какую роль легирующих элементов в электродном покрытии

Билеты экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства 1 уровень

БИЛЕТ 9

ВОПРОС 1. При сварке каких, перечисленных ниже, сталей более вероятно появление холодных трещин?

1. С содержанием углерода до 0,25 %.

2. С содержанием углерода более 0,4 %.

3. С содержанием углерода от 0,25 % до 0,35 %.

ВОПРОС 2. Какой буквой русского алфавита обозначают углерод и цирконий в маркировке стали?

1. Наличие углерода буквой не обозначают, цирконий-Ц.

3. Углерод — С, цирконий — К.

ВОПРОС 3. Какие стали относятся к сталям аустенитного класса?

1. 08Х18Н9, 03Х16Н9М2, 10Х17Н13М2Т.

2. 08Х13, 05Х12Н2М, 08Х14МФ.

ВОПРОС 4. Какая физическая величина определяется при статическом изгибе? (I — IV)

1. Предел прочности при изгибе.

2. Ударную вязкость при изгибе.

ВОПРОС 5. Какую форму статической характеристики должен иметь источник питания для РДС?

ВОПРОС 6. Что следует контролировать при проверке состояния и размеров сварочных электродов?

1. Длину непокрытой части электрода.

3. Диаметр металлического стержня, толщину покрытия и равномерность его нанесения.

ВОПРОС 7. Что обозначает в маркировке электродов буква «Э» и цифры, следующие за ней?

1. Марку электрода и номер разработки.

2. Завод-изготовитель и номер покрытия.

3. Тип электрода и гарантируемый предел прочности наплавленного ими металла в кгс/мм2.

ВОПРОС 8. Какова роль легирующих элементов в электродном покрытии?

1. Придают наплавленному металлу специальные свойства.

2. Обеспечивают хорошую отделимость шлаковой корки.

3. Снижают степень разбрызгивания жидкого металла.

ВОПРОС 9. Электроды каких марок имеют основное покрытие?

2. УОНИИ 13/45, УОНИИ 13/55, СМ-11.

1. На постоянном токе, прямой полярности.

3. На переменном токе.

ВОПРОС 11. Когда образуются горячие трещины?

1. Через несколько минут после остывания сварного соединения ниже температуры 1000С.

2. Во время кристаллизации металла шва.

3. Через некоторое время после остывания сварного соединения до комнатной температуры.

ВОПРОС 12. Укажите причины образования шлаковых включений при РДС?

1. Неправильный выбор режимов сварки, применение некачественных электродов, плохая зачистка поверхности предыдущего слоя сварного шва.

2. Применение электродов с толстой обмазкой, сварка без разделки кромок.

3. Сварка при повышенной влажности окружающего воздуха, или при низкой температуре.

ВОПРОС 13. Как исправить швы с подрезом глубиной более 15% от толщины кромки?

1. Механическим способом удалить металл в районе подреза и наложить ниточный шов.

2. Место подреза заплавить ниточным швом.

3. Сделать плавный переход механической выборкой от наплавленного валика к основному металлу.

ВОПРОС 14. Какие из приведенных ниже групп сталей относятся к высокохромистым?

1. 03Х16Н9М2, 08Х18Н10, 10ХН1М.

2. 08Х13, 06Х12Н3Д, 1Х12В2МФ.

ВОПРОС 15. Каким инструментом пользуются при визуальном и измерительном контроле для обнаружения недопустимых поверхностных тещин в сварном шве?

1. Шаблоном сварщика.

2. Лупой и линейкой.

3. Измерительным микроскопом.

ВОПРОС 16. Что способствует появлению пор в металле шва?

1. Сильный ветер при сварке на открытой площадке.

2. Высокая скорость сварки.

3. Слишком малый зазор в стыке.

ВОПРОС 17. Кто подключает сварочный источник питания к распределительному щиту?

1. Бригадир сварочной бригады или мастер.

2. Сварщик, сдавший экзамен по правилам электробезопасности.

3. Дежурный электрик.

ВОПРОС 18. Чем обусловлено появление непроваров в корне шва?

1. Малым зазором в стыке при сборке под сварку.

2. Чрезмерным углом разделки кромок.

3. Завышением силы сварочного тока при сварке.

ВОПРОС 19. С какого возраста сварщики допускаются к выполнению сварочных работ?

ВОПРОС 20. От чего зависит выбор плотности защитного стекла для сварочной маски при РДС?

1. От остроты зрения сварщика.

2. От величины сварочного тока.

3. От величины сварочного тока и напряжения на дуге.

Для перехода на следующую страницу, воспользуйтесь постраничной навигацией ниже

Источник

6 виды покрытия электродов для сварки, их назначение и компоненты

Какие бывают виды и типы электродного покрытия

Сегодня на рынке представлен обширный ассортимент электродной продукции. Во многих отраслях возникает потребность электродов, как материала в целом. На сегодняшний момент представлен большой ассортимент электродов и у каждого свое покрытие. Тем самым у многих возникает вопрос: «Какова роль связующих компонентов в электродном покрытии?». Для ответа на поставленный вопрос нужно разобраться немного с теорией по данному технологическому процессу.

Что такое электродная обмазка

При процессе сварки используется металлический стержень со специальным покрытием, которое предохраняет зону сварки от окислительных процессов. Также способствует усилению ионизации. Как правило, сварка при помощи электродов, применяется по металлам черного и цветного вида, а также на сплавах.

Назначение электродного покрытия, представляет собой защитную функцию, которое должно защищать область сварки от кислорода и других негативных факторов.

Для чего нужно электродное покрытие

При определении состава электродного покрытия, выделяют следующий ряд первоочередных задач:

Тем самым электроды, выполняют важные функции, без которых процесс сварки был бы более трудоемким, а в некоторых случаях невыполнимым. Посмотреть другую необходимую информацию, касательно сварочных технологий, можно на сайте mrmetall.ru.

При совершении покупки в магазине нужно сообщать или указывать назначение электродного покрытия, продавцу. Если электрод будет не будет соответствовать назначению, тогда металл сварного шва будет отличаться от основного металла. Тем самым это приведет к появлению трещин и последующему ухудшению эксплуатационных характеристик.

Процесс производства обмазки для электродов

Процесс производства электродов, как правило, состоит из следующих этапов:

Готовым изделием выступает металлический стержень с определенной порошковой обмазкой. В составе электродного покрытия, присутствуют химические элементы, которые способствуют улучшению процесса плавления металлического стержня, а также перенос капель металла на область, где будет расположен сварной шов.

На линии производства металлических стержней присутствуют роликоправильный станок, ножницы и мотальное устройство. В итоге работы данных устройств, из бухты проволоки получаются блестящие металлические стержни и это все без участия человека.

На технологической линии производства химической порошковой обмазки все немного сложнее. Технологический процесс начинается с рудных и химических складов и заканчивается на месте расположения большого барабанного смесителя. Как правило, чтобы приготовить шихту, нужно задействовать целую цепь механизмов и оборудования. В цепь входят: дробильные механизмы, мельница, смесители и сепараторы. Состав порошкового состава, прежде всего, зависит от вида электродного покрытия.

Главным устройством для создания обмазки выступает барабанный смеситель, в котором происходит процесс смешивания всех компонентов обмазки. Работа данного агрегата, заключается в нанесении обмазочного состава на стержень по всей его окружности. Далее почти готовые изделия помещаются в стеллажи для сушки. По нормативу влажность должна составлять 4%, а температура сушки 30 градусов.

После сушки следует процесс прокаливания. Для этого высушенные электроды поступают печь. Там при температуре 400 градусов прокаливаются в течение 4 часов. После процесса прокаливания каждый электрод обрезается и зачищается с двух сторон.

Компоненты, входящие в состав порошковой обмазки или шихты

При создании электродного покрытия, применяются разные химические элементы, каждый элемент обладает особыми характеристиками в сварной области. Компоненты оказывают помощь в создании защитного слоя в состав, которого входят: Монооксид и диоксид углерода.

Помимо защиты, компоненты участвуют в образовании слоя из шлака, который состоит из каолина, целлюлозы, крахмала и прочих. Под шлаковым слоем образуется газ, который образуется при помощи: мрамора, мела, песка из кварца, концентрата титана и других.

Какова роль связующих и прочих компонентов в электродном покрытии

Все компоненты нуждается в качественном смещении между собой и дальнейшему прилипанию касательно всей окружности металлического стержня. Для этого в состав покрытия добавляют связующие вещества такие как: силикатный натрий или жидкое калиевое стекло.

Жидкое калиевое стекло, представляет собой не что иное, как силикатный клей, который играет существенную роль в стабилизации сварной дуги.

Тем самым отвечая на вопрос, было выявлено то, что связующие компоненты играют важнейшую роль в качественной электродной обмазке.

Газообразующие

Компоненты состава, выступают в роли источника газов, которые образуются при плавлении электрода. К данным компонентам относят древесную муку, крахмал, целлюлозу и мрамор.

Стабилизирующие

Компоненты раскислителей

Данный вид компонентов нужен, прежде всего, для скорейшего удаления кислорода из области металла, где происходит формирование сварного шва. Раскисляющими компонентами могут выступать: титан, алюминий, молибден или же хром.

Какие компоненты используемые в электродном покрытии являются раскислителями? Вышеупомянутые компоненты вступают в активную реакцию с кислородом, в процессе связи происходит схватывание элементов кислорода. Компоненты также имеют иное название – ферросплавы.

Шлакообразующие элементы состава обмазки

Для того чтобы указать роль шлакообразующих веществ в электродном покрытии, не нужно обладать химическими знаниями. Все достаточно просто, шлакообразующий элемент служит для защиты области металла, путем химического растворения окисей посторонних примесей, а также для снижения скорости охлаждения сварного шва. Шлаковым элементом могут выступать: плавиковый и полевой шпаты, рутил, ильменит и марганцевая руда.

Легирующие компоненты

Как правило, процесс легирования, способствует улучшению эксплуатационных характеристик сварного шва в экстремальных для него условиях. Легированию поддаются компоненты: титан, кремний, марганец, а также хром. Тем самым отвечая на вопрос: «Какова роль легирующих элементов в электродном покрытии?», было выявлено то, что если покупатель будет эксплуатировать изделие, которое подверглось сварочному процессу в экстремальных для него условиях то необходимо брать электроды с обмазкой, в составе которой присутствуют легирующие элементы.

Формующие

Содержание в составе электродной обмазки, такого рода компонентов способствует повышенной эластичности во время прессования. Данные компоненты играют большую роль при нанесении обмазки на металлический стержень. Как правило, на производстве используют: бетонит, каолин и прочие.

Красящие компоненты

Уже из названия понятно, что красящие компоненты используются для окрашивания обмазки. Для того чтобы можно было визуально определить маркировку готового изделия.

Виды (типы) покрытия

Электродное покрытие подразделяется на несколько видов или типов. Каждый вид обмазки существует для отдельных сварочных работ и, как правило, зависит от состава обмазки и металла, который будет подвергаться сварочному процессу. Пожалуй, самым задаваемым вопросом к продавцам электродов, является: «В чем отличие между электродами с рутиловым и основным покрытием?». Отвечаем: «Для ответа на данный вопрос, важно понимать то, что любой тип покрытия электрода, отличается от другого в первую очередь своим составов, и соответственно методикой применения электрода»

Основные

Данный вид электродной обмазки состоит из смеси карбоната кальция и магния, также имеет иное название – электрод, содержащий кальциево-фтористое покрытие.

Электроды с основным покрытием марки «Б», как правило, состоит из фтористых соединений. Направленный металл схож своими химическими характеристиками к спокойному металлу. Сварной шов, получает пластичность и повышенную ударную прочность. Данные свойства появляются благодаря проработанному составу, в котором снижено содержание включений неметаллического вида, газа, а также практическое отсутствие вредных примесей. Маркировка применяемая для электродов с основным покрытием, обязательно должна содержать букву «Б»!

Электроды с основным покрытием успешно себя зарекомендовали в следующем применении:

Рутиловые

Электроды с основным и рутиловым покрытием отличает, прежде всего, состав. В рутиловых электродах, главным элементом в составе выступает минерал – Рутил. Также в составе присутствуют следующие компоненты: карбонат-магния, ферромарганец, а также кремнезем. Данная марка электродов отличается от всех пониженным разбрызгиванием в зоне сварки. Тем самым шов получается более однородным и ровным. Маркировка электродов с рутиловым покрытием, должна содержать букву «Р».

Целлюлозные

Данный тип отличается от всех, прежде всего малым содержанием шлака и большим объемом газа при процессе сварки. Целлюлозные электроды с маркировкой «Ц», заслужили свою популярность в вертикальной сварке. В составе данной марки присутствуют: смолы, тальк, целлюлоза и ферросплавы. Содержание органических элементов составляет не менее половины от всего состава.

Кислое покрытие

Кислая обмазка электрода служит для повышения текучести металла, но тем самым повышает риск появления подрезов. В ее составе, как правило, присутствуют: оксиды марганца и железа. Маркировка содержит букву «А». У этого вида электродного покрытия существует недостаток, это образование трещин горячего типа.

Рутило-целлюлозное

Рутиловая обмазка электрода, имеет маркировку «РЦ». Вертикальная сварка и относительно малое разбрызгивание, эти два пункта делают рутило-целлюлозные электроды популярными среди всего ассортимента на сегодняшнем рынке электродов.

Рутилло-основное

Электроды с основным покрытием и рутиловым отличаются по ряду признаков. Но тем самым есть электроды с маркировкой «РБ», обозначающей смешанный тип. Электроды с данной обмазкой содержат в себе все плюсы основной и рутиловой марки.

Подведем итоги, во время написания материала был дан развернутый ответ на вопрос: «Какова роль легирующих, связывающих и прочих элементов применяемых в электродном покрытии». Был, затронут хороший информационный пласт, который поможет читателю, начать разбираться в ассортименте расходной сварочной продукции на сегодняшнем рынке.

Источник

Электродные покрытия

Назначение. Для выполнения ряда функций, позволяющих получить сварной шов требуемых свойств и установленного качества.

Функции основные:

Функции дополнительные:

Конструкция покрытия

В состав электродных покрытий входят:

Виды покрытий

Характеристики. Такие электроды малочувствительны к образованию пор в швах при наличии окалины и ржавчины на кромках свариваемого металла. Обладают малой склонностью к порообразованию при сварке длинной дугой и на форсированных режимах. Высокопроизводительны. Обеспечивают стабильность процесса сварки на переменном токе и легкое зажигание дуги при невысоком напряжении холостого хода источника питания.

Металл шва соответствует кипящей стали. Наводороживание металла шва ограничивает использование таких электродов для сварки закаливающихся углеродистых и легированных сталей.

Для электродов с кислым покрытием недопустима высокотемпературная прокалка. Недостаточная отделяемость шлака способствует «зашлаковке» шва при многослойной сварке. К недостаткам этих электродов следует отнести повышенное разбрызгивание и высокую токсичность.

Применение. Для сварки неответственных конструкций из низколегированных сталей в строительстве и машиностроении. Эффективны при сварке в нижнем положении, но могут быть использованы для вертикальных и горизонтальных швов.

Характеристики. Малая окислительная способность покрытия обеспечивает хорошее раскисление и легирование наплавленного металла. В металле шва понижено содержание водорода,кислорода, примесей серы и фосфора. Шов стоек к образованию горячих трещин и сероводородному растрескиванию.

Электроды требуют прокаливания непосредственно перед сваркой, чтобы не возникало пор.

Нестабильность горения дуги позволяет вести сварку только постоянным током обратной полярности. Удлинение дуги и большие зазоры приводят к старению и охрупчиванию металла шва из-за насыщения его азотом.

Применение. Для сварки закаливающихся сталей, склонных к образованию холодных трещин; сталей с повышенным содержанием серы и фосфора; хорошо раскисленных спокойных сталей с высоким содержанием углерода и серы; низко- и высоколегированных сталей, работающих при больших динамических и знакопеременных нагрузках в коррозионноактивных средах при высоких температурах. Эффективны при многослойной сварке во всех пространственных положениях конструкций с высокой жесткостью, трубопроводов с сероводородной средой.

Характеристики. Из-за небольшой толщины покрытия количество легкоудаляемого шлака невелико. Благодаря глубокому проплавлению обеспечивается качественная сварка корневого шва без пор и зашлаковок при значительных зазорах стыкуемых кромок. Дуга горит стабильно на переменном и постоянном токах.

При сварке возможно наводороживание металла шва. Он становится склонным к образованию горячих трещин при увеличенном содержании в стали углерода и серы.

Недостатки: разбрызгивание металла и чувствительность электродов к перегреву при прокаливании.

Применение. Эффективны при сварке корневого шва магистральных трубопроводов из низкоуглеродистых сталей. Целесообразны в строительно-монтажном производстве при односторонней сварке с гарантированным проплавлением корневого шва. Не следует использовать для сварки закаливающихся сталей с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов.

Характеристики. Электроды не склонны к образованию пор в швах при сварке по окалине и ржавчине, не чувствительны к изменениям длины дуги. Позволяют выполнять сварку по загрунтованным покрытиям без снижения механических свойств металла шва. Обеспечивают легкое зажигание дуги, стабильность ее горения как на переменном, так и на постоянном токе. Легко отделяется шлак, разбрызгивание минимально, качественно формируется шов в вертикальном и потолочном положениях. При этом обеспечивается плавный переход шва к основному металлу, что исключает образование усталостных трещин при знакопеременных нагрузках. Малая склонность к образованию пор при зажигании дуги исключает появление пор в кратерах («Стартовой пористости»).

Источник

Компоненты электродных покрытий

Размеры электродов

Таблица 3.1

Основными требованиями для всех типов электродов являются:

1) обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва;

2) получение металла сварного шва заданного химического состава;

3) спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия;

4) минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки;

5) легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий;

6) сохранение физико-химических и технологических свойств электродов в течение определенного промежутка времени;

7) минимальная токсичность при изготовлении и при сварке.

Свойства электродов определяются химическим составом электродного стержня и покрытия, а также диаметром стержня и весом покрытия. Наиболее сильно влияет на состав наплавленного металла и его механические свойства состав электродного стержня.

Электродные покрытия (обмазки) состоят из шлакообразующих, газообразующих, раскисляющих, легирующих, стабилизирующих и связующих (клеящих) компонентов.

Шлакообразующие компоненты защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха и частично рафинируют (очищают) его. Они образуют шлаковые оболочки вокруг капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток, и шлаковый покров на поверхности металла шва, шлакообразующие составляющие уменьшают скорость охлаждения металла и способствуют выделению из него неметаллических включений. Шлакообразующие компоненты могут включать титановый концентрат, марганцевую руду, полевой шпат, каолин, мел, мрамор, кварцевый песок, доломит.

Газообразующие компоненты при сгорании создают газовую защиту зоны сварки, которая также предохраняет расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. Газообразующие компонетны состоят из древесной муки, хлопчатобумажной пряжи, крахмала, пищевой муки, декстрина и целлюлозы.

Раскисляющие компоненты необходимы для раскисления расплавленного металла сварочной ванны. К ним относятся элементы, которые обладают большим сродством к кислороду, чем железо, например марганец, кремний, титан, алюминий и др. Большинство раскислителей вводится в электродное покрытие в виде ферросплавов.

Легирующие компоненты необходимы в составе покрытия для придания металлу шва специальных свойств: жаростойкости, износостойкости, сопротивляемости коррозии и повышения механических свойств. Легирующими элементами служат марганец, хром, титан, ванадий, молибден, никель, вольфрам и некоторые другие элементы.

Стабилизирующими компоненты являются те элементы, которые имеют небольшой потенциал ионизации, например калий, натрий и кальций.

Связующие компоненты применяют для связывания составляющих покрытия между собой и со стержнем электрода. В качестве них применяют калиевое или натриевое жидкое стекло, декстрин, желатин и другие. Основным связующим веществом служит жидкое стекло. Жидкое стекло является силикатом — солью кремниевой кислоты щелочных металлов (натрия или калия). Обычно используют натровое жидкое стекло — силикат натрия, химическая формула которого Na₂О· SiO₂. Отношение называется модулем жидкого стекла. Чем выше модуль, тем больше клейкость жидкого стекла. Для электродных покрытий применяется жидкое стекло с модулем от 2,2 до 3. Калиевое жидкое стекло вводится в некоторые покрытия для повышения устойчивости горения дуги.

Все покрытия должны удовлетворять следующим требованиям:

1) обеспечивать стабильное горение дуги;

2) физические свойства шлаков, образующихся при плавлении электрода, должны обеспечивать нормальное формирование шва и удобное манипулирование электродом;

3) реакции между шлаками, газами и металлом, способные вызвать образование пор в сварных швах, не должны происходить;

4) материалы покрытия должны хорошо измельчаться и не вступать в реакцию с жидким стеклом или между собой в замесе;

5) состав покрытий должен обеспечивать приемлемые санитарно-гигиенические условия труда при изготовлении электродов и в процессе их сгорания.

Физические свойства образующихся шлаков оказывают значительное влияние на процесс сварки и формирование сварного шва. Во всех электродных покрытиях при их плавлении плотность шлака должна быть ниже плотности металла сварочной ванны, что обеспечит его всплывание из сварочной ванны. Температурный интервал затвердевания шлака должен быть ниже температуры кристаллизации металла сварочной ванны, в противном случае слой шлака не будет пропускать выделяющиеся из сварочной ванны газы. Шлак должен покрывать сварной шов по всей поверхности ровным слоем.

Шлаки, образующиеся при плавлении электродных покрытий, бывают «длинные» и «короткие». «Длинными» называют такие шлаки, в составе которых содержится значительное количество кремнезема. Возрастание их вязкости при понижении температуры происходит медленно. Электроды, имеющие покрытия, образующие при плавлении «длинные» шлаки, не пригодны для сварки в вертикальной и потолочных плоскостях, так как сварочная ванна длительное время находится в жидком состоянии. Для сварки во всех пространственных положениях применяют электроды, покрытия которых при плавлении дают «короткие» шлаки: возрастание вязкости расплавленного шлака с понижением температуры происходит быстро, поэтому закристаллизовавшийся шлак препятствует отеканию металла шва, находящегося еще в жидком состояний. «Короткие» шлаки дают электроды с рутиловым и основным покрытием.

Достаточно хорошую отделимость шлаковой корки от поверхности металла получают при применении шлаков, имеющих коэффициент линейного расширения, отличающийся от коэффициента линейного расширения металла.

Источник