За счет чего осуществляется защита расплавленного металла от воздуха при сварке электродами целюлозн

Обновлено: 04.10.2024

118

ГОСТ 9466-75 Как подразделяются и условно обозначаются покрытые электроды для ручной дуговой сварки сталей по назначению?

Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей - У.Для сварки легированных конструкционных сталей - Л.Для сварки легированных теплоустойчивых сталей - Т.Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - В.Для наплавки -Н.

Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей - УК.Для сварки легированных конструкционных сталей - ЛК.Для сварки легированных теплоустойчивых сталей -ЛТ.Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - ВЛ.

Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей - УС.Для сварки легированных конструкционных сталей - ЛС.Для сварки легированных теплоустойчивых сталей - ТС.Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - ВС.

119

ГОСТ 9466-75 Как подразделяются покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей по толщине покрытия?

С тонким покрытием, с толстым покрытием.

С тонким покрытием, со средним покрытием, с толстым покрытием.

С тонким покрытием, со средним покрытием, с толстым покрытием, с особо толстым покрытием.

120

ГОСТ 9466-75 Укажите правильную маркировку, указывающую на толщину покрытия, в обозначении электрода.

С тонким покрытием - ТП, со средним покрытием - СП, с толстым покрытием - ТТП, с особо толстым покрытием - ОТП.

С тонким покрытием - М, со средним покрытием - С, с толстым покрытием - Д, с особо толстым покрытием - Г.

С тонким покрытием - Т, со средним покрытием - С, с толстым покрытием - ТТ, с особо толстым покрытием - ОТ.

121

ГОСТ 9466-75 Как подразделяются покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей по видам покрытия?

С основным, кислым, целлюлозным, рутиловым, смешанного вида и прочими видами покрытий.

С основным, рудным, целлюлозным и рутиловым покрытием.

С основным, целлюлозным и рутиловым покрытием.

122

ГОСТ 9466-75 Укажите правильную маркировку, указывающую на вид покрытия, в обозначении электрода.

С основным покрытием - О, кислым покрытием - К, целлюлозным покрытием - Ц и рутиловым покрытием -Р.

С основным покрытием - Б, кислым покрытием - К, целлюлозным покрытием - Ц и рутиловым покрытием -Р.

С основным покрытием - Б, кислым покрытием - А, целлюлозным покрытием - Ц и рутиловым покрытием -Р.

123

ГОСТ 9466-75 Что обозначает буква Ж в обозначении вида покрытия электрода, например РЖ?

Наличие в составе покрытия железного порошка в количестве более 10 %.

Наличие в составе покрытия железного порошка в количестве более 20 %.

Наличие в составе покрытия железного порошка в количестве менее 20 %.

124

ГОСТ 9466-75 Как подразделяются и обозначаются покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей по допустимым пространственным положениям сварки?

Для всех положений - 1;для всех положений, кроме вертикального сверху вниз - 2;для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх - 3;для нижнего и нижнего в лодочку - 4.

Для всех положений - 0;для потолочного и вертикального сверху вниз - 1;для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости - 2;для нижнего и нижнего в лодочку - 3.

Для всех положений - А;для вертикального сверху вниз - В;для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх - Н.

125

ГОСТ 9466-75 С какой маркировкой, указывающей на допустимое пространственное положение сварки, можно использовать электроды для вертикального положения сварки сверху вниз?

126

ГОСТ 9466-75 С какой маркировкой, указывающей на допустимое пространственное положение сварки, можно использовать электроды для сварки в нижнем положении в лодочку?

127

ГОСТ 9466-75 Что обозначает цифра 0 в маркировке электрода, указывающей на род и полярность применяемого при сварке тока?

Сварка рекомендуется на постоянном токе обратной полярности.

Сварка только на постоянном токе прямой полярности.

Сварка только на переменном токе обратной полярности.

128

ГОСТ 9466-75 Какое условное обозначение электродов должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами?

Полное обозначение по ГОСТ 9466-75.

Сокращенное обозначение, состоящее из марки, диаметра и обозначения ГОСТ 9466-75.

Любое, указанное в 1 и 2 ответах.

129

ГОСТ 9466-75 При свободном падении с какой высоты плашмя на стальную плиту не должно разрушаться покрытие электрода диаметром менее 4 мм?

130

ГОСТ 9466-75 При свободном падении с какой высоты плашмя на стальную плиту не должно разрушаться покрытие электрода диаметром 4 мм и более?

131

ГОСТ 9466-75 Допускаются ли частичные откалывания покрытия электрода при проверке его после падения на стальную плиту?

Допускаются общей протяженностью до 5 % длины покрытой части электрода, но не более 20 мм.

Допускаются общей протяженностью до 10 % длины покрытой части электрода, но не более 25 мм.

132

ГОСТ 9466-75 Укажите срок годности электродов при соблюдении установленных стандартом условий транспортирования и хранения.

1 год с момента выпуска.

2 года с момента выпуска.

133

ГОСТ 9466-75 Допускаются ли на поверхности покрытия электродов трещины?

Допускаются поверхностные продольные трещины, если длина их не более D + 10 мм (D - номинальный диаметр электрода).

Допускаются поверхностные продольные трещины, если длина их не более трехкратного номинального диаметра электрода.

134

ГОСТ 9466-75 Какой максимальной глубины допускаются местные вмятины на поверхности покрытия электродов?

50 % толщины покрытия.

30 % толщины покрытия.

20 % толщины покрытия.

135

ГОСТ 9466-75 Сколько вмятин максимальной глубины допускается на поверхности покрытия одного электрода?

Не более двух при суммарной протяженности до 25 мм.

Не более трех при суммарной протяженности до 30 мм.

Не более четырех при суммарной протяженности до 25 мм.

136

ГОСТ 9466-75 Допускаются ли местные задиры на поверхности покрытия электродов?

Допускается не более двух задиров на одном электроде.

Допускается не более трех задиров на одном электроде.

137

ГОСТ 9466-75 Укажите максимально допустимые размеры местных задиров на поверхности покрытия электродов.

Протяженность 15 мм, глубина 25 % номинальной толщины покрытия.

Протяженность 10 мм, глубина 30 % номинальной толщины покрытия.

Протяженность 15 мм, глубина 30 % номинальной толщины покрытия.

138

ГОСТ 9466-75 В каких условиях следует хранить покрытые электроды?

В сухих помещениях при температуре не ниже плюс 10 градусов Цельсия в условиях, предохраняющих их от загрязнения, увлажнения и механических повреждений.

В помещениях или укрытиях в условиях, предохраняющих их от загрязнения, увлажнения и механических повреждений.

В сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже плюс 15 градусов Цельсия в условиях, предохраняющих их от загрязнения, увлажнения и механических повреждений.

139

ПБ 03-273-99 Каков порядок сдачи аттестационных экзаменов сварщиками?

Сначала теоретический, а затем практический.

Сначала практический, а затем теоретический.

По усмотрению аттестационной комиссии.

140

ПБ 03-273-99 Какой уровень присваивается сварщику, прошедшему аттестацию согласно «Правил аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства»?

в зависимости от квалификации сварщика

141

ПБ 03-273-99 Какие экзамены сдает сварщик при первичной аттестации?

Специальный и практический

Специальный, практический и общий

142

ПБ 03-273-99 Какие экзамены сдает сварщик при дополнительной аттестации?

143

ПБ 03-273-99 Какие экзамены сдает сварщик при периодической аттестации?

144

ПБ 03-273-99 Какие экзамены сдает сварщик при внеочередной аттестации?

Общий и практический

145

ПБ 03-273-99 Какие требования предъявляются к квалификации, производственному опыту и теоретической подготовке сварщика для допуска его к первичной аттестации?

Разряд по ЕТКС не ниже указанного в НТД

Разряд по ЕТКС не ниже указанного в НТД, необходимый производственный стаж по специальности

Разряд по ЕТКС не ниже указанного в НТД, необходимый производственный стаж по специальности, свидетельство о прохождении специальной подготовки по аттестуемому направлению деятельности.

146

ПБ 03-273-99 В каких случаях не проводят внеочередную аттестацию специалиста сварочного производства?

В случае отстранения от работ, указанных в аттестационном удостоверении по требованию работодателя.

В случае отстранения от работ, указанных в аттестационном удостоверении по требованию Госгортехнадзора.

В случае перехода аттестованного специалиста на новое место работы.

147

ПБ 03-273-99 Какой срок действия удостоверения после первичной аттестации для сварщиков?

Разновидности и особенности применения электродов с разными покрытиями

Электроды с данным типом покрытия предназначены для ручной дуговой сварки. В процессе сварки образуют хорошую газовую защиту для наплавляемого металла. Изготавливаются по такому же принципу, как электроды с другими видами покрытий: на металлический стержень наносится порошкообразная смесь.

Основной состав целлюлозного покрытия:

Органические соединения. Составляют большую часть смеси — до 50%. К ним относится целлюлоза, мука и крахмал. Роль этих соединений — обеспечение газовой защиты.
Может применяться незначительное количество рутилового концентрата.
Мрамор, карбонаты, а также алюмосиликаты и другие вещества используются для реализации шлаковой защиты при варке.
Также могут добавляться металлические порошки и ферросплавы — для легирования металла шва.

Электроды с целлюлозным покрытием

, по ГОСТ 9466-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация и общие технические условия», в структуре условного обозначения электродов
обозначаются индексом
—
Ц
.

Основу целлюлозных

покрытий (ЦЦ-1, ОМА-2, ВСП-1, ВСЦ-2, ВСЦ-3, ВСЦ-4А, ВСЦ-60 и др.) составляют горючие органические вещества (целлюлоза, травяная мука), которые при разложении в дуге создают большое количество защитных газов, предохраняющих металл сварочной ванны от насыщения атмосферными газами.

Электроды с целлюлозными покрытиями отличаются малым содержанием шлакообразующих материалов (рутила, алюмосиликатов, карбонатов и др.) и умеренной толщиной покрытия.

Большое количество органических веществ в покрытии приводят при их разложении к образованию в дуге не только защитных газов, но и водорода. Это обусловливает значительное наводороживание металла шва, что недопустимо при сварке закаливающихся сталей, имеющих повышенное содержание углерода и легирующих элементов, так как вследствие диффузии водорода в околошовную зону из шва металл охрупчивается и создаются предпосылки к образованию холодных трещин.

Металл шва, выполненный электродами с органическими газозащитными покрытиями, склонен также к образованию горячих трещин при повышенном содержании углерода и серы в свариваемой стали.

К достоинствам

этих электродов относятся малое количество образующихся шлаков и хорошая газовая защита металла, что позволяет легко выполнять сварку без зашлаковывания и без образования пор в швах при отсутствии жестких требований к качеству сборки по зазорам.

При сварке на торце электрода образуется конусная втулка из нерасплавившегося покрытия, что способствует образованию потока газа, который оттесняет жидкий металл сварочной ванны из-под дуги и обеспечивает более глубокое проплавление основного металла. Это особенно важно при сварке:

корневых слоев швов трубопроводов с гарантированным проваром и образованием равномерного обратного валика;
других конструкций в монтажных условиях;
при односторонней сварке на весу.

Хорошая стабильность горения дуги, пригодность для ручной дуговой сварки переменным током, возможность выполнения швов в любых пространственных положениях

(положения сварки плавлением — ГОСТ 11969-79) и перечисленные выше другие технологические преимущества, обеспечивают широкое использование электродов с целлюлозными покрытиями, главным образом при сооружении магистральных трубопроводов из малоуглеродистых сталей.

Электроды с целлюлозным покрытием (марки ВСЦ-4А и др.) используют для сварки корневого шва неповоротных стыков трубопроводов методом опирания сверху вниз со скоростью сварки до 25 м/ч.

При сварке трубопроводов из низколегированных сталей повышенной прочности эти электроды рекомендуются для сварки только корневых швов.

Характеристики

Наплавленный метал соответствует спокойной или полуспокойной стали.
По механическим свойствам сварных соединений целлюлозное покрытие соответствует электродам марки Э42-50 (по ГОСТу).
Слабоокислительная атмосфера сварочной дуги.

Преимущества покрытия

Широкие возможности использования. Сварка может проводиться в любом пространственном положении. Удобно сваривать конструкции в труднодоступных местах, так как электроды очень тонкие.
Обеспечивает высокую скорость работы. Сварщик может работать со скоростью до 25 м/час за счёт лёгкости ведения шва.
Качественная проварка шва до самого корня.
Газовая защита сохраняет наплавляемый металл от поступления водорода или кислорода.
При варке выделяется немного шлака. Благодаря этому удобно выполнять сварку вертикальных швов, так как шлак не стекает вниз и не мешает работе. Шлак легко удаляется с поверхности остывшего шва.

Недостатки

Швы получаются с грубочешуйчатой поверхностью. Поэтому может понадобиться дополнительная шлифовка металла сваренной конструкции.
Понижается пластичность металла шва, так как при сгорании органических соединений выделяется большое количество водорода, которое также будет и в наплавленном металле. Может привести к образованию трещин.
При сварке наблюдается сильное разбрызгивание металла (до 15%).
Чувствительны к перегреву в процессе прокалки.

Преимущества и недостатки покрытия

При горении целлюлозные электроды выделяют большой объем газов, включая оксид углерода. Сварочная ванна надежно защищена от контакта с воздухом. Электрическая дуга имеет слабоокисленную атмосферу, в которой восстанавливается кремний. Чтобы он не попал в шов и не образовал раковины, кремний раскисляют марганцевой рудой, вводят ее в качестве добавок в обмазку.

Положительные свойства и характеристики целлюлозных покрытий:

сварка током переменным и постоянным;
дуга легко загорается;
высокая производительность, до 50 мм/мин;
отсутствие вредных испарений;
любое положение шва;
шлак легко отделяется;
не образуются непровары;
корневой шов чистый;
глубоко проплавляет свариваемый материал.

При сварке трубопроводов многослойным швом целлюлозные электроды применяются для наложения нижнего слоя для формирования корневого валика с обратной стороны.

Высоколегированные стали, особенно хромоникелевые с низким содержанием углерода, варят после прогрева места стыка до 200 ⁰C, чтобы избежать холодных трещин.

К недостаткам относятся:

сильное разбрызгивание, теряется до 15 % металла;
повышенное количество кислорода в металле шва;
образование подрезов;
шов образуется крупночешуйчатый;
при малой скорости сварки образуются прожоги и перегрев.

Сварка целлюлозными электродами отличается сильным треском, характеризующим разбрызгивание.

Рисунок 2 — Разбрызгивание при сварке с целлюлозным покрытием

Концентрация целлюлозы в обмазке высокая. Температура прокаливания не должна превышать 120 ⁰C, лучше использовать более низкую – 110 ⁰C. Влага плохо испаряется. Не допустить намокания обмазки можно только при правильном хранении электродов. Их складируют в сухом помещении с относительной влажностью воздуха менее 50 % и температурой выше +15 ⁰C. Не допускается резкий перепад температуры. После прокаливания электроды, имеющие целлюлозное покрытие, хранят в сушильных шкафах при 80 ⁰C. Для транспортировки используют термопеналы.

Особенности современных сварочных покрытий

Кислое (маркировка А) включает окись железа, марганца и кремния. Химический состав запрещает использовать такие изделия для сталей с повышенным содержанием серы и углерода. Объектом сваривания могут выступать только нелегированные и низколегированные стали. Особенность металла, обработанного таким электродом, – повышенная склонность к образованию трещин.
Щелочное (Б) – состоит из карбонатов и фтористых соединений (мрамора, доломита, магнезита и др.), обеспечивает высокую пластичность и ударную вязкость, а также устойчивость к образованию трещин. Но изделия чувствительны к окалине, ржавчине и маслу, а их увлажнение или удлинение дуги может спровоцировать пористость металла.

Электроды с щелочным покрытием рекомендуют применять для толстостенных конструкций из высоколегированных сталей, которые могут подвергаться повышенным динамическим нагрузкам и давлению.

Лидерами на рынке являются электроды с рутиловым покрытием

Целлюлозное (Ц), в составе которого – до 50 % органических компонентов, безупречно выполняет функцию создания газовой защиты при сварке MMA. Работа с этими стержнями не допускает перегрева, кроме того, стоит быть готовым к большим потерям на разбрызгивание.
Рутиловое (Р) – обеспечивает максимальную газовую защиту и минимальное разбрызгивание по сравнению с остальными. Поддерживает стабильное горение дуги и ее быстрое повторное зажигание, способствует легкому отделению шлаковой корки и создает прочную, устойчивую к трещинам поверхность.
Смешанного типа. К этой группе относятся смеси рутила с остальными типами – кислым (АР), основным (РБ) или целлюлозным (РЦ), а также с железным порошком (РЖ).

Почему в приоритете стержни с покрытием?

Когда-то, на заре развития сварочной индустрии, популярностью пользовались электроды без покрытия. Но, как только их научились «облачать», профессионалы отказались от изделий без обмазки в пользу металлических, покрытых комбинированными соединениями. Почему?

Дело в том, что во время сваривания внешний слой продуцирует шлак с металлическими окислами. Последний защищает поверхность от контакта с воздухом, замедляя тем самым ее охлаждение и повышая производительность труда. Еще один нюанс – применение таких стержней способствует более устойчивому горению, поскольку входящие в состав обмазки компоненты восполняют в электродуге недостаток выгорающих элементов. И финальный бонус – улучшенное качество соединения.

В состав первого покрытия входило всего два компонента: жидкое стекло и порошкообразный мел, стабилизирующие дугу. Они позволяли выполнять только сварку простых конструкций.

В каких пространственных положениях используются?

Варианты с маркировкой А и Б теоретически пригодны для любых направлений сварки. Однако первые настораживают токсичными испарениями марганца, а использование вторых часто приводит к формированию выпуклых грубоватых швов из-за повышенной вязкости металла. Кроме того, щелочь имеет ограничение по применению длинной дуги из-за риска образования пористости.

«Конек» целлюлозы – сварка вертикального шва в направлении сверху-вниз: характерная консистенция препятствует стеканию шлака. Однако из-за повышенного содержания в металлическом шве водорода страдают показатели его пластичности и прочности. Универсальное решение для любых условий – рутил. Такие стержни проявляют себя лучше других и при вертикальном, и даже при потолочном, самом сложном направлении швов. Лучшей альтернативы пока не придумали.

Сварочные электроды — типы и покрытия

Существуют два способа изготовления электродов – путем погружения и с помощью опрессовки в экструдерных камерах. Сегодня, в производстве сварочных электродов применяется только метот опрессовки.

Ручная дуговая сварка стержневыми электродами не требует больших вложений, а область их применения достаточно широка. Технология дуговой электросварки дает высокое качество сварного шва и используется для сваривания большого количества различных металлов и сплавов. Электродуговая ручная сварка стержневыми электродами относится к технологии сварки плавящимся электродом и подкреплена стандартом ISO 857-1:1998 — Сварка и связанные с ней процессы.

При работе с электродами для сварки может использоваться постоянный или переменный ток. Однако при переменном синусоидальном токе свариваются не все типы покрытий электродов, например основные электроды — с чисто основным покрытием. Для получения определенного типа соединения при определенной толщине основного металла требуются различные силы тока. Допустимая нагрузка по току ограничена в зависимости от длины и диаметра электрода. Поэтому выпускаются сварочные электроды различные по длине и диаметру в соответствии со стандартом DIN EN 759. При увеличении диаметра основного стержня электрода увеличивается допустимая сила сварочного тока.

Существует несколько типов покрытий стержневых электродов согласно DIN EN 499 для сваривания нелегированных сталей:

A — кислое
С — целлюлозное
R — рутиловое
RR — толстое рутиловое
RC — рутилово-целлюлозное
RA — рутилово-кислое
RB — рутиловое основное
B — основное

Для сваривания легированных и высоколегированных сталей такого разнообразия покрытий электродов нет. Для сваривания нержавеющих сталей (DIN EN 1600) существуют электроды с основным и рутиловым покрытиями. Для сваривания жаропрочных сталей (DIN EN 1599), к этим двум типам добавляются смешанные рутилово-основные типы, которые не имеют специальных обозначений. Электроды для сварки высокопрочных сталей (DIN EN 757) производятся только с основным покрытием.

Определяющее воздействие на стабильность электрической дуги, переход материала покрытия при сваривании и вязкость шлака и сварочной ванны имеют толщина и состав покрытия электрода. При этом особое значение имеет величина переносимых в дуге расплавленных капель электрода. На рисунке показан перенос капель при применении покрытий четырех основных типов: a целлюлозный тип. Электроды с таким покрытием с успехом применяются при вертикальной сварке сверху вниз, благодаря отсутствию опережающего выделения шлака. b рутиловый тип. По большей части он состоит из диоксида титана в форме минерального рутила или ильменита. Также, рутиловые электроды могут состоять из искусственного диоксида титана. Переход материала электрода происходит в виде мелких и средних капель. Расплавление происходит спокойно, с довольно небольшим количеством брызг. Рисунок шва получается очень тонким, шлак хорошо удаляется. Рутиловые электроды с большим содержанием минерального рутила отличаются легкостью повторного зажигания. В группу рутиловых электродов вместе с чисто рутиловыми типами, входят смешанные рутиловые сварочные электроды. В рутилово-целлюлозном типе часть рутила заменена целлюлозой, которая при сварке сгорает, благодаря чему образуется меньше шлака. Такое свойство электрода хорошо подходит для сваривания вертикальных швов. Это относится и к рутилово-основному покрытию, которое несколько тоньше RR-покрытия. c кислый тип. Такое покрытие в основном состоит из железной и марганцевой руды и выделяет в атмосферу дуги большие объемы кислорода. Благодаря проникновению в металл сварочного шва, кислород уменьшает его поверхностное натяжение. Перенос метериала происходит в форме мелких капель и возникает жидкий метал. Из-за этого такой тип электродов не может применяться в стесненных условиях. Недостатком чисто кислотного вида электрода является очень высокая температура дуги — скорость сварки увеличивается, но и повышается вероятность появления подрезов. d основной тип. Большая доля покрытия состоит из основных оксидов кальция и магния. К ним добавляют плавиковый шпат, который служит разбавителем шлака. Однако, в больших долях плавиковый шпат ухудшает сварные качества при использовании переменного тока и не подходит при сваривании с переменным синусоидальным током. Существуют смешанные типы такого рода покрытий с уменьшенным содержанием шпата. Их можно использовать при переменном токе. Перенос материала происходит в форме средних и крупных капель. Проявляется вязкотекучесть сварочной ванны, вследствии чего получаются более выпуклые и грубые наплавленные валики. Возможно использование электрода для сварки в любых положениях. Покрытия основного типа хорошо впитывают влагу, поэтому хранить их следует в сухих помещениях и перед сваркой влажные электроды необходимо просушить. Однако, при работе сухими электродами металл сварочного шва характеризуется низким содержанием кислорода.

Существуют также типы электродов с повышенным выводом – более 160% (у электродов с нормальным выводом эта цифра составляет не более 105%). Такие электроды именуются высокопроизводительными электродами с железным порошком в покрытии. Высокая производительность достигается благодаря наносимому поверх покрытия железному порошку. Благодаря своим высокопроизводительным качествам, использование таких электродов в большинстве случаев более экономично, чем использование номальных электродов. Однако область их применения обычно ограничена горизонтальными и вертикальными позициями.

Электроды с кислым покрытием

Основу этого вида покрытия составляют оксиды железа, марганца и кремния. Металл шва, выполненный электродами с кислым покрытием, имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения электроды относятся к типам Э38 и Э42.

Электроды с кислым покрытием не склонны к образованию пор при сварке металла, покрытого окалиной или ржавчиной, а также при удлинении дуги. Сварку можно выполнять постоянным и переменным током.

К электродам рассматриваемой группы также относятся электроды с Ильменитовым покрытием, занимающие промежуточное положение между электродами с Кислым покрытием и Рутиловыми электродами. В состав покрытия этих электродов в качестве основного компонента входит Ильменитовый концентрат (природное соединение диоксидов титана и железа — FeTiO2) (Мр-3М ТУ 1272-303-00187211-2002).

Дуга продажа сварочного оборудования в Кирове

Металлургические процессы при сварке электродами с целлюлозным покрытием

Покрытия органического вида содержат большое количество (до 50%) органических составляющих, разлагающихся при плавлении электрода и обеспечивающих газовую защиту расплавленного металла. В связи с этим основным окислителем наплавленного металла, так же как и в случае основного покрытия, служит газовая защитная среда.

Шлакообразующими добавками обычно являются рутил, титановый концентрат, марганцевая руда, алюмо-силикаты и карбонаты. Раскислителем служит ферромарганец. Электроды этого вида имеют преимущественно небольшую толщину покрытия и при сварке образуют сравнительно малое кол-во шлака.

Рецептура покрытия электродов марки ЦЦ-1 следующая: рутила 25%; оксицеллюлозы 45%; талька 10%; ферромарганца 20%.

Выделяющиеся при плавлении покрытия газы содержат большое количество водорода. Для предупреждения поглощения жидким металлом значительного количества водорода шлакообразующая часть покрытия должна оказывать значительное окислительное воздействие на сварочную ванну. С этой целью в покрытие вводят рутил. При температуре выше 1750 о C TiO₂ диссоциирует на низшие оксиды и кислород по реакции

В пограничном слое образующегося шлака на межфазной границе в сварочной ванне наиболее реально протекание реакции

Обычно концентрация кислорода в металле шва при сварке электродами с органическим покрытием составляет 0,1 - 0,12%, химический состав наплавленного металла соответствует чаще всего полуспокойной стали (табл. 1).

Кроме изложенного металл шва отличается повышенным содержанием водорода. Количество водорода обычно находится в пределах 25-35 см 3 /100 г против 4-5 см 3 /100 г при сварке электродами с основным покрытием.

1. Химический состав металла шва при сварке
электродами ЦЦ-1 в сопоставлении со сварочной проволокой, %

Объект исследования	C	Si	Mn	S	P	[O]	[N]
Проволока марки Св-08	0,09	0,03	0,43	0,032	0,035	0,019	0,004
Металл шва	0,09	0,14	0,39	0,038	0,039	0,105	0,024

Повышенная концентрация водорода в металле шва вызвана двумя основными обстоятельствами. Во-первых, выделяющиеся при разложении органических составляющих покрытия газы сами по себе содержат большое количество водорода. Во вторых, органическое покрытие не допускает перегрева в процессе сушки из-за опасности преждевременного разложения органических веществ, входящих в состав покрытия; в связи с этим значителен остаток влаги в нём перед сваркой.

По механическим свойствам металла шва электроды с органическим покрытием соответствуют преимущественно типам Э42 и Э46. Наиболее характерные свойства металла шва, выполненные электродами рассматриваемого вида, приведены в таблице 2.

В отечественной практике электроды с газозащитным покрытием применяют преимущественно для сварки трубопроводов в монтажных условиях при сварке поворотных и особо неповоротных стыков из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

2. Механические свойства металла швов,
выполненных электродами с целлюлозным покрытием

Марка электрода	Тип электроды	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость KCV, Дж/см 2 , при температуре, o C
Марка электрода	Тип электроды	Временное сопротивление, МПа	Предел текучести, МПа	Относительное удлинение, %	20	-40
ВСЦ-4	Э42	440 - 520	350 - 490	20 - 28	110 - 160	70 - 100
ВСЦ-4А	Э50	510 - 600	400 - 480	18 - 28	100 - 160	70 - 90

Источник: "Сварочные материалы для дуговой сварки. Справочное пособие. Том 2"

Плюсы и минусы электродов с целлюлозным покрытием

Применение электродов с целлюлозным органическим покрытием сокращает выброс вредных веществ и значительно повышает производительность сварки. Подробности далее.

Применение электродов с целлюлозным покрытием значительно уменьшает вредные испарения по сравнению со стандартными. Обмазка состоит наполовину из целлюлозы с добавлением травяной муки, крахмала и других органических веществ. В качестве присадок добавляют тальк, силикаты, рутил. Ферромарганец используется в качестве раскислителя.

Целлюлозные электроды предназначены для сварки низкоуглеродистых сталей средней и высокой легированности. Применяют их для трубопроводов, работающих в условиях высоких температур. Сварочно-технологические свойства позволяют варить швы в любом пространственном положении, в том числе и по вертикали сверху вниз. Образование корневого валика исключает необходимость обработки с обратной стороны.

Для целлюлозных покрытий важна температура прокалки. Она не должна превышать 120 ⁰C, в противном случае органические вещества обмазки начнут разлагаться. Находясь длительное время на влажном воздухе, целлюлоза впитывает воду, что ухудшает качество сварки.

При сварке трубопроводов многослойным швом целлюлозные электроды применяются для наложения нижнего слоя для формирования корневого валика с обратной стороны.

Концентрация целлюлозы в обмазке высокая. Температура прокаливания не должна превышать 120 ⁰C, лучше использовать более низкую – 110 ⁰C. Влага плохо испаряется. Не допустить намокания обмазки можно только при правильном хранении электродов. Их складируют в сухом помещении с относительной влажностью воздуха менее 50 % и температурой выше +15 ⁰C. Не допускается резкий перепад температуры. После прокаливания электроды, имеющие целлюлозное покрытие, хранят в сушильных шкафах при 80 ⁰C. Для транспортировки используют термопеналы.

Марки электродов с целлюлозным покрытием

Электроды с целлюлозным покрытием, изготавливаемые по ГОСТ 9466-75, в маркировке имеют букву Ц (целлюлоза).

Широко применяются марки ЦЦ-1, ВСЦ-2, ВСЦ-60, ВСЦ-4А.

Для сварки трубопроводов из низкоуглеродистых среднелегированных сталей используют ЦЛ-17, ЦЛ-26М, ЦЛ-27А, ЦЛ-36.

Для сварки труб паронагревателей и котлов подходят ЦЛ-32, ЦЛ-41.

Просьба к сварщикам, работающим с электродами, имеющими целлюлозное покрытие, поделиться своим опытом в комментариях.

Читайте также: