварки элементов из металла с большим процентом содержания серы и фосфора. «Основные» электроды показывают высокую эффективность при сварке в несколько слоев конструкций, которым нужна высокая жесткость.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2013%2F06%2Fuoni-1345

Использование в работе со сварочным аппаратом продукции с обмазкой из целлюлозы (имеют маркировку «Ц» на упаковке) дает хорошее качественное горение дуги преимущественно при постоянном токе. Эту разновидность используют при работах по сварке корневых швов на магистральных трубопроводах, выполненных из низкоуглеродистой стали.

Читайте так же:  Как штробить стены для прокладывания электропроводки

Также стержни с покрытием из целлюлозы отлично подходят для односторонней сварки с качественным проплавлением в области корневого шва. Использование стержней дает хороший результат при сварке, осуществляемой в вертикальном положении.

Не рекомендуется применение для сварки стали, имеющей высокий процент углерода и других легирующих компонентов в составе. Еще один минус – высокая степень восприимчивости к большим температурам и вероятность брызг расплавленного металла в процессе работы.

Данный тип покрытия обозначается буквой «Р». Стержни, покрытые рутиловым составом, показывают хорошие результаты даже при работе с металлами, имеющими ржавые участки или следы окалины на поверхности в местах сварки, в процессе соединения деталей не образуется горячих трещин.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=https%3A%2F%2Fweldelec.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F07%2Felektrod-MR-3S-pokrytie-razrusheno

Не используйте электроды со сколотой обмазкой

С помощью электродов с рутиловой обмазкой легко соединять загрунтованные элементы, при этом, характеристики шва не ухудшаются. Рутиловая обмазка способствует устойчивому горению дуги независимо от типа тока. Брызги раскаленного металла практически отсутствуют. Также рутиловые стержни характеризуются малым процентом брака в виде пор: при их использовании сводится на нет вероятность «стартовой пористости».

При сварке электродами средней и большой толщины возможна работа во всех допустимых положениях. Если толщина покрытия, на котором выполняются сварочные работы, особо толстая, то эффективнее всего проводить сварку в нижнем положении. Электроды с рутиловой обмазкой не стоит использовать для сварки элементов, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур.

Всего существует четыре базовых типа покрытия: кислое (А), основное (Б), рутиловое (Р) и целлюлозное (Ц). Их современное обозначение регулируется ГОСТ 9466-75. Каждый тип имеет свои особенности по наличию тех компонентов, которые были использованы для изготовления покрытия. Это может быть преобладание газообразующих или шлакообразующих компонентов. В состав покрытий входят минералы или органические соединения.

Этот тип покрытия электродов изготавливается на основе материалов рудного происхождения. Шлакообразующие элементы представлены оксидами, газообразующие – органическими веществами. Когда данный тип покрытия плавится, в металле и в зоне горения дуги начинается процесс выделения значительного количества кислорода. Этот факт требует добавления в состав кислых покрытий большого количества раскислителей, в качестве которых здесь используются кремний и марганец.

Электроды с кислым покрытием отличаются невысоким уровнем образования пор во время сварки изделий с ржавыми кромками и металла с окалиной, а также при удлинении дуги. Они способны обеспечить высокую производительность работы, поскольку при окислительных реакциях выделяется теплота. Кислое покрытие во время сварки на постоянном и переменном токе обеспечивает стабильное горение дуги .

У кислых составов есть и недостатки, например, пластичность и ударная вязкость металла шва являются пониженными. Это происходит потому, что из-за окисления легирующих добавок легирование шва становится невозможно. А поскольку в составе покрытия нет кальция, металл шва включает в себя серу и фосфор. Это значит, что в швах велика вероятность появления кристаллизационных трещин. Высокий уровень содержания марганца и кремния в аэрозолях дает здесь выделение заметного объема вредных примесей. Из-за этих свойств в настоящее время такой тип электродов используется все реже. Сферой их применения являются неответственные конструкции из низкоуглеродистых сталей.

Данный тип покрытий для сварочных электродов изготавливается на базе фтористых соединений, карбонатов кальция и магния. Для газовой защиты работает выделяющийся при разложении карбонатов углекислый газ. Кальций дает возможность на нужном уровне очищать металл шва от серы и фосфора. Для сохранения стабильности горения дуги здесь введен в ограниченных количествах фтор. Поскольку в металле шва наблюдается низкое содержание водорода, то эти электроды называют «низководородными».

Среди положительных свойств основных покрытий называют невысокую возможность возникновения кристаллизационных трещин и хороший показатель пластичности и ударной вязкости металла шва. Эти характеристики возникают из-за небольшого содержания кислорода и водорода в наплавленном металле. Играет сою роль и его хорошее рафинирование. Швы, выполненные с помощью данных электродов, обладают высокой стойкостью к хладноломкости. Низкая окислительная способность основного состава открывает широкие возможности для легирования. Токсичность здесь меньше, чем у кислых покрытий.

При работе с электродами с основным покрытием нужно иметь в виду, что увеличение дуги может привести к образованию пор. Такие сварочные материалы требуют проведения перед началом работ прокаливания. Рекомендуется проводить сварку короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Работы могут проводиться на ответственных конструкциях из углеродистых сталей, а также на большом количестве специальных сталей и сплавов и на сталях легированных.

Электроды с кислым покрытием, по ГОСТ 9466-75 “Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация и общие технические условия”, в структуре условного обозначения электродов обозначаются индексомА.

Марки электродов с кислым покрытием: ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, МЭЗ-4 и др.

По механическим свойствам наплавленного металла электроды с кислым покрытием, нанесенными на стержни из стальной низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08, Св-08А (ГОСТ 2246-70), соответствует типу электродов Э38 и Э42 по ГОСТ 9467-75.

Шлаковую основу кислых покрытий составляют руды, содержащие в основном окислы железа (гематит – Fe2O3 ) и марганца (марганцевая руда – MnO 2), иногда титана, кремнезем.

Читайте так же:  Зачем необходим дренаж вокруг дома

Все кислые покрытия имеют окислительный характер, который обусловлен выделением в сварочную дугу при их плавлении свободного кислорода из руд, связывание которого происходит недостаточно. Это приводит к большим потерям легирующих элементов в процессе сварки, поэтому электроды с кислыми покрытиями не рекомендуются для сварки высоколегированных сталей.

В качестве газозащитного материала кислые покрытия содержат органические вещества (крахмал, декстрин, оксицеллюлозу и др.), которые при разложении в дуге вместе с образованием защитного газа — окиси углерода образуют также водород, растворяющийся в жидком металле.

Наводороживание металла шва, а вследствие диффузии и металла околошовной зоны является существенным недостатком кислых покрытий, что ограничивает возможность их использования для сварки закаливающихся углеродистых и легированных сталей, склонных к образованию холодных трещин вследствие охрупчивающего действия водорода.

Металл, наплавленный электродами с кислыми покрытиями, нанесенными на стержни из низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08 и Св-08А, по составу соответствует, как правило, кипящей стали и содержит до 0,1% кремния.

При увеличении раскисленности металла шва (повышении содержания в нем кремния более 0,1—0,2% и марганца более 0,8—0,9%) появляется склонность к образованию пор, основной причиной которых является выделение водорода в процессе кристаллизации сварочной ванны.

Металл шва, выполненный электродами с кислыми покрытиями, склонен к образованию горячих трещин при содержании в нем углерода более 0,15%, поэтому их не следует применять для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей, содержащих более 0,3% углерода.

Относительно высокое содержание кислорода в металле, наплавленном кислыми электродами, обусловливает умеренную величину его ударной вязкости (9-15 кгс·м/см 2 ) и большую склонность к «механическому старению», которое снижает ударную вязкость примерно в два раза.

К недостаткам электродов с покрытиями этого вида следует отнести также повышенное разбрызгивание металла и токсичность вследствие выделения при сварке значительного количества марганцовистых соединений.

Вместе с тем электроды с кислыми покрытиями имеют ряд существенных преимуществ. Они малочувствительны к образованию пор в швах при наличии ржавчины и окалины на кромках свариваемого металла, что объясняется способностью их шлаков связывать закись железа в нерастворимые в металле комплексные соединения — силикаты и титанаты (FeO·Si02, FeO·Ti02). Это способствует интенсивному протеканию процессов диффузионного раскисления жидкого металла на границе металл-шлак и уменьшает насыщение металла шва кислородом.

Этим же обусловлена малая чувствительность электродов с кислыми покрытиями к пористости металла шва при сварке длинной дугой (при повышенном напряжении на дуге). Их достоинством является также хорошая стабильность горения дуги при сварке переменным током, легкое зажигание дуги при относительно небольшом напряжении холостого хода сварочного трансформатора (60—70В) и высокая производительность. Для ряда марок электродов (ЦМ-7 и др.) коэффициент наплавки достигает 11 —12 г/А·ч. При умеренной толщине покрытия (вес покрытия составляет не более 35% веса покрытой части стержня) кислые электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях швов (положения сварки плавлением – ГОСТ 11969-79).

Перечисленные особенности этих электродов определяют область их применения в основном для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, применяемых в строительстве и машиностроении, но ввиду их токсичности, применение их ограничено.

Важен не только химический состав, но и физические свойства покрытия, в частности, температура его плавления. Она не имеет строго определенного значения, поскольку покрытие является многокомпонентным. Обычно её значение варьируется в пределах 1100-1200°С.

Виды, состав и характеристика различных типов покрытий электродов

Толщина. В соответствии с ГОСТ 9466-75, по толщине, определяемой отношением наружного диаметра электрода (D) к диаметру его стержня (d), покрытия подразделяются на следующие типы в зависимости от отношения D/d:

Химический состав. В зависимости от химического состава различают следующие виды покрытий электродов:

  • кислое – обозначается А (А);
  • основное – Б (B);
  • целлюлозное – Ц (C);
  • рутиловое – Р (R);
  • смешанного типа – (RB, RA, RC и пр.);
  • прочие виды покрытий – П.

В скобках приведены обозначения по европейскому стандарту DIN EN 499 (C – cellulose, A – acid, R – rutile, B – basic). Встречающееся иногда обозначение RR означает “рутиловое толстое”.

Кислые покрытия. Кислые покрытия, состоящие в основном из железной и марганцевой руды (оксидов железа и марганца), выделяют в дугу большое количество кислорода, который повышает ее температуру и снижает поверхностное натяжение расплавленного металла, делая его очень текучим. Это дает возможность увеличивать скорости сварки, но одновременно повышает опасность подрезов. Кроме этого, наличие в покрытии токсичных оксидов марганца делает сварку такими электродами небезопасной для здоровья сварщика. Поэтому чисто кислые покрытия используются в наше время ограничено. Их заменили смешанные рутилово-кислые (RA).

Рутиловые покрытия. Рутиловые покрытия состоят преимущественно из природного концентрата рутила (двуокиси титана TiO2), кремнезема (гранита, полевого шпата, слюды), карбонатов кальция и магния, ферромарганца. Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают переход металла стержня в ванну малыми или средними каплями и характеризуются спокойным расплавлением с небольшим количеством брызг. Шов имеет тонкий рисунок, шлак легко отделяется от металла шва.

Читайте так же:  Акустический поролон виды, монтаж, звукоизоляция, цена

Очень важной особенностью электродов с рутиловым покрытием является легкость повторного зажигания дуги, обусловленная наличием TiO2. При этом не требуется даже удалять пленку в кратере электрода, поскольку она (при достаточно высоком содержании TiO2) обладает проводимостью полупроводника и обеспечивает зажигание дуги без соприкосновения стержня с основным металлом. Это достоинство рутиловых покрытий создает большое удобство при работе короткими швами, когда требуется часто прерывать дугу.

Рутиловые покрытия менее вредны для здоровья сварщика, чем другие.

Помимо чисто рутиловых покрытий, широко распространены смешанные: рутилово-целлюлозный тип (RC), рутилово-основной (RB), рутилово-кислый (RA), которые также обладают хорошими технологическими свойствами. Электродами с чисто рутиловыми и смешанными покрытиями (МР-3, АНО-21, АНО-4, ОЗС-6 и пр.) можно варить швы практически любого положения.

Основные покрытия. Покрытия основного типа состоят преимущественно из карбонатов магния и кальция (доломит, мрамор, магнезит). К ним добавляют в качестве разбавителя шлака плавиковый шпат (CaF2). Последний ухудшает работу при переменном токе, поэтому электроды с чисто основным покрытием предназначены для работы только на постоянном токе. Однако смешанные типы, имеющие меньшее содержание плавикового шпата, можно использовать и для работы с переменным током. Перенос металла в сварочную ванну происходит средними и крупными каплями, расплавленный металл получается вязкотекучим.

В отличие от прочих покрытий, образующаяся газозащитная среда минерального происхождения, состоящая в основном из СО и СО2, лишена водорода, приводящего к образованию холодных трещин в наплавленном металле. Из-за низкого содержания водорода, на базе основного покрытия изготавливают так называемые низководородные покрытия электродов.

Металл шва, сваренного электродами с основным покрытием, обладает повышенной пластичностью. Этими электродами сваривают ответственные конструкции.

Электродами с основным покрытием можно выполнять швы любого пространственного положения, однако из-за повышенной вязкости металла, швы получаются выпуклыми и грубоватыми.

Покрытия основного типа обладают повышенной гигроскопичностью, поэтому хранить их нужно в сухости. Основное покрытие имеют такие популярные электроды, как УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55.

Целлюлозные покрытия. Целлюлозные покрытия состоят из целлюлозы, органических смол, ферросплавов, талька и прочих веществ. Главной особенностью сгорания в дуге покрытий с органическими веществами является образование большого количества защитных газов, и очень малого – шлака. Это делает их удобными для сварки вертикальных швов (шлак не стекает вниз).

К недостаткам электродов с целлюлозным покрытием относится значительное количество брызг при сварке и пониженная пластичность металла шва, обусловленная большим (относительно других покрытий) количеством водорода, образующегося при сгорании органических компонентов.

Покрытия с железным порошком. Иногда в покрытие вводят железный порошок. Электроды с железным порошком обеспечивают повышенную производительность труда, отчего их и называют иногда “высокопроизводительными электродами”. Железный порошок повышает проплавляющую способность сварочной дуги и обеспечивает качественную сварку стыковых соединений с нерегулярными или повышенными зазорами – даже при отсутствии подкладок. Кроме того, он улучшает повторное зажигание дуги.

Если покрытие содержит более 20% железного порошка, в его обозначение дополнительно вводится буква Ж. Например, обозначение РЖ означает – “рутиловое с железным порошком”. В качестве примера электрода с железным порошком в покрытии можно привести АНО-1.

Электроды с пониженным содержанием водорода в покрытии используются для сваривания ответственных конструкций из сталей с контролируемой вязкостью металла, в частности, корпусов судов.

В общем виде технология приготовления и нанесения покрытий сводится к измельчению всех компонентов в несколько стадий (от грубого к тонкому), просеиванию на ситах, приготовлению обмазочной пасты с консистенцией влажной земли, нанесению ее на стержень методом опрессовки. Сначала смешиваются сухие компоненты, потом к ним добавляется связующее вещество (жидкое стекло). Было время, когда обмазка наносилась окунанием электродов. В настоящее время эта операция заменена на опрессовку, что позволило использовать менее сырую смесь.

Нанесение пасты производится на специальных прессах под большим давлением. При этом обращается особое внимание на концентричность расположения стержня относительно покрытия с целью обеспечения его равнотолщинности.

После опрессовки электроды отправляются на сушку и прокалку. В некоторых случаях из-за малой влажности обмазочной пасты операцию сушки пропускают, отправляя электроды сразу на прокалку, температура которой колеблется в зависимости от вида покрытия – от 150 до 400°C и выше.

Сварка электродом с меловой обмазкой хотя и делала возможным сваривание металла в принципе, но не обеспечивала защиту расплавленной ванны от атмосферных газов. Швы, выполненные такими электродами, имели содержание азота в 50 раз, кислорода в 5-10 раз больше, чем основной металл. При этом содержание углерода в наплавленном металле уменьшалось в 4 раза. Все это делало возможным использования меловых электродов только для сварки неответственных конструкций. Выпуск электродов с многокомпонентными покрытиями, обеспечивающими вместе со стабилизацией дуги и защиту сварочной ванны от атмосферных газов, начался в СССР только в 1935 году.

Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень. Главная задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами. Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Читайте так же:  Преимущества каркасных домов

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Felectrodi-s-tseluloznim-pokrytiem-1-768x576

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз). Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный. При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока. С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток. По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2FRutile-electrodes-300x200

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Frutil-elektrod-300x225

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода. Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях. В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC). Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге. Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях. Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Felectrodi-s-kislim-pokrytiem

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток. В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам. Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Fosnovnoe-pokritie-768x576

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Подведем краткие итоги в табличном виде.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Fboznachenie-tipov-pokritiy-elektrodov

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов proxy?url=http%3A%2F%2Fblog.svarcom.net%2Fwp-content%2Fuploads%2F2016%2F10%2Fharacteristiki-tipov-pokritiy-elektrodov

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Изображение - Кислое и основное покрытия сварочных электродов 78954663
Автор статьи: Анатолий Беляков

Добрый день. Меня зовут Анатолий. Я уже более 7 лет работаю прорабом в крупной строительной компании. Считая себя профессионалом, хочу научить всех посетителей сайта решать разнообразные вопросы. Все данные для сайта собраны и тщательно переработаны для того чтобы донести в удобном виде всю требуемую информацию. Однако чтобы применить все, описанное на сайте желательно проконсультироваться с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 5 проголосовавших: 6

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here