Якушин Б.Ф. - Физико-химические и металлургические процессы в металлах при сварке (1043835), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Формнрвванпе защиты металла прп сварке злектродамп е пакрытнем и порошковой прввалокей Для получения качественного соединения неаблодпмо предотвратить химическое щаимодействне малаша с воздухам. Это пракзпческп достигается прп сварке электродами с эащнтнолсгнрующнм покрытием, как показано на рнс. !О. 14. Злсзпродный стержень плавптсв с опережением плавления покрьппя, что прнводит к абразованню конусного углубленна - втулки. Опа направляет поток защитных газов, выделяемых прп нмрсве покрьппя, и кшшн мстюиа в сварочную ванну. Давление газов в луге, изморенное спецнальным зондом.
достигает 05 МПа (рна. 10.!5, Нй ! б). Это препятствует доступу возпуха в зону сварппання. Капля металла проходят через дуговой промежуток, будучн улш 509 закрытыми тонким слоем шлаке, образованного прн алновреыенноы плавлении покрытия. Металл тарочной ванны также шщи. шен споем взаимодействующего с нин жилкога шлака. 10.3.2. Назначение в основные злеыеиты злектредньгк нокрьггнй С остал электродного покрьпия определяется функцияыи, которые ано должно выполюпь: — защита зоны сварки от кислорода, вочорола н азата воздуха; -. Раскнсление металла аварачной ванны; — лепгрованне сырочной ванны заданныни конпонеитаыи; — стабилнщция лугового рглряла; — обеспечение вязкости шлака, ггрепяжтвуинцей его стеканню (прп сварке на вертикальной поверхности и в патолочпон положе нии); — легкая отделимость шлаковой корки; — экологичность процесса. Э лекградные покрытиа сасплп нз целого ряда компонентов, которые условно можно разделить на шлакаобразуюшпе, газообразуюнше, нонизируюшие, раскисляющне, легнруюшие и связующие.
Некопзрые компоненты потуг выполнять несколько функций одновреыенно. Шлакообразующиью кампо«актами служат оксилы и ыин минералы: ыел, мрамор СаСО5, ыюэгезнт МКСОз, полевой шпаз К20 А!2Оз-брй02! глннозеы А12Оз, флюорит Сарж руне Т!Оъ кварцевый песок КЮэ и гепатит Ре205. При сплввлении этн кечпоненты образуют шлаки различного состава н оснавностн, Газаабразрюигик «ам«лик«ты — это вещества, разлагающиеся при нагреве с выделением большого объеьт защитного газа, вытесняющего атыосферный газ, глазищи образом азот. К ниы атносятся соли угольной кислоты — юрбонаты, а также органические вещества; лекстрин, крахыал, целлюлоза, которые, сгорая в элестрнческой дуге, дают много газообразных пролукгов: СОж СН, СО, Нз, Н2О.
И акшщгующие кампале«ты — это соединення, при нагреве вылеляюшие аюыы щелочных металлов с ыалыы потенцнапоы поиизации: Ха, К, Са, Вв. Ионы этих знеыснтов снижают электрическое сопротнеяенне дугового проыежупе и делает лугу устойчивой. Р агкиглитгллии и легируюиргми камлоиектами служат металлические порошюг или парашки ферросплавов (сплавы железа с 5!О другныи элеыситаын: ферречарганец, ферроснлнпий, феррохром, ферратнзвн, ферровольфраы и лр.).
Онн сохраняют лехоокислжощиеся элеыенты при ны реве н быстро распюртотся в жилкой стали. Толыго медь н никель вводят в виде порошка металла, так как они при сварке почти не окисллютса, Раскнсляющне компоненты в отличие от легирующих ыеуг ие входить в октав шва. Скяэующими камна«гитаии могут быть силикаты натрив и калия Хазб!Сгз и Кзй!Оз, т.
е. жидкое стекло илн паииыеры, Они соедннжот порошки упомянутых выше компонентов в шжстичную пассу, которая напрессовывастся на подготовленный ыстхзлический стержень в особых прессах. Технологические компоненты обеспечивают повышение технологических свойств покрытия прн производстве злекгролов. К ниы относятся пластификатары: декстрин, бстоиит, слюда. Технологические коыпоненты, как правило, ухулшают ыеканические свойства наплавленного ыегалла. Поэтому их выбирают на коыпроынссной основе.
У всех коыпонеитов, идущих па изготовление покрытий, следует строго копгропировать содержание таких вредных ериысссй, как сера и фосфор. ! 03.3. Особенности нанесении злеитралных накрытий Савреыеннае пражтодство электролов с покрытияыи являетгл славины и высокоавтоыатизированныы процессом. Епг основные этапы, схематично предстввлениыс иа рис.
10. 17, включтот в себя следующие операции: — правку, очистку н рубку сварочной проволоки на стержни; Рис. 10,17. Схема иапссспия покрьппл иа стержни арсссаваинси: ! - опхчтк» сгчриил; 2 — кчлччч сгчвти э «ангру; 5 — юиалине искрит«а: 4- ачмсгт трпа сгчриич л мгсгь лля чамюлв тоха; 5 - готовил зле«грал 5!1 0,5 ж о,я Рис. !0.18.
Ушнниеиш о<н ко Р л )ОНИ- 13(55 в заавснгнхчи щ у вня хранения: '-''0 з;г" гцннщчнж уюкезм ~ о.з $ 0,2 н) О,! — особо тонкий размол компонентов покрытия, смешивание со чно мысы и се прес- связующими, получение пластичной обмазочной сование в брикеты; — нанесение покрытия на стержни путем проталкивания стержней через брикет н фильеру в контейнере под дзвлеиием до 75 МПа; — сбрасывание электродов на ленточный конвейер; — кчеймение краской покрмтия, механическая очистка от покрытия олною конца стержня лля подвода злектрич другого — шгя зажигания луги; сскою тока, а б23...393 К. — медленное провяливанне, просушку в течение 2...10 ие ... ч при Нарушение процесса вызывает отрыв покрытия выдела мнся парами.
К кач еляюшиарвм . качеству электродного покрытия предъявляют , что т!ь уст тщательной наладки рубочнаго станка. Это особенно сложно при электродов малых лиамегров; сложно при изготовлении 2) ) лостаточная прочность сцепления со стержнем. релеляется и б стержнем, котораа оп- 3) ото прибросаиш! то ог электрол свысот 05 1 ) утешив влаги на покрытии, которое обеснечивается тщам; гюй сушкой и хранением в герметичной таре (рис. 10.18). Казас!во полученного сварного соединения зависит ог относнтелыюй массы покрытия, выраженной в процентюс К„= 8" ° 100%, дсг (10.29) где 8„— масса нанесенного похрьгтия; 8 — масса металл сг — металлического стержня электрода.
512 Обычно электроды для дуговой сварки имеют относительную массу покрытия Кн -- 25...35 %, на так как плотность покрытия меньше, чем злектролного металла, то объем покрытия значительно больше. Электроды для наплавочнык работ, солержащне в покрытии много ферросплавов, имеют болыпую относительную массу покрьпик (Кп .= 50 80%» При больших значениях Кн ращуг и потери метжъчг вследствие разбрызгивания и попадания в виде включений в шлак. Проиэвощзтельносп процесса сварки определяется коэффициентом ржллаюмния Ка или коэффициентом наплввки К„. Последннй несколько меныие, так как его опрелслмот с учетом потерь шпалла (Чг)- 10З.4.
Основные типы элеитроднык покрытий Для сварки спщей разработано четыре основньж типа электродных покрытий, которые по ГОСТ 9402 — 25 классифицированы слелующим образом; рудно-кислые, основные, рутиловые, цезлюлозные. Составы некоторых представителей кажлою типа приведен в табл. 1Олх 1. Рудин-кнснмн нннрмтня (А) состоят нз оксидов железа, марганца, титана и кремния. Они представляют собой шлаковую основу покрытия.
Газовая зашита создастся органическими составляющими (крахмал). Раскислителем и рафннируюшим элементом служит ферромарганец. В состав этой группы входят электролы марок ОММ-5, ЦМ-7, МЭ3-04, СМ-5 и яр. 2. Основные нннрьнння (Б) построены иа основе карбоната кальция СаСОз (мрамора) и плавикового шпата СаРр (бщюорита), которые служат шлакообразуюшими компонентами.
Они также создают гаювую эаашту при диссоциации мрамора (СаСОз = = СаО + СОг). В качестве раскислителей и легирующих компонентов используют ферротитан, ферромаргаиец и ферросилиций, а рафинирование обеспечивает СаО. В сонма этой группы входят электроды марок УОНИ-13, СМ-11, ОЗС, МР н др., предназначенные дэл сварки легированных и высоколегированных сталей. 3. Рутнлонме покрытия (Р) построены на основе ругила Тй)з с добавками ВК)г, магнезита М8СО! и лругих шлакообразуюшлх компонентов. В качестве газообраэуюших веществ нспользуютса органические материалы (целлюлоза, дексгрнн) и карбонаты (М8СОз, СаСОз) Раскислитеяем и рафинирующим компонентом 5!3 Ваяя» ьпяяин як Ла Кснланачтн л МЭЭО4 к УОН!1- ! 3 55 Ква цеемй песок ЯОз 30 м анец РеМл 2!.5 20 15 Сел калиееяя М ам СаСОз Плавнкоемй шлат нлнцнй Рейй !2 титан Ру нлТРО 25 Полевой шлат (550! + А!!О!+ н 30 Деке ин (о ника Окснпеллккюза Тальк (плаетнфнппор) 10 5!5 5!4 служит ферромарганец.
Для повышения козффициапа наплавки в ми электроды вводят порошок железа. Типнчнымн марками элек- тродов с таким покрытием являются АНО-4, АНО-5, АНО 6. Тадлкяа )йХ. Сеем!вы энск!равных некрььтна, в/ ° Примечание. Связующие [жидкое стекло, силнкат калия и натрия 1:1) составляют 25-30 Зь. 4. Целльэяозлме покрытия (Щ, состоят преимущественно из гамюбразуюших веществ (цешполоы). Онн создают хорошую газовую защиту при маном объеме шлака.
Шлакообразующими сяужат (в небольших ишичесгвах) окснды железа, марганец и титан. Для раскнсления и рафинирования сварочной ванны добавляют аютветственно ферросилицлй н ферромарганец. Покрытия такого типа имеют электролы ЦП-1, ОМА-2, применяемые дяя сварки труб с узкими разделкжян кромок и лзя тонколистового металла. Все чепюре тита покрытия прп сварке создмот парогазовые вьшеления, ухудшающие экологию рабочего места. Наебольшую токсичносп имеют электроды с покрытием А, содержащим много легкоиспаряюшегося марганца В настоящее время продолжается работа по созлвшоо новых малстокснчных электролных покрытий с понюкенным солсржанием яповнтых газов флкюрнтв Сарз и пар!ш марпшца, а тмоке с бгшее высокими технологическими аюйствамн.
Это лоспцаегся изменением смешанных шжрьпий: АР, БР, РП и лр. В настоящее время существуют электродные покрыпм, применяемые при сварке сталей, чугунов, сплавов никеля, меди и алюминия. 10З.5. Металлургические процессы прп сварке электроламп с различиымп вскрытиями Все защитно-легирующне покрытия, несмотря па их различный состав, работают по олной и той же схеме, представленной на рис. 10.19. В результате горения луги, плавления электрода н по- Рне. 10.19.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
