Виды электродных покрытий

Промышленные защитные покрытия электродов для дуговой сварки преимущественно сталей по их металлургическому воздействию в сварочной ванне можно классифицировать на следующие основные виды.

Стабилизирующее покрытие, в состав которого для повышения устойчивости горения дуги, особенно на переменном токе, вводятся химические соединения калия, натрия, а также карбонатов кальция, магния и бария.

Наличие в покрытии солей щелочных и щелочно-земельных металлов приводит к уменьшению энергии, выделяемой на катоде. Из-за больших потерь в результате угара и разбрызгивания, малой скорости расплавления, отсутствия возможности проводить сварку на повышенных сварочных токах электроды со стабилизирующим покрытием обладают весьма низкой производительностью.

Кислое (руднокислое) покрытие, основу которого составляют оксиды марганца, железа, кремния. Газовая защита осуществляется органическими компонентами, сгорающими в процессе плавления электрода. В качестве раскислителей в покрытие вводят ферромарганец. С энергетической точки зрения электроды с названным покрытием имеют ряд преимуществ: характеризуются достаточно высокой скоростью расплавления, обеспечивают сварку на форсированных режимах. Электроды с кислым покрытием обладают также высокой проплавляющей способностью. Они наиболее технологичны при сварке в нижнем положении, но могут быть использованы и для выполнения вертикальных и горизонтальных швов.

Окислительное покрытие содержит преимущественно оксиды железа и различные силикаты (каолин, тальк, слюду, полевой шпат и т. д.). Большинство электродов с окислительным покрытием вообще не содержат раскислителей. В некоторые композиции вводят небольшое количество ферромарганца.

Шлак при сварке этими электродами тяжелый, плотный, но очень хорошо отделяющийся. В большей части случаев он способен к самоотделению даже при сварке в разделку.

Электроды с таким покрытием имеют низкую проплавляющую способность. Шлак и металлическая ванна весьма жидкотекучи. Поэтому их использование преимущественно ограничено сваркой горизонтальных или вертикальных угловых швов, а также угловых швов «в лодочку».

В странах бывшего СССР электроды рассматриваемого вида практически не применяли. За рубежом их используют главным образом при сварке неответственных конструкций для выполнения декоративных гладких мелкочешуйчатых швов, особенно узких, т. е. в тех случаях, когда требуются невысокие характеристики механических свойств металла швов.

Рутиловое покрытие состоит преимущественно из рутила с добавками полевого шпата, магнезита и других шлакообразующих компонентов. Вместо рутила в покрытии может содержаться 45—50% ильменита. Для создания газовой защиты в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, декстрин) и карбонаты.

В качестве легирующего и раскисляющего компонента используют ферромарганец. При комплексном раскислении увеличивается склонность металла шва к образованию пор.

В целях повышения коэффициента наплавки в покрытия этого вида часто вводится порошок железа.

Электроды с рутиловым покрытием обладают высокими сварочно-технологическими свойствами, обеспечивают получение швов с гладкими и плавными очертаниями во всех пространственных положениях. Весьма широко используются в промышленности и строительстве.

Целлюлозное покрытие содержит преимущественно органические составляющие для образования большого количества газов. В качестве шлакообразующей основы чаще всего используют рутилосиликатные компоненты. В дополнение к этому покрытие электродов содержит иногда ряд специальных компонентов, например асбест.

Раскисление сварочной ванны чаще всего осуществляется с помощью ферромарганца, поскольку введение активных раскислителей (ферротитана и особенно ферросилиция) увеличивало бы чувствительность металла шва к образованию пор.

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, достигающей 25 м/ч. Сварка корневого шва производится методом опирания с формированием обратной стороны шва. Поэтому при сварке отпадает необходимость подварки швов изнутри и обеспечивается наиболее благоприятная, с точки зрения работоспособности, форма проплавления сварных соединений. Электроды с покрытием этого вида наиболее широко применяют в отечественной практике для сварки стыков магистральных трубопроводов.

К недостаткам следует отнести повышенные потери электродного металла на разбрызгивание, образование узких трещиноподобных подрезов по свариваемым кромкам, грубочешуйчатую поверхность швов, высокий уровень содержания в металле швов диффузионно-подвижного водорода.

Основное покрытие составляется преимущественно на базе карбоната и фторида кальция (другие фторидные соединения используют значительно реже). Газовая защита создается струей СO2, образующейся при диссоциации карбоната кальция в процессе нагрева и плавления покрытия. В качестве раскислителей покрытие может включать ферросилиции, ферромарганец, ферротитан и алюминий.

Для легирования металла шва в покрытие могут быть введены металлические порошки.

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. Вместе с тем для обеспечения сварки сверху вниз ему необходимо придать специальные физические свойства. Технологичность основного покрытия при сварке корневых швов обычно хуже по сравнению с целлюлозным.

К недостаткам основного покрытия следует отнести низкую технологичность при сварке переменным током; трудности при изготовлении электродов, в частности использование специальных добавок — пластификаторов; чувствительность к образованию пор при увлажнении покрытия и наличии влаги, окалины или ржавчины на свариваемых кромках. В связи с высокой степенью раскисления сварочная ванна адсорбирует водород в значительно больших количествах по сравнению с нераскисленной. Поэтому необходимо строго ограничивать содержание влаги в электродном покрытии путем высокотемпературной прокалки их на заводах-изготовителях, повторной прокалки перед сваркой, хранением непосредственно перед сваркой в специальных термопеналах и т. п.

В отечественной практике и за рубежом основное покрытие используется преимущественно при изготовлении электродов специального назначения: высокопрочных, хладостойких, жаропрочных, коррозионностойких и т. д.

Рутилкарбонатные и карбонатно-рутиловые покрытия появились в результате попыток объединить преимущества рутиловых и основных покрытий. В результате несколько повышаются вязкость и пластичность металла швов по сравнению со швами, выполненными рутиловыми электродами. В дополнение к этому улучшаются сварочно-технологические свойства электродов в сравнении, например, с электродами основного вида при одновременном снижении чувствительности к образованию пор в металле швов.

Специальные электродные покрытия относятся к так называемым гидрофобным покрытиям. Необходимость в указанных покрытиях возникает, например, при выполнении сварочных работ в особо влажных условиях: при повышенной влажности атмосферы, под водой и т. д. Имеются два пути создания гидрофобных покрытий: в обычное связующее электродных покрытий (жидкое стекло) добавляют до 10% специальных кремнийорганических соединений — гидрофобных полимеров, в качестве которых могут быть использованы также синтетические смолы, лаки и т. д. Введение полимеров позволяет в процессе полимеризации в смеси с отвердителем (рудоминеральными компонентами) получить гидрофобную смолу сложного состава, заполняющую поры между частицами покрытия и перекрывающую пути проникания влаги во внутренние слои покрытия; замена силикатного связующего полимеризующимся органическим, обладающим 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.

Указанная классификация электродных покрытий, принятая по международной стандартизации (стандарт ИСО 2560—73), в определенной мере условна даже применительно к электродам общего назначения. В странах бывшего СССР и за рубежом имеется ряд промежуточных покрытий, а для электродов специального назначения, предназначенных, например, для сварки и наплавки цветных металлов и их сплавов — специфических, не поддающихся классификации по группам.

 

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

 
Спец предложение
Электроды Phoenix K50R Mod

Электроды Phoenix K50R Mod

реальный аналог LB-52U по лучшей цене НАКС реестр ГАЗПРОМ подробнее