Какие диаметры электродов с целлюлозным покрытием следует применять для сварки корневого слоя шва

Обновлено: 04.10.2024

Правила устанавливают требования к эксплуата ции нефте-промысловых трубопрово дов для транспорта нефти, газа и попутно добываемой пластовой воды.

В Правилах приведены основные положения по прове дению осмотров, ревизий, периодических испытаний линейной части нефтепромысловых трубопроводов, обслуживанию и ревизии запорной арматуры, выполнению работ по диагностике и отбраковке трубопроводов, работ по защите трубопрово дов от внешней и внутренней коррозии, проведению ремонтных работ, в том числе работ с применением энергии взрыва, работ по консервации и демонтажу трубопров одов. Рассмотрены вопросы расследования и ликвида ции аварий на трубопроводах, приводятся требования к выполнению сварочных работ на них. Разработаны положения по контролю за проходным давлением в системах сбора, очистке трубопров одов от парафина, во ды и механических примесей, уходу за трассой, организации патрульной службы, эксплуатации охранных зон.

В Правилах дается новая классификация трубопроводов различного назначения, более полно отражающая влияние различных факторов на степень их опасности.

Разработаны требования к обеспечению качества проектирования трубопров одов систем сбора нефти, газа и воды, переходов трубопроводов через естественные и искусственные препятствия, защитных зон вокруг трубопроводов, к оснащению систем трубопроводов средствами контроля, регулирования и противо-аварийной защиты, проведению очистки трубопров одов от различных отложений.

Разработаны требования, предъявляемые к материалам и конструкциям промысловых стальных трубопрово дов, строительству промысловых трубопроводов, контролю качества строительства, испытанию и приемке их в эксплуатацию.

Приведены положения по охране труда, пожарной безопасности и охране окружающей природной среды при эксплуатации промысловых трубопроводов.

Кроме вопросов эксплуатации промысловых трубопроводов, в Правилах уделено серьезное внимание вопросам проектирования, строительства, приемки в эксплуатацию построенных объектов, использованию материалов и конструкций трубопроводов. Разработанные в этих разделах требования полезны как эксплуатационникам, так и разработчикам нормативных документов по проектированию, строительству и приемке в эксплуатацию, так как они отражают реальные условия эксплуатации.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Правила устанавливают основные требования по проектированию, строительству и эксплуатации трубопроводов систем сбора и внутрипромыслового транспорта нефти, газа и воды нефтяных месторождений и регламентируют вопросы выбора материалов и деталей трубопроводов, их сварки, строительства, испытаний и приемки трубопроводов в эксплуатацию, обслуживания, выполнения ремонтных работ, защиты от коррозии, расследования и ликвидации аварий, диагностики и отбраковки трубопроводов, охраны труда, пожарной безопасности и охраны окружающей среды.

Требования распространяются на трубопроводы для внутри-промыслового сбора и транспорта нефти и сопутствующих ей компонентов — газа и пластовой воды с содержанием сероводорода в газе в концентрации, обуславливающей при рабочем давлении парциальное давление сероводорода до 10 000 Па, или в жидкости, находящейся в равновесии с сероводородсодержащим газом под давлением, обуславливающим парциальное давление сероводорода до 10 000 Па, или в жидкости, содержащей растворенный сероводород в количестве, соответствующем его растворимости при парциальном давлении до 10 000 Па.

а) выкидные трубопроводы от скважин для транспортирования продукции нефтяных скважин до замерных установок;

б) нефтесборные трубопроводы для транспорта продукции нефтяных скважин от замерных установок до пунктов первой ступени сепарации нефти (нефтегазопроводы);

в) газопроводы для транспортирования нефтяного газа от установок сепарации нефти до установок подготовки газа (УПГ) или до потребителей;

г) нефтепроводы для транспортирования газонасыщенной или разгазированной, обводненной или безводной нефти от пунктов сбора нефти и дожимных насосных станций (ДНС) до центральных пунктов сбора (ЦПС);

д) газопроводы для транспортирования газа к эксплуатационным скважинам при газлифтном способе добычи;

ж) трубопроводы систем заводнения нефтяных пластов и систем захоронения пластовых и сточных вод в глубокие поглощающие горизонты с давлением закачки 10 МПа и более;

з) водоводы поддержания пластового давления для транспорта пресной, пластовой и подтоварной воды на КНС (кустовой насосной станции);

и) нефтепроводы для транспортирования товарной нефти от центральных пунктов сбора и подготовки нефти до сооружений магистрального транспорта;

к) газопроводы для транспортирования газа от центральных пунктов сбора до сооружений магистрального транспорта;

л) ингибиторопроводы для подачи и нгибиторов к скважинам или другим объектам обустройства нефтяных месторождений;

Границами внутриплощадочных промысловых трубопроводов являются ограждения соответствующих площадок, а при отсутствии ограждения — пре делы отсыпки соответствующих площадок.

Трубопроводы, транспортирующие нефть с газом в растворенном состоянии при абсолютном давлении упругости паров при 20° С выше 0,2 МПа и свободном состоянии, в дальнейшем именуются нефтегазопроводами, а транспортирующие разгазированную нефть — нефтепроводами.

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.

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.

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.

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.

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.

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

К недостаткам относятся:

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).

Целлюлозное покрытие электродов

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами – самый широко распространенный вид сварки. Многообразие электродов можно классифицировать по их покрытию.

Обозначение целлюлозного покрытия электродов:

Ц/С - ГОСТ 9466‐75/ISO(международное обозначение).

Состав рутил-целлюлозного покрытия:

электродная целлюлоза – 40-45% (целлюлозо-бумажные волокна, травяная мука);

шлакообразующие (в малом количестве)- рутил, титановый концентрат, силикаты, тальк, марганцевая руда, гематит. Добавляемый ранее асбест – запрещен;

раскислитель сварочной ванны – ферромарганец;

связующее вещество – натриевое/натриево-калиевое жидкое стекло.

Сгорая, целлюлоза и органика выделяет много защитных газов, но кроме этого – много водорода и оксида углерода, кислорода – мало.

При сварке начинается восстановление кремния, т.к. атмосфера сварочной дуги – слабоокислительная. Для того, чтобы подавить восстановление кремния, вводят марганцевую руду/гематит.

Технологические преимущества и особенности целлюлозных электродов:

можно производить сварку почти во всех положениях, а так же и в труднодоступных местах;

хорошая газовая защита металла;

высокая скорость проведения работ (до 25 м/час);

мало шлака из-за небольшой толщины покрытия. Корневой шов - без пор и зашлаковок;

шлак просто удаляется, даже при сварке многослойных швов;

высокая проплавляющая способность основного материала;

стабильная дуга при постоянном и переменном токе обратной/прямой полярности. Лучше использовать ток прямой полярности - это увеличивает проплавляющее действие дуги, уменьшает возможность возникновения подрезов, исключает образование вытянутой полой поры в обратном валике;

используются для сварки магистральных трубопроводов и металлоконструкций при их монтаже. Равномерно формирует плавный валик с противоположной стороны шва. Это исключает необходимость подварки шва изнутри.

Недостатки электродов с целлюлозным видом покрытия:

грубочешуйчатая плоскость швов;

склонность к небольшим подрезам по кромкам (в виде трещин). Для их устранения корневые швы обрабатываются абразивными дисками;

значительное разбрызгивание металла (до 15%); (Слыхали кода нибудь треск при сварке электродами и брызги летят во все стороны - это целюлоза сгорает ), а так же могут влиять и другие факторы.

большое содержание диффузионно-подвижного водорода в зоне шва. Большое количество водорода содействует появлению горячих и холодных трещин в свариваемом металле.

Противопоказания:

нельзя выполнять сварку закаливающихся сталей с большим количеством углерода и легирующих элементов;

при прокаливании нельзя перегревать электроды.

Особенности подготовки электродов

Прокаливают электроды при температуре = 120º-130ºС. При такой температуре сохраняется часть влаги в покрытии и повышается его окисление. При этих условиях состав направляемого металла: С

Если долго прокаливать электроды при t>170°C, то покрытие потеряет много связанной влаги. Результат:

Окислительный потенциал снизится, кремневосстановительный процесс будет происходить более интенсивно.
Науглероживание наплавленного металла будет больше - за счет восстановления углерода марганцем или железом из его оксида CO.

Металл шва

Содержание кислорода в металле швов мало = 0,05-0,06%. В металле швов присутствуют, в основном, мелкодисперсные включения оксидов кремния, т.к. содержание марганца недостаточно, а кремния повышено.

Пластические свойства наплавляемого металла, особенно ударная вязкость – весьма посредственны.

Металл, наплавленный целлюлозными электродами, по хим.составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Сварка трубопроводов:

сварка корневого шва неповоротных стыков трубопроводов выполняется методом опирания сверху – вниз. В свариваемых кромках устраивается технологическое окно – отверстие, диаметр которого = ø электрода;

при сварке трубопроводов из низколегированных сталей повышенной прочности целлюлозные электроды используются только для провара корневых швов;

для сварки труб диаметром ≥ 530 мм (толщина стенки >7 мм) при сварке корневого слоя шва целлюлозными электродами - используют электрод ø = 4,0 мм;

угол наклона электрода – близок к 90º для образования технологического окна круглой формы;

придерживаться скорости сварки = 14-18 м/час, чтобы избедать прожогов и формировать валик шва над технологическим окном;

чтобы предотвратить влияние водорода на образование холодных трещин перед сваркой целлюлозными электродами подогревают кромки до 100-200ºС;

после сварки корневого слоя (не позже, чем через 5 мин.) выполняется “горячий проход” (нанесение 2-го слоя на еще не остывший первый (100ºС), температура между слоями поддерживается ~ 60-80ºС.

Правильно произведенный “горячий проход” позволяет выплавить шлак из открытых после шлифовки карманов.

Читайте также: