Преимущества и недостатки кислых покрытий. Часть 1

Преимущества - высокая скорость расплавления, возможность сварки на форсированных режимах, высокая проплавляющаяся способность, хорошая производительность при сварке в нижнем положении.

Недостатки с металлургической точки зрения - металл шва имеет повышенное содержание кислорода, фосфора, серы и чувствителен к образованию холодных и горячих трещин, сравнительно невысокий уровень характеристик механических свойств металла шва, неблагоприятные санитарно-гигиенические показатели для сварщика.

Преобладание основных оксидов в расплавленном шлаке от электродного покрытия, т. е. основной тип покрытия электродов, делает преобладающей металлургической реакцией реакцию восстановления закиси железа металлом с большой теплотой образования оксида, обычно кремнием или титаном:

2FeO + Si = 2Fe + Si0₂.

Реакция протекает без газообразования и кипения ванны. Основными окислами являются Na₂O; CaO; MgO; МnО; FeO и др.

В обмазку вводятся достаточно прочные оксиды, не отдающие кислород ванне и не окисляющие металл, например, оксид кальция. Металлургический процесс сходен с выплавкой спокойной стали.

Кислород находится в расплавленном железе в форме закиси железа FeO, имеющей ясно выраженный основной характер и реагирующей с кислотными оксидами шлака, если они содержатся в избытке, образует силикаты или титаниты закиси железа 2FeOxSiO₂ и 2FeOxTiO₂, которые в ванне металла практически нерастворимы и переходят из металла в шлак, т. е. удаляют закись железа из ванны шлаком. Сильноосновной характер обмазки - с большим содержанием окиси кальция СаО - дают шлаки, обеспечивающие получение металла шва особо высокого качества. Шлаки основного характера не раскисляют металл, и для уменьшения содержания кислорода в ванне в обмазку приходится вводить сильные раскислители (кремний, титан) в форме ферросплавов.

Основные покрытия обычно базируются на карбонате кальция СаСO₃ (мрамор, мел) и плавиковом шпате (флюорите) - CaF₂. В состав покрытия вводят также минеральные силикаты (кварц, гранит и т. д.) и несколько раскислителей одновременно (ферромарганец, ферросилиций, ферротитан). Образующийся расплавленный шлак, содержащий оксиды кальция, кремния, железа, алюминия, носит ярко выраженный основный характер.

Сварку электродами с основным покрытием выполняют в постоянном токе обратной полярности, (+) на электроде.

Достоинством электродов с основным покрытием является малое содержание оксидных включений в металле шва. Это обусловливает высокие вязкопластические свойства металла шва и хорошую сопротивляемость образованию горячих трещин. На базе основных покрытий выпускают "низководородные" электроды, обладающие малой чувствительностью к образованию холодных трещин.

К недостаткам основного покрытия электродов следует отнести: низкую технологичность при сварке переменным током; трудности при изготовлении, в частности, необходимо применение особых добавок, пластификаторов - веществ, повышающих пластические свойства обмазочной массы: чувствительность к порообразованию при увлажнении покрытия и наличии влаги, окалины, ржавчины на свариваемых кромках. Необходимо строго ограничивать содержание влаги в электродном покрытии путем высокотемпературной прокалки при изготовлении и повторной прокалке перед сваркой при температуре 260-350ºС. Хранить электроды с основным покрытием нужно в герметичной таре.

Металлургия сварки Сварочные работы Преимущества и недостатки кислых покрытий. Часть 2

Преимущества и недостатки кислых покрытий