Сварки и резки металлов

Неплавящиеся электродные материалы для

Вопросы для самопроверки

1. По каким основным признакам подразделяется проволока для целей

сварки?

2. В каких случаях целесообразно применять для наплавки

электродную ленту?

3. По каким признакам классифицируются сварочные электроды?

4. На основании каких данных определяется оптимальное значение

коэффициента веса покрытия электродов?

5. Как наносят электродное покрытие на электродный стержень?

6. Какие технологические процессы предусмотрены в производстве

сварочных электродов?

7. Чем вызвана необходимость изготовления порошковой проволоки

и в чем состоит схема ее производства?

8. Какие раскислители присутствуют в сварочной проволоке

Св. 08Г2С?

Неплавящиеся электроды служат для возбуждения и поддержания горения дуги. Они представляют собой стержни круглого или прямоугольного сечения, закрепляемые в электрододержателях сварочных горелок. Дуга горит между торцем электрода и свариваемым изделием. В образовании сварного шва неплавящийся электрод не участвует. Если требуется дополнительный металл, в зону дуги вводят присадочную проволоку.

Хотя неплавящиеся электроды не расплавляются, они частично расходуются вследствие окисления и испарения. Поэтому при работе их периодически затачивают. Концу электрода придают форму конуса для уменьшения блуждания дуги.

Исходя из назначения и условий работы, к материалу неплавящихся электродов предъявляют следующие основные требования:

- высокая температура плавления и кипения (испарения);

-жаростойкость (стойкость к окислению при высоких температурах);

- высокая электронная эмиссия;

- достаточная механическая прочность.

Указанным требованиям удовлетворяет вольфрам, в несколько меньшей степени уголь и другие материалы.

Наибольшее применение в сварочной технике находят вольфрамовые электроды, которые используют для дуговой сварки в среде инертных газов, водороде, азоте, вакууме, а также для плазменной сварки, резки и напыления. Вольфрам является одним из самых тугоплавких металлов. Температура плавления чистого вольфрама 3400 °С, температура кипения 5900 °С, удельное электросопротивление при 0°С 5,035·10^-6 Ом/см, твердость по Бринелю НВ 544-3980, предел прочности σ_Β=84-110 кГс/мм². Расход вольфрама, благодаря его малой летучести при очень высоких температурах, незначителен и практически составляет 0,04...0,07 г на 1 пог.м шва.

Неплавящиеся электроды изготовляют из технически чистого вольфрама, а также из вольфрама с добавками оксидов лантана, тория, иттрия и металлического тантала. Активизирующие добавки снижают эффективный потенциал ионизации, в результате чего облегчается зажигание дуги, увеличивается устойчивость дугового разряда, повышается стойкость электродов, появляется возможность значительно повысить плотность тока, так как при этом конец электрода не изменяет формы в процессе сварки.

Наилучшими сварочными характеристиками обладают электроды с присадкой 3 % оксида итрия. Итерированные электроды по сравнению с торированными и лантанированными дают возможность работать при больших токах с меньшим расходом вольфрама. Применение торированных электродов в настоящее время сокращено до минимума из-за их радиоактивности. Электроды из чистого вольфрама обычно применяют для сварки переменным током, а электроды из вольфрама с активирующими присадками - для сварки как на переменном, так и на постоянном токе. При сварка на переменном токе однофазной дугой легированные электроды не имеют значительных преимуществ перед обычными вольфрамовыми.

Требования к вольфрамовым электродам регламентируются ГОСТ 23949-80. В зависимости от химического состава изготовляют электроды следующих марок: ЭВЧ - из вольфрама чистого; ЭВЛ - из вольфрама с присадками оксида лантана; ЭВТ-1 - с присадками оксида тория; ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3 - с присадками оксида иттрия и металлического тантала. Цифровые обозначении марки вольфрамового электрода указывают количество активирующей присадки в десятых долях процента.

Изготавливают электроды диаметрами 0,5; 1; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 мм и длиной 75, 150, 200 и 300 мм (для разных марок диаметры и длины электродов могут отличаться).

Угольные и графитовые электроды применяют значительно реже вольфрамовых. Они также имеют высокие температуры плавления и кипения, но отличаются малой теплопроводностью; дуга горит менее устойчиво, наблюдается блуждание дуги.

Угольные электроды изготавливают путем прессования электротехнического угольного порошка и последующей его термической обработкой. Согласно ГОСТ 4425-72 их выполняют в виде стержней круглого и прямоугольного сечения марок ВДК - воздушно-дуговые круглые, ПДК - воздушно-дуговые плоские. Электроды марки ВДК имеют диаметры 6; 8; 10 и 12 мм и длину 300 мм; плоские стержни марки ВДП имеют сечение 5x12 и 5x18 мм и длину 350 мм. Для сварки изготавливают круглые стержни (марка СК - сварочные круглые) диаметром 4; 6; 8; 10; 12; 15 и 18 мм длиной 250 мм.

Графитовые электроды получают из синтетических угольных стержней путем термической обработки при температуре 2600 °С. Технические требования к графитовым электродам приведены в ГОСТ 4426-80. Близкие по химическому составу угольные и графитовые электроды заметно отличаются по физико-механическим свойствам, что имеет значение при сварке. Уголь начинает окисляться при температуре в 1,5-2 раза ниже температуры окисления графита, имеет меньшую тепло- и, особенно, электропроводность. Поэтому угольные электроды довольно быстро сгорают и предпочтение отдают графитовым электродам.

Графитовые электроды по химическому составу чище угольных, темно-серого цвета с металлическим оттенком. Благодаря большей электропроводности и большей стойкости к окислению на воздухе при высоких температурах возможно применение графитовых электродов при сварке на повышенных плотностях тока. Недостатком графитовых электродов является их низкая механическая прочность.

Для стабилизации горения дуги угольные и графитовые электроды затачивают на конус. Угол заточки составляет 60...70°. С той же целью изготавливают угольные электроды с фитилем, т.е. каналом внутри стержня, заполненным легко ионизируемой порошковой массой.

Сварочные электроды могут быть покрыты слоем меди, наносимым электролитическим методом. Омедненные электроды расходуются медленнее, большее время сохраняют свой диаметр и улучшают условия работы горелки. Расход на окисление при этом сокращается вдвое. Большое значение имеет толщина слоя омеднения. Омеднение служит в основном как защитное покрытие от окисления, медный слой тонкий (0,1-0,2 мм на сторону). На прочность углей это покрытие мало влияет. Значительное увеличение медного слоя ухудшает работу дуги.

Дата добавления: 2014-11-29