Что такое основное покрытие электрода
Перейти к содержимому

Что такое основное покрытие электрода

  • автор:

Преимущества и недостатки основного покрытия электродов

Основные покрытия создаются из мрамора, плавикового шпата, доломита и магнезита. Во время сварки в качестве газовой защиты металлических поверхностей используется углекислота , которую в процессе разложения выделяют карбонаты.

Благодаря кальцию, металлический шов можно избавить от фосфорных и серных включений. Также в покрытие может добавляться фтор. Он необходим для того, чтобы дуга горела стабильно. Кроме этого, с его помощью связываются водяные пары и водород, которые под воздействием фтора преобразуются в термически устойчивые соединения.

Поскольку после сварки в металле образованного шва может находиться незначительная доля водорода, сварочные электроды с основным покрытием получили название низководородных.

Основное покрытие и его преимущества

Сразу стоит отметить, что основное покрытие наделяет электроды УОНИ и изделия других марок множеством положительных характеристик. Среди них:

  • пониженная вероятность того, что образуются кристаллические трещины;
  • повышение уровня вязкости и пластичности шва, так как металл отлично рафинируется и в нём снижается содержание кислорода и водорода;
  • устойчивость к хрупкости, если металлическая конструкция используется в условиях низкой температуры;
  • возможность легирования стали, так как основное покрытие обладает низкой способностью к окислению;
  • пониженная токсичность, если сравнивать с электродами, имеющими кислое покрытие;
  • повышение коэффициента наплавки в случае добавления порошка железа.

Основное покрытие и его недостатки

Однако во время использования сварочных электродов с основным покрытием могут возникнуть трудности.

Во-первых, в некоторых случаях такое покрытие приводит к образованию пор. Это может произойти, если:

  • увеличилась длина дуги;
  • повысился уровень влажности покрытия;
  • на кромках есть окалина и ржавчина.

Поэтому перед сваркой необходимо тщательно очистить кромки и прокалить электроды. Кроме этого, повышаются требования к квалификации сварщика. От его опыта зависит, каким будет итоговое качество шва.

Во-вторых, электроды с основным покрытием имеют низкую устойчивость к горению дуги, так как в них содержится фтор. Он обладает высокой способностью к ионизации. Поэтому во время сварки применяется короткая дуга и постоянный электроток, имеющий обратную полярность.

В заключение отметим, что поскольку в аэрозолях основных покрытий содержатся соединения фтора, сварку в закрытых помещениях необходимо проводить с максимальной осторожностью. Сварщики должны иметь при себе индивидуальную защиту для органов дыхания, а помещение должно хорошо вентилироваться.

Типы и виды покрытия электродов для сварки

Покрытия электродов для сварки

Выбирая сварочные электроды следует учитывать, что их характеристики и область применения во многом зависят от вида покрытия, которое представляет смесь порошкообразных материалов, нанесенных на стержень из металлической проволоки. Основные задачи покрытия электродов – это обеспечение стабильности горения дуги, защита сварочной ванны и обеспечение заданных механических характеристик сварного шва.

В состав покрытия электродов входят металлы, органические материалы, минералы и связующие вещества. Выбирая электроды, опытные сварщики обращают особое внимание на вид его покрытия, так как от этого будут зависеть особенности его применения. Толщина покрытия, как правило, составляет от 1 до 3 мм, что равнозначно 15-30% от его веса.

Виды покрытия электродов

Виды покрытия электродов по ГОСТ 9466-75 подразделяются на кислые, целлюлозные, рутиловые и основные. Также существуют электроды с покрытием смешанного вида, например, рутилово-целлюлозные или рутилово-кислые и электроды с прочими видами покрытий, которые не относятся к указанным выше и обозначаются буквой «П». А при наличии в составе покрытия железного порошка в количестве более 20% к обозначению вида покрытия электродов добавляют букву «Ж». По европейскому стандарту DIN EN 499 электроды также делятся на четыре вида: C – cellulose, A – acid, R – rutile, B – basic.

В нашей статье мы рассмотрим электроды с покрытием четырех основных видов, особенности их применения, а также плюсы и минусы различных типов покрытия. А о том, как выбрать электроды для сварки читайте здесь.
Больше полезных материалов:

Электроды с кислым покрытием (символ А)

Расшифровка маркировки электродов

В состав электродов с кислым покрытием входят: оксиды железа, марганца и кремния. Стоит отметить, что токсичные оксиды марганца могут нанести вред здоровью человека. Поэтому электроды с кислым покрытием теряют свою популярность и используются все реже. Вместо них применяются смешанные – рутилово-кислые. По механическим свойствам металла шва электроды с покрытием этого вида относятся к типам Э38 и Э42 по ГОСТ 9467-75, обладая пределом прочности до 412 МПа. Они малочувствительны к окалине и ржавчине на свариваемом металле, а также допускают работу удлиненной дугой. Сварку ими можно выполнять на постоянном и переменном токе.

При работе электродами с таким типом покрытия за счет выделения большого количества кислорода во время сварки повышается температура дуги и снижается поверхностное натяжение расплавленного металла, что делает его очень текучим. Это позволяет повысить скорость сварки, но несет риски подрезов (один из дефектов сварного соединения). При этом металл шва имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин.

Плюсы электродов с кислым покрытием

  • Легкое зажигание и стабильное горение дуги
  • Возможность проводить сварочные работы на постоянном и переменном токе
  • При сварке ржавого или покрытого окалиной металла не образуют пор
  • Устойчивость к влаге и механическим воздействиям
  • Обеспечивает ровный сварной шов
  • Хорошая отделяемость шлаковой корки

Минусы электродов с кислым покрытием

  • Риск образования подрезов
  • Выброс опасных токсинов
  • Опасность образования горячих трещин при сварке

Области применения

Данный тип электродов используют для сварки некритичных низколегированных стальных конструкций в строительстве и машиностроении.

Электроды с целлюлозным покрытием (символ Ц)

До 50% состава электродов с целлюлозным видом покрытия занимают органические составляющие, как правило, целлюлоза. Также в него могут входить органические смолы, ферросплавы, тальк и прочие вещества.

Металл шва, полученный при использовании целлюлозных электродов по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали. При этом он содержит повышенное количество водорода. По механическим свойствам металла шва электроды с этим покрытием соответствуют типам Э42, Э46 и Э50 по ГОСТ 9467-75 и обладают пределом прочности до 412 МПа, 451 МПа и 490 МПа соответственно.

Их главной особенностью является возможность выполнения вертикальных швов на спуск (сверху вниз). Это достигается за счет образования малого количества шлака, который не стекает вниз, а также большого количества защитных газов. При односторонней сварке на весу для электродов с целлюлозным видом покрытия характерно образование равномерного обратного валика шва.

Классификация сварных швов

Следует отметить, что эти электроды обладают повышенным количеством брызг и пониженной пластичностью металла шва, обусловленной большим количеством водорода, образующегося при сгорании органических компонентов.

Плюсы электродов с целлюлозным покрытием

  • Легкое зажигание и стабильное горение дуги
  • Возможность выполнять сварочные работы как на постоянном, так и на переменном токе
  • Легкое отделение шлака
  • Возможность сварки во всех пространственных положениях
  • Отличная защита сварочной ванны
  • Отсутствие выброса опасных токсинов
  • Чистый корневой шов

Минусы электродов с целлюлозным покрытием

  • Сильные брызги металла
  • Чешуйчатый поверхностный шов
  • Высокое содержание водорода в защитном газе
  • Склонность к небольшим подрезам по краям (трещинам)
  • Необходимо прокалить электроды перед началом работы

Области применения

Электроды из целлюлозы применяют при сварке низколегированных сталей. Эффективны при сварке корневого шва магистральных трубопроводов.

Электроды с рутиловым покрытием (обозначение Р)

Рутиловый вид покрытия электродов состоит в основном из природного концентрата рутила (двуокиси титана TiO2), кремнезема (гранита, полевого шпата, слюды), карбонатов кальция и магния, ферромарганца.

Металл шва, выполненный электродами с рутиловым покрытием, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Большинство марок электродов с рутиловым покрытием по механическим свойствам металла шва относится к типам Э42 и Э46 по ГОСТ 9467-75 и обладают пределом прочности до 412 МПа, 451 МПа соответственно. При этом у рутиловых электродов стойкость металла шва к образованию трещин выше чем у электродов с кислым покрытием.

Кроме чисто рутиловых покрытий, широко распространены смешанные: рутилово-целлюлозный (РЦ), рутилово-основной (РБ), кисло-рутиловый (АР) типы, которые также обладают хорошими технологическими свойствами.

Электроды с этим видом покрытия характеризуются спокойным расплавлением с малым количеством брызг, а также обеспечивают переход металла стержня в сварочную ванну малыми или средними каплями. Они обладают легким повторным поджигом дуги за счет наличия TiO2, зачастую без соприкосновения стержня электрода с основным металлом. За счет этой особенности достаточно удобно работать короткими швами, когда необходимо частое прерывание дуги. Шов при этом имеет тонкий рисунок, а шлак легко отделяется от металла шва. Еще одним преимуществом рутилового вида покрытия является низкая чувствительность при работе с влажным и ржавым металлом и по окисленной поверхности.

Следует отметить, что рутиловые покрытия менее вредны для здоровья сварщика, чем остальные.

Основные виды покрытий сварочных электродов

Плюсы электродов с рутиловым покрытием

  • Легкое повторное зажигание
  • Стабильное горение дуги
  • Нет необходимости подготавливать поверхность к работе
  • Высокая прочность шва. Не образует горячих и холодных трещин в металле
  • Обеспечивает мелкочешуйчатый шов
  • Легкое отделение шлака
  • Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током

Минусы электродов с рутиловым покрытием

  • Необходимо прокалить электроды до начала работ
  • Необходимо контролировать силу тока, потому что с ее увеличением характеристики электродов ухудшаются

Области применения

Рутиловые электроды – очень популярные, так как область их применения достаточно широка. Например, они используются при сварке низкоуглеродистых конструкций и изделий, сборке трубопроводных конструкций, а также сварке и ремонте изношенных деталей.

Популярные марки электродов с рутиловым видом покрытия

  • GOODEL-OK46 – рутилово-целлюлозное, тип Э46
  • АНО-21 – рутилово-целлюлозное, тип Э46
  • ОЗС-4 – рутиловое, тип Э46
  • ОЗС-12 – рутиловое, тип Э46
  • МР-3 – рутиловое или рутилово-целлюлозное, тип Э46

Электроды с основным покрытием (символ Б)

В состав электродов с основным видом покрытия входят карбонаты магния и кальция (доломит, мрамор, магнезит) и плавиковый шпат (CaF2). Последний снижает эффективность работы при использовании переменного тока, поэтому сварка такими электродами выполнятся только на постоянном токе. Смешанные типы, содержащие меньшее количество CaF2 допускают выполнение работ на переменном токе.

Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали. По механическим свойствам металла шва электроды с основным покрытием относятся к типам Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60 по ГОСТ 9467-75. Наиболее распространенный и востребованный тип Э50А обладает временным сопротивлением разрыву до 490 МПа. Индекс «А» указывает на то, что наплавленный металл обладает повышенными пластическими свойствами.

Электроды с этим видом покрытия характеризуются высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальных и низких температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. Это достигается за счет низкого содержания газов, неметаллических включений и вредных примесей. Также газозащитная среда минерального происхождения, состоящая в основном из СО и СО2, лишена водорода, приводящего к образованию холодных трещин в наплавленном металле. Перенос металла в сварочную ванну происходит средними и крупными каплями, расплавленный металл получается вязкотекучим.

Как обозначаются типы покрытий электродов

Вместе с тем по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием имеют свои недостатки. Они достаточно чувствительны к образованию пор при наличии окалины, ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при увлажнении покрытия и удлинении дуги. А также требуют соблюдения условий хранения (в сухом вентилируемом помещении) и обязательной прокалки при высоких температурах перед применением. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.

Плюсы электродов с основным покрытием

  • Шов обладает хорошей вязкостью и пластичностью
  • Металл содержит небольшое количество газов и примесей
  • Стык устойчив к горячему растрескиванию
  • Возможность сварки во всех пространственных положениях

Минусы электродов с основным покрытием

  • Чувствительны к влаге – электроды следует хранить в сухом месте
  • При работе на переменном токе дуга может быть нестабильной
  • Удлинение дуги приводит к появлению пор
  • При работе на влажных поверхностях соединение может ухудшиться
  • Перед работой электроды необходимо прокалить
  • Перед сваркой необходимо подготовить поверхность
  • Сложны для начинающих сварщиков

Области применения

Электроды с основным покрытием используются при сварке ответственных конструкций, когда к металлу шва предъявляются высокие требования. Широко используются для сварки нефтегазопроводов, мостов и других ответственных сооружений.

Популярные марки электродов с основным видом покрытия

  • GOODEL-52U – основное, тип Э50А
  • УОНИ-13/55 – основное, тип Э50А
  • ЦУ-5 – основное, тип Э50А
  • ТМУ-21У – основное, тип Э50А

Подпишись, у нас интересно:

Поделиться с друзьями:

Сварочные электроды с основным покрытием.

Покрытие электродов с основным покрытием состоит из карбонатов щелочно-земельных металлов: мрамора, кварца, плавикового шпата, рутила.

Раскислителями являются: ферротитан, ферросилиций, ферромарганец, ферроалюминий и другие.

В качестве связующих используют жидкие стекла: натриевое, калиево-натриевое и натриево-калиевое.

При высоких температурах марганец, титан и кремний сосуществуют с кислородом, который растворен в жидком металле.

При снижении температуры кислород вступает с металлами в реакции в зависимости от вида и концентрации раскислителей, образуя как следствие оксиды соответствующих элементов.

Чаще всего ими бывают самые активные элементы – кремний и титан.

Малое содержание кислорода и малое количество оксидных включений, обеспечивает высокие пластические свойства швов сварочных электродов и при отрицательных и при положительных температурах.

Преимуществом электродов с основным покрытием также является высокая стойкость швов против образования трещин, по сравнению с другими видами электродных покрытий.

Но необходимо иметь ввиду, что это обеспечивается только в условиях использования электродов с нормативным и низким содержанием влаги в покрытии. Достижимо это только при строгом соблюдении всех требований технологии изготовления сварочных электродов.

В первую очередь это касается используемых пластификаторов в составе покрытия и режимов термообработки электродов сварочных.

Сварочные электроды с основным покрытием характеризуются довольно высокой чистотой шва по включениям и газам. Это позволяет использовать их для соединения ответственных и особо ответственных конструкций из низколегированных и углеродистых сталей.

Электроды с основным (фтористокальциевым, карбонатнофлюоритовым) покрытием отличаются высшим качеством наплавленного металла по сравнению с другими типами электродов.

Электроды с основным покрытием позволяют выполнять сварку практически во всех положениях с использованием главным образом тока постоянного при обратной полярности.

Наплавленный металл шва основных электродов содержит самое минимальное количество кислорода, азота, водорода, фосфора и серы, стоек к старению, обладает высокой пластичностью, ударной вязкостью, в том числе при низких температурах, а также стойкостью против формирования кристаллизационных трещин.

Высокие качества наплавленного металла обеспечены отсутствием в покрытии руд, которые выделяют при плавлении свободный кислород, а также наличием очень хороших раскислителей – ферросплавов.

Следует тщательно соблюдать технологию работ, если сварку выполняют электродами с фтористокальциевым покрытием.

Эти электроды обладают повышенной склонностью к образованию пор в металле шва при увлажнении покрытия, наличии ржавчины, окалины, грязи на кромках, а также при удлинении дуги.

Сварку ведут главным образом, постоянным током обратной полярности.

У некоторых марках сварочных электродов допускается применение переменного тока. Покрытие у таких сварочных электродов гигроскопично, требует надежного хранения и прокалки перед сваркой.

Сера извлекается эффективнее, чем выше основность шлака и чем шлак меньше содержит закиси железа. Серу извлекают плохо. Шлаки — кислые, они содержат малые активные концентрации СаО.

В процессе сварки фосфор переходит в шлак в результате химических реакций.

При сварке ответственных конструкций, которые работают в очень тяжелых условиях эксплуатации, а также для объектов, подведомственных Госгортехнадзору (НАКС), рекомендуется использовать электроды с основным покрытием: УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, УОНИИ-13/55.

Эти марки электродов для сварки обеспечивают самые высокие сварочно-технологические свойства – отличное формирование шва, мягкое горение сварочной дуги, малое разбрызгивание, хорошее отделение шлака, даже из довольно глубоких разделок.

Одним из главных преимуществ электродов для сварки УОНИ-13/55 СпецЭлектрод является гарантированная ударная вязкость – более тридцати пяти Дж/см 2 в условиях температур ниже минус сорок градусов Цельсия.

Электроды УОНИИ-13/55 имеют специальную аттестацию НАКС для сварки мостовых сооружений.

Влияние основного покрытия электрода на процесс сварки и его объяснение

Сварка — это сложный искусственный процесс, требующий от специалиста не только умения работать с оборудованием, но и понимания взаимодействия различных составляющих. Один из важнейших факторов, влияющих на процесс сварки, — это основное покрытие электрода. Этот слой играет роль предохранителя, обеспечивая надежность и качество соединения. Ознакомьтесь с основными особенностями и важностью выбора правильного покрытия для эффективной сварки.

Основное покрытие электрода – это затвердевшая смесь легированных материалов и флюсов, нанесенная на основу электрода. Во время сварки, при нагреве электрода, покрытие начинает плавиться и защищает рабочую зону от воздействия кислорода и азота из окружающего воздуха. Каждая составляющая покрытия приносит в сварочную ванну свои уникальные свойства, способствующие улучшению качества сварочного соединения.

Что такое основное покрытие электрода

Что такое основное покрытие электрода

Основное покрытие дает возможность улучшить сварочные свойства и общее качество сварки. Оно имеет уникальные свойства, которые позволяют регулировать процессы, происходящие в зоне сварки, и создавать необходимые условия для получения качественного шва. Важно отметить, что основное покрытие электрода не является постоянным и окончательным состоянием. Оно подвержено износу и изменениям во время работы.

Роль основного покрытия в сварочном процессе заключается в нескольких аспектах. Во-первых, оно защищает расплавленный металл от неблагоприятного влияния окружающей среды, такой как кислород, водород, азот и др. Оно создает надежное барьерное покрытие, чтобы предотвратить oкисление металла и сохранить его химические свойства.

Во-вторых, основное покрытие электрода улучшает стабильность дуги, делая ее более управляемой и предсказуемой. Добиваясь оптимальных условий для создания дуги, покрытие электрода снижает риск возникновения дефектов сварного шва и обеспечивает его высокое качество.

В-третьих, основное покрытие электрода участвует в процессе формирования шлака. Шлак — это смесь, которая образуется в результате взаимодействия расплавленного металла с кислородом и другими элементами воздуха. Шлак выполняет несколько функций: защищает сварной шов от постороннего воздействия, охлаждает его, улучшает металлургические свойства шва и предотвращает его деформацию.

Таким образом, можно сказать, что основное покрытие электрода является неотъемлемой частью сварочного процесса, определяющей его качество и надежность. Благодаря своим свойствам, оно обеспечивает эффективную защиту металла и облегчает формирование качественного сварного шва.

Роль основного покрытия в сварочном процессе

Роль основного покрытия в сварочном процессе

Основное покрытие электрода состоит из различных компонентов, включая порошки, флюсы и добавки, которые приготавливаются с учетом особенностей сварочного материала и требований к сварному шву. Благодаря этим компонентам, основное покрытие создает необходимые условия для проведения сварки, предотвращая окисление металла, образование пор, трещин и других дефектов в сварочном шве.

Виды основного покрытия электродов

Существует несколько видов основного покрытия электродов, каждый из которых предназначен для определенного типа сварки. Например, основное покрытие рутиловых электродов состоит из рутила — минерала, который обеспечивает стабильность дуги, улучшает проникающую способность электрода и позволяет сварщику получать качественные швы.

Влияние основного покрытия на качество сварки

Влияние основного покрытия на качество сварки

Качество сварки во многом зависит от правильного выбора основного покрытия электрода. Основное покрытие может включать различные элементы и соединения, такие как рутил, целлюлоза, ферро-силиций и другие. Каждый из этих составляющих вносит свой вклад в обеспечение стабильности дуги, устойчивость к образованию непроводящих осадков и создание необходимых химических реакций, которые в свою очередь влияют на итоговое качество сварного соединения.

Вид покрытия

Состав покрытия

Влияние на сварку

Обеспечивает низкий уровень брызг и стабильную дугу при небольшом присутствии водорода. Идеально подходит для сварки структурных и неструктурных сталей.

Целлюлоза и ферро-силиций

Создает большое количество газа, что приводит к образованию мягкой и пластичной шлаковой ванны. Подходит для сварки толстых металлических конструкций.

Карбонат кальция, флюс и порошок

Обеспечивает стабильную дугу, низкое содержание газа и высокую производительность сварки. Эффективно используется для сварки тонких листовых металлов.

Таким образом, выбор правильного основного покрытия электрода – это неотъемлемая часть процесса сварки. При правильном выборе основного покрытия можно добиться наилучших результатов сварки, обеспечить высокое качество и прочность сварного соединения, а также улучшить эффективность и надежность сварочного процесса в целом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *