Лабораторная работа «Выбор электрода»

Лабораторная работа «Выбор электрода»

Выбор марки электродов для сварки углеродистых и легированных сталей, анализ характеристик наиболее распространенных марок электродов, расшифровка условных обозначений.

ПМ.01 Подготовка и осуществление технологических процессов изготовления сварных конструкций

МДК 01.01. Технология сварочных работ

Цель работы: ознакомиться с марками электродов, выбрать электрод и электродное покрытие, рассчитать режим сварки для заданного варианта.

Оснащение:сварочный пост, стальные электроды, заготовки, исходные данные, методические указания, справочные материалы.

Краткие теоретические сведения:

Выбор электродов для ручной электродуговой сварки.

Для этого необходимо определить:

- материал сварочной проволоки (марку материала проволоки выбирают в соответствии с химическим составом свариваемого металла);

- тип покрытия стержня электрода;

- тип и марку электрода в зависимости от марки свариваемой стали и требований к механическим свойствам (прочности, пластичности) наплавленного металла (табл.1);

Электроды имеют следующие типы покрытий:

А – кислое покрытие содержит в своем составе окислы железа и марганца, способные активно окислять металл. Электроды с таким покрытием не чувствительны к ржавчине, но чувствительны к сере и фосфору. Используют для сварки конструкционных углеродистых сталей при любых пространственных положениях. Позволяют выполнять сварку на переменном и постоянном токе (прямой и обратной полярности).

Ц – целлюлозное покрытие состоит из газообразующих веществ, обеспечивающих надежную защиту металла сварочной ванны от окисления. Для защиты металла шва от насыщения водородом в состав покрытия вводят титановый концентрат и марганцевую руду. Применяют для заварки монтажных стыков и сварки тонкого металла.

Р – рутиловое покрытие содержит в своем составе значительное количество двуокиси титана в виде рутила (ТiО₂). Газовую защиту сварочной ванны достигают за счет декстрина и продуктов разложения магнезита МgСО₃=МgО+СО₂. Раскислитель – марганец. Покрытие обеспечивает стабильное горение сварочной дуги на постоянном и переменном токе и формирование шва в любых пространственных положениях.

Б – основное покрытие. Основным компонентом покрытия является полевой шпат (СаF₂) и карбонаты кальция (мрамор, мел). Газовая защита осуществляется за счет газообразующих продуктов диссоциации карбонатов, например: СаСО₃= СаО+СО₂. В качестве раскислителей могут быть использованы кремний, марганец, титан, алюминий. Швы, выполненные электродами с данным покрытием, содержат минимальное количество водорода. Покрытие чувствительно к ржавчине, маслам, влаге. Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Применяется при сварке ответственных конструкционных сталей перлитного, ферритного и аустенитного классов.

Согласно ГОСТ 9467-75 электроды для сварки мало-, среднеуглеродистых и низколегированных сталей (Ст3, сталь45, 30ХГСА и др.) подразделяют на типы Э34, Э42, Э42А, …, Э145. Цифры в обозначении типа электрода означают прочность наплавленного металла в МПа, буква А – повышенную пластичность металла сварного шва. Свойства наплавленного металла должны быть равны или несколько выше соответствующих свойств свариваемого металла.

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей (типа 12ХМ, 20ХМБФ и др.) подразделяют на типы Э-ХМ, Э-МХ, Э-ХМБФ и др. в зависимости от химического состава наплавленного металла. Буквы Х, М, Б, Ф означают легирование металла стержня соответственно хромом, молибденом, ванадием, ниобием, повышающим теплоустойчивость сварного шва.

Для сварки сталей ферритного класса (нержавеющих хромистых типа Х13, Х17, Х25, Х28) используют электроды типа ЭФ-Х13, ЭФ-Х17, ЭФ-Х25, ЭФ-Х28. Здесь цифры указывают содержание хрома в % в металле шва, буква Ф – класс свариваемой стали.

Для сварки сталей аустенитного класса (нержавеющих хромоникелевых типа 12Х18Н9, 17Х18Н9, 04Х18Н10Т, 12Х18Н10Т) выбор типа электрода зависит от условий работы сварной конструкции. Для работы в слабой, сильной агрессивной среде, при отрицательной температуре, высокой температуре к сварным швам предъявляются различные требования, которые могут быть выполнены только с помощью специальных электродов. Для этих целей существует 34 различных электродов. Для слабой агрессивной среды применяют тип электрода ЭА-1а, для сильной агрессивной среды – ЭА-1б. Здесь буква А указывает на аустенитный класс сталей.

Важной характеристикой электродов является марка (ЦЛ-18, УОНИ-13/45, АН-1 и др.), которая определяет состав покрытия, род и полярность тока, возможность сварки в различных пространственных положениях и т.д.

Рекомендуемые марки электродов для выбранных типов электродов приведены в табл.2.

Структура условного обозначения электродов представлена на рис. 1.

Рис 1. Структура условного обозначения электродов:

1 - тип;

2 - марка;

3 - диаметр, мм;

4 - обозначение назначения 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;

10 - обозначение рода применяемого при сварке тока, полярности
постоянного тока и номинального напряжется холостого ток источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц;

11 - обозначение стандарта (ГОСТ 9466-75);

12 - обозначение стандарта на типы электродов.

Порядок выполнения работы:

Изучить основные теоретические сведения об электродах.
Ознакомиться с марками электродов.
Освоить методику выбора электродов.
Выбрать типы и марки электродов в зависимости от предложенных марок стали указанных в таблице.

12 Следующая ⇒