Сварочные электроды | Электроды от Электродгруп | Производство электродов МР, УОНИ, ОЗС, АНО,
Качество наплавленного металла шва, получаемого в результате сварки, и прочность конструкции обеспечиваются при помощи оптимального соотношения химического состава сварочного электрода с характеристиками основного металла покрытия рабочей поверхности. По своей структуре электрод для сварки представляет собой металлический стержень с обмазкой.
Химический состав электродов
Стержнем электрода для сварки является сварочная проволока. Существуют различные марки проволоки для сварки. Они отличаются по назначению и химическому составу. Одной из самых распространенных является проволока ГОСТ 2246-70 марка СВ08А. Это проволока с пониженным содержанием углерода, которая применяется как самостоятельно, так и используется при производстве электродов различных марок, например, МР, УОНИ, АНО, ОЗС и других. Химический состав покрытий широко распространенных марок электродов раскрыт в статье «Покрытие электродов».
Состав сварочных электродов
Как правило, процентное соотношение структурных элементов электрода для эффективного выполнения работ, следующее: проволока ГОСТ 2246-70 марка СВ08А — 80 % веса, и обмазка 20 % веса электродов. Обмазка – это специальное покрытие, которое наносится на сварочный электрод для эффективной свариваемости металлов и предотвращения проникновения в расплавленный металл кислорода и азота из окружающего воздуха. Это делается для того, чтобы в результате внешнего воздействия пластические свойства металла не ухудшались.
Состав обмазки электродов
Состав обмазки электродов для сварки варьируется в зависимости от их назначения и эксплуатационных характеристик. К примеру, состав обмазки электродов УОНИ 13/45 включает в себя соединения фтора. Это придает шву пластичность, термоустойчивость и прочность. В обмазке электродов марки ОЗС-12 содержится диоксид титана, повышающий прочность шва и обеспечивающий стабильное горение дуги, а также позволяющий работать с металлом, подвергнувшимся коррозии. Электроды с рутиловым покрытием, хорошо себя проявили при сварке влажных элементов, способствуют уменьшению разбрызгивания металла, тем самым снижая его потери. Иными словами, внимательное изучение состава обмазки позволяет выбрать марку, идеально соответствующую потребностям работ и свойствам металла.
Покрытия сварочных электродов | Сварка и Контроль
Электродные покрытия могут создаваться по-разному. В одних возможно преобладание газообразующих компонентов, в других – шлакообразующих. В качестве газообразующих компонентов могут применяться минералы или органические соединения. Выведение из металла шва водорода может осуществляться с помощью фтора или кислорода. В различной степени может выполняться очистка металла шва от нежелательных включений, в том числе от фосфора и серы.
В зависимости от используемого подхода выделяют четыре базовых типа покрытия.
Кислое покрытие электродов
Кислое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «А») создается на основе материалов рудного происхождения. В качестве шлако образующих 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.
Преимущества кислого покрытия электродов:
- низкая склонность к образованию пор при удлинении дуги и при сварке металла с окалиной и ржавыми кромками;
- высокая производительность сварки за счет выделения теплоты при окислительных реакциях;
- стабильное горение дуги при сварке на постоянном и переменном токе.
К недостаткам этого покрытия относятся пониженные пластичность и ударная вязкость металла шва, что связано с невозможностью легирования шва из-за окисления легирующих добавок. Ввиду отсутствия в покрытии кальция в металле шва присутствуют сера и фосфор, повышающие вероятность образования кристаллизационных трещин. Одним из главных недостатков данного покрытия является выделение большого количества вредных примесей вследствие повышенного содержания в аэрозолях соединений марганца и кремния. Поэтому сварочные электроды с кислым покрытием используются в последнее время редко.
Область применения электродов с кислым покрытием – сварка не ответственных конструкций из низко углеродистых сталей.
Основное покрытие электродов
Основное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Б») создается на основе фтористых соединений (плавиковый шпат CaF2), а также карбонатов кальция и магния (мрамор CaCO3, магнезит MgCO3 и доломит CaMg(CO3)2). Газовая защита осуществляется за счет углекислого газа, который выделяется при разложении карбонатов:
CaCO3 → CaO + CO2
С помощью кальция металл шва хорошо очищается от серы и фосфора. Фтор вводится в ограниченных количествах (чтобы сохранить стабильность горения дуги)и связывает водород и пары воды в термические стойкие соединения:
CaF2 + H2O → CaO + 2HF
2CaF2 + 3SiO2 → 2CaSiO3 + SiF4
SiF4 + 3H → SiF + 3HF
Из-за низкого содержания водорода в металле шва сварочные электроды с основным покрытием также называют «низко водородными».
Преимущества основного покрытия электродов:
- низкая вероятность образования кристаллизационных трещин, высокая пластичность и ударная вязкость металла шва, обусловленные малым содержанием в наплавленном металле кислорода и водорода, а также его хорошим рафинированием;
- высокая стойкость против хладноломкости – появлению или возрастанию хрупкости с понижением температуры;
- широкие возможности легирования ввиду низкой окислительной способности покрытий;
- меньшая токсичность по сравнению с кислыми покрытиями;
- повышенный коэффициент наплавки при введении железного порошка.
Недостатки основного покрытия:
- склонность к образованию пор при увеличении длины дуги, повышении влажности покрытия, наличии ржавчины и окалины на свариваемых кромках, что требует более высокой квалификации сварщика, а также необходимости в предварительной очистке кромок и прокалке электродов перед сваркой;
- более низкая устойчивость горения дуги из-за фтора, имеющего высокий потенциал ионизации, в связи с чем сварку электродами с основным покрытием обычно выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности.
Область применения электродов с основным покрытием:
- сварка ответственных конструкций из углеродистых сталей, работающих при знакопеременных нагрузках или отрицательных температурах до -70°C;
- сварка конструкционных, жаропрочных, коррозионно-стойких, окалино тойких,а также других специальных сталей и сплавов;
- — сварка легированных сталей.
В связи с присутствием в аэрозолях фтористых соединений при сварке в закрытом помещении необходимо обеспечение качественной вентиляции воздуха, а сварщикам рекомендуется работать со средствами индивидуальной защиты дыхательных органов или с подачей чистоговоздуха в зону дыхания.
Рутиловое покрытие электродов
Рутиловое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Р») создается на базе рутилового концентрата TiO2, обеспечивающего шлаковую защиту, а также алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, каолин) и карбонатов (мрамор, магнезит). Газовую защиту обеспечивают карбонаты и органические соединения (целлюлоза). 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 CaCO3, из металла шва удаляются сера и фосфор.
Преимущества сварочных электродов с рутиловым покрытием:
- более высокий коэффициент наплавки при введении железного порошка;
- низкая токсичность;
- по сравнению с электродами с основным покрытием – стабильность горения дуги при сварке на постоянном и переменном токе, более высокая стойкость против образования пор, лучшее формирование шва с плавным переходом к основному металлу, меньшая чувствительность к увеличению длины дуги, меньше коэффициент разбрызгивания металла, более удобная сварка в вертикальном и потолочном положениях (при отсутствии в них железного порошка или его содержании менее 20%).
Недостатки электродов с рутиловым покрытием:
- пониженные пластичноcть и ударная вязкость металла шва из-за включений SiO2;
- не используются для сварки конструкций, работающих при высоких температурах;
- по сравнению с электродами с основным покрытием – меньшее сопротивление наплавленного металла сероводородному растрескиванию, приводящего к разрушению сварных трубопроводов в месторождениях с сероводородными соединениями; стойкость против кристаллизационных трещин; сильнее окисляют легирующие элементы и железо и поэтому не используются для сварки средне- и высоколегированных сталей; повышенное содержание фосфора в наплавленном металле и склонность к хладноломкости.
Область применения сварочных электродов с рутиловым покрытием:
- сварка и наплавка ответственных конструкций из низкоуглеродистых и некоторых типов низколегированных сталей, за исключением конструкций,работающих при высоких температурах;
- в ряде случаев для сварки среднеуглеродистых сталей, если в покрытиисодержится большое количество железного порошка.
Целлюлозное покрытие электродов
Целлюлозное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Ц») создается на основе органических соединений (до 50%) – целлюлозы, муки, крахмала, обеспечивающих газовую защиту. Для шлаковой защиты в небольшом количестве применяются рутиловый концентрат, мрамор, карбонаты, алюмосиликаты и другие вещества. На сварном шве образуется тонкий слой шлака. Легирование наплавленного металла выполняется легирующими добавками стержня, а также за счет добавления в покрытие ферросплавов и металлических порошков. В качестве раскислителей используют ферросплавы марганца. Металл шва по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.
Преимущества сварочных электродов с целлюлозным покрытием:
- качественный провар корня шва;
- возможность сварки в труднодоступных местах в связи с малой толщиной покрытия;
- сварка во всех пространственных положениях.
Недостатки целлюлозного покрытия:
- повышенное разбрызгивание (до 15%) из-за небольшого количества шлакообразующих компонентов и высокого поверхностного натяжения расплавленного металла;
- повышенное количество водорода в металле шва.
Область применения электродов с целлюлозным покрытием – сварка первого(труднодоступного) слоя не поворотных стыков трубопроводов.
Также используются и смешанные покрытия: кислорутиловое (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «АР»), рутилово-основное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РБ»), рутилово-целлюлозное (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквами «РЦ»), а также прочие (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквой «П»).
Обозначение покрытий сварочных электродовТипы электродов
Тип сварочного электрода характеризует свойства металла шва. Для конструкционных сталей – это механические свойства (временное сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение, угол загиба), для легированных сталей со специальными свойствами (теплоустойчивые, жаропрочные,коррозионно-стойкие и др.) – химический состав (содержание углерода, кремния,хрома, марганца, никеля и других элементов). Обозначение типа электрода(регламентируется ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75) содержит букву «Э», после которой ставится временное сопротивление на разрыв δ
Примеры обозначений типа электрода для сварки сталей со специальными свойствами:
«Э09Х2М» – в металле шва содержится примерно 0,09% углерода, 2% хрома, 1% молибдена;
«Э10Х25Н13Г2Б» – в металле шва содержится примерно 0,1% углерода, 25% хрома, 13% никеля, 2% марганца, 1%ниобия.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Состав покрытия сварочных электродов
Многим людям интересно, из чего сделано покрытие электродов. Одни недоумевают, почему при сваривании выделяется едкий дым или зачем вообще нужно покрытие на электродах? Ответы на эти и другие вопросы Вы получите после прочтения этой статьи. Покрытие электродов наносится специально для возможности сваривания металлических частей. Вещество, которым покрыты все электроды, не дает нагреваться и плавиться одновременно всему электроду.
В основном электроды покрыты газообразующими элементами. Также в качестве покрытия могут выступать такие элементы: мука, декстрин или крахмал. Также в состав покрытия электродов могут входить и такие неорганические компоненты как мрамор и магнезит. Еще частенько сварочные электроды покрывают ферросплавами. Ферросплавы – это сплавы железа из марганцем, титаном и кремнием. Также еще есть электроды, которые содержат всевозможные соединения с невысоким потенциалом ионизации. Еще в основу покрытия для электродов могут входить шлакообразующие элементы. К шлакообразующим элементам относятся такие руды: марганцовая или титановая. В состав шлакообразующих покрытий может также входить плавиковый и рутиловый концентрат.
Те электроды, которые имеют в своем составе ионизующие компоненты, содержат разные соединения с невысоким потенциалом ионизации. Также как бы это странно не звучало, но иногда электроды могут быть покрыты жидким стеклом. Жидким стеклом могут быть каолин, различные водные растворы силикатов натрия и слюда.
Однако более половины покрытия всех электродов составляет железная стружка или железный порошок. Практически все материалы, входящие в состав покрытия могут быть как шлаковой, так и газовой защитой при сваривании. Также есть и виды электродов с кислотным покрытием. Кислотное покрытие отличается от других средним уровнем образования пор во время сваривания. Такие электроды способны обеспечить Вам надежное сваривание, потому что при реакции окисления выделяется большое количество теплоты.
Однако кислотные электроды имеют и свои недостатки. Пониженная вязкость и пластичность шва являются основными недостатками этого вида покрытий электрода. Этот недостаток означает то, что возникает огромная вероятность трещины шва. В наше время кислотные электроды уже практически не используются. Их можно использовать при сваривании не очень ответственных объектов, но лучше всего воздержаться от их употребления вообще.
Многие опытные сварщики со стажем поняли, что нужно покупать электроды с обычным шлаковым покрытием. Такие электроды предоставляют много удобств при сваривании металлических частей, в частности они дают газовую и шлаковую защиту. Также многие опытные сварщики знают и то, что заказать качественные электроды можно только через страницу на этом сайте «Контакты». Оформив заказ электродов, Вы сможете получить через несколько дней по-настоящему качественные электроды для сваривания.
Из чего состоит сварочный электрод
Бывает, что нас интересует, почему тот или иной сварочный электрод может плохо выполнять свою работу. Часто причиной является низкое качество самого электрода или неправильный подбор электрода для сваривания. Поэтому нужно знать, из чего состоят сварочные электроды.
Сварочные электроды являются металлическими стержнями, на которые нанесена обмазка. Иногда встречаются электроды, на которые не нанесена обмазка. Металлические стержни или сварочная проволока – это как раз и есть плавящийся электрод. Сварочную проволоку, которую используют для изготовления электродов, выпускают диаметром от 1 до 12 миллиметров. При этом ее длина составляет до 450 миллиметров.
В основном, большинство марок сварочных электродов различается по содержанию углерода, кремния и фосфора. Химический состав проволоки, которая используется для изготовления электродов, поддается жесткому регламенту, поэтому в результате получается большое количество марок электродов, которые используются для проведения сварочных работ.
Для проведения сваривания ручной дуговой сваркой используются электроды, которые покрыты специальной обмазкой, которая наносится на поверхность сварочного электрода и позволяет комфортно производить сваривание. Поэтому при приготовлении покрытия для сварочных электродов очень важно придерживаться допустимых пропорций. Таким образом, увеличив содержание азота и кислорода в структуре шва, можно добиться резкого снижения пластических свойств металла шва.
Для того чтобы уменьшить содержание кислорода и азота в металле сварочного шва, используется несколько методов. Например, для этих целей может служить насыщение электродов раскислителями. Это означает, что в таком случае используется покрытие сварочного электрода, которое при плавлении электрода образует большое количество шлаков, тем самым защищая его от воздействия факторов окружающей среды.
Электроды могут разделяться на электроды с толстым и тонким покрытием. Тонкое покрытие позволяет сделать горение дуги более устойчивым. Самым распространенным является покрытие, в составе которого есть мел и жидкое стекло. В таком случае сварочные электроды с тонким покрытием не могут производить сваривание высокого качества, потому что сварочная ванна является незащищенной. Поэтому в большинстве случаев для сваривания рекомендуется использовать электроды с толстым покрытием.
Сварочные электроды, имеющие толстое покрытие, имеют больше преимуществ, поэтому их использование является более широким. В состав толстого покрытия сварочных электродов входят такие вещества, как раскислители, газообразующие и легирующие элементы. Также в их состав добавляют марганцевую руду и каолин.
Помимо этого, туда добавляется большое количество других примесей, которые способствуют стабильному горению дуги. Таким образом, используя сварочные электроды с толстым покрытием, Вы сможете избежать низкого качества сваривания.
состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей — патент РФ 2383418
Изобретение может быть использовано для изготовления электродов, предназначенных для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей. Состав шихты электродного покрытия содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: мрамор 7,0-10,0; ильменит 39,0-41,0; ферромарганец 13,0-14,0; слюда 9,0-12,0; целлюлоза 1,5-2,0; талькомагнезит 9,0-12,0; марганцевая руда 6,5-8,0 и отходы электродной обмазочной массы 7,5-8,5. Отходы электродной обмазочной массы содержат мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла. Технический результат заключается в снижении затрат на изготовление электродов, улучшении сварочно-технологических свойств электродов и повышении механических характеристик металла шва. 1 табл.
Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к электродам для ручной дуговой сварки, и может быть использовано для сварки низкоуглеродистых сталей.
Известен электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из стального стержня и электродного покрытия, содержащего следующие компоненты, мас.%: концентрат ильменитовый 44-53; мрамор 6-8; полевой шпат 10-12; силикомарганец 10-14; железный порошок 1-10; целлюлозу 1-2; и связующее — силикат калиево-натриевый — 22-28% к массе сухой шихты, при этом коэффициент покрытия составляет 35-40% (Патент РФ № 2199424, В23К 35/365, опубл. 2003.02.27).
Недостатком известного состава является высокая себестоимость электродов для данного типа Э 46 и низкие сварочно-технологические свойства.
Известен электрод для ручной электродуговой резки металла, состоящий из стального стержня и покрытия, включающего отходы обмазочной массы сварочных электродов и оксид железа в виде железной окалины при следующем содержании компонентов, мас.%: отходы обмазочной массы сварочных электродов — 45-55 и железная окалина — остальное (Патент РФ № 2209716, В23К 35/365, опубл. 2003.08.10).
Однако указанный состав покрытия электродов предназначен для резки металлов, прошивки отверстий и удаления дефектных участков и не может быть использован для ручной электродуговой сварки металлоконструкций.
Наиболее близким составом и принятым в качестве прототипа является состав электродного покрытия для сварки углеродистых сталей, содержащий компоненты при их следующем соотношении, мас.%: ильменит 35-36, мрамор 8-12; слюда 0-8; каолин 9-10; полевой шпат 21-24; ферромарганец 14-15; ферросилиций 1-2; целлюлоза 1,5-2,0 (Патент РФ № 2124426, В23К 35/365, опубл. 1999.01.10).
Недостатком известного состава покрытия является высокий предел прочности металла шва из-за большого содержания в нем дорогостоящих легирующих компонентов, таких как ферросилиций и ферромарганец, следствием чего является неоправданно высокая себестоимость сварочных электродов данного типа.
Задачей изобретения является снижение затрат на изготовление сварочных электродов, улучшение сварочно-технологических свойств электродов и повышение механических характеристик металла шва.
Поставленная задача решается тем, что состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий мрамор, ильменит, ферромарганец, слюду и целлюлозу, согласно изобретению дополнительно содержит талькомагнезит, марганцевую руду и отходы электродной обмазочной массы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Мрамор | 7,0- 10,0 |
| Ильменит | 39,0-41 |
| Ферромарганец | 13,0-14,0 |
| Слюда | 9,0-12,0 |
| Целлюлоза | 1,5-2,0 |
| Талькомагнезит | 9,0-12,0 |
| Марганцевая руда | 6,5-8,0 |
| Отходы электродной обмазочной массы | 7,5-8,5, |
при этом отходы электродной обмазочной массы содержат мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла.
Новый технический результат, достигаемый от реализации предлагаемого состава покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, заключается в том, что заявляемая совокупность компонентов покрытия обеспечивает повышение пластичности обмазочной массы, повышение сварочно-технологических свойств электродов и получение металла шва более высокого качества с гарантированно высокими значениями механических свойств: временное сопротивление разрыву — в, >470 Н/мм2; относительное удлинение — 5>28%; ударная вязкость — KCU>230 Дж/см 2 и приводит к снижению себестоимости сварочных электродов. Изменение пределов содержания любого из основных компонентов заявляемого состава покрытия приводит к потере свойств электродов и их удорожанию.
Достижение вышеуказанного нового технического результата обеспечивается тем, что в состав шихты покрытия электродов дополнительно вводятся марганцевая руда, талькомагнезит и отходы электродной обмазочной массы, содержащие мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла. Такие компоненты, как ферротитан, ферромарганец и ферросилиций являются легирующими элементами, они восстанавливают входящие в расплав оксиды, придают электродному покрытию оптимальное сочетание прочностных и пластических характеристик и способствуют получению высокого качества металла шва. Кварцевый песок, тальк и слюда имеют способность к шлакообразованию, а мрамор и плавиковый шпат являются как шлакообразующими, так и газообразующими элементами, и улучшают защиту капель электродного металла и сварочной ванны от контакта с окружающей атмосферой и также повышают качество металла шва. Целлюлоза, тальк, слюда и порошок калиево-натриевого стекла являются пластификаторами, которые повышают пластичность обмазочной массы и улучшают опрессовку электродов, придавая обмазочной массе высокие реологические свойства. Кроме того, целлюлоза и слюда, имея способность к газообразованию, обеспечивают защиту расплавленного металла от окружающей атмосферы и улучшают качество наплавленного металла. Мрамор и слюда являются еще и стабилизаторами процесса горения дуги, снижающими потери электродного металла и предотвращающими его разбрызгивание. Содержание отходов электродной обмазочной массы в составе покрытия электродов в количестве 7,5-8,5 мас.% обеспечивает вышеуказанный технический результат, а уменьшение их содержания менее 7,5 мас.% или увеличение более 8,5 мас.% снижает уровень механических свойств металла шва и ухудшает сварочно-технологические свойства электродов. Марганцевая руда является легирующим компонентом, содержит до 20% марганца и повышает уровень механических свойств металла шва. Введение в состав шихты покрытия марганцевой руды в количестве 7,0-8,0 мас.% обеспечивает требуемые прочностные характеристики электродного покрытия. Введение талькомагнезита в количестве 9,5-11,0 мас.% позволяет повысить пластичность обмазочной массы, улучшить опрессовку и внешний вид электродов, а также снизить их себестоимость, поскольку талькомагнезит является дешевым компонентом.
Реализация заявляемого изобретения осуществлялась следующим образом.
Пример. На Западно-Сибирском металлургическом комбинате, в цехе производства труб и электродов компоненты предлагаемого состава шихты покрытия электродов были подготовлены в виде порошков с размером частиц не более 630 мкм. На установке автоматического дозирования электродной шихты осуществляли дозировку подготовленного состава. Шихта имела следующий состав (таблица, пример 3), мас.%: мрамор 8,5; ильменит 40,0; ферромарганец 13,5; слюда 11,0; целлюлоза 1,5; талькомагнезит 10,0; марганцевая руда 7,5; отходы электродной обмазочной массы 8,0, в т.ч. отходы электродной обмазочной массы содержали, мас.%: мрамор 3,14; ферротитан 0,56; ферромарганец 0,36; ферросилиций 0,36; слюду 0,12; плавиковый шпат 0,95; кварцевый песок 0,56; тальк 0,1 и порошок калиево-натриевого стекла 1,85. Затем шихта перемешивалась, загружалась в специальные емкости и поступала на участок изготовления электродов. Сухую шихту засыпали в смеситель обмазки, где в определенной пропорции смешивали со связующим — калиево-натриевым жидким стеклом. Количество калиево-натриевого жидкого стекла составляло 23% к весу сухой шихты. Модуль стекла 3,0, плотность 1,43 г/см3, вязкость 0,7 Па·с. Далее полученную обмазочную массу брикетировали в брикеты массой 7 кг на брикетировочном прессе. На электродообмазочном прессе наносили обмазочную массу на металлические стержни диаметром 5,0 мм из стали марки Св-08А. Опрессованные электроды передавали на зачистную машину для удаления покрытия с одного конца под электрододержатель и зачистки торца другого. Готовые электроды сушили при температуре 20°С в течение 24 ч и прокаливали в электропечах при температуре 180°С в течение часа.
Затем проводилась проверка сварочно-технологических свойств во всех пространственных положениях сварки (стабильность горения дуги, качество формирования шва, эластичность дуги, отделимость шлаковой корки) и изготавливались образцы для проведения механических испытаний металла шва.
Механические свойства металла шва, выполненного электродами с заявляемой рецептурой состава, имели следующие высокие механические свойства: временное сопротивление разрыву в=482 Н/мм2; относительное удлинение 5=30%; ударную вязкость KCU=247 Дж/см2 при требованиях в не менее 450 Н/мм2, 5 не менее 18%, KCU не менее 80 Дж/см2 соответственно.
Предлагаемый состав шихты электродного покрытия при различных параметрах количественных значений компонентов вещества и результаты оценки сварочно-технологических свойств, качества металла шва и реологических свойств обмазочной массы электродов приведены в таблице. Как видно из таблицы, лучшие результаты при изготовлении электродов и сварного шва были достигнуты для электродов по примерам 2, 3 и 4.
Испытания показали, что возбуждение дуги — легкое, зажигание осуществлялось сразу после прикосновения к изделию. Наблюдалась спокойно, равномерно горящая дуга без вибрации (мягкое шипение), т.е стабильность горения и эластичность дуги — высокие, дуга удлинялась до тройного диаметра электрода. Качество формирования шва — валик равномерный, мелкочешуйчатый с плавным переходом к основному металлу. Шлак отделялся при незначительном механическом воздействии.
| Таблица | ||||||
| Результаты оценки сварочно-технологических свойств, качества металла шва и реологических свойств обмазочной массы электродов | ||||||
| № п/п | Компоненты состава электродного покрытия | Содержание, мас.% | ||||
| Пример | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Мрамор | 11,0 | 10,0 | 8,5 | 7.0 | 6,5 |
| 2 | Ильменит | 38,0 | 40,5 | 40,0 | 39,0 | 38,5 |
| 3 | Ферромарганец | 12,0 | 13,0 | 13,5 | 14,0 | 12,0 |
| 4 | Слюда | 9,5 | 9,0 | 11,0 | 12,0 | 12,5 |
| 5 | Целлюлоза | 1,5 | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 6 | Талькомагнезит | 8,5 | 9,0 | 10,0 | 11,5 | 13,0 |
| 7 | Марганцевая руда | 10,0 | 8,0 | 7,5 | 7,5,0 | 5,5 |
| 8 | Отходы | 9,5 | 8,5 | 8,0 | 7,5 | 10,5 |
| Результаты испытаний | ||||||
| Сварочно-технологические свойства электродов | Низкие | Хорошие | Очень хорошие | Хорошие | Низкие | |
| Качество металла шва | Низкое | Хорошее | Высокое | Хорошее | Низкое | |
| Реологические свойства обмазочной массы | Низкие | Хорошие | Высокие | Хорошие | Низкие |
Испытания электродов с заявляемым составом шихты покрытия электродов подтвердили их соответствие типу Э 46 по ГОСТ 9467-75.
Предлагаемый состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей промышленно применим, позволяет снизить затраты при производстве сварочных электродов, улучшить их сварочно-технологические свойства и повысить механические характеристики металла шва.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий мрамор, ильменит, ферромарганец, слюду и целлюлозу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит талькомагнезит, марганцевую руду и отходы электродной обмазочной массы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Мрамор | 7,0-10,0 |
| Ильменит | 39,0-41,0 |
| Ферромарганец | 13,0-14,0 |
| Слюда | 9,0-12,0 |
| Целлюлоза | 1,5-2,0 |
| Талькомагнезит | 9,0-12,0 |
| Марганцевая руда | 6,5-8,0 |
| Отходы электродной обмазочной массы | 7,5-8,5 |
при этом отходы электродной обмазочной массы содержат мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла.