Строение покрытых металлических сварочных электродов
Покрытые электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной, как правило, от 250 до 450 мм. Изготовленные из сварочной проволоки с нанесенным на неё слоем покрытия. Один из концов электрода длиной 20-30 мм зачищен от обмазки для его крепления в электрододержателе.
Рис.
Длина электрода зависит от его диаметра и химического состава стержня. Например, стержни малого диаметра, состоящие из высоколегированных сталей, делаются более короткими, чтобы уменьшить электрическое сопротивление (и нагрев) при сварке, а стержни малого диаметра из низкоуглеродистых сталей обладают высокой электропроводностью и, следовательно, могут быть длинными.
Основная классификация электродных покрытий:
- Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.
- Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.
- Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке.
Основные виды электродных покрытий:
|
|
|
- Руднокислые электродные покрытия содержат окислы железа и марганца, кремнезём, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.).
- Рутиловые электродные покрытия получают значительное применение в связи с развитием добычи минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана TiO2. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезём, ферромарганец, карбонаты кальция или магния.
- Фтористо-кальциевые электродные покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов.
- Органические электродные покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообразующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки.
Производство
Покрытые сварочные электроды изготавливают двумя способами: опрессовкой и окунанием.
Использование современных технологий и контроль качества на всех этапах работы, позволяют гарантировать высокие сварочно-технологические характеристики, низкое содержание золы и шлаков в сварном шве, отсутствие поверхностных и внутренних пор, легкость удаления окалины и возбуждения искры.
|
|
|
На все выпускаемые марки электродов имеются сертификаты соответствия Госстандарта России, системы "Мосстройсертификация", а также Гигиенические сертификаты, выданные Минздравом РФ.
Существует огромное количество разнообразных типов и классов сварочных электродов, которые созданы специально для применения в тех или иных видах сварки, которые производятся в тех или иных условиях, а также при работе с теми или иными металлами и сплавами. Все существующие сварочные электроды можно разделить на плавящиеся и на неплавящиеся электроды. Их принципиальное различие заключается в том, что неплавящиеся сварочные электроды изготавливаются из сверхтугоплавкого материала (такими являются графитовые и вольфрамовые электроды) и, тем самым, плавят присадочный материал (проволоку, пластины), нежели плавятся сами. Плавящиеся же электроды сварочные, в свою очередь, имеют обратный принцип действия, который не предусматривает использование присадочных материалов, так как сам электрод, плавясь, выполняет данную функцию, и основа их сварочная проволока.
|
|
|
Электроды могут в той или иной степени разделяться по своему химическому составу. Другими словами, они состоят из соединений различных металлов и химических элементов. Это используется для того, чтобы сварочный электрод оптимально подходил для сварки конкретного металла или сплава.
К примеру, для сварки низколегированных сталей высокой прочности применяют электроды сварочные AS DA - 710, AS DA - 735, AS DA-737 и подобные, которые обеспечивают высокую надёжность сварочного шва и его долговечность. Низкоуглеродистые стали свариваются электродами с разным покрытием (основным, рутиловым или целлюлозным) и применяются электроды сварочные - AS В-248, AS В-255, AS DT -165, AS R-143, AS S-6010 и другие.
Стали с высоким показателем теплоустойчивости и коррозионностойкости требуют при сварке сверхнадёжных и особовязких сварочных швов. Для обеспечения этих качеств применяют сварочные электроды AS Р-307, AS Р-308 Мп, AS Р-310 R, AS Р-312 и многие другие.
Цветные металлы свариваются путём использования специальных сварочных электродов AS Bronz, Kobatek 213 и Kobatek 250.
Различные фирмы-производители сварочных электродов постоянно расширяют свой спектр продукции и, тем самым, предоставляют большой выбор и разнообразие данного расходного материала. Различные марки электродов сварочных имеют отечественные аналоги, которые обладают идентичным химическим составом и могут применяться для решения различного спектра задач.
|
|
|
Например, для сварки чугуна используются специальные электроды по чугуну. Сварка чугуна очень важна для реализации многих промышленных задач. И у сварки чугуна есть свои особенности. Ее называют "холодной", это значит, что электроды по чугуну должны работать в определенном режиме температур, при помощи которого исключается последующая деформация чугуна и не появляются микротрещины, это достигается добавлением никеля, который помогает обойтись без предварительного разогрева детали. Также в электроды по чугуну добавляются такие химические составляющие как медь и ванадий. Медь и ванадий взаимодействуют с чугуном на молекулярном уровне вступая в соединения с углеродом. За счет этого можно получить качественный сварочный шов. Еще сварочные электроды по чугуну могут содержать специальные покрытия, обеспечивающие защиту зоны сварки от воздействия атмосферных газов. Среди российских марок электродов по чугуну наиболее популярные ЦЧ-4, ОЗЧ-2. Еще одна из наиболее важных промышленных задач сварки, это наплавка. Для нее используются специальные электроды для наплавки. Они широко используются не только в промышленности, но и в других отраслях, например в ремонтных мастерских. Электроды для наплавки, как правило, бывают больших диаметров, для получения больших объемов расплавленного метала для наплавки при сгорании электрода. Электроды для наплавки также изготавливаются с определенным химическим составом наиболее оптимально подобранным для металла наплавляемых деталей.
В основном электроды для наплавки используются в двух целях: для восстановления изношенных деталей и для наплавки на режущие инструменты более твердого слоя металла. Согласитесь гораздо выгоднее использовать электроды для наплавки и восстановить изношенную деталь, чем менять всю деталь. И выгодно также использовать электроды для наплавки для нанесения на резак режущего слоя, чем изготавливать весь резак из дорогостоящего твердого сплава.
Среди отечественных электродов для наплавки наиболее популярные марки НР-70, ЛЭЗ-4, ЦНИИН-4, Т-590, Т-620, УОНИ-13/НЖ/СВ-20Х13, ЦН-6Л, ОЗН-6. Среди зарубежных электродов для наплавки существуют взаимозаменяемые аналоги. Чтобы произвести сварку алюминиевых изделий применяются электроды для сварки алюминия. В связи с тем, что разные виды алюминия содержат разный химический состав то и электроды для сварки алюминия изготавливаются с разным химическим содержанием. Специальные химические элементы добавляются в их сердечник и обмазку. Отличительной особенностью при использовании электродов для сварки алюминия является предварительный разогрев свариваемых деталей. При помощи него достигается большая глубина проварки деталей. Электроды для сварки алюминия обладают хорошими свойствами расплавления, поэтому их диаметр подбирается в зависимости от необходимой толщины металла шва. Также электроды для сварки алюминия широко используются для восстановления дефектов полученных после литья, восстановление брака на производстве, трещин и сколов. Из иностранных марок это Kobatek 213, Kobatek 250 из российских 03А-2.
Если нужно произвести сварку неплавящимися электродами, то для этих целей используются вольфрамовые электроды. В связи с тем, что вольфрам наиболее тугоплавкий метал, поэтому он не плавится под воздействием высоких температур. За счет этого качества вольфрамовые электроды остаются неизменными при плавлении металла. Наплавленный металл возникает из дополнительных присадочных материалов. Вольфрамовые электроды используются в среде защитного газа аргона, что позволяет защитить процесс сварки от вредного воздействия атмосферных газов. Наиболее часто вольфрамовые электроды применяют для сваривания цветных металлов, а также соединений, где необходима повышенная прочность, причем свариваемые детали могут быть разного химического состава. Для достижения более высоких показателей шва, в вольфрам добавляют некоторые дополнительные элементы. Для универсальности работ больше подходят торированные вольфрамовые электроды WELDO WТ-20. Чтобы добиться высокой стабильности дуги во время сварки в вольфрамовые электроды добавляется цирконий WELDO WZ-8. Итрированные вольфрамовые электроды дают возможность их использовать в различных токовых средах WELDO WY-20.
Заключение
Производство электродов требует весьма, различных технологических операций, как по обработке материалов, так и электродов в целом. В электродном производстве имеется три потока обработки металлов: обработка стержней, сыпучих материалов и силикатной глыбы, а также поток обработки электродов с нанесенным на стержень покрытием. Все это требует специфического оборудования, которое становится целесообразным максимально механизировать, а автоматизировать только при достаточно большой программе производства электродов.
Литература
1. К.М. Лухский "Н. Н. Бенардос изобретатель электросварки", 2007.
2. П. В. Владимирович "Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона" , в 86 томах (82 т. и 4 доп.)1890--1907.
3. Г.А. Николаев "Справочные материалы для сварщиков".
4. И.П. Иванов "Справочник сварщика".
5. А.В. Гуревич "Сварочные материалы".
6. Сварка в СССР. Том 1. Развитие сварочной технологии и науки о сварке. Технологические процессы, сварочные материалы и оборудование, 1981.
7. Сварка в СССР. Том 2. Теоретические основы сварки, прочности и проектирования. Сварочное производство, 1981.
8. Чеканов А.А. Николай Николаевич Бенардос (1842-1905), 1983.
9. Славянов Н.Г. Труды и изобретения. - Пермь: Книжное издательство, 1988.
10. Патон Б.Е., Корниенко А.Н. Огонь сшивает металл, 1988.
11. Зорин Е.Е., Худолий Н.Г. Сварка. Введение в специальность, 2004.
12. Китаев А.М. Дуговая сварка. - М.: Машиностроение, 1974.
13. В.В. Степанова, Справочник сварщика, 1983.
14. Справ. Н.И. Каховский, В.Г. Фартушный, К.А. Ющенко. Электродуговая сварка сталей, 1975.
15. Петров Г.Л. Сварочные материалы, 1972.
16. В.Д. Тарана. Сварочные работы в строительстве, 1971.
Евпатория
2020
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 36; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!