ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ, ЭЛЕКТРОДОВ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК И ФЛЮСОВ»

       Цель работы:  

1. Выяснение влияния ионизирующих компонентов электродных покрытий на устойчивость дугового разряда, а также ионизирующей способности покрытых электродов.

       Методическое обеспечение:

       Методические указания к лабораторной работе

       Методические указания к лабораторной работе:

       Покрытые электроды для ручной дуговой сварки представляют собой проволочные стержни изготовленные из сварочной проволоки повышенного качества с нанесенными на них покрытиями.  

       Электроды изготавливаются в соответствии с ГОСТ 9466-75.

       Стержень электрода изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества диаметром от 0,3 до 12 мм (ГОСТ 2246-85).

       Для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей применяют проволоку марок Св-08 и Св-08А.

       Электроды подразделяются на

1. тонкопокрытые (с тонким слоем обмазки),

2. со средним по толщине слоем покрытия,

3. с толстым покрытием (с толстым слоем обмазки), и

4. с особо толстым покрытием.

               Электроды без покрытия (не имеющие обмазки) называют голыми. Для того чтобы голые электроды обладали теми же свойствами, какими обладают электроды с тонким покрытием, их изготовляют из специальной легированной проволоки.

       Тонкое покрытие электродов обеспечивает только устойчивое горение сварочной дуги при сварке. Электроды с тонким покрытием применяют для сварки неответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.

        Толстое покрытие электродов обеспечивает устойчивое горение сварочной дуги и получение сварных соединений, обладающих высокими механическими свойствами. Толстопокрытые электроды часто называют качественными электродами или электродами с качественной обмазкой. Электроды с толстым покрытием применяют для сварки ответственных конструкций различного назначения.

       Покрытие электродов должно обеспечивать следующие функции:

1. устойчивое горение дуги;

2. защиту расплавленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха;

3. раскисление образующихся в металле шва оксидов и удаление невосстанавливаемых оксидов в шлак;

4. изменение состава наплавленного металла вводом в него легирующих примесей;

5. удаление серы и фосфора из расплавленного металла шва;

6. образование шлаковой корки над металлом шва, замедляя его охлаждение и тем самым способствуя выходу газов и неметаллических включений на поверхность металла шва.

       Электроды классифицируются по следующим признакам:

1. типу покрытия,

2. химическому составу жидкого шлака,

3. назначению.

       По типу покрытия электроды подразделяются на электроды 

1. со стабилизирующим (тонким) и

2. качественным (толстым) покрытиями. 

       Наиболее простым тонким покрытием является меловое.

        В состав толстого покрытия входят следующие группы компонентов:

       1. Ионизирующие компоненты – элементы с низким потенциалом ионизации (К, Na, мел, полевой шпат, мрамор и др.), что облегчает ионизацию дугового промежутка и обеспечивает устойчивое горение дуги.

       2. Газообразующие компоненты – при сварке разлагаются или сгорают, выделяя большое количество газов, создающих в зоне дуги газовую оболочку (крахмал, целлюлоза,

древесная мука и др.).

       3. Шлакообразующие компоненты – создают, шлаковую защиту расплавленного металла шва, а также капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток.

Кроме того, шлаки активно участвуют в металлургических процессах при сварке и способствуют получению качественного шва. Шлак  является также средой, через которую осуществляется раскисление и легирование наплавленного металла (железная руда, кремнезем, полевой шпат, гранит, рутил).

       4. Раскисляющие компоненты – обладают большим сродством с кислородом и поэтому восстанавливают металл шва. Раскислителями служат ферросплавы, алюминий, графит

и др.

       5. Легирующие компоненты – в процессе сварки переходят из покрытия в металл шва и легируют его для придания тех или иных физико-механических свойств. Хорошими легирующими веществами являются ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферротитан. Реже применяют различные оксиды металлов (меди, хрома и др.).

       6. Связующие компоненты – предназначены для замеса всех компонентов покрытия в виде пасты, а также для связывания пасты на сердечнике электрода и придания определен-

ной прочности после высыхания покрытия. Такими веществами являются жидкое стекло, реже декстрин.

       Общие требования к металлическим плавящимся электродам для дуговой сварки конструкционных сталей, технические условия и классификация устанавливаются ГОСТ 9467-75

и ГОСТ 9466-75.

       Электроды для ручной дуговой сварки изготавливают следующих классов:

-У – для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей;

-Л – для сварки легированных конструкционных сталей;

-Т – для сварки легированных теплоустойчивых сталей;

-В – для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами;

-Н – для наплавки.

       По видам покрытия электроды подразделяют:

-А – с кислым покрытием (АНО-1, СМ-5), содержат окислы железа и марганца;

-Р – с рутиловым покрытием (АНО-3, АНО-4, МР-3, ОЗС-4), основной компонент рутил (TiO2 – диоксид титана);

-Ц – с целлюлозным покрытием (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОМА-2), на основе органических веществ;

-Б – с основным покрытием (УОНИ 13/45, ДСК-50), состоят на основе плавикового шпата (CaF) и мрамора (карбонат кальция CaCO3);

-АЦ, БЦ – со смешанным покрытием и т.д.

       Химический состав наплавленного  электродами металла, механические свойства металла шва должны соответствовать требованиям ГОСТ 9466-75 и характеризоваться типом электрода.

       Тип электрода обозначается буквой Э и цифрой, указывающей гарантируемый предел прочности металла шва в кгс/мм2, например Э38, Э42, Э46А. Буква А в обозначении  указывает, что металл шва, наплавленный  этим электродом, имеет повышенные пластические свойства.

       По техническим условиям производства электроды подразделяются на марки.

        Каждому типу электродов может соответствовать одна или несколько марок. Например, марки электродов УОНИ-13/45 (цифры после черты означают получаемый предел прочности металла шва в кгс/мм2), СМ-11, УП-1/45 относятся к одному типу Э42А.

       Содержание отчета:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Описать влияния ионизирующих компонентов электродных покрытий на устойчивость дугового разряда, а также ионизирующей способности покрытых электродов.

4. Выводы.