Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Сварка углеродистых сталей / Сварка покрытыми электродами / Электроды с кислым покрытием

Электроды с кислым покрытием

Электроды с кислым покрытием (вид А по ГОСТ 9466—75, марки СМ-5, ЦМ-7, МЭЗ-04). Основу шлака кислого покрытия составляют руды железа и марганца (гематит, марганцевая руда), и также алюмосиликаты (гранит, полевой шпат). Газовая защита обеспечивается за счет использования органических составляющих. Для раскисления шлака и металла сварочной ванны в покрытия вводят ферромарганец.

Наиболее полно вопросы металлургии сварки изучены для электродов ЦМ-7. Состав покрытия электродов ЦМ-7: 33 % гематита; 32 % гранита; 30 % ферромарганца среднеуглеродитого; 5 % крахмала; жидкого стекла 25—30 % массы сухой шихты. Электродный стержень — низкоуглеродистая проволока Св-08 А и Св-08 (ГОСТ 2246—70).

Образующийся при сварке углеродистых сталей электродами ЦМ-7 шлак содержит большое количество оксидов марганца и железа (табл. 6.1), а газовая фаза характеризуется относительно высоким содержанием водорода и оксида углерода (табл. 6.2).

Таблица 6.1. Химический состав шлаков, образующихся при сварке низкоуглеродистой стали электродами различных марок, %

Вид покрытия,
марка электрода

SiO2

TiO2

Al2O3

СаО

МnО

FeO

MgO

Na2O
+K2O

Другие

Основность
BL

Кислое, ЦМ-7

37,2

3,1

1,6

29,8

15,9

4,0

3
Fe2О3

1,37

Основное, ЦУ-1

26,4

3,1

10,1

43,5

4,3

2

2,6

9,5 CaF2

1,78

Рутиловое, ЦМ-9

27,2

43,2

5,2

0,3

14,7

3,7

2,2

3

2,2 MgO

0,34

*Содержание серы и фосфора каждого не более 0,016%.
** BL = ∑RO/(SiО2 + .ТiO2), ∑RO — сумма основных оксидов.

Таблица 6.2. Состав газов, выделяющихся при сварке электродами, % об.

Вид покрытия, марка электрода

СО

СО2

Н2

Н2О

О2

СnHm

Кислое, ЦМ-7

47,6

4,7

39

6 2

0 6

1,9

Основное, ЦУ-1

62,9

20,4

5,2

10,5

0,2

0,8

Шлаки и газы, формирующиеся при сварке электродами с кислым покрытием, обеспечивают достаточную защиту металла сварочной ванны от атмосферы воздуха; содержание азота в металле шва не превышает 0,02 % (табл. 6.3). По своему составу (табл. 6.4) металл шва представляет собой полуспокойную сталь с повышенным, по сравнению с исходной концентрацией, содержанием кислорода и азота. Содержание водорода в металле шва 20—25 см3/100 г металла.

Таблица 6.3. Содержание кислорода и азота в металле шва при сварке низкоуглеродистых сталей электродами различных марок

Анализируемый
материал

Марка
электрода

Кислород, %

Азот, %

общий

в виде FeO

Проволока Св-08
Металл шва
   То же
   » »

-
ЦМ-7
ЦУ-1
ЦМ-9

0,020
0,101
0,020
0,109

-
0,0271
0,0165
0,034

0,004
0,020
0,018
0,020

Таблица 6.4. Химический состав и механические свойства металла шва

Марка
электрода

Химический состав, % (основа - железо)

Механические свойства

С

Si

Mn

σт,МПа

Σв,МПа

Σ, %

KCU,МДж/м2

+ 20ºС

- 40ºС

ЦМ-7

0,10

0,03

0,50

360

480

22

1,0

0,4

СМ-5

0,12

0,05

0,75

320

460

25

1,2

0,8

УОНИ-13/45

0,10

0,25

0,65

360

480

28

2,2.

1,6

СМ-11

0,10

0,20

0,65

360

480

28

2,2

1,6

ЦУ-1

0,10

0,42

1,21

360

520

28

2,3

АНО-5

0,08

0,12

0,70

350

470

25

1,4

0,8

АНО-З

0,08

0,10

0,70

380

480

25

1,5

1,0

ОЗС-4

0,10

0,25

0,55

390

480

23

1,2

0,8

ЦМ-9

0,12

0,25

0,60

420

520

23

1,1

ОМА-2

0,12

0,12

0,30

460

19

ВСЦ-2

0,10

0,20

0,45

370

470

28

0,9

Примечание. Содержание серы и фосфора в зависимости от марки электрода каждого не более 0,03—0,05 %.

Повышенная окисленность металла шва при сварке электродами с кислым покрытием обусловлена наличием в покрытии руд. Например, в покрытии электродов ЦМ-7 — гематита, который в процессе нагрева диссоциирует по реакции

6Fe2О3 →4Fe3О4 + О2

(упругость диссоциации Fe2О3 при температуре 1383 °С составляет 21 кПа, а при 1452 °С — 100 кПа.

Образующийся киелород окисляет ферромарганец покрытия:

 2Mn + О2 = 2MnO; 3Fe + 2О2 = Fe3О4.

При расплавлении покрытия в процессе формирования шлака развиваются также реакции непосредетвенного взаимодействия Fe3О4 в Мn:

[Мп] + (Fe3О4) = (МnО) + 3 (FeO);
[Мn] + (FeO) = (MnO) + [Fe ].

В результате развития этих реакций значительная часть марганца  окисляется и  переходит в шлак, чатсь его теряется вследствие испарения.

Образующийся монооксид железа перераспределяется между шлаком и металлом сварочной ванны, вследствие чего концентрация кислорода в металле возрастает.

Содержание оксидов железа в шлаке электродов ЦМ-7 ниже стехиометрического состава соединения FeO·SiO2. Это значительно снижает активность оксидов железа в шлаке и, как следствие, понижает чувствительность покрытий к различного рода кислородосодержащим загрязнениям на свариваемых кромках (ржавчине, окалине). Возможность получения качественного соединения при небольшом содержании ржавчины в стыке — преимущество электродов с  кислым покрытием. Благодаря наличию оксидов железа шлак хорошо покрывает капли электродного металла и сварочную ванну (оксиды железа снижают межфазные натяжение на границе шлак-металл).

Поэтому при удалении дуги, когда ухудшается газовая защита, шлаки обеспечивают хорошую защиту расплавленного металла от воздуха и, в частности, от азота. Что снижает вероятность образования пор из-за азота. При сварке электродами этого типа в металле шва наблюдается некоторое повышение концентрации кремния. Последнее обусловлено развитием кремневосстановительного процесса [реакция (6.3.)]. Повышение концентрации марганца, по-видимому, частично связано с непосредственным его переходом в сварочну ванну, частично в развитием марганцевосстановительного процесса [реакция (6.4)]. Повышение концентрации кремния позв ляет предотвратить развитие реакции окисления углерода и тем самым образование пор из-за выделения оксида углерода [peaкция (6.1)].

Металл шва, полученный электродами с кислым покрытием, склонен к образованию горячих трещин, что в известной не связано о повышенным содержанием кислорода, благодаря че увеличивается температурный  интервал хрупкости.  Несмотря на отрицательное влияние кислорода, более полное раскисление металла шва за счет введения в покрытие более энергичных раскислителей (кремния, алюминия) может способствовать бол интенсивному переходу в сварочную ванну водорода. А это при наличии в газовой фазе значительной концентрации водорода может привести к образованию пор из-за водорода. Подобное действие кремния обусловлено тем, что на стадии нагрева кремний обеспечивая хорошее раскисление металла, создает предпосылки для растворения водорода. Кроме того, кремний, являясь поверхностно-активным элементом, замедляет десорбцию водорода, затягивая  этот процесс до момента кристаллизации, что повышает вероятность образования пор. По этой причине при сварке элек родами с кислым покрытием образуются поры при сварке стале спокойных плавок с высоким содержанием кремния.

Электроды с кислым покрытием используют для сварки только низкоуглеродистых сталей кипящих и полуспокойных плавок. Они обеспечивают высокие прочностные и достаточно высокие пластические свойства металла шва (см. табл. 6.4). После сварки ударная вязкость металла шва достигает 1,2—1,4 МДж/м2. Однако из-за повышенного содержания кислорода металл шва склоне к деформационному (механическому) старению — ударная вязкость при этом снижается на 60—70 %.

За последние годы объем выпуска электродов с кислым покрытием значительно сократился. Эго обусловлено тем, что из-за высокого содержания в кислых покрытиях ферромаганца в процессе сварки образуется большое количество относительно ток; сичных паров соединений марганца.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.