Сварочные материалы (стр. 6 )

Рассмотрим основные операции изготовления электродов.

Сварочную проволоку в бухтах на специальных станках подвергают правке и рубке на стержни определенной длины. При изготовлении стержней из проволоки отбирают пробы для проверки соответствия ее техническим условиям, а также проверяют длину стержней, стрелу прогиба, волнистость и т. д. После правки и рубки стержни очищают, а затем закладывают в контейнеры для подачи их к электродообмазочным прессам. Компоненты покрытия после сушки при определенных для каждого компонента температурах (например, СаСО3 при 650°С начинает диссоциировать) проходят контроль влажности и поступают на грубое и среднее дробление, а затем тонко измельчаются в шаро­вых и других конструкций мельницах. Конечный размер частиц разных компонентов различен, так как он влияет на характер участия компонента в металлургиче­ских взаимодействиях при сварке и на технологический процесс производства электродов. Частицы рудоминеральных компонен­тов должны иметь меньший размер, проходить через сито с раз­мером ячейки 0,07 мм (6240 ячеек на 1 см2), а ферросплавы - несколько больший, проходить через сито с размером ячейки 0,15-0,2 мм (900-1600 ячеек на 1 см3).

Таблица 4

Последовательность технологических операция при изготовлении покрытых электродов

Технологические операции	Контроль операции
1	2
А. Приготовление порошков из руд и концентратов
Склад руд	Отбор проб для химического анализа и  эталонирования материалов
Сушка	Контроль влажности после сушки
Размол
Сепарирование крупных частиц  и пыли	Контроль гранулометрического состава готовых порошков
Засыпка готовых порошков в бункера
Б. Приготовление порошков из ми­нералов	Отбор проб для химического анализа и эталонирования
Склад минералов
Предварительное дробление кусков размером более 350 мм
Промывка	Визуальный осмотр
Крупное дробление до величины размером 25 мм
Среднее дробление до величины ку­сков размером 5—10 мм
Размол и сепарирование	Проведение контроля грануляции помола
Готовый продукт тонкого помола
В. Приготовление сухой шихты
Компоненты тонкого помола 1
Составление шихты по рецептуре	Контроль точности взвешивания
Перемешивание сухой шихты	Контроль перемешивания по однородности цвета; химическому анализу; контролю влажности­
Засыпка готовой шихты в бункера и выдача для производства обмазочной массы
Г. Приготовление обмазочной массы и брикетов
Перемешанная сухая шихта + жидкое стекло с пассивирующей добавкой
Приготовление обмазочной массы
Приготовление брикетов
Д. Нанесение покрытия
Подача готовых стержней и подача обмазочной массы
Нанесение покрытия в специальных прессах (опрессовка)	Контроль по эксцентричности и внешнему виду

Продолжение таблицы 4

Зачистка торцов и контактных концов электродов­
Е. Сушка и прокалка
Укладка электродов (после их выхода из зачистной машины) на рамки для сушки и прокалки
Подача в сушильно-прокалочную конвейерную печь непрерывного действия - ———.	Контроль влажности покрытия
Ж. Сортировка, сертификатные испы­тания, упаковка

Измельченные ферросплавы подвергают пассивированию, ко­торое заключается в том, что при выдержке их во влажной атмос­фере или замачивании водой (подкисленной марганцовокислым калием КМn04 или хромпиком К2Сг2О7) на поверхности ферро­сплавов создается окисная пленка, предотвращающая возможное преждевременное реагирование ферросплавов с жидким стеклом при изготовлении обмазочной массы.

На электродных заводах предпочитают наиболее простой способ пассивирования, при котором заранее (в жидкое стекло при его приготовлении) добавляют в сухом виде хромпик (0,5% массы силикатной глыбы).

Из подготовленных материалов приготовляют сухую шихту путем взвешивания компонентов согласно рецептуре покрытия и тщательно перемешивают ее в цилиндрических барабанах, экс­центрично насаженных на вал, контролируя равномерность пере­мешивания и влажность.

Жидкое стекло, используемое как связующее в электродном производстве, получают из так называемой силикатной глыбы, т. е. силиката натрия (Na2О)• n SiO2) или калия, не содержащего воды. Для приготовления жидкого стекла силикатную глыбу разваривают в автоклаве с подачей воды или пара. Общая фор­мула наиболее широко применяемого натриевого стекла Na2O∙nSiO2∙mH2O.

Жидкое стекло, используемое в качестве связующего, имеет различную плотность (т. е. степень разведения водой), модуль, характеризуемый молекулярным соотношением SiO2 и Na2O или К2О, вязкость и клеющую способность. Важную характеристику жидкого стекла – сухой остаток – учитывают при расчете со­става сухой смеси и состава шлаков, образующихся при плавле­нии покрытия.

Из подготовленных материалов приготовляют обмазочную массу путем смешения сухой смеси с жидким стеклом до опреде­ленной консистенции. Обмазочная масса должна иметь густоту и вязкость оконной замазки.

Покрытие на электроды наносят опрессовкой на специаль­ных прессах. Электродные стержни специальным механизмом проталкиваются через фильер обмазочной головки, в которую при давлении 70-90 мПа выжимается обмазочная масса (заложенная предварительно в цилиндре в виде брикета). Элек­трод выталкивается из обмазочной головки полностью покрытый обмазочной массой и попадает на транспортер зачистной машины, на которой есть устройство для зачистки торца электрода и сня­тия с другого его конца покрытия на длине 20-30 мм. С конвей­ера электроды укладывают на специальные рамки и подвергают сушке на воздухе в течение 18-24 ч или в сушилке при темпера­туре до 100°С в течение 3 ч, после чего подают на прокалку, режим которой зависит от состава покрытия (наличия органиче­ских соединений, ферросплавов и т. д.).

В результате сушки в прокалки содержание влаги в покры­тии снижается с 3-3,5% до 0,1-0,3% и покрытие приобретает довольно высокую прочность. На современных заводах обычно электроды после зачистной машины поступают для сушки и про­калки в конвейерные печи непрерывного действия.

После прокалки электроды подвергают контролю, упаковке во влагостойкую парафинированную битумную бумагу или пласт­массовую пленку в пачки по 3-8 кг, либо в герметически закры­вающуюся металлическую тару.

На пачку наклеивают паспорт электрода, на котором указано наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, условное обозначение электродов, номер партии и дата изготов­ления, область применения электродов, особые условия выполне­ния сварки или наплавки, допустимое содержание влаги, режим повторного прокаливания, рекомендуемый режим сварки, масса электродов в коробке или пачке.

3.3 Классификация и характеристика электродов

Электроды, пред­назначенные для ручной дуговой сварки, в стандартах классифи­цируются по следующим признакам: металлу, для сварки кото­рого они предназначены; толщине и типу покрытия; механиче­ским свойствам металла шва; способу нанесения покрытия (опрес­совкой или окунанием) и др.

Согласно ГОСТ 9466-75 электроды для сварки и наплавки сталей в зависимости от назначения разделены на классы: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с ув < 6 мПа – У (условное обозначение); для сварки легированных конструкционных сталей с ув > 6 мПа – Л; для сварки теплоустойчивых сталей – Т; для сварки высоколе­гированных сталей с особыми свойствами – В; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами – Н, Этот ГОСТ регламентирует размеры электродов, толщину и типы покрытий, условные обозначения, общие технические требования, правила приемки а методы испытания.

В этом стандарте в зависимости от отношения полного диа­метра электрода D к диаметру стержня d покрытые электроды разделяются на следующие виды: с тонким покрытием (D/d ≤ 1,2) присвоен индекс М; со средним покрытием  (1,2 < D/d ≤ 1,45) – С; с толстым покрытием (1,45 < D/d ≤ 1,8) – Д; с особо толстым покрытием (D/d> 1,8) – Г.

В зависимости от требований к качеству электродов – точности изготовления, состоянию поверхности покрытия, сплошности полученного данными  электродами  металла шва и содержанию  серы и фосфора в  наплавленном металле – электроды подразделяют на группы 1, 2 и 3 (таблица 5).

Таблица 5

Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных сталей (выдержки из ГОСТ 9467-75)

Типы электродов	Механические свойства при нормальной температуре	Предельное содержание в наплавленном металле, %
Металла шва или наплавленного металла	Сварного соединения, выполненного электродами диаметром менее 3 мм	серы	фосфора
Временные сопротивления разрыву ув, мПа	Относительное удлинение,  д5, %	Ударная вязкость ан, Дж/м2	Временное сопротивление разрыву, ув, мПа	Угол изгиба, град.	Группа электродов по ГОСТ 9466-75
Не менее	1	2	3	1	2	3
Э38	3,8	14	3	3,8	60	0,045	0,040	0.035	0,050	0,045	0,040
Э42	4,2	18	8	4,2	150
Э46	4,6	18	8	4,6	150
Э50	5,0	16	7	5,0	120
Э42А	4,2	22	15	4,2	180	0,035	0,030	0,025	0,040	0,035	0.030
Э46А	4,6	22	14	4,6	180
Э50А	5,0	20	13	5,0	150
Э55	5,5	20	12	5,5	150
Э60	6,0	18	10	6,0	120
Э70	7,0	14	6	-	-	0,035
Э85	8,5	12	5	-	-
Э100	10,0	10	5	-	-
Э125	12,5	8	4	-	-
Э150	15,0	6	4	-	-

По видам покрытий электроды подразделяются на следующие виды: с кислым покрытием – индекс А; с основным покрытием – индекс Б; с целлюлозным покрытием – индекс Ц; с рутиловым покрытием – индекс Р; с покрытием смешанного вида – соот­ветствующее двойное условное обозначение; с прочими видами покрытии – индекс П. Если покрытие содержит железный поро­шок в количестве более 20%, к обозначению вида покрытия до­бавляют букву Ж.