№16 Покрытые электроды

Покрытые электроды.

Покрытый электрод представляет собой определенных размеров стальной стержень, на поверхность которого опрессовкой или окунанием нанесено специальное покрытие.

Электродные покрытия создают при сварке защиту от кислорода и азота воздуха расплавленного металла в процессе переноса его и в самой сварочной ванне, а также стабилизируют горение дуги, очищают металл сварочной ванны от вредных примесей и легируют металл шва для улучшения его свойств.

Защита расплавленного металла от кислорода и азота воздуха при сварке достигается газами и шлаком, которые образуются из покрытия в зоне дуги. Для создания газовой защиты зоны дуги в покрытие вводят целлюлозу и другие органические вещества.

Для устойчивого горения дуги в покрытие вводят вещества, обладающие малой величиной потенциала ионизации, главным образом соли щелочноземельных металлов: рутил (ТiO₂), полевой шпат, содержащий некоторое количество солей щелочных металлов, калиевое или натриевое жидкое стекло и др.

Легирующими компонентами в составе электродных покрытий являются ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и другие ферросплавы.

Классификация покрытых электродов (ГОСТ 9466 — 75).

Покрытые электроды для ручной дуговой сварки и наплавки подразделяют по назначению:

• для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа, обозначаются У;

• для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа — Л;

• для сварки легированных теплоустойчивых сталей — Т;

• для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — В;

• для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — Н.

По толщине покрытия в зависимости от отношения

диаметра D электрода к диаметру d стального стержня:

• с тонким покрытием (D/d

• со средним покрытием (1,20

• с толстым покрытием (1,45

• с особо толстым покрытием (D/d 1,80) - Г.

По видам покрытия: с кислым (А), рутиловым (Р), целлюлозным (Ц), с основным (Б), смешанным (соответствующее двойное условное обозначение), с прочим покрытием (П).

Кислые покрытия (АНО-2 — Академия наук, институт электросварки им. Е. О. Патона, общего назначения, модель — марка 2; СМ-5 — стальмонтаж, модель 5) состоят в основном из оксидов железа и марганца (обычно в виде руд), кремнезема, ферромарганца.

Рутиловые покрытия (МР-3; МР-4 — монтажные, рутиловые, модели 3; 4; АНО-3; АНО-4;

ОЗС-З, ОЗС-4, ОЗС-6- опытный завод по производству покрытых электродов, модели 3; 4; 6 и др.) имеют в своем составе преобладающее количество рутила. Например, покрытие электрода марки МР-3 состоит из рутила (50%), талька, мрамора, каолина, ферромарганца, целлюлозы и жидкого стекла. Рутиловые покрытия при сварке менее вредны для дыхательных органов сварщика, чем другие; шлак на шве образуется тонкий, быстрозатвердевающий и потому рутиловыми электродами можно выполнять швы в любом положении.

Целлюлозные покрытия (ВСЦ-1, ВСЦ-2 — Всесоюзный научно-исследовательский институт строительства трубопроводов, для сварки, с целлюлозой, модели I; 2; ОЗЦ-1-1 — опытный завод, с целлюлозой, модель 1 и др.) состоят из целлюлозы, органической смолы, ферросплавов, талька и др.

Основные покрытия (УОНИИ-13/45— универсальная обмазка научно-исследовательского института 13 с временным со-противлением разрыву металла шва не ниже 45 кгс/мм²; ОЗС-2 и др.) не содержат оксидов железа и марганца. Например, покрытие марки УОНИИ — 13/45 состоит из мрамора, плавикового шпата, кварцевого песка, ферросилиция, ферромарганца, ферротитана, жидкого стекла.

Металл шва, выполненный электродами с основным покрытием, обладает относительно большой ударной вязкостью (рис.), меньшей склонностью к старению и образованию трещин. Этими электродами сваривают особо ответственные изделия из низкоуглеродистой и легированной сталей.

Рис. 23. Ударная вязкость металла шва, выполненного электродами разных марок.

Целлюлозные покрытия удобны при сварке в любом пространственном положении, но дают наплавленный металл пониженной пластичности. Их применяют главным образом для сварки низкоуглеродистой стали малой толщины.

При выборе марки электрода для сварки конструкций в монтажных условиях следует учитывать трудность поддержания постоянной длины дуги, что может привести к образованию пор в швах. Электроды с основными покрытиями очень чувствительны к изменению длины дуги. Поэтому при монтажной сварке часто применяют электроды с рутиловым (МР-3) или с рутилоосновным покрытием (СМ-11, АНО-11 и др.).

По качеству, т. е. точности изготовления, состояния поверхности покрытия, сплошности выполненного данными электродами металла шва и по содержанию серы и фосфора в наплавленном металле, электроды делятся на группы 1, 2 и 3.

По допустимым пространственным положениям сварки или наплавки покрытые электроды обозначают:

для всех положений — 1; для всех положений, кроме вертикального сверху вниз, —2; для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3; для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

По роду и полярности применяемого при сварке или наплавке тока, а также по номинальному напряжению холостого хода используемого источника питания сварочной дуги переменного тока электроды обозначают с номера 0 до 9 (ГОСТ 9466-75).