Лекція.

Тема: Підготовка стержнів, шихти електродного покриття.

Електродні покриття можна розділити на дві основні групи: стабілізуючі (стабілізувати - робити більше * стійким), або тонкі; якісні, або товсті.

Стабілізуючі (тонкі) покриття мають у своєму складі речовини, молекули й атоми яких легко іонізуються, тобто володіють низьким потенціалом іонізації, підтримуючи цим горіння дуги і полегшуючи її збудження при безперервному зміні полярності змінного струму. Такі покриття називають також іонізуючими. Вони наносяться на дріт шаром товщиною 0,1-0,3 мм і складають 1-2% від ваги електродної дроту. Дослідження акад. К - К. Хренова показали, що найбільш легко іонізуються і забезпечують стійкість горіння дуги пари калію, зустрічається у вигляді природних мінералів (граніту, польового шпату) і хімічних речовин (хромат і біхромат калію, поташ, калієва селітра), а також кальцію, який входить до складу мармуру і крейди у вигляді вуглекислого кальцію -СаС03.

З тонких покриттів найбільш поширене мілове покриття, що складається з чистої крейди, розведеного на рідкому склі. На 80-85 вагових частин крейди береться 15-20 частин рідкого скла. Хороші результати дає тонке покриття А-1 наступного складу: 81% титанової руди (концентрат), 10% марганцевої руди, 9% калієвої селітри, 15% рідкого скла до ваги сухої частини покриття. Покриття А-1 розроблено Інститутом електрозварювання ім. Е. О. Патона.

Рідке скло являє собою склеювальна речовина, що застосовується для приготування всіх видів покриття для електродів. За своїм складом є рідке скло силікатом - сіллю кремнієвої кислоти лужних металів (натрію або калію). Застосовується в основному натрійове рідке скло - силікат натрію, хімічна формула якого Na 2О ■ SiCb. Відношення кількості двоокису кремнію до луги в рідкому склі, тобто модуль, тим більшою клейкість має рідке скло. Для електродних покриттів застосовується зазвичай натрійове рідке скло з модулем від 2,2 до 3. Калієве рідке скло вводиться в деякі покриття для підвищення стійкості горіння дуги.

Тонкі покриття не можуть захистити наплавляється метал від кисню і азоту атмосферного повітря. Тому окислення і азотування металу шва і вигоряння його елементів при зварюванні тонко покрытыми електродами будуть лише трохи менше, ніж при зварюванні голими електродами. Внаслідок цього електроди з тонкими покриттями дають порівняно крихкий, нещільний наплавлений метал, забруднений сторонніми включеннями, і можуть застосовуватися тільки при зварювання невідповідальних конструкцій.

Тонкі покриття в основному використовували в початковий період промислового впровадження дугового зварювання на змінному струмі, коли теорія металургійних процесів при зварюванні ще тільки розроблялася, а розміри виробництва електродів з товстими якісними покриттями та їх номенклатура були вкрай обмежені.

Призначення якісного покриття електродів полягає в наступному: а) підвищення стійкості горіння дуги; б) створення навколо дуги захисної оболонки з газів і шлаків для запобігання рідкого металу від окислення киснем і азотування азотом навколишнього повітря; в) утворення захисного шару шлаку на поверхні зварювальної ванни для розкислення і уповільнення охолодження металу шва; г) введення в метал шва додаткових легуючих елементів для поліпшення його механічних властивостей.

Якісні покриття дозволяють отримувати щільний, міцний і в'язкий наплавлений метал без пор, раковин і шлакових включень, що не поступається за механічними властивостями основного металу. Вони наносяться на дріт шаром товщиною від 0,7 до 2,5 мм. Вага якісного покриття складає від 30 до 75% ваги металевого стрижня електрода. Один кінець електрода (контактний) залишається непокритими на довжиною близько 50 мм\ цим кінцем електрод вставляється в электродотримача.

Електрод - стрижень довжиною 45 см і менше зі спеціального металу з нанесеним на нього покриттям певного складу. Один його кінець вільний від покриття на довжині близько 3 см для захоплення електродотримачем і контакту з ланцюгом зварювального струму, інший кінець злегка звільняється від покриття для контакту з виробом при запалюванні дуги.

При розплавленні електрода в зварювальної дузі відбуваються складні металургійні процеси. В результаті окисно-відновних реакцій в газовому середовищі дуги і на кордоні її розділу з металом, а також між металом і шлаком відбувається легування, окислення і розкислення металу, що утворює зварний шов.

Література: http://otdelka-profi.narod.ru/svarka/4/elektrodi.htm

http://bibliograph.com.ua/svarka-rezka-metalla/22.htm

Лекція.

Тема: Виготовлення обмазочної маси, нанесення покриття, сушка та прокалювання.

Технологія виготовлення електродів виглядає наступним чином.

Береться сталевий дріт і розпрямляється, далі ріжеться на заготовки , довжина яких дорівнює довжині майбутніх електродів. Вся операція проводиться на спеціалізованому верстаті, який включає в себе обидві ці операції.

Далі ретельна зачистка поверхні заготовок наждачним папером, яка включає в себе повне видалення верхнього шару металу після такої процедури дріт набуває чисту і шорстку поверхню, що забезпечує найкраще зчеплення з обмазочним матеріалом.

Далі відбувається безпосередньо нанесення спеціального розчину. Варто не забувати, що при приготуванні обмазувальної маси, компоненти повинні бути мати порошкоподібний стан. Це робиться, щоб уникнути неоднорідних утворень на електродах і кращої контакту з металевою поверхнею стрижня, для цього необхідно щоб крейда зі спеціальними добавками пройшов дві стадії подрібнення. Перша передбачає попереднє дроблення, після якого утворюються великі шматки і друга стадія безпосередньо подрібнення (розмел)до порошкоподібного стану. Після цього отриману масу просівають на спеціальних ситах.

Нанесення обмазувальної маси на стержні може відбуватися двома способами : зануренням або пресуванням.

Занурення застосовується лише у випадках непридатності обмазувального розчину для використання в технології пресування.

Для приготування розчину необхідно змішати спочатку сухі компоненти і лише потім змішувати зі спеціальним клеєм, основа якого складається з рідкого скла. Заготовки з дроту вертикально поміщають в спеціальну ванну з розчином і витримують до утворення на поверхні тонкого шару обмазки. Після чого електроди акуратно виймаються.

Але все таки для обмазки електродів в основному застосовується опресовування, так як вона є більш технологічним і безвідходним способом, який дозволяє виробляти зварювальні електроди у величезних кількостях. Опресовування проводять на спеціалізованих для цього пресах під високим тиском, що досягає 500-700 атмосфер. При такому способі нанесення обмазки, розчин для обпресування володіє підвищеною в'язкістю. В процесі нанесення на електроди пасти з певним тимчасовим інтервалом наповнюють циліндр преса, при цьому електродні стрижні проштовхуються крізь отвори циліндра в кількості 300-500 штук за хвилину, після чого на виході електроди вже покриті щільним шаром обмазки рівномірної товщини. Далі, на виході з преса, один з кінців зварювального електрода зачищається для подальшого захоплення держателем при зварюванні.

Література: http://melnicabiz.com.ua/ideas_new2/453_business_mini-proizvodstvo-svarochnyh-elektrodov.html