Электроды с качественным покрытием

Электроды с таким покрытием защищают сварочную ванну от вредного влияния атмосферного воздуха, улучшают химический состав, структуру и механические свойства наплавленного металла, обеспечивают достаточно устойчивое горение дуги.

Основой металлургического процесса при сварке, как и в сталеплавильных печах, является взаимодействие между шлаком и металлом. Шлак при сварке образуется главным образом из расплавленного покрытия электрода, в которое вводят в тонко размолотом виде различные минеральные вещества, руды, горные породы и т. п. Шлак, образующийся вместе с расплавленным металлом при плавлении электрода, защищает ванну от доступа воздуха, а при затвердевании ванны шлак замедляет охлаждение сварного соединения. При замедленном охлаждении разлагаются нестойкие соединения азота с железом, причем освободившийся азот удаляется из металла, и содержание азота в металле снижается до допустимой нормы 0,01 % - 0,03 %. Содержание вредных примесей, в особенности серы и фосфора, в материалах для изготовления покрытий доводится до возможного минимума.

Существующие разнообразные качественные электродные покрытия могут быть классифицированы по различным признакам. По химическому составу шлаки, получаемые при расплавлении электродных покрытий, могут быть разделены на кислые и основные.

Кислые шлаки уменьшают содержание кислорода в наплавленном металле, путем перехода закиси железа из металла в шлак. Подобный процесс раскисления металла кислым шлаком называется диффузиционным раскислением. Большое распространение имеют покрытия, дающие шлаки основного характера с большим содержанием окиси кальция СаО. Эти шлаки обеспечивают получение наплавленного металла особенно высокого качества.

По характеру металлургических реакций, протекающих в сварочной ванне, качественные электроды можно разделить на две группы.

Электроды первой группы характеризуются реакциями восстановления закиси железа углеродом сопровождаемые образованием газообразной окиси углерода, вызывающие кипение ванны. Основной реакцией в сварочной ванне является FeO+C=Fe+CO.

Для быстрого и энергичного проведения подобной реакции в обмазку вводят в большом количестве окислы железа в форме железных руд либо железной окалины или же другие окислы, легко отдающие кислород и способные интенсивно окислять металл ванны, например, двуокись марганца MnO2 в виде минерала пиролюзита. Дополнительным источником углерода, сверх содержащегося в основном металле, служит обычно ферромарганец, вводимый в значительном количестве в подобные обмазки. Протекающие в ванне экзотермические реакции освобождают значительное количество тепла и дополнительно разогревают ванну.

Электроды второй группы характеризуются реакциями восстановления закиси железа металлом с большой теплотой образования окисла, обычно кремния или титана 2FeO + Si - 2Fe + SiCb

Реакция протекает без газообразования и кипения ванны. В обмазку вводят лишь весьма прочные окислы, не отдающие кислорода ванне и не окисляющие металла. Электроды этой группы обеспечивают особенно высокое качество сварного соединения.