Сварочные материалы (стр. 7 )

По допустимым пространственным положениям сварки или наплавки электроды подразделяют на четыре вида: для всех по­ложений – индекс 1; для всех положений, кроме вертикального сверху вниз, – индекс 2; для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх – индекс 3; для нижнего и нижнего в лодочку – индекс 4.

По роду и полярности применяемого при сварке или наплавке тока, а также номинальному напряжению холостого хода, исполь­зуемого источника питания сварочной дуги переменного тока ча­стотой 50 Гц электроды подразделяются на виды, указанные в таблице 6.

С учетом приведенных данных условное обозначение электро­дов должно, содержать следующие данные; расположение которых указано на рисунке 6; 1 – тип; 2 – марка; 3 – диаметр, мм; 4 – назначение электродов; 5 – обозначение толщины покрытия; 6 – группа электродов; 7 – группа индексов, указывающих ха­рактеристики наплавленного металла и металла шва по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75 или ГОСТ 10052-75; 8 – обозначе­ние вида покрытия; 9 – обозначение допустимых пространствен­ных положений сварки или наплавки; 10 – обозначение рода применяемого при сварке или наплавке тока, полярности постоян­ного тока и номинального напряжения холостого хода источ­ника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц; 11 – обозначение стандарта ГОСТ 9467-75; 12 – обозначение стандарта на типы электродов.

Таблица 6

Обозначения видов электродов в зависимости от рода и полярности сварочного тока

Рекомендуе­мая поляр­ность постоянного тока	Напряжение холостого хода источника пере­менного тока, В	Обозначение электродов	Рекомендуе­мая полярность постоянного тока	Напряжение холостого хода источника пере­менного тока, В	Обозначение электродов
номинальное	Пределы отклонений	номинальное	Пределы отклонений
Обратная	–	–	0	Любая Прямая Обратная	70	±10	4 5 6
Любая	1
Прямая	50	5	2	Любая Прямая Обратная	90	±5	7 8 9
Обратная
Обратная			3

Такое полное условное обозначение должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с элек­тродами.

Во всех видах документации условное обозначение электродов должно состоять из марки, диаметра, группы электродов и обозна­чения стандарта ГОСТ 9466-75.Так, например, для электродов типа Э46А (по ГОСТ 9467-75), марки УОНИ-13/45, диаметром 3 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, 2-й группы с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, с основным покрытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1, на постоянном токе обратной полярности О полное обозначение будет иметь следующий вид:

-ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75

а обозначение в технических документах:

электроды УОНИ-13/45-3,0-2 - ГОСТ 9466-75.

Рисунок 6 - Структура условного обозначения электродов согласно ГОСТ 9466-75

Сущность букв и цифр в знаменателе полного обозначения, характеризующих свойства наплавленного металла, указана в ГОСТ 9467-75. В ГОСТ 9467-75 «Электроды покрытые метал­лические для ручной дуговой сварки конструкционных и тепло­устойчивых сталей» регламентировано 14 типов электродов для сварки конструкционных сталей и 9 типов электродов для сварки теплоустойчивых сталей.

Для сварки конструкционных сталей тип электрода содер­жит букву Э, вслед за которой цифрами указана величина вре­менного сопротивления при разрыве; например: Э38, Э42, Э50 ... Э150. У некоторых типов электродов после цифр поставлена буква А, что характеризует более высокие характеристики пла­стичности наплавленного металла (см. таблицу 5). Электроды этого типа регламентированы только по характеристикам механических свойств (д5; ув; ан, угол загиба) и содержанию серы и фосфора в на­плавленном металле.

Типы электродов для сварки теплоустойчивых сталей в своем обозначении содержат характеристики химического состава на­плавленного металла; например: Э-09М; Э-09МХ; Э-09Х1М; Э-05Х2М; Э-09Х2М1; Э-09Х1МФ; Э-10Х1М1НФБ и т. д. Стан­дарт регламентирует эти электроды как по химическому составу наплавленного металла, так и по его механическим свойствам (д5; ув; ан ).

Согласно требованиям ГОСТ 9467-75 в условном обозначе­нии электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву менее 6,0 мПа в знаменателе (во второй строке - см. рисунок 6) группа индек­сов, указывающих характеристики наплавленного металла, долж­на быть записана следующим образом: первые два индекса указы­вают минимальное значение величины ув (мПа), а третий ин­декс одновременно условно характеризует минимальные значе­ния показателей д5  и температуры Тх при которой определяется ударная вязкость.

Таким образом, третья цифра будет означать: 0 - дs <. 20 и Тх не регламентированы; 1 - д5 = 20 и Тх = +20 °С; 2 - д5 = 22 и Тх = 0°; 3 - д5 = 24 и Тх = -20 °С; 4 - д5 == 24 и Тх = -30 °С; 5 - д5 = 24 и Тх =-40 °С; 6 - д5 = 24 и Тх = -50 °С; 7 - д5 = 24 и Тх = - 60 °С. Если показатели д5 и Тх различны, то третий индекс соответствует минимальному зна­чению показателя д5, а для Тх вводится дополнительно, в скоб­ках, четвертый индекс, характеризующий показатель Тх. Так, например, для электродов УОНИ-13/45 этот показатель был 432 (5), что соответствует ув = 4,3 мПа; д5 == 2,2 мПа и Тх = -40°С. 

В условном обозначении электродов для сварки сталей с ув > 6,0 мПа группа индексов, обозначающих характеристики наплавленного металла и металла шва, указывает среднее содер­жание основных химических элементов в наплавленном металле и минимальную температуру, при которой ударная вязкость ме­талла составляет не менее 3,5 Дж/м2. Эта запись включает:

а) первый индекс из двузначного числа, соответствующего сред­нему содержанию углерода в сотых долях процента;

б) последую­щие индексы, каждый из которых состоит из буквенного обозна­чения соответствующего химического элемента и стоящего за ним числа, показывающего среднее содержание элемента в наплав­ленном металле (с погрешностью до 1%);

в) последний индекс, характеризующий минимальную температуру, при которой ан ≥ 3,5 Дж/м2.

У электродов для сварки теплоустойчивых сталей вслед за индек­сом, характеризующим ан, вводится дополнительный индекс, который указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва (0 - ниже 450°; 1 - 450 - 465°; 2 - 470 - 485°; 3 - 490 - 505°; 4 - 510 - 525°; 5 -530 - 545°; 6 - 550 - 565°; 7 - 570 - 585°; 8 - 590 - 600°;9 — свыше 600°С).

Так, например, электроды для сварки теплоустойчивых ста­лей типа Э-09Х1МФ по ГОСТ 9467-75 имеют маркировку

ГОСТ 9466-75 ГОСТ9467-75

т. е. марка покрытия ЦЛ-20, диаметр 4 мм, сварка теплоустойчи­вых сталей Т, толстое покрытие Д, 3-я группа, Тх = 0°С (ин­декс 2) и температура эксплуатации 570—585 °С (индекс 7), основное покрытие Б, сварка во всех пространственных положе­ниях (индекс 1) на постоянном токе обратной полярности (ин­декс 0).

Органические соединения, используемые в покрытиях, – мука, крахмал, декстрин, целлюлоза, дают в основном только газовую защиту. В качестве шлакообразующих добавок исполь­зуют рутил, титановый концентрат, марганцовую руду, окислы марганца и железа чаще в виде руд (гематита, марганцовой руды), алюмосиликаты (гранит), полевой шпат, карбонаты (мрамор) и т. д.

Газовая защита обеспечивается за счет разложения органи­ческих составляющих и в результате образования углекислого газа при диссоциации мрамора (СаСОз) в процессе нагрева. Име­ющиеся в покрытии ферросплавы связывают кислород, который отдают при нагревании шлакообразующие окислы, входящие в покрытие.

При плавлении кислых покрытий (А) большая часть введен­ных в них ферросплавов окисляется рудами; легирование металла кремнием и марганцем идет по схеме кремнемарганцевосстановительного процесса; оно не позволяет легировать металл элемен­тами с большим сродством к кислороду. Образующиеся шлаки, обычно кислые, не содержат СаО и не очищают металл от фосфора. В наплавленном металле много растворенного кислорода и неме­таллических включений.

В результате швы обладают пониженной стойкостью против горячих трещин, ударная вязкость металла шва обычно не пре­вышает 12 Дж/м2. В связи с высоким содержанием в покры­тии ферромарганца и окислов железа они более токсичны, так как аэрозоли в зоне сварки и зоне дыхания сварщика содержат большое количество вредных соединений марганца.

Основу рутиловых покрытий (Р) составляют шлакообразующий компонент – рутиловый концентрат ТiO2 (до 45%), а также алюмосиликаты (слюда, полевой пшат и др.) и карбонаты (мра­мор, магнезит); ферромарганца в покрытии обычно меньше 10 - 15%. Газовая защита обеспечивается введением органических соединений (до 5%), а также разложением карбонатов. Покры­тия этого вида обеспечивают высокое качество металла шва, малотоксичны и обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами.