Электродной продукции на современном рынке огромное множество. Легко выбрать электроды не только в соответствии с видами сварки, но и для определенных работ. При покупке нередко возникает вопрос – чем именно они отличаются и на что обращать внимание при выборе? У каждого электрода, независимо от его стоимости и сварочно-технологических качеств, есть специальное связывающее покрытие, которое играет важную роль. Одна из главных отведена шлакообразующим веществам, которые обязательно присутствуют в составе обмазки.
Группа шлакообразующих веществ, которые входят в состав электродного покрытия
В состав покрытия, которое используется при изготовлении электродов, входят несколько шлакообразующих веществ. Они могут применяться как комплексно, так и в одиночку. Зависит это от самих электродов, их сварочно-технологических свойств и назначения.
Основные шлакообразующие вещества, которые могут входить в состав покрытия:
-
шпаты (полевой или плавиковый);
-
руда (чаще всего используется марганцовая);
-
кремнезем;
-
магнезит;
-
пиролюзит;
-
рутил (концентрат рутиловый);
-
ильменит.
Использоваться также могут и другие шлакообразующие составляющие – каолин, кварцевый песок или концентрат титана.
Роль шлакообразующих веществ при применении электродов
Роль именно этой группы веществ при изготовлении и дальнейшем применении электродов сложно недооценить. Они обладают широким спектром действия:
-
Защищают сам электродный металл и сварочную ванну. Это происходит при расплавлении самого покрытия. В результате образуется шлак, который служит надежной защитой от вредного окружающего воздействия. Особенно опасными для сварочного шва считаются азот и кислород, которые содержатся в воздухе. Они не только снижают прочность шва, но и могут привести к нарушению его эксплуатационных характеристик.
-
В значительной степени снижает скорость кристаллизации, охлаждения металла. При выполнении сварочных работ на поверхности сварочной ванны образуется тонкий слой шлака. Расплавленный металл благодаря его появлению кристаллизуется в несколько раз медленнее, что улучшает качество самих работ, прочность сварочного шва. Скорость охлаждения сварного шва также замедляется, что позволяет его нормально сформировать, особенно при соединении сложных конструкций.
-
Удаляет неметаллические включения. Это свойство шлакообразующих веществ также очень важно при сварочных работах. Любой из видов металла, которые используются для изготовления стержня электрода, содержит неметаллические включения. Слишком большой процент этих элементов снижает прочность шва, нарушает его характеристики. Шлакообразующие составляющие в процессе сварки растворяют, почти полностью вытесняют неметаллические включения.
Шлакообразующие составляющие также напрямую участвуют в процессе самой сварки. Они обеспечивают равномерное горение дуги, что максимально важно при проведении сварочных работ повышенной сложности.
Требования к электродам с покрытием, в котором содержатся шлакообразующие вещества
Есть ряд требований, которые выставляются электродам, имеющим покрытие на основе шлакообразующих элементов. Среди главных можно выделить:
-
Высокие физические свойства шлакообразующих веществ. Именно от этого критерия зависит, насколько активно будут работать шлаки, образующиеся при плавлении, смогут ли они обеспечить качественное формирование сварного шва и легко ли будет в процессе работ манипулировать самим электродом.
-
Газы, металлы и шлаковые составляющие в процессе сварных работ при плавлении покрытия не должны вступать в реакцию. Это может привести к образованию пор и снижению качества шва.
-
Материалы покрытия хорошо измельчены. Благодаря этому они не смогут вступить в реакцию как между собой при смешивании замеса, так и с жидким стеклом, которое обычно выступает связующим звеном.
-
Правильный состав обеспечивает ровное горение сварной дуги, что немаловажно для качества работ.
Покрытия также должны соответствовать определенным санитарно-гигиеническим условиям, причем не только при изготовлении электродов, а также при проведении сварных работ.
Физические и химические свойства шлакообразующих веществ
Особое внимание уделяется химическим и физическим качествам этих веществ, которые входят в состав покрытия электродов. Среди физических свойств можно отметить:
-
определенная температура, при которой шлаковые вещества начинают плавиться;
-
период затвердевания веществ;
-
вязкость;
-
способность шлаков вступать в реакцию с другими веществами и растворять сульфиды или окислы;
-
теплосодержание и теплоемкость.
Во внимание также берут газопроницаемость веществ.
Шлакообразующие вещества обладают и многими химическими качествами. Одно из самых важных, напрямую связанное со сварочными работами – их способность путем вступления в реакцию раскислять металл. Окислы при этом связываются в легкоплавкие соединения.
Шлаки также делятся на две категории – «длинные» и «короткие». Первые в составе содержат высокий процент кремнезема. Этот элемент напрямую связан с температурным режимом при сварке – при его понижении он усиливает вязкость шлакообразующих элементов. Следует учитывать, что такие электроды категорически не рекомендуется использовать для сварки потолочных или вертикальных конструкций. Причина в сварочной ванне – она длительное время не затвердевает, находится в жидком состоянии.
«Короткие» шлаки можно использовать для любых конструкций. При понижении температуры вязкость возрастает максимально быстро, кристаллизация шлаков также значительно ускоряется. Он препятствует растеканию расплавленного металла даже при работах в потолочных плоскостях.
Вопросы и ответы
Что влияет на отделимость шлаковой корки после завершения работ?
Здесь важную роль играет правильный выбор шлаков. Предпочтение отдают веществам, которые имеют сильно отличающийся коэффициент линейного расширения от этого же параметра у расплавленного металла.
Какие основные технологические свойства электродов, которые имеют высокий процент шлакообразующих веществ в покрытии?
Главное технологическое свойство – высокая производительность. Можно выделить возможность проводить сварные работы в любых положениях и плоскостях. Учитывать также стабильность горения дуги, независимо от того, какой ток используется – переменный или постоянный. Длина дуги (минимальная или максимальная), форма сварного шва, коэффициенты возможных потерь и наплавки – еще ряд технологических свойств.
