Электроды с основным покрытием что это такое?

Содержание

Чем отличаются электроды с основным и рутиловым покрытием

Электроды с основным покрытием что это такое?

Сварочный электрод — это металлический стержень способный проводить электричество. Бывает несколько видов сварочных электродов, плавящиеся и неплавящиеся. На плавящиеся электроды нанесено специальное покрытие — обмазка, которая состоит из различных компонентов.

Основная задача электродной обмазки защитить сварочную ванну от воздействий извне, обеспечить бесперебойное горение дуги и создать шов, отвечающий особыми характеристиками. Поэтому в зависимости от поставленных задач сварки, производятся электроды с различной обмазкой: рутиловые, имеющие основное, целлюлозное и кислое покрытие.

Виды покрытия электродов: основное, рутиловое, кислое, целлюлозное

Отвечая на вопрос, чем отличаются рутиловые электроды от электродов с основным покрытием, можно понять, что основное отличие в составе обмазки. Наполнителем в данном случае служат различные вещества, процентное содержание которых сильно отличается для электродов с разными покрытиями.

По типу покрытий, электроды делятся на такие:

  • Кислотные — буквенное обозначение (А);
  • С рутиловым покрытием (Р);
  • Имеющие основное покрытие (Б);
  • С целлюлозной обмазкой (Ц);
  • Имеющие смешанный тип покрытия (две буквы в обозначении);
  • Электроды с прочими видами покрытий (П).

К смешанным типам покрытий, относятся электроды, на которые нанесено:

  • Кислотно-рутиловое покрытие;
  • Рутилово-целлюлозное покрытие;
  • Рутилово-основное покрытие.

Характеристики электродов во многом зависят именно от типа покрытия. Поэтому очень важно понимать, где лучше всего использовать электроды с вышеперечисленными четырьмя покрытиями: основным, рутиловым, целлюлозным и смешанным.

Электроды с основным покрытием

Основу данного покрытия составляют фтористые соединения. По своему химическому составу, металл наплавленный электродами с основным покрытием, очень близок к спокойной стали. Сварочный шов отличается высокими показателями ударной вязкости, прочности и пластичности, благодаря низкому содержанию в составе покрытия электродов, неметаллических включений, газов, а также, вредных примесей.

Электроды с основным покрытием несколько уступают другим электродам, в плане чувствительности при сварке ржавых металлов. Также, в процессе сварки нередко образуются поры на швах. Электроды, имеющие основное покрытие достаточно чувствительны к воздействию влаги, поэтому они быстро отсыревают, требуя прокалки перед использованием.

Электроды с рутиловым покрытием

Рутиловые электроды имеют в составе покрытия наибольший процент содержания природного диоксида титана (рутиловый концентрат). Сварочный шов, полученный с использованием рутиловых электродов, обладает меньшим растрескиванием, а по своим характеристикам, он соответствует полуспокойным и спокойным сталям.

По сравнению с другими электродами, рутиловые имеют гораздо больше преимуществ. В первую очередь, к ним относится лёгкое отделение шлака и стабильное поддержание сварочной дуги. Металл при сварке электродами с рутиловым покрытием меньше разбрызгивается, а сами электроды не так сильно подвержены влаге. Они стабильно варят даже на плохо подготовленных, ржавых металлах.

Электроды с кислым покрытием

В составе обмазки электродов с кислым покрытием содержится наибольший процент кремния, марганца и оксиды железа. Электроды с кислым покрытием могут использоваться для сварки, как на переменных, так и на постоянных токах.

Однако электроды с данным видом обмазки имеют один существенный недостаток, это образование так называемых «горячих трещин». Кислотные электроды не образуют пор при сварке ржавого металла, или, например, при существенном удлинении сварочной дуги.

Электроды с целлюлозным покрытием

Обмазка целлюлозных электродов наполовину состоит из органических компонентов, чаще всего из целлюлозы. Сварочный шов, наплавленный целлюлозными электродами, содержит большой процент водорода. При сварке электродами с целлюлозным покрытием образуется равномерный обратный валик.

Электроды со всеми вышеперечисленными покрытиями предназначены для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Все они применяются для того, чтобы получить сварные соединения, отличающиеся какими-то особыми характеристиками, которые требуют условия эксплуатации металлоконструкций.

Еще статьи про сварку:

  • Правила сварки сварочным инвертором для начинающих
  • Как отличить электроды постоянного тока от переменного
  • Секреты сварки электродом

Источник: https://zen.yandex.ru/media/mmasvarka/chem-otlichaiutsia-elektrody-s-osnovnym-i-rutilovym-pokrytiem-5e69d8eeb4e3014f48499f43

Как выбрать электроды для сварки

Электроды с основным покрытием что это такое?

03.08.2019

Когда дело доходит до сварки, выбор оборудования может быть невероятно широк. Знание того, какой именно затемняющий шлем покупать, какое защитное снаряжение будет наиболее безопасным, или даже какой металл использовать, — это все то, что нужно знать перед началом работ.

Новичкам действительно нужно учитывать только несколько основных факторов, но как только вы встанете на ноги и начнете работать и приобретете больше опыта, вам нужно будет понять более глубоко принцип работы элементов вашего оборудования.

Возможность различать типы сварочных электродов (прутков) — и знание их сильных и слабых сторон и наилучшего применения — это только одна из тех особенностей, которые оказывают огромное влияние на прочность и качество ваших сварных швов. Специалисты smsm.ru ответят на любые ваши вопросы и помогут приобрести электроды для сварки.

Что такое сварочный электрод?

Сварочный электрод — это кусок проволоки, соединенный со сварочным аппаратом. Через эту проволоку пропускается ток, который помогает прочно соединить два куска металла.

В некоторых случаях, а именно сварочных аппаратах SMAW и т.п. проволока фактически расплавляется, становясь частью самого сварного шва. Эти сварочные прутки называются расходными электродами. Для сварки TIG (ручная сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа аргона) сварочные прутки не плавятся, поэтому они называются неплавящимися электродами.

В рамках обеих этих групп существует множество различных вариантов и типов, которые будут более подробно рассмотрены ниже.

Сварочные прутки обычно имеют покрытие, хотя материалы, из которых они состоят, могут сильно отличаться. Также доступны незащищенные электроды (изготовленные без каких-либо дополнительных покрытий), хотя они встречаются гораздо реже. Они используются для определенных специальных работ, например, для сварки марганцевой стали.

Как выбрать электроды для сварки?

Важно выбрать подходящий тип сварочного прутка, чтобы создать чистые и прочные сварные швы высшего качества. Выбор электрода определяется требованиями сварочных работ. К ним относятся:

  • Прочность при разрыве
  • Вязкость
  • Коррозионная стойкость
  • Цветной металл
  • Положение сварки
  • Полярность
  • Длительность работы
  • Расходные электроды.

Оскар Кьельберг изобрел первый в мире сварочный электрод с покрытием в 1904 году, погрузив голую проволоку в смесь карбонатов (включая целлюлозу) и силикатов в качестве связующего.

В то время как металлургический прогресс, состав покрытия электродов и технологии производства сохраняются по сей день, фундаментальные принципы электродуговой сварки (ЭДСП), также известной как стержневая сварка, остаются неизменными. Покрытие электродов обеспечивает:

  • Дуговая защита при разложении карбоната кальция (CaCO3) в покрытии до CaO и CO2 под воздействием дугового тепла.
  • Основной источник шлаковой системы, поддерживающей сварочную лужу и способствующей удалению примесей из сварочного шва расплавленного металла.
  • Устойчивость дуги к таким элементам, как натрий и калий.
  • Первичный источник легирования и дополнительного наполнителя металла.

Как упоминалось ранее, в ручной сварке обычно используют сварочные прутки, которые здесь будут называться расходными электродами. К ним относятся электроды с легким покрытием, а также электроды с экранированной дугой или с толстым покрытием.

Классификации сварочных электродов

Для начала, глядя на классификацию сварочной проволоки, вы уже можете сказать достаточно много о типе используемого электрода. Первые две цифры относятся к прочности на растяжение или к тому, какое напряжение может выдержать сварочный шов. Чем больше число, тем сильнее электрод.

Третья цифра указывает на то, в каких положениях может использоваться сварочная проволока. Например, цифра «1» означает, что электрод является полнопозиционным.

Последнее число немного сложнее. В сварке SMAW используются электроды, покрытые различными химическими веществами, которые защищают соединения во время сварки. Последняя цифра в классификации используется для обозначения покрытий, которые были использованы на электродах, и, таким образом, какой ток должен использоваться.

Как следует из названия, электроды с легким покрытием  обрабатываются тонким слоем, который был нанесен кистью или с помощью распыления. Обычно он состоит из нескольких различных материалов, которые, скорее всего, будут похожи на металлы, которые вы свариваете вместе.

Дуговые потоки, создаваемые при использовании голых стержней, трудно контролировать, поэтому, если ваша работа позволяет, отдайте предпочтение использованию электрода с ламинированным покрытием, которое повысит стабильность дуги. Это сделает вашу работу быстрее и проще.

Однако это не единственная цель легкого нанесения покрытия на сварочные прутки.

Другие преимущества использования электродов с тонким покрытием заключаются в том, что примеси, такие как оксиды и сера, уменьшаются (или полностью исключаются), капли металла в конце сварочной проволоки более равномерны по размеру и частоте, что означает, что ваши швы получатся более гладкими и аккуратными, и образуют только тонкий слой шлака.

Экранированные дуговые электроды аналогичны электродам со легким покрытием, за исключением того, что они имеют толстое покрытие. Благодаря своей более жесткой и прочной конструкции, они лучше подходят для сварки чугуна.

Читайте также  Красивый сварочный шов электродом

Существует три различных типа покрытий, наносимых на экранированные дуговые электроды, каждый из которых имеет свои результаты в процессе сварки. Во-первых, это электрогды с покрытиями, содержащими целлюлозу, в которых для защиты зоны сварки используется слой газа.

Целлюлозный

Покрытие на целлюлозном электроде содержит до 30% и более древесной муки. Покрытие относительно тонкое (от 12 до 15 процентов диаметра электрода) и образует тонкий, легко снимаемый, быстро замерзающий шлак, пригодный для сварки в любом положении, включая вертикально вверх и вертикально вниз.

Целлюлозные электроды обеспечивают выкапывание/привод дуги с глубоким проникновением. Сварочная лужа хорошо впитывается и распространяется, обладает отличными механическими свойствами и имеет характерные пульсации.

К целлюлозным электродам относятся E6010, E7010 и E6011, которые обычно используются для труб, барж, ремонта ферм, технического обслуживания и очистки грязных листов. Во-вторых, покрытия второго типа включают минеральные вещества, которые образуют слой шлака.

Рутиловый

Рутил — это минерал, состоящий в основном из диоксида титана. Рутиловые электроды, такие как электроды из нержавеющей стали классов E6013, E7014 и XXX-16, обеспечивают мягкую дугу с более легким проникновением, чем целлюлозные электроды.

Шлак легко поддается контролю, дуга легко воспламеняется и ударяется, что повышает аккуратность сварки. Обычно они используются в общем производстве, где не требуются механические свойства критических сварных швов.

Третий тип покрытия на экранированных дуговых электродах состоит из комбинации целлюлозы и минералов.

Базовый

Основные электроды имеют дугу со средним проникновением и отличными механическими свойствами. Покрытие выполнено из низководородного железосодержащего порошка, TiO2, CaCO3 и CaF2 (фтористый кальций). Покрытие имеет среднюю толщину, а добавление железного порошка увеличивает осаждение.

Он относительно быстро замерзает, что позволяет выполнять сварку плоским, горизонтальным, вертикальным и верхним слоем вверх. Основные электроды, такие как E7018, используются для сварных швов в металлоконструкциях, мостах, судах и морских нефтегазовых установках, где важны механические свойства.

Экранированные дуговые электроды, образующие слой газа, идеально подходят, поскольку они выступают в качестве высокоэффективного защитного барьера, создающего прочные сварные швы. Сварочная ванна должна быть защищена от определенных атмосферных газов (а именно кислорода и азота), которые воздействуют на сварные швы и делают их слабыми, пористыми и хрупкими.

Такая защита может быть обеспечена либо с помощью сварочного прутка с покрытием, либо с помощью струи газа, способной оградить сварочную ванну от воздуха (как написано в описании экранированных дуговых электродов с целлюлозным покрытием).

Как и электроды с легким покрытием, экранированные дуговые электроды уменьшают содержание оксидов, серы и других примесей в металле, оставляя чистые, гладкие, обычные сварочные швы. Кроме того, сварочные дуги, создаваемые этими сварочными прутьями, гораздо проще контролировать, чем голые электроды, которые могут вызвать большое количество брызг.

Выбор дугового электрода с минеральным покрытием, который образует шлак, может показаться не разумным, но, на самом деле, этот шлак может оказать положительное воздействие.

Он охлаждается медленно — намного медленнее, чем экранированные дуговые электроды с целлюлозным покрытием, — всасывая примеси на поверхность. В результате вы получите высококачественные, прочные, долговечные и чистые сварные швы.

Итог

Правильный выбор сварочного прутка — это гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Важно овладеть искусством работы с четырьмя основными и наиболее распространенными сварочными прутьями (7018, 6013, 6011 и 6010), так как это значительно облегчит понимание принципов и свойств других. Специалисты smsm.ru помогут вам с выбором нужного электрода.

Источник: https://www.smsm.ru/articles/kakie-byvayut-ehlektrody/

Покрытие сварочных электродов

Электроды с основным покрытием что это такое?
Покрытие сварочных электродов представляет собой смесь порошкообразных материалов, нанесенных на металлический стержень. Оно выполняет множество функций, которые направлены на достижение двух основных целей, преследуемых в процессе сварки — обеспечение стабильности горения дуги и придание металлу сварного шва необходимых свойств.

Покрытие электрода в действии: 1 — дуга, 2 — электрод, 3 — свариваемый металл, 4 — сварочная ванна, 5 — капли расплавленного электрода, 6 — покрытие, 7 — газовое облако, 8 — шлаковая ванна, 9 — сварочный шов, 10 — шлаковая корка.

Стабилизация дугового разряда

Стабильность сварочной дуги достигается введением в покрытие электродов веществ, обладающих малой величиной потенциала ионизации, благодаря чему происходит насыщение дугового пространства ионами, необходимыми для устойчивого горения дуги. В качестве таких веществ применяются мел, поташ, титановый концентрат, калиевое и натриевое жидкое стекло, углекислый барий и др. Только стабилизирующие (тонкообмазанные) покрытия называют иногда ионизирующими.

Обеспечение необходимых характеристик шва

Чтобы сварной шов получился требуемого качества, в состав покрытия вводится большое количество компонентов, служащих для выполнения самых различных задач. Основные из них следующие:

  • Защита зоны сварки от азота, кислорода и водорода (водорода в составе паров воды), содержащихся в воздухе. Защитные компоненты покрытия создают на пути атмосферных газов два барьера — газовое облако, состоящее из углекислого газа, окиси углерода и прочих газов, и шлаковый слой сложного состава, плавающий на поверхности расплавленного металла. К газообразующим компонентам относятся крахмал, древесная зола, хлопчатобумажная пряжа, пищевая мука, декстрин, целлюлоза. К шлакообразующим — титановый концентрат, каолин, марганцевая руда, мел, мрамор, кварцевый песок. Шлак не только защищает сварочную ванну от вредных газов, но и снижает скорость охлаждения и кристаллизации металла, способствуя тем самым более полному выходу из него газов и вредных включений.
  • Раскисление расплавленного металла, т.е. удаление из него кислорода путем его связывания. В качестве раскислителей выступают вещества, которые легко (легче, чем железо) вступают в реакцию с кислородом. Это такие металлы, как молибден, титан, хром, алюминий, входящие в состав покрытия в форме ферросплавов.
  • Легирование металла шва с целью улучшения его физических, механических и химических свойств. Эту функцию выполняют в основном хром, молибден, марганец, кремний, ниобий, титан — в виде чистых металлов или ферросплавов. Легирование шва может выполняться также с помощью присадочной проволоки.
  • Связывание всех компонентов, входящих в покрытие, друг с другом, а всего покрытия в целом — со стержнем электрода. Основным связующим веществом является натриевое (силикат натрия) или калиевое жидкое стекло, которое выполняет одновременно и функцию стабилизации дуги. Жидкое стекло (силикатный клей), кстати сказать, является веществом, которое входит в покрытие электродов всех типов — настолько удачным оказалось соединение в нем связующих и стабилизирующих качеств.

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

Химический состав покрытия и его толщина оказывают определяющее влияние на параметры процесса сварки — стабильность электрической дуги, особенности перехода материала стержня в сварочную ванну, вязкость шлака и расплавленного металла и пр.

Плавящиеся электроды

Плавящийся электрод для сварки: 1 — стержень, 2 — участок перехода, 3 — марка электрода, 4 — покрытие.

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:

  • тонкие — D/d < 1,2 - (обозначается буквой "М");
  • средние — 1,2 < D/d < 1,45 - ("С");
  • толстые — 1,45 < D/d < 1,8 - ("Д");
  • особо толстые — D/d > 1,8 — («Г»).

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.

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.

Электрод с рутиловым покрытием: 1 — металлический стержень, 2 — рутиловое покрытие, 3 — шлаковая пленка в кратере электрода, 4 — изделие.

Читайте также  Как варить кузов автомобиля инвертором?

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.

Влажность покрытия электродов

Очень вредное воздействие на качество сварных соединений оказывает водород, приводящий к холодным трещинам в металле шва. Одним из главных поставщиков водорода является вода, в большом количестве содержащаяся во влажных электродах. С целью удаления влаги электроды перед использованием рекомендуется прокаливать.

К слову сказать, вода отрицательно влияет и на стабильность дуги, именно поэтому сырые электроды плохо горят. Таким образом, прокаливая электроды перед использованием, достигают двойного эффекта — улучшают качество сварного шва и повышают устойчивость горения дуги.

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

Обозначение покрытий

В обозначении электродов указывается тип покрытия и его толщина. В дополнение к этим параметрам указывается также информация о возможных пространственных положениях шва и роде тока, которые в большой степени обуславливаются составом покрытия.

Обозначение покрытия электродов: 1 — толщина покрытия (Д — толстое), 2 — тип покрытия (Р — рутиловое), 3 — пространственное положение шва (1 — для всех положений), 4 — род тока (1 — переменный и постоянный ток любой полярности).

Особенности производства покрытий

Большое влияние на качество покрытий оказывает строгость соблюдения технологии при их изготовлении и нанесении на стержень. Мало ввести в покрытие все необходимые компоненты, необходимо, чтобы они содержались там в точном соотношении друг с другом, были хорошо измельчены и равномерно распределены по всей массе. Для точной дозировки всех необходимых компонентов используется высокоточное оборудование с программным обеспечением.

Система смешивания и дозирования сыпучих компонентов

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.

Из истории покрытий

Разработку качественных электродных покрытий и их промышленное освоение можно отнести к крупнейшим научно-техническим достижениям, сыгравшим огромную роль в развитии мировой техники. Несмотря на то, что первый патент на покрытие электродов был получен основателем компании ESAB Оскаром Кельбергом еще в 1906 году, в СССР к производству покрытых электродов приступили только в 30-ые годы XX века.

Вначале применялись электроды с тонким покрытием, выполняющим единственную роль — стабилизатора сварочной дуги. В него входило всего два компонента — порошкообразный мел и жидкое стекло. Мел обеспечивал ионизацию дуги, жидкое стекло одновременно с функцией ионизации исполняло также роль связующего компонента.

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.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами. Литература

Источник: https://tool-land.ru/pokrytie-elektrodov.php

Электроды с основным покрытием что это такое?

Электроды с основным покрытием что это такое?

Сварка металлов при помощи вольтовой дуги появилась в XIX веке и стала технологией, позволившей изготавливать объекты огромных размеров — от океанских кораблей до небоскребов. Сварные соединения и сегодня остаются наиболее распространенным видом создания неразъемных соединений.

Однако сварочные работы требуют специальных инструментов — прежде всего электродов, которые должны обеспечить надежное скрепление металлов «намертво». Поскольку в промышленности используется большое количество сортов стали и сплавов цветных металлов, для проведения сварочных работ требуется большое количество разных сортов электродов, приспособленных для разных материалов и видов сварки.

Сварочные работы делятся на несколько основных видов:

     — электроды для сварки конструкционных сталей;

     — электроды для сварки легированной стали;

     — электроды для сварки высоколегированных видов стали с особенными свойствами;

     — электроды для сварки чугуна;

     — электроды для наплавки металла;

     — электроды для сварки цветных металлов;

В общем, вариантов сварки много, и подборка необходимых для сварочных работ электродов – это ответственное дело, к которому нужно относиться внимательно. Итак…

Что требуется от электрода?

При сварке от всякого электрода прежде всего требуется:

     -устойчивое горение вольтовой дуги,

     -равномерное плавление металла и стабильный перенос его в сварочную ванну;

     -защита свариваемых металлов от воздействия воздуха;

     -получение прочного шва с нужным химическим составом и механическими свойствами;

     -минимальные потери металла при сварке на угар и брызги; -чтобы шлак легко удалялся с поверхности шва;

     -минимальную токсичность газов, выделяющихся при сварке.

Данные требования обеспечиваются благодаря подбору компонентов покрытия электрода.

Конструкция электродов

Самыми распространенными являются плавящиеся электроды для дуговой сварки. Такой электрод — это стержень из сварочной проволоки с нанесенным на его поверхность специальным покрытием. Его работа проста — проволока под воздействием высокой температуры плавится в вольтовой дуге и образует «тело» сварочного шва… а зачем нужно покрытие электрода?

Прежде всего для того, чтобы обеспечить газовую защиту зоны сварки от окружающего воздуха. При нагревании покрытие электрода разлагается с выделением газов, которые вытесняют воздух.

Кроме того, при сварке покрытие электрода выделяет химические вещества, которые вступают в химические реакции с расплавленным металлом шва, придавая ему особые качества или образуют на поверхности шва шлаковую корку.

Из чего состоит покрытие электрода?

Поэтому, по назначению в покрытии электрода можно выделить:

Газообразующие компоненты, которые при нагревании они разлагаются на газы вытесняющие воздух. К ним относятся некоторые минералы (мрамор, магнезит) или органические вещества (мука, крахмал, декстрин).

-Шлакообразующие компоненты, которые обеспечивают защиту кристаллизующегося металла от воздейцствия кислорода из воздуха. При высокой температуре они формируют шлак, всплывающий на поверхности шва. К ним относятся окислы кремния, титана, алюминия, кальция, марганца и др. Они содержатся в мраморе, граните, гематите, кварцевом песке, рудах, ильменитовом и рутиловом концентрате.

Читайте также  Как правильно варить кузов автомобиля?

-Раскисляющие компоненты, которые могут восстановить до полноценного металла часть окислов. К раскислителям относят железосодержащие соединения – ферромарганцы, ферротитаны и ферросилиции.

-Стабилизирующие компоненты, которые облегчают горение вольтовой дуги. Они содержатся в мраморе, меле, полевом шпате, кальцинированной соде, поташе.

-Легирующие компоненты, которые придают шву дополнительную прочность и устойчивость к коррозии. В покрытии электрода присутствуют в виде сплавов – феррохрома, ферротитана, феррованадия.

Все эти элементы измельчаются в порошок и связываются в однородную массу при помощи натриевого или калиевого жидкого стекла.

Некоторые материалы покрытия выполняют несколько функций. Например, мрамор является газообразующим, шлакообразующим и стабилизирующим минералом.

Поэтому виды электродов для сварки различают по толщине покрытия:

Отношение диаметра с покрытием (D)к  диаметру электрода без покрытия (d) Буквенное обозначение  по  ГОСТ 9466-75 Международное обозначение
Тонкое покрытие менее 1,2 А А
Среднее покрытие от 1,2 до 1,45 С В
Толстое покрытие от 1,45 до 1,8 Д R
Особо толстое покрытие более 1,8 Г С

Маркировка покрытия сварочных электродов

В одних покрытиях электродов могут преобладать газообразующие элементы, в других – шлакообразующие. При этом для газообразования могут использоваться минералы или углеводородные органические соединения. Различные добавки могут выполнять очистку шовного металла шва от посторонних ключений — фосфора и серы.

В зависимости от этого покрытия электродов делятся на

Основные

Создаются на основе фтористых соединений (плавиковый шпат), и карбонатов кальция и магния (мрамор, магнезит и доломит). Газовая защита осуществляется за счет углекислого газа, который выделяется при их разложении. С помощью кальция металл шва очищается от серы и фосфора.

Электроды с подобным видом покрытия используются для сварки легированных сталей и работы на ответственных конструкциях, подверженных большим нагрузкам и отрицательным температурам до -70°C.

Кислые

Создаются на основе естественных руд. В качестве шлакообразующих компонентов используются оксиды, газообразующих – органические составляющие. При плавлении покрытия в расплавленном металле и в зоне горения дуги выделяется большое количество кислорода. Поэтому в покрытие добавляют много раскислителей – марганца и кремния.

Подобное покрытие обладает определенными токсичными характеристиками.

Область применения электродов с кислым покрытием – сварка неответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.

Целлюлозные

В состав таких покрытий входят ферросплавы, органическая смола, целлюлоза, и др. вещества, обеспечивающих газовую защиту. На сварном шве образуют тонкий слой шлака.

Металл шва по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Электроды для сварки этого вида отличаются удобством в использовании, однако шов характеризуется невысокой пластичностью.

Рутиловые

Они создается на базе рутилового концентрата, а также алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, каолин) и карбонатов (мрамор, магнезит). Газовую защиту обеспечивают карбонаты, а шлаковую — алюмосиликаты. В качестве легирующего компонента и раскислителя используется ферромарганец, в некоторые покрытия вводится железный порошок (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквами «РЖ»). С помощью кальция, присутствующего в карбонате, из шовного металла удаляются сера и фосфор.

Используются при сварке и смешанные покрытия: кислорутиловое (обозначается буквами «АР»), рутилово-основное («РБ»), рутилово-целлюлозное («РЦ»), рутиловое с желдезным порошком («РЖ») и прочие («П»).

Маркировка стержней электродов

Тем не менее покрытие электрода — это именно покрытие. Оно может защитить или укрепить поверхность сварного шва, но главные его свойства будут определяться все-таки тем самым металлом, из которого этот шов сделан — то есть из стержня электрода.

Для конструкционных сталей главные свойства швов — это прежде всего их механические механические свойства (то есть сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение и т.д.).

Эти качества регламентируются в маркировках, определенных в ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75. В них обозначение типа электрода содержит букву «Э», после которой ставится показатель временного сопротивления шва на разрыв.

Источник: https://rem-serv.com/elektrody-s-osnovnym-pokrytiem-chto-eto-takoe/

Немного истории

Патент на первые покрытые электроды был получен шведским инженером Оскаром Кельбергом, который впервые стал покрывать электроды из металла не проводящим электрический ток материалом, к тому стойким к высоким температурам.

Тем не менее, первые покрытые электроды в промышленности стали применяться только в 1928 году. Они были покрыты порошкообразным веществом на клеящем растворе. В нашей стране электроды с покрытием внедрял Ленинградский институт металлов и его руководитель А.Горячевым.

Поэтому первые советские электроды выпускались под маркировкой ЛИМ.

Сегодня на рынке электродуговой сварки представлено более 500 марок электродов с самыми разными покрытиями, каждое из которых имеет свое назначение. Самые востребованные покрытия таких типов:

•    кислые;

•    основные;

•    ильментиновые;

•    рутиловые;

•    целлюлозные;

•    смешанные.

Кислые электроды (с кислым покрытием)

В покрытии присутствуют оксиды кремния или алюминия и ферромарганец, а для газовой защиты  в состав включены декстрин и крахмал. Преимущество этого типа электродов в том, что ими можно варить заржавленный и корродированный металл. Благодаря эффективной дегазации в ванне расплава в сварных швах отсутствует пористость и они получаются достаточно прочными.

Недостаток электродов с кислым покрытием в том, что сварной шов насыщается кислородом и в него  попадают неметаллические включения. Это приводит к снижению ударной вязкости и  возможности появления «горячих» и кристаллизационных трещин, поэтому их не применяют на ответственных конструкциях.

Еще один минус кислых электродов – высокая токсичность газов по причине высокого содержания соединений марганца.

Рутиловое покрытие электродов

Основа его – рутиловый концентрат (природный диоксид титана), а также, небольшие включения мрамора, магнезита, шпата, каолина и некоторых органических соединений. Сварка такими электродами дает самые стойкие к образованию трещин швы.

Кроме того, такое покрытие обеспечивает очень стабильную сварку переменным током короткой и длинной дугой, низкое разбрызгивание металла, красивую форму шва. Рутиловые электродами можно сваривать окисленные, корродированные и неочищенные поверхности.

Применение – сложные сварки, в том числе, угловые, пространственные, в конструкциях, подвергаемых большим нагрузкам.

Ильментиновые электроды

Это промежуточный вариант между кислыми и рутиловыми электродами. Основа – ильменитовый концентрат (природное соединение диоксидов титана и железа). При сварке выделяется мало газов, а качество шва достаточно высокое. Используются такие электроды для сварки низкоуглеродистых сталей во всех пространственных положениях.

Электроды со смешанным покрытием

Покрытия смешанного типа – это сочетание основного рутилового компонента с различными добавками. Это позволяет улучшить характеристики рутиловых электродов в зависимости от сферы применения и повысить качество шва.

Источник: http://azmen.a-idea.ru/elektrody-s-pokrytiem-tipy-naznachenie-sfery-primeneniya

Особенности сварочных электродов с основным покрытием

Сварочные электроды представляют собой металлический сердечник, вокруг которого нанесена особая обмазка. В зависимости от назначения, состав стержня и покрытия может отличаться для обеспечения качественного соединения и процесса сварки.

Покрытие сварочных электродов выполняет защитную функцию, укрывая сварочную ванну от окисления воздухом. Благодаря этому шов получается прочным, в нем не появляется трещин и дефектов.

Есть несколько видов обмазки, но сегодня мы будем говорить об особенностях сварочных электродов с основным покрытием.

Состав, параметры и примеры марок электродов с основным покрытием

Покрытие представляет собой смесь из нескольких компонентов. Она наносится на стержень окунанием или прессованием. Его главная функция — это изоляция сварочной зоны.

https://www..com/watch?v=Ve0SZDn5M1U

В маркировке прутков, основное покрытие обозначается буквой “Б”. В его состав входят соединения кальция и магния. Помимо них, есть и такие компоненты, как:

  • мрамор;
  • магнезит;
  • доломит;
  • плавиковый шпат.

Другое название таких электродов — фтористо-кальциевые. Вот какими параметрами они обладают:

  • обеспечение защитной среды, состоящей из монооксида и диоксида углерода;
  • небольшое содержание водорода — обуславливает отсутствие трещин и пор;
  • малое количество кислорода и примесей в полученном металле.

Работа электродами с основным покрытием ведется на постоянном токе.

Теперь рассмотрим несколько моделей стержней и познакомимся с их свойствами.

Кобелко LB-52U

Эти прутки являются продукцией дочернего предприятия Kobe Steel (Япония). Их применяют для сварки ответственных конструкций с небольшим содержанием углерода. Чаще всего используются при односторонней проварке.

После работы оставляют небольшое количество шлака. Шов получается равномерным и пластичным без трещин и зазоров.

Перед сваркой электроды необходимо прокалить при t около 300°С. В противном случае они будут плохо гореть и варить ими не получится.

ОЗЛ-8

Эта марка часто применяется для сварки материалов с хромом и никелем в составе. Стержни обеспечивают прочное соединение, устойчивое к коррозии. Лучше всего подходит для сварки элементов и конструкций, работающих под большой нагрузкой. В швах не появляются трещины, но их нужно беречь от низких температур. Вот какими преимуществами обладают ОЗЛ-8:

  • приятная цена;
  • простота использования;
  • качественное соединение.

Уони 13/55

Эти электроды отлично подходят для сварки ответственных конструкций, выполненных из углеродистых материалов. Вот их особенности:

  • При плавлении обмазка принимает состояние, напоминающее смолу, защищая соединение от образования шлаковых вкраплений.
  • Шов получается ровным, прочным и устойчивым к различным нагрузкам.

Для работы такими электродами, сварщик должен быть опытным. Они имеют не совсем обычное покрытие, которое сложно разжечь.

Плюсы и минусы электродов с основным покрытием

Если сравнивать стержни такого типа с другими изделиями, то можно выделить несколько плюсов:

  • шов имеет хорошую вязкость и пластичность;
  • в металле содержится небольшой количество газов и примесей;
  • соединение является стойким к образованию горячих трещин;
  • работать можно в любом положении.

Источник: https://karandremont.com/elektrody-s-osnovnym-pokrytiem-chto-eto-takoe/