Урок 12. Порядок перевірки електродів. Правила зберігання електродів на складах монтажної організації, ділянці, на робочому місці зварника. Способи підвищення тривалості електродів. Заточування електродів. Норми витрат електродів.

Порядок перевірки електродів

При визначенні якості електродів монтажними організаціями встановлюють: 

1. Наявність сертифіката на конкретну партію і марку електродів, а також відповідність маркування й умовного позначення електродів в сертифікаті й на етикетці пакування; стан упакування; стан поверхні покриття; ступінь різнотовщинності покриття; зварювально-технологічні властивості.

2. Для перевірки відповідності електродів за якістю покриття від кожного пакувального місця з різних пачок відбирають не менше 10 і не більше 200 електродів від партії.

3. Відібрані електроди піддають зовнішньому огляду без застосування приладів для збільшення зображення. Вимірюють наступні виявлені дефекти: протяжність вм'ятин, волосяні тріщини, ділянок сітчастого розтріскування на поверхні покриття і оголені ділянки стрижня з похибкою не більше 1 мм (за допомогою лінійки), а також фіксують наявність оголених ділянок стрижня, глибину рисок, вм'ятин, задирів, розміри пір на поверхні покриття; різниця товщини покриття визначається мікрометром - з похибкою не більше 0,01 мм або ж при неруйнівних випробуваннях на спеціальному приладі; оцінку результатів перевірки міцності покриття здійснюють на підставі зовнішнього огляду і вимірювання виявлених відколів покриття з похибкою не більше 1 мм.

4. Покриття електродів має бути однорідним, щільним, міцним, без здуття, напливів, надривів і тріщин, допускаються поверхневі волосяні тріщини

5. На поверхні покриття електродів допускаються: пори з максимальним зовнішнім розміром не більше 1,5 товщини покриття (але не більше 2 мм) і глибиною не більше 50% товщини покриття за умови, якщо на 100 мм довжини електрода кількість пір не перевищує двох; поверхневі поздовжні волосяні тріщини і місцеві сітчасті розтріскування в сумарній кількості не більше 2 на електрод при протяжності кожної волосної тріщини або ділянки розтріскування не більше 10 мм.

6. На поверхні покриття електродів допускаються окремі поздовжні риски глибиною не більше 25% товщини покриття, а також місцеві вм'ятини глибиною не більше 50% товщини покриття в кількості не більше 4 при сумарній протяжності до 25 мм на одному електроді.

Дві місцеві вм'ятини, розташовані з двох сторін від електрода в одному поперечному перерізі, можуть бути прийняті за 1, якщо їх сумарна глибина не перевищує 50% товщини покриття.

7. Допускаються місцеві задираки на поверхні покриття, якщо їх глибина не перевищує 25% товщини покриття, а їх кількість на одному електроді становить не більше 2.

8. Різниця товщини покриття при контролі мікрометром визначають у 3 довільно вибраних місцях електрода, зміщених один відносно іншого на 50-100 мм по довжині і на 120 ° по колу.

Місця замірів слід вибирати таким чином, щоб вони припадали на центральну частину електрода, тобто відступивши з кожного боку електрода (від контактної частини і його торця) не менше ніж на 50 мм.

Допускається перевірка різниці товщини покриття іншими методами і спеціальними приладами неруйнівним методом (зазвичай по середині довжини електрода), що забезпечують точність вимірювання з похибкою 0,01 мм. У цьому випадку в акті перевірки необхідно приводити конкретну марку приладу або його технічну характеристику.

9. Покриття не повинне руйнуватися при вільному падінні електрода плазом на гладку сталеву плиту з висоти:

• 1 м - для електродів діаметром 3,25 мм і менше;

• 0,5 м - для електродів діаметром 4 мм і більше.

При цьому допускаються часткове відколювання покриття загальною протяжністю до 5% довжини покритої частини електрода.

Транспортування електродів

Неправильне транспортування й зберігання електродів впливає на якість зварних з'єднань, викликаючи появу в металі шва пор, тріщин та інших дефектів. Кожен зварник повинен знати й виконувати правила зберігання і підготовки електродів до зварювання.

При транспортуванні й складанні електродів забороняється кидати пачки, скидати їх на кучу, вкладати в стопи висотою понад 600 мм. Особливо чутливі до появи дефектів електроди з основним видом покриття (міцність їх у 1,5-2 рази менша рутилового). Електроди складають за марками, діаметром і партіями на стелажах. При цьому перевіряють етикетки та сертифікати на відповідність їх вимогам стандартів і технічних умов. Електроди слід зберігати в сухих опалюваних приміщеннях при температурі не нижче +10°С для електродів із рутиловим і кислим покриттям і не нижче +15°С для електродів з основним видом покриття. Відносна вологість повинна бути не більше 60%. Для зменшення поглинання вологи з навколишнього середовища електроди упаковують у двошаровий папір, поліетиленові плівки, пластмасові або металеві пенали. Упакування з полімерної плівки не виключає можливість насичення покриття вологою. В неопалюваному приміщенні через різницю температури в нічний і денний час можливе утворення конденсату на поверхні електродів. Для уникнення конденсації застосовують вакуумування і заповнення упаковки сухим газом перед її герметизацією.

Особливо відповідальною операцією з підготовки електродів до зварювання є просушування, яке слід виконувати відповідно до режимів, указаних на етикетках. Просушують електроди в електропечах, які підключають до вентиляції, а при її відсутності — відкривають двері печі, щоб забезпечити видалення утвореної пари. Температуру просушування вище 400-420°С встановлювати не рекомендується через можливість втрати механічної міцності покриття і порушення металургійних характеристик електродів. Електроди можна просушувати не більше 3 разів.

На робочому місці зварник повинен захистити електроди від попадання води. Для цього використовують металеві ящики, пенали. Електроди з покриттям основного виду рекомендується тримати в термічних шафах при температурі 60-80°С.

У польових умовах електроди зберігають у контейнерах (термо-пеналах) при температурі 80-100°С (незалежно від виду покриття). Для просушування електродів використовують сушильні шафи типу СНО, ЗОС, СНОЛ та електротермічні печі СНОП, які застосовують у виробничих зварювальних приміщеннях і в польових умовах. В якості нагрівальних елементів використовують ніхромовий дріт або трубчасті електронагрівачі. Не рекомендується зберігати електроди там, де зберігається і просушується робочий одяг.

Перед зварюванням перевіряють стан поверхні електродів: відсутність тріщин, здуття, напливів, відколів, концентричність покриття, відсутність іржі на торцях. Застосування зварювальних матеріалів без бирок й етикеток категорично забороняється.

Правильне зберігання та підготовка електродів до зварювання запобігають утворенню дефектів у металі шва й гарантують високу якість зварних виробів.

Захисна оболонка покриття зварювальних електродів

Збереження якості зварювальних електродів після їх виготовлення є проблемою. Гігроскопічність, забрудненість, пошкодження обмазки в процесі транспортування, зберігання й споживання не дозволяє забезпечити високу якість зварного з'єднання.

Незахищеність від впливу навколишнього середовища (особливо при незадовільній упаковці), спричинює втрату зварювальними електродами експлуатаційних характеристик. Волога проникає в покриття і відповідно знижується стійкість горіння дуги й погіршується якість зварного шва. Поверхневе забруднення сприяє насиченню шва газами, оксидами та іншими шкідливими домішками і є причиною утворення nop. Волога утримується і при повторному просушуванні, через що шов насичується воднем.

Для захисту покриття зварювальних електродів розроблено нову спеціальну захисну оболонку, яку наносять на обмазку й контактні поверхні стрижня електрода. Це забезпечує необмежений термін їх зберігання. Така оболонка складається з гліцерину, фталевого ангідриду, ксилолу, смоли К-421-02, кальцинованої соди, сиккатива ИСК-1, крейди ММС-1 та інших компонентів, які забезпечують захист поверхні обмазки і не перешкоджають нормальному горінню дуги. При цьому міцність покриття становить 200%. Тривалі випробування на збереженість покриття із захисною оболонкою від вологи (витримка у воді протягом двох і чотирьох тижнів) указують на відсутність змін вологості покриття електрода.

Також необхідно пам’ятати про напрям заточування електроду – риски від заточування мають бути вздовж електроду, так як при поперечному заточуванні дуга буде розфокусованою, що значною мірою ускладнить зварювання. 

  Норми витрат електродів

У зварювальних роботах існує таке поняття, як норми витрати присадочного матеріалу, дотримуватися яких необхідно, хоча й складно, зважаючи на специфіку плавлення металу, що залежить від багатьох факторів. В цілому, визначення даної норми виглядає наступним чином: H = M + Mо, де M відповідає масі навареного металу, а Mо - масі відходів, на яку припадає згоряння стрижня, його розбризкування, а також недогарки.

Однак ця формула занадто приблизна, в ній не враховані багато факторів, що впливають на витрати електродів. Тому розглянемо більш докладне обчислення. Коли належить зварювання деталей і конструкцій у великих масштабах, присадочний матеріал купуються не штучно, а кілограмами, з урахуванням зменшення ваги електродів в процесі сушіння. У цьому випадку доцільно виконувати розрахунок витрати зварювальних електродів на 1 метр шва при зварюванні для обчислення їх маси.

При цьому нам знадобляться такі значення, як вага наплавленого металу і площа його перерізу при заданій товщині листа. Загальний розрахунок витрат електродів на 1 кг розплаву виглядає, як H = MKP, де KP - коефіцієнт втрат присадочного матеріалу певної марки з урахуванням згоряння стрижня, бризок і залишаються огірків. Даний коефіцієнт береться з наступної таблиці:

Для всіх типів зварних з'єднань задані умовні позначення виду С1, С2 і так далі. Маса розплаву довжиною 1 метр визначається за формулою М = FpL10-3 для з'єднань типу С1, С3, С26, У1, У2, У4, У5, Т1, Т3, Н1 і Н2. У даному обчисленні F - площа поперечного перерізу шва, p - щільність вуглецевих і низьколегованих сталей (7,85 г / см3), а L - заданий відрізок розплаву.

Для інших типів з'єднань формула приймає інший вигляд: М = (0,8F + 0.5S) pL10-3, де S - товщина металевого листа. При цьому площа перерізу шва в обох формулах обчислюється для кожного типу з'єднання певним чином, за значеннями, взятими з ГОСТу 5264-80. Для С5 це буде виглядати як F = Sb + 0,75eg, де b - відстань між пластинами, а e і g - ширина і висота шва відповідно.

Іноді при розрахунках площі перетину зварного шва доводиться враховувати кут скошеної крайки заготовки, визначаючи його тангенс для внесення в формулу.