Целлюлозное покрытие электродов

Сообщество сварка электродами

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами – самый широко распространенный вид сварки. Многообразие электродов можно классифицировать по их покрытию.

Обозначение целлюлозного покрытия электродов:

Ц/С - ГОСТ 9466‐75/ISO(международное обозначение).

Состав рутил-целлюлозного покрытия:

электродная целлюлоза – 40-45% (целлюлозо-бумажные волокна, травяная мука);

шлакообразующие (в малом количестве)- рутил, титановый концентрат, силикаты, тальк, марганцевая руда, гематит. Добавляемый ранее асбест – запрещен;

раскислитель сварочной ванны – ферромарганец;

связующее вещество – натриевое/натриево-калиевое жидкое стекло.

Сгорая, целлюлоза и органика выделяет много защитных газов, но кроме этого – много водорода и оксида углерода, кислорода – мало.

При сварке начинается восстановление кремния, т.к. атмосфера сварочной дуги – слабоокислительная. Для того, чтобы подавить восстановление кремния, вводят марганцевую руду/гематит.

Технологические преимущества и особенности целлюлозных электродов:

можно производить сварку почти во всех положениях, а так же и в труднодоступных местах;

хорошая газовая защита металла;

высокая скорость проведения работ (до 25 м/час);

мало шлака из-за небольшой толщины покрытия. Корневой шов - без пор и зашлаковок;

шлак просто удаляется, даже при сварке многослойных швов;

высокая проплавляющая способность основного материала;

стабильная дуга при постоянном и переменном токе обратной/прямой полярности. Лучше использовать ток прямой полярности - это увеличивает проплавляющее действие дуги, уменьшает возможность возникновения подрезов, исключает образование вытянутой полой поры в обратном валике;

используются для сварки магистральных трубопроводов и металлоконструкций при их монтаже. Равномерно формирует плавный валик с противоположной стороны шва. Это исключает необходимость подварки шва изнутри.

Недостатки электродов с целлюлозным видом покрытия:

грубочешуйчатая плоскость швов;

склонность к небольшим подрезам по кромкам (в виде трещин). Для их устранения корневые швы обрабатываются абразивными дисками;

значительное разбрызгивание металла (до 15%); (Слыхали кода нибудь треск при сварке электродами и брызги летят во все стороны - это целюлоза сгорает ), а так же могут влиять и другие факторы.

большое содержание диффузионно-подвижного водорода в зоне шва. Большое количество водорода содействует появлению горячих и холодных трещин в свариваемом металле.

Противопоказания:

нельзя выполнять сварку закаливающихся сталей с большим количеством углерода и легирующих элементов;

при прокаливании нельзя перегревать электроды.

Особенности подготовки электродов

Прокаливают электроды при температуре = 120º-130ºС. При такой температуре сохраняется часть влаги в покрытии и повышается его окисление. При этих условиях состав направляемого металла: С<0,12%, Mn<0,5%, Si<0,20%. Уровень влажности = 1,5-5,0%.

Если долго прокаливать электроды при t>170°C, то покрытие потеряет много связанной влаги. Результат:

  1. Окислительный потенциал снизится, кремневосстановительный процесс будет происходить более интенсивно.
  2. Науглероживание наплавленного металла будет больше - за счет восстановления углерода марганцем или железом из его оксида CO.

Металл шва

Содержание кислорода в металле швов мало = 0,05-0,06%. В металле швов присутствуют, в основном, мелкодисперсные включения оксидов кремния, т.к. содержание марганца недостаточно, а кремния повышено.

Пластические свойства наплавляемого металла, особенно ударная вязкость – весьма посредственны.

Металл, наплавленный целлюлозными электродами, по хим.составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Сварка трубопроводов:

сварка корневого шва неповоротных стыков трубопроводов выполняется методом опирания сверху – вниз. В свариваемых кромках устраивается технологическое окно – отверстие, диаметр которого = ø электрода;

при сварке трубопроводов из низколегированных сталей повышенной прочности целлюлозные электроды используются только для провара корневых швов;

для сварки труб диаметром ≥ 530 мм (толщина стенки >7 мм) при сварке корневого слоя шва целлюлозными электродами - используют электрод ø = 4,0 мм;

угол наклона электрода – близок к 90º для образования технологического окна круглой формы;

придерживаться скорости сварки = 14-18 м/час, чтобы избедать прожогов и формировать валик шва над технологическим окном;

чтобы предотвратить влияние водорода на образование холодных трещин перед сваркой целлюлозными электродами подогревают кромки до 100-200ºС;

после сварки корневого слоя (не позже, чем через 5 мин.) выполняется “горячий проход” (нанесение 2-го слоя на еще не остывший первый (100ºС), температура между слоями поддерживается ~ 60-80ºС.

“Горячий проход” выполняют на токе обратной полярности.

Правильно произведенный “горячий проход” позволяет выплавить шлак из открытых после шлифовки карманов.