Сварочные материалы

сварочных электродов, флюсов и порошковой проволоки рекомендуемые

режимы прокалки приведены в таблицах 1, 2 и 3.

161

Таблица 1 - Рекомендуемые режимы прокалки и сроки годности наиболее распространенных сварочных электродов

162

Таблица 2 - Рекомендуемые режимы прокалки и сроки годности наиболее распространенных сварочных флюсов

Примечание. Флюсы марок 48-ОФ-6 и 48-ОФ-10 после прокалки должны храниться только в герметичной таре.

163

Таблица 3 - Рекомендуемые режимы прокалки и сроки годности наиболее распространенных порошковых проволок

При сварке в цеховых условиях электроды необходимо хранить в специально отапливаемом помещении. Электроды с покрытием основного вида рекомендуется держать в термостатированных шкафах при температуре 60 -

80 °С. При сварке в полевых условиях электроды, независимо от вида покрытия, следует хранить в контейнерах (термопеналах) с электрическим

164

обогревом, где поддерживается температура 80 - 100 °С. Не рекомендуется хранить электроды в том же месте, где хранится или сушится рабочая одежда. Физико-химические изменения состояния покрытия, именуемые как старение, связаны с действием влаги, которая либо осталась в покрытии вследствие недостаточной прокалки электродов или адсорбирована из атмосферы. Старение проявляется в образовании белого налета на поверхности покрытия, ржавлении стального стержня и железного порошка,

который входит в состав покрытия ряда марок электродов.

Белый налет - результат взаимодействия щелочи жидкого стекла с углекислым газом воздуха и образования карбонатов натрия и/или калия.

Налет сам по себе не влияет на сварочно-технологические свойства большинства марок электродов, однако он может усилить поглощение влаги покрытием, а также уменьшить его механическую прочность из-за перехода образовавшихся гидратированных карбонатов из одной кристаллической формы в другую. Ржавление стержня снижает прочность покрытия, вызывая его отслаивание, а также может способствовать появлению пор в сварных швах. Поэтому электроды, предназначенные для сварки ответственных конструкций, имеющие на поверхности стержней следы ржавления, нельзя применять для сварки.

Определяющими факторами в поглощении влаги покрытием являются состав связующего (щелочного силиката) и температура прокалки электродов.

Покрытия, изготовленные на калиевом или калиево-натриевом силикатном связующем, весьма интенсивно адсорбируют влагу, особенно в начальный период хранения. При использовании натриевого связующего темп поглощения и уровень адсорбированной покрытием влаги заметно ниже.

Смеси натриево-калиевого связующего с примерным соотношением 70%

натриевого и 30% калиевого жидких стекол обеспечивают стойкость покрытий к поглощению влаги на уровне натриевого силиката, а в определенных условиях и выше. Максимальная стойкость против адсорбции

165

покрытием атмосферной влаги достигается при использовании литиевых, а

также натриево - и/или калиево-литиевых силикатных связующих.

Ниже на рисунке 1 представлены примеры упаковок электродов,

выпускаемых предприятиями фирмы Lincoln Electric.

Электроды для ручной дуговой сварки с покрытием производства Lincoln Electric в оригинальной упаковке.

Упаковка может представлять собой:

А) картонные коробки во внешней картонной упаковке;

B) картонные коробки со слоем фольги во внешней картонной упаковке;

C) пластиковые (ПЭ) контейнеры с герметичной закрывающейся крышкой;

D) герметичные металлические тубусы (LINC

CAN™) во внешней картонной упаковке;

E) герметичная вакуумная упаковка из фольги (MINI-PACK) во внешней картонной упаковке;

F) герметичная вакуумная упаковка из фольги (Sahara ReadyPack) во внешней картонной упаковке.

Рисунок 1 – Примеры упаковок электродов, выпускаемых предприятиями фирмы Lincoln Electric

Рекомендуемые виды упаковок для электродов разного назначения,

выпускаемых предприятиями фирмы Lincoln Electric, представлены в таблице 4.

166

Таблица 4 – Рекомендуемые виды упаковок для электродов разного

назначения

Рекомендуемые условия хранения электродов в зависимости от вида упаковки и влажности следующие:

1. Электроды в картонных коробках необходимо хранить в помещениях с контролируемой влажностью и температурой воздуха.

Рекомендуемые условия хранения обычно следующие:

-температура 17-27°C при относительной влажности до 60%;

-температура 27-37°C при относительной влажности до 50%;

-коробки с электродами допускается хранить штабелями до 7 уровней.

2. Для электродов в пластиковых контейнерах требуются такие же условия

хранения, как и в картонных.

167

3. На электроды в упаковке Linc-Can, Mini-Pack и Sahara ReadyPack

требования относительно температуры и влажности не распространяются при условии, что упаковка не повреждена и сохраняет вакуум.

Рекомендуемые условия хранения обычно следующие:

электроды в Sahara ReadyPack и Mini-Pack в картонной внешней упаковке могут храниться штабелями до 7 ярусов;

для Linc Can во внешней упаковке число ярусов не должно превышать 5;

избегать повреждения упаковок Linc-Can и Sahara ReadyPacks и нагревания выше 60°C;

избегать повреждения упаковок Mini-Pack и нагревания выше 40°C;

168

Раздел 5. Сварочные флюсы

Тема 5.1. Общие сведения о способах сварки с использованием флюса.

Классификация флюсов

Сварочные флюсы – это вещества в виде порошка, гранул, пасты или

газа (Для сварки меди и латуни применяют флюс газообразный, например, БМ-2 на основе метил-боратов, который автоматически подается в пламя горелки), вводимые в зону сварки

для ее защиты от вредного воздействия окружающего воздуха и выполнения других металлургических и технологических функций.

Флюс используется главным образом при дуговой механизированной и автоматической сварке, электрошлаковой и газовой сварке многих металлов и сплавов. Наиболее распространенным способом сварки с применением флюса является дуговая автоматическая сварка под флюсом низкоуглеродистых, низколегированных, легированных и высоколегированных сталей.

Сварочные флюсы для дуговой сварки классифицируются по

назначению, способу изготовления, химическому составу и др. признакам.

▪ По назначению: 1) для сварки различных видов и классов сталей; 2)

для сварки цветных металлов (никеля, меди, титана, алюминия и их сплавов).

▪ По способу изготовления: на плавленные, керамические и плавленно-керамические. Плавленные флюсы получают путем сплавления компонентов шихты в электрических или пламенных печах с последующей грануляцией полученного расплава мокрым способом в воде и сухим дроблением застывшего шлака или распылением жидкой струи расплава воздушным потоком. Это основная группа флюсов применяется на практике.

Керамические флюсы производят в виде крупки, получаемой при смешении шихты определенного состава на связующем материале (чаще всего жидкого стекла) с последующей грануляцией и прокалкой при соответствующих температурах (400-900°С). Каждое зерно флюса состоит из прочно соединенных частичек отдельных компонентов сырья в строго

169

установленном соотношении. Плавленно-керамические флюсы включают оба способа приготовления.

В качестве сырьевых материалов для изготовления плавленных и керамических флюсов применяют различные руды, шпаты и карбонаты,

химические соединения, отходы металлургического и химического производства, порошкообразные ферросплавы и металлы (кварцевый песок,

мрамор, плавиковый шпат, марганцевый концентрат, рутиловый концентрат,

глинозем, ферро-Si, ферро-Mn, ферро-Cr, Fе-порошок, Ni-порошок и пр.

▪ По химическому составу: на оксидные, состоящие в основном из оксидов металлов (для сварки углеродистых и низколегированных сталей);

солевые, состоящие из фтористых и хлористых солей (для сварки Al, Ti и др.

активных металлов и их сплавов); солеоксидные, состоящие из фторидов и

оксидов металла (для сварки легированных и высоколегированных сталей).

Технологические и металлургические функции флюсов в целом аналогичны функциям покрытия металлических электродов. Вместе с тем имеются отличительные особенности, например, связанные с прохождением,

так называемых кремне-марганцево-восстановительных процессов,

наблюдаемых при сварке с использованием флюса, содержащего MnO и SiO2.

В высокотемпературной головной части сварочной ванны (t = 2000-

2200°С) между MnO и SiO2 флюса и Fе активно протекают реакции

(MnO) + [Fе] → (FеО) + [Mn] (SiO2) + 2[Fе] → 2(FеО) + [Si]

При снижении температуры (в хвостовой части ванны) направление реакции изменяется на противоположное

(FеО) + [Mn] → (MnO) + [Fе] 2(FеО) + [Si] → (SiO2) + 2[Fе]

Оксиды Mn и Si уходят обратно в шлак, т.е. происходит процесс раскисления. Но реакция раскисления оказывается незавершенной из-за снижения скорости ее протекания, поскольку она проходит при более низких температурах, а также в связи с малой длительностью взаимодействия

170