ТЕОРИЯ сварочных процессов

Назначение и основные элементы электродных покрытий

Состав электродного покрытия определяется функциями, кото­рые оно должно выполнять:

- защита зоны сварки от кислорода, водорода и азота воздуха;

- раскисление металла сварочной ванны;

- легирование сварочной ванны заданными компонентами;

- стабилизация дугового разряда;

- обеспечение вязкости шлака, препятствующей его стеканию (при сварке на вертикальной поверхности и в потолочном положе­нии);

- легкая отделимость шлаковой корки;

- экологичность процесса.

Электродные покрытия состоят из целого ряда компонентов, которые условно можно разделить на шлакообразующие, газооб­разующие, ионизирующие, раскисляющие, легирующие и свя­зующие. Некоторые компоненты могут выполнять несколько функций одновременно.

Шлакообразующими компонентами служат оксиды и минера­лы: мел, мрамор СаСОз, магнезит MgC03, полевой шпат К2О • AI2O3 • 6Si02; глинозем AI2O3, флюорит CaF2, рутил ТІО2, кварцевый песок Si02 и гематит Fe2C>3. При сплавлении эти ком­поненты образуют шлаки различного состава и основности.

Газообразующие компоненты - это вещества, разлагающиеся при нагреве с выделением большого объема защитного газа, вы­тесняющего атмосферный газ, главным образом азот. К ним отно­сятся соли угольной кислоты - карбонаты, а также органические вещества: декстрин, крахмал, целлюлоза, которые, сгорая в элек­трической дуге, дают много газообразных продуктов: СО2, СН,

СО, Н2, н2о.

Ионизирующие компоненты - это соединения, при нагреве вы­деляющие атомы щелочных металлов с малым потенциалом иони­зации: Na, К, Са, Ва. Ионы этих элементов снижают электрическое сопротивление дугового промежутка и делают дугу устойчивой.

Раскислителями и легирующими компонентами служат метал­лические порошки или порошки ферросплавов (сплавы железа с другими элементами: ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферротитан, ферровольфрам и др.). Они сохраняют легкоокис - ляющиеся элементы при нагреве и быстро растворяются в жидкой стали. Только медь и никель вводят в виде порошка металла, так как они при сварке почти не окисляются. Раскисляющие компо­ненты в отличие от легирующих могут не входить в состав шва.

Связующими компонентами могут быть силикаты натрия и ка­лия Na2Si03 и K2Si03, т. е. жидкое стекло или полимеры. Они со­единяют порошки упомянутых выше компонентов в пластичную массу, которая напрессовывается на подготовленный металличе­ский стержень в особых прессах.

Технологические компоненты обеспечивают повышение тех­нологических свойств покрытия при производстве электродов. К ним относятся пластификаторы: декстрин, бетонит, слюда. Техно­логические компоненты, как правило, ухудшают механические свойства наплавленного металла. Поэтому их выбирают на ком­промиссной основе.

У всех компонентов, идущих на изготовление покрытий, сле­дует строго контролировать содержание таких вредных примесей, как сера и фосфор.