2020-08-05
103
1. Расшифровать паспорта электродов. (Индивидуальные задания).
Работу выполнил ___________________
Работу принял______________________
Форма отчета по лабораторной работе №5
Сварочный пост переменного тока, электроды с различными покрытиями, пластины из малоуглеродистой стали толщиной 8-10 мм, секундомер, клещи, весы с разновесами с точностью до 1,0 г, штангенциркуль, линейка, молоток, зубило, металлическая щетка; паспорта электродов, справочная литература.
4 Методические указания и план выполнения работы
5.5.1.Ответить преподавателю на поставленные вопросы, предъявить
форму отчета.
5.5.2.Получить у преподавателя паспорт на электроды и расшифро-
вать его полную маркировку, определить для данных электродов наиболее
целесообразную область применения (использовать для этого табл. 5.1,
5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6).
|
|
|
5.5.3.Выполнить эксперименты по определению технологических коэф
фициентов электродов и данные записать в протокол ниже приведенной
формы.
2 Задание
1 Изучить назначение элементов, входящих в покрытие электро
дов о
5.2.1.Расшифровать маркировку электрода по его паспорту и оп
ределить целесообразную область применения.
5.2.2.Выполнить эксперименты:..: по определению технологических
коэффициентов различных электродов.
5.2.3.Составить отчет по работе.
5.6. Контрольные вопросы
5.6.1.,Роль советских ученых в созданий специальных покрытий и ециалышх4 электродов для сварки и наплавки.
5.6.2. Какое влияние оказывает марка электродной проволоки на химсостав и свойства сварочного шва?
5.6»3. ^акое влияние оказывают различные составляющие покрытия электрода на качество сварочного шва:
1) стабилизирующие,
2) раскисляющие;
3) газообразующш;
4> шлакообразующие;
5) легирующие!
5.5.4о Расшифруйте паспортную маркировку электрода.
5*6.5» Что собою выражают технологические коэффициенты электродов:
1) коэффициент расплавления Кр;
2) коэффициент наплавки Кн;
3) коэффициент потерь Кйэ?
5,6.6. Какое влияние оказывает коэффициент наплавки Кн на производительность процесса сварки?
5.7. Содержание отчета
В отчет следует записать цель работы, классификацию электродов, назначение составляющих в электродном покрытии; расшифровку маркировки электрода по его паспорту; протокол экспериментов, расчеты измеряемых параметров и технологических коэффициентов, их сущность; дать оценку своим экспериментам в соответствии о данными ГОСТ 9467-75,
5.8. Справочные данные
|
|
|
При дуговой сварке плавлением применяют электроды неплавящиеся (угольные, графитовые, вольфрамовые), плавящиеся (металлические), а также флюсы, защитные газы и газовые смеси. Плавящиеся электроды-это металлические 'стержни с нанесенным на них покрытием. Для плавящихся электродов наиболее распространенным материалом является холоднотянутая калиброванная проволока диаметром 0,3-12 мм, горячекатанная или порошковая проволока, электродные яенты и электродные пластины.
Проволоку разрезают на заготовки определенной длины в зависимости от диаметра (см„ табл. 5.1).
Таблица 5.1.
Размеры электродов по ГОСТ 2246-70
| Диаметр электрода Л^д «М | 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4 | 1.6 | 2,0; 2,5 | 3,0 | 4,0; 5, с; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 |
| Длина | 150 | 200, | 250, | 300, | 350 |
| электрода С, мм | 200 | 250 I 300 | 350 ИНмиП»».*^. | 450 | |
Для выполнения разносторонних требований, предъявляемых к электродам, на металлические стержни наносят покрытие, в которое входят различные вещества» смешанные с клеевым составом. При горении дуги эти вещества плавятся, сгорают, вступают в реакцию и выполняет различные функции» позволяющие обеспечить высокое качество сварки.
Стабилизирующие вещества (мел, поташ, калиевая селитра, углекислый барий, силикат калия» титановый концентрат) повышает устойчивость горения дуги» снижают потенциал ионизации паров.
Щлакообразующие (титановый концентрат, марганцовая руда, каолин, мрамор, мел, доломит, кварцевый песок, полевой шпат и ар.) защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и а^ота воздуха, уменьшают скорость охлаждения расплава, способствуют выход-/ из него газовых и неметаллических включений.
Газообразующие (древесная мука, декстрин, целлюлоза, крахмал, пищевая уука, хлопчатобумажная ткань) при сгорании создают газовую защитную атмосферу для расплавленного металла.
Раскисляющие (марганец, титан, молибден, хром, кремний, алюминий, грабит), находясь в расплавленном состоянии в сварочной ванне, легче вступают в химическое соединение с кислородом, чем железо. Поэтому они образуют окислы, раскисляя сталь, всплывают на поверхности сварочной ванны» образуют шлак, который после затвердевания легко отделять.
Легирующие элементы в виде ферросплавов, т.е. соединений железа с хромом, титаном, вольфрамом, ванадием, никелем и др или в виде чистых металлов вводят в покрытие для придания наплавленному металлу специальных свойств - повышенной твердости, износостойкости, жаростойкости 8 сопротивления коррозии.
Для повышения производительности, т.е. увеличения количества наплавляемого металла в единицу времени^иногда в электродные покрытия вводят железный порошок. Он улучшает технологические свойства электродов: облегчает повторное зажигание дуги, уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла, способствует повышению качества сварки в условиях низких температур.
Для закрепления всех вышеперечисленных составляющих на стержне электрода используют связующие компоненты: жидкое стекло, пластмассы, желатин, декстрин и др.
Металлический стержень с нанесенным покрытием является электродом, обладает определенной характеристикой, которая отражена в маркировке в соответствии с ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10051-75, Структура маркировки электродов включает в себя 12 обозначений и приведена на рис. 5.1.
| 7 | (• | > | п гт | ||||||
| 1 | С | 1г1Л | |||||||
| II] 1 1- | |||||||||
| ? | г | 7 | я | С 1 ТА | |||||
| и | у (Ш |
Рис-о 5.1. Структура обозначения электродов
Кз-.дая надпись в прямоугольнике выражает определенную часть ха~.•з:-теристйки электрода.
|
|
|
О~1~ ТЙП электрода. В обозначение типа электрода для сварки угле-1истых у, низколегированных сталей входит буква Э и цифра, показывающая гарантированное минимальное значение временного сопротивления ме тзлла овурочного шва в кгс/мм (х Ю МПа), которое может обеспечить этот электрод (см. табл. 5.2).
Буква А указывает на повышенную пластичность и ударную вязкость металла шва.
В маркировке электродов для сварки высоколегированных, теплоустойчивых и др. сталей после буквы 3 ставят марку электродной проволоки, например, Э-ОШ9НЮМЭБ.
\^2\ - марка электродного покрытия. Буквы и ци^рь: в прямом смысле не выражают состав входящих в покрытие компонентов или его свойств. -го условные обозначения лабораторий, институтов, номеров удачных экс-. ериментов и т.д. Например, АНО-1, АНО-б, СМ-5, СМ-11, УОНИИ-13А5, 11У-1,ЦМ-9, ЖР-70, НИАТ-ЗМ, 0?Н-?50У, ЦНЙЙН-4, ТКР-Н, 0?С~4.
- диамзтр электрода, проставляется ци|рамт/ в ш.
- назначение электрода,:- маркируется первыми *7квауи
вых слов:
30
Механические свойства наплавленного металла различными типами электродов
Таблица 5»?
| Тип | Механические свойства при | |||||
| нормальной температуре <^ 20 С | Основное | |||||
| элект- | Металла шва | Сварочного соединения | яа*э наиР ИЫР | |||
| рода | 6*. | &, | а», | ^ | Угол загиба, | |
| МПа | % | А™Усм* | /И Па | град | ||
| 338 | 380 | 14 | 30 | 380 | 60 | Для сварки уг- |
| 342 | 420 | 18 | 80 | 420 | 150 | леродистых и низколегирован |
| 346 | 460 | 18. | 80 | 460 | 150 | ных сталей |
| 350 | 500 | 16 | 70 | 500 | 120 | 6«^ 500 МПа |
| 342 А | 420 | 22 | 150 | 420 | 150 | Тоже, но с по- |
| 346А | 460 | 22 | 140 | 460 | 180 | вышенными требованиями к |
| 350 А | 500 20 | 130 | 500 | 150 | пластичности | |
| 355 | 550 | 20 | 120 | 550 | 150 | Для сварки уг- | |
| 1 | леродистых и | |||||
| 860 | 600 | 18 | 100 | 600 | 120 | низколегирован |
| 1 | ных сталей | |||||
| бе- 500-600МЛ | ||||||
| 370 | 700 | 14 | 60 | _ | _ | Для сварки ле- |
| 385 | 850 | 12 | 50 | • - | - | гированных конструкцион- |
| 3100 | 1000 | Ю | 50 | '. — | - | ных сталей по. |
| 3125 | 1250 | 8 1 | 40 | - | - | вышенной проч ности б^>600 1 |
| 13150 | 1500 6 | 40 | — | — | ||
У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей 600 МПа Л - для сварки легированных конструкционных сталей с6^>бОО МПа; Т - для сварки высоколегированных теплоустойчивых сталей; В - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами; Н - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.
|
|
|
1П- толщина покрытия, которая характеризуется отношением диаметр!
электрона с покрытием Г (мм) к диаметру металлического стержня (Кш
М - тонкое покрытие, 1>:с1<1,20;
С - среднее покрытие, I): сС = 1,20-1,45",
Д - толстое покрытие, Р'. с! = 1,45-1,80;
Г - особое толстое покрытие, I): с(, > 1,80.
ПГ)~ группа электродов, обозначается цифрами 1,2->и 3/ По мере уве личенкя пифры улучшается качество наплавленного металла по содержанию серь? и говора, которое уменьшается соответственно от 0,045 до 0,СЭ5% и от 0,05 до 0,0ф.
[ _7\ - группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла:
1) первые две цифры - предел прочности на разрыв;
2) следующая цифра - условно относительное удлинение о, %\
3) последняя цифра в скобках - морозостойкость, т.е.,ту минималь
ную температуру Тх°С, при которой ещё сохраняется ударная вязкость не
менее 34,3 Дж/с*г (см. табл, 5.3).
Таблица 5.3
| 60 |
| -50 |
Условное обозначение морозостойкости Тх
| Цифра индекса | ! | 1 | |||||
| в скобках | 0 | I | 2 | 3 | 4! 5 | | |
| Тх, °С | не регламентирована | +20 | 0 | -?0 | -зс | 1 -40 | |
| 1 | ||||||
Рассмотрим пример: Е-41 I (7),
Здесь: 41 - временное сопротивление на разрыв наплавленного металла шва, &€ = 410 МПа;
I - относительное удлинение металла шва, не менее 16%; (7) - температура Тх = -60°С, при которой С1и^-34,3 Л«/см. - обозначение вида покрытия, наносится в виде букв А,В,Ж,
р, ц, п.
|~д]- кислое покрытие, содержит окислы Ре, Ми,5ё, Ог, Металл наплавленного шва отличается повышенной окмсленностью, плотностью. Применяется для сварки переменным и постоянным током люоой полярности в любом пространственном положении. Можно варить детали с ржавыми кромками и окалиной. Недостатки - большое разбрызгивание \\ токсичность. Маркируются АНО-2, СМ-5, ОШ^-5, АН-1 ОМА-2 и др.
Г)- основное покрытие, в составе которого плавиковый шпат, мел?
мрамор, При кристаллизации металл шва не образует трешин. Применяется для сварки деталей больших сечений, постоянным током обратной полярности во всех пространственных положениях. Обеспечивает наилучшее качество шва, но сварка затрудняется при наличии влаги, ржавчины, масла, удлинении дуги. Маркируют УОНИ - 13/45, УП-1Д5, ОЗС-2, ДСК-5 и др.
ц(- целлюлозное покрытие, состоит из пищевои муки, целлюлозы и
других газообразующих при сгорании веществ. При сварке дает тонкий 1лак, мало шлака, мало разбрызгивается. Применяется для сварки сталей малой толщины, на любом токе, во всех пространственных положениях. Маркируют ВСЦ-1, ОЗЦ-1, тДМ-9, 11Л-18, ЦЯй-1 и др.
[_?_]- рутилозое покрытие, состоящее в основном из Т^ОР. Обеспечивает устойчивое гсрзкие дуги, хорошее формирование шва, малое разбрычгива-Н'.'в. Применяется ал я сварки любым током, любой полярности, во всех пространственных положениях, Однако чувствительно к загрязнениям, ржавчине о Маркируют АЧО-3» АНО-6 МР-3 МР-4, 0?С-3. ОРС-3 и дре
ЦП- смешанное покрытие с добавлением в его состав свчше 2$% железного порошка.
[ТП- прочие виды покрытий.
|91,- оооэначен.е допустимых пространственнкх положений сварки:
1 - для всех положений;
2 - для всех положений, кроме вертикального сверху вниз;
3 - для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости, верти-
кального и з лодочку;
4 - только для нижнего и в лодочку.
;10|- обозначение рода тока, полярности постоянного тока и напряжения холостого хода переменного тока (см* табл. 5.4).
СуП- стандарт на.условное обозначение электровоз, ГОСТ 9466-75.
1121- стандарт на тип электронов, ГОСТ 9467-75 <.
Таблица
Обозначение рода и полярности тока
Обозначение! ю]
Рекомендуемая полярность постоянного тока
ременного
т-ка. 3
^обратная
любая прямая
| любая прямая обоатная |
| 7 |
| а 9 |
любая птзямая
90± 5
Ни»е пюоведено полное паспортное, обозначение электрода:
| - ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75. |
Эй 6Л - УОНИИ - 13/45 -3,0 УЛ2
Е432 (5) - БЮ
5.3. Элементы УИРС
Освоить методику проведения исследований по определению техно логических
коэффициентов электродов при ручной дуговой сварке.
Характеристике электродов идя наплавки
табл. 5-6
| Тип Марка покрытия | В наплавленном металле | Область применения | ||
| 1 | ||||
| Э~80В18Хад ЦИ?Щ Э-90ВЮХ5Ф2 ЦИ-2У Э-105В6Х6МЭФЗ И-1 Э-С8К15В7М5ХЗФС ОРИ--4 Э-ЮК18ВШ10ХЗФ ОВИ-5 | 0,7-0,9 0,8-1,0 0,9-1,2 0,07-0,10 0,08-0,12 | - | 57-6? 57-6? 60-64 53-58 62-66 | Наплавка металлорежущего инструмента^ также инструментов для горя-еу штамповки в особо тяже-лух условиях (осадка, вытяжка, прошивка) и г.р. |
| Э-ЗООХ26КЧСЧ ЦС-1 3-22ХЮГЮС ЦН-И Э-НОХ14В13Ф2 ВСЫ-б Э-175Б8Х6СТ ЦН-6 | 2,5-3,4 2,0-2,5 0,9-1,3 1,6-1,9 | 48-54 40-50 50-55 52-57 | - | Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа с ударными нагрузками |
| Э-65ХННЗ ОМГ-Н 3-65Х25ПЗНЗ ЦНИЙН-Ч | 0,5-0,8 0,5-0,8 | 55-33 23-35 | - | Наплавка изношенных деталей из высоко марганцовистых сталей типа 1ЮГ13 |
| Э-95Х4С 12АН/ПУ1ВТ Э-ЗОХ5В2Г2СУ ТКЗ-Н | 0,8-1,1 0,2-0,4 | 25-23 50-60 | - | Наплавка деталей^ работающих в условиях нагрузок и абразивного износа |
| Э-8(6Х4С 13КН/ЛИВТ Э-320Х23С2ГГР Т/620 Э-Э2Х25С2ГР Т/590 '-П1И ___ ., • • __________ | 0,7-0,9 2,9-3*5 2,9-3,5 | 56-62 56-62 57-63 | - | Наплавкз деталей, работающих в условиях абразивного износа |
О
Естественно, что не все элементы маркировки электродов на практике имеют одинаковое значение и поэтому в сокращенной характеристике некоторые из них могут быть опущены.
Характеристика и применение некоторых электродов для сварки конструкционных сталей даны в табл. 5.5.
Электроды для наплавки поверхностных слоев на детали обусловлены ГОСТ 10051-75, их всего 44 типа.
Как осютав покрытия^так и химсостав электродного стержня оказывают значительное влияние на качество и механические свойства наплавленного металла. Диаметр электродного стержня определяет технологическую применимость электрода,, диапазоны допустимых значений силы сварочного тока, а значит и температуру нагрева свариваемой детали, размеры и жидкотекучесть сварочной ванны. Краткая характеристика электродов, а также состав и свойства наплавленного металла электродами этой группы приведены в табл. 5.6.
ЛИТЕРАТУРА: [2], с. 306-307; [3], с. 232-235;[<Кс. 144-146; [5],с. 72-113.
