ЕГЗ 2.2
Забезпечення безпечної і безаварійної роботи устаткування
ЕГЗ-2.1.1. Підготовка робочого місця
ЕГЗ-2.1.1. Підготовка робочого місця
Тема до уроку №17
Класифікація та умовні позначення електродів
Електрод — це металевий або неметалевий стрижень, призначений для п ідведення струму до зварювальної дуги.
При ручному дуговому зварюванні використовують покриті електроди — стрижні круглого перерізу різного діаметра, покриті спеціальною обмазкою.
Покриті електроди класифікують: за призначенням і видом покриття (табл. 1), за товщиною покриття , за допустимими просторовими положеннями зварювання (табл. 2), за видом і полярністю струму,за діаметром ( 1,6; 1,8; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм), а також за іншими ознаками. У склад покриття (обмазки) вводять стабілізуючі, шлако- й газоутворювальні, розкиснювальні, легувальні та інші компоненти.
Стабілізуючі речовини призначені для забезпечення стійкого горіння дуги (поташ, сода, польовий шпат, мармур, крейда та ін.).
Шлакоутворювальні речовини сприяють утворенню шлаку, який захищає зварювальну ванну від повітря (марганцева руда, граніт, мармур, кремнезем, польовий шпат, плавиковий шпат та ін.). Газоутворювальні речовини при нагріванні утворюють гази, які захищають зварювальну ванну від навколишнього середовища (мармур, доломіт, магнезит та ін.).
Розкиснювальні речовини розкиснюють метали-оксиди (феромарганець, феросиліцій, феротитан, фероалюміній).
Легувальні речовини надають металу шва задані механічні та експлуатаційні властивості (хром, нікель, вольфрам, молібден, ванадій та ін.).
Таб.1 Класифікація покритих електродів за призначенняя і видом покриття
Таб. 2. Класифікація покритих електродів за товщиною покриття
Зв'язувальні речовини з ’єднують усі компоненти покриття (обмазки) в однорідну масу (натрієве рідке скло Na2О*SО2, калієве скло K2O*SiО2). Для кращого формування покриття вводять пластифікатори (каолін, декстрин тощо).
За товщиною покриття бувають якісні (товсті) і стабілізуючі (тонкі).
Якісні покриття мають товщину 0,5-2,5 мм і складають 20-40 % маси електродного дроту, а із залізним порошком — відповідно 3,5 мм і 50 %. їх використовують для одержання швів такої якості, як і основний метал. Стабілізуючі покриття мають товщину 0,1-0,3 мм і не впливають на якість, а тільки підвищують стабільність горіння дуги (застосовують рідко). Тип електрода характеризує мінімально гарантований тимчасовий опір наплавленого металу електродами цього типу.
Умовне позначення: Е - електрод, число після букви означає мінімальний опір, а буква А після них — високу пластичність наплавленого металу. Наприклад: Е46А означає тип електрода за ГОСТ 9467-75 з мінімальним тимчасовим опором 460 МПа (46 кгс/мм2) і високими пластичними властивостями наплавленого металу порівняно з електродами відповідного типу без цієї букви. В умовних позначеннях теплостійких, легованих і для наплавлення типах електродів цифри після дефіса вказують вміст вуглецю в сотих частках відсотка, а наступні букви і цифри — умовні позначення легувальних елементів та їх вміст у відсотках.
Так, умовне позначення типу електрода Е-08Х20Н9Г2Б означає хімічний склад наплавленого металу: 0,08 % С, 20 % Сг, 9 % Ni, 2 % Мп, 1 % Be. Марка електрода характеризує склад покриття. марку електродного дроту, властивості металу шва. Кожному типу може відповідати одна або декілька марок електродів.
Наприклад :АНО-21, УОНИ-13/45, ОЗС-З відповідають типу електрода Е46. Якість електрода залежить від вмісту шкідливих домішок (сірки, фосфору), точності виготовлення, стану поверхні покриття, суцільності виконаного цим електродом металу шва і класифікується на групи 1, 2 і 3. Чим вища група, тим краща якість електрода. Група індексів, що установлюється за ГОСТ 9467-75, указує характеристики наплавленого металу і металу шва.
В умовному позначенні перші дві цифри після букви Е означають тимчасовий опір розриву а в = 370, 410, 430 і 510 МПа (відповідно 38, 42, 44 і 52 кгс/мм2), третя — відносне видовження 6 у % і критичну температуру крихкості Тх.
Третя цифра характеризує одночасно 6 і Гх, а якщо ці показники відповідають різним індексам, то третій індекс установлюють за 6 і в дужках наводять додатковий четвертий індекс, який характеризує Гх;
Тх — мінімальна температура, за якої ударна в’язкість на зразках з V -подібним скосом кромок не перевищує 0,35 М Д ж /м2 (3,5 кгс • м/см2). В умовному по28 значенні електродів з а в < 600 МПа після букви Е тире не ставиться (табл. 10). Так, індекси Е 412 (5) означають: 4 1 — о в = 410 МПа; 2 — а > 22 %; (5) — Тх = -4 0 °С.
Приклад умовного позначення електрода
Індекс металу шва для зварювання легованих теплостійких сталей згідно з ГОСТ 9467-75 є двозначним. Перша цифра характеризує Гх, а друга — максимальну робочу температуру, при якій регламентовані показники тривалої міцності наплавленого металу і металу шва .
Так, індекси 27 означають: 2 — Тх = 0 °С; 7 — тривала міцність регламентована до 585 °С.
Група індексів металу шва для зварювання високолегованш сталей з особливими властивостями (ГОСТ 10052-75) складається з чотирьох цифр для електродів, які забезпечують аустенітно-феритну структуру наплавленого металлу,і з трьох цифр — для решти електродів. Індекси характеризують стійкість до міжкристалітної корозії, жароміцність, жаростійкість і кількість фериту в металі шва. Перша цифра характеризує наплавлений метал і метал шва, не схильний до міжкристалітної корозії при випробуваннях (ГОСТ 6032-75); друга — максимальну робочу температуру, при якій регламентований показник тривалої міцності, °С; третя — максимальну робочу температуру зварних з’єднань, при якій допускається застосування електродів при зварюванні жаростійких сталей, °С; четверта — вміст фериту в аустенітно-феритному наплавленому металі, %.
Залежно від складу покриття розрізняють такі його види: кислі, основні, рутилові, целюлозні та ін.
Кисле покриття складається з кислих компонентів (кремнезем, марганцева руда, феромарганець, гематит). Електроди з тонкою і середньою товщиною покриття використовують у всіх просторових положеннях, а з великою товщиною — тільки для зварювання в нижньому положенні. Зварювання виконують постійним і змінним струмом, довгою дугою, на кромках з іржею, без утворення пор. Наявність феромарганцю й оксидів заліза сприяє виділенню токсичних газів, тому виробництво електродів з кислим покриттям скоротилося.
Основне покриття складається з плавикового шпату, карбонатів кальцію і магнію (крейда, магнезит, мармур). Метал шва характеризується високою ударною в’язкістю, стійкістю до утворення кристалізаційних тріщин. Використовують для зварювання товстих металів з підвищеним вмістом сірки та фосфору, жорстких конструкцій виробів. Зварюють на постійному струмі зворотної полярності. Електроди з домішкою калію використовують на змінному струмі. Недоліком є висока чутливість до утворення пор у разі збільшення довжини дуги, за наявності іржі, масла, окалини або вологи на кромках металу.
Рутилове покриття складається з титанових з’єднань (рутил, титановий концентрат, ільменіт), що призначені для шлакового захисту, і целюлози, крейди, мармуру, декстрину — для газового захисту. Розкиснення і легування проводиться феромарганцем. Рутилове покриття забезпечує стабільне горіння дуги на змінному та постійному струмі, легке відокремлення шлаку, якісне формування шва, низькі витрати металу на розбризкування. Метал шва мало схильний до утворення пор при зварюванні іржавого, вологого і окисненого металу при змінах довжини дуги.
Целюлозне покриття складається з органічних складових (целюлоза, крохмаль, харчове борошно, декстрин), що призначені для газового захисту і шлакоутворювальних складових (рутил, карбонати, марганцева руда, алюмосилікати, титановий концентрат). Електроди цього виду мають тонке покриття, тож їх використовують для зварювання в усіх просторових положеннях на змінному та постійному струмі. Недоліком електродів з целюлозним покриттям є вигоряння органічних компонентів і великі витрати на розбризкування.
Електроди змішаного покриття мають подвійне умовне позначення, що складається з двох букв. Наприклад: РА — змішане рутилове і кисле покриття. Закордонне умовне позначення роду і полярності струму: АС — змінний струм; DC — постійний струм; DC+ — постійний струм, зворотна полярність; D C-----постійний струм, пряма полярність. ГОСТ 9466-75 визначає класифікацію, розміри та загальні технічні вимоги на покриті металеві електроди для ручного дугового зварювання. ГОСТ 9467-75," ГОСТ 10051-75 або ГОСТ 10052-75 регламентують вимоги до розглядуваного типу електрода.