Другие виды электродов

Электроды для сварки с глубоким проваром.

Покрытие электродов этого вида содержит значительное количество оксицеллюлозы (5-30%), двуокиси титана и карбоната железа (FeCO₃). Его наносят на стержень слоем большой толщины (коэффициент массы покрытия 80-100%).

Покрытие рудно-кислого типа. Для этих электродов характерно возникновение большой втулочки из нерасплавившегося покрытия на конце электрода.

При нагреве органических составляющих покрытия происходит их разложение с образованием большого количества газов. Большое количество выделяемой в дуге энергии и мощный газовый поток обеспечивают глубокое проплавление.

Высокопроизводительные электроды.

Характерной особенностью этих электродов является высокое содержание железного порошка в покрытии (40-60%) и большая толщина покрытия (коэффициент массы покрытия 120-180%).

Высокая производительность электродов (коэффициент наплавки 20 г/а ч) достигается за счет:

• дополнительного металла, содержащегося в покрытии;

• снижения потерь от разбрызгивания;

• применения более высоких сварочных токов.

Электроды для сварки вертикальных швов способом сверху вниз.

Ручную дуговую сварку вертикальных швов выполняют, как правило, способом снизу вверх. Сила сварочного тока обычно не превышает 140-160 А, что вызвано необходимостью ограничения объема и жидкотекучести сварочной ванны. Возможности электрода при этом используются не полностью, производительность снижается.

Способ сварки сверху вниз позволяет значительно повысить силу тока и производительность.

Для сварки способом сверху вниз необходимо обеспечить такие физико-химические свойства шлака и металла (вязкость, межфазное натяжение на границе раздела шлак-металл и пр.), которые способствовали бы малой жидкотекучести сварочной ванны, хорошему формированию металла шва, получению необходимого провара.

К этой группе относятся электроды марки АНО-9 (тип Э50А-Ф).

Линейная скорость сварки однопроходных швов этими электродами в 1,8-2 раза больше, чем скорость сварки однотипных швов способом снизу вверх известными электродами типа Э50А-Ф.

Электроды для сварки вертикальных швов сверху вниз применяются в судостроении, вагоностроении и др. отраслях промышленности.

Сварочные флюсы.

Различают флюсы общего назначения и специальные.

Флюсы общего назначения предназначены для механизированной дуговой сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей.

Флюсы специального назначения предназначены для электрошлаковой сварки и наплавки, сварки легированных сталей.

Флюсы по способу производства разделяются на плавленые и не плавленые- керамические флюсы.

Плавленые флюсы – это искусственно приготовленные силикаты сложного состава с добавкой фтористых солей, сплавленные в электрических или пламенных печах и измельченные после сплавления в крупку до определенной грануляции.

При сварке легированных сталей применяют флюсы, не содержащие кремнезема (SiO₂) и построенные в основном на фтористых солях (CaF₂, NaF₂ и др.) с добавлением прочных окислов (СаО, MgO, Al ₂O₃).

Керамические флюсы – механическая смесь порошкообразных компонентов, связанных между собой раствором или спеканием и раздробленная в виде крупки до определенных размеров.

По химическому составу флюсы разделяют на:

• оксидные;

• солевые;

• соле-оксидные.

Оксидные флюсы состоят из окислов металлов и могут содержать до 10% фтористых соединений. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Флюсы солевого типа состоят из фтористых и хлористых солей металла, а также других, не содержащих кислород, химических соединений. Их используют для сварки активных металлов (Al, Cr, Ti и т.п.), а также для ЭШП.

Флюсы соле-оксидного типа состоят из фторидов и окислов металлов. Их преимущественно применяют при сварке и наплавке высоколегированных сталей.

По химическому составу шлакообразующей части оксидные флюсы разделяют на:

• кислые (SiO₂, TiO₂),

• основные (CaO, MgO, MnO, FеО),

• нейтральные (фториды и хлориды).

Окись алюминия (Al₂O₃) и окись железа (Fe₂O₃) имеют амфотерный характер. Если в составе флюса много кислого окисла SiO₂ - Al₂O₃ ведет себя как основной окисел, если же флюс содержит много основных окислов - Al₂O₃ ведет себя как кислый окисел.

Плавленые флюсы в зависимости от содержания в них SiO₂ разделяют на:

• высококремнистые (содержат 37-40% SiO2), предназначены для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей низкоуглеродистой проволокой.

• низкокремнистые (содержащие меньше 37% SiO₂), обычно применяют для сварки легированных сталей.

• бескремнистые.

По содержанию МпО плавленые флюсы разделяют на:

• безмарганцевые (не более 1 % МпО);

• марганцевые.

По строению частиц зерен плавленые флюсы разделяют на:

• стекловидные,

• пемзовидные,

• кристаллические.

Объемная масса пемзовидных флюсов 0,6-1 г/см³, стекловидных и кристаллических – 1,4-1,8 г/см³ .

Определяющим при выборе флюса являются состав основного металла и принятый способ сварки.

Изменяя содержание в металле шва углерода, серы и марганца, флюс оказывает влияние на стойкость швов против кристаллизационных трещин.

Реакции, протекающие между жидким металлом и шлаком в процессе их взаимодействия, являются реакциями вытеснения одного элемента из шлака в металл другим или же реакциями распределения элемента между металлом и шлаком.

Переход марганца из флюса в металл сварочной ванны тем выше, чем больше содержание окислов марганца во флюсе.

От состава шлака зависит реакция распределения серы между металлом и шлаком:

• при использовании флюсов с высоким содержанием SiO₂, TiO₂, Al₂O₃ (кислые флюсы) сера переходит из флюса (шлака) в металл;

• чем больше окислов марганца в высококремнистом флюсе и меньше FeO, тем меньше переход серы в металл;

• повышение содержания марганца в металле сварочной ванны и введение в нее алюминия и титана препятствует переходу серы из шлака в металл;

• при сварке под основными флюсами сера переходит из металла в шлак.

В одинаковых условиях длина дуги и ее подвижность зависят от размеров зерен флюса: при сварке под крупным флюсом дуга более подвижна и ширина шва больше, чем при сварке под мелким флюсом. Соответственно этому глубина провара больше при сварке под мелким флюсом, чем под крупным.

К высококремнистым марганцевым флюсам относятся АН-348-А, ОСЦ-45, АН-60, ФЦ-9 – предназначенные для механизированной сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей низкоуглеродистой и низколегированной сварочной проволоки.

Керамические флюсы.

Приоритет разработки керамических флюсов принадлежит СССР, впервые керамические флюсы для сварки предложил К.К. Хренов.

Каждое зерно керамического флюса состоит из прочно соединенных мелких частичек и содержит все компоненты флюса в определенном соотношении. Зерна флюса имеют одинаковый химический состав, плотность и строение. Отсутствие операции плавления позволяет вводить в состав таких флюсов минералы, руды, ферросплавы, металлы, углеродистые вещества и другие материалы, независимо от их взаимной растворимости, что значительно эффективнее влияет на состав и структуру металла шва.

При сварке под плавлеными высококремнистыми марганцевыми флюсами металл шва легируется только кремнием и марганцем. С помощью керамических флюсов металл шва можно легировать и др. элементами, причем в больших количествах. К ним относятся флюсы К-11, КВС-19 (состав шихты у этих флюсов такой же, как и у флюса АН-348-А. В отличие от последнего, они обеспечивают высокую стойкость швов против образования кристаллизационных трещин).