Atkarībā no dažādām situācijām ir trīs klasifikācijas metodesmetināšanas elektrodi: klasifikācija pēc elektroda mērķa, klasifikācija pēc pārklājuma galvenā ķīmiskā sastāva un klasifikācija pēc izdedžu īpašībām pēc pārklājuma kausēšanas. Atbilstoši metināšanas stieņu izmantošanai ir divi izteiksmes veidi. Vienu sagatavo sākotnējā Mašīnrūpniecības ministrija, ko var iedalīt konstrukciju tērauda metināšanas stieņos, karstumizturīgos tērauda metināšanas stieņos, nerūsējošā tērauda metināšanas stieņos, pārklājuma metināšanas stieņos, zemas temperatūras tērauda metināšanas stieņos, čuguna metināšanas stieņos, niķeļa un niķeļa sakausējuma metināšanas stieņi, vara un vara sakausējuma metināšanas stieņi, alumīnija un alumīnija sakausējuma metināšanas stieņi un īpašas nozīmes metināšanas stieņi. Otrais ir valsts standarts, kas ietver oglekļa tērauda elektrodu, zema sakausējuma elektrodu, nerūsējošā tērauda elektrodu, virsmas elektrodu, čuguna elektrodu, vara un vara sakausējuma elektrodu, alumīnija un alumīnija sakausējuma elektrodu. Starp abiem nav principiālas atšķirības. Pirmo pārstāv komerciāls zīmols, bet otro - modelis. Ja metināšanas elektrodus klasificē saskaņā ar elektrodu pārklājuma galveno ķīmisko sastāvu, tos var iedalīt titāna oksīda elektrodos, kalcija titāna oksīda elektrodos, ilmenīta elektrodos, dzelzs oksīda elektrodos, celulozes elektrodos, zema ūdeņraža elektrodos, grafīta elektrodos un bāzes elektrodos. Ja elektrodus klasificē pēc izdedžu īpašībām pēc elektrodu pārklājuma kausēšanas, tos var iedalīt skābes elektrodos un sārmainos elektrodos. Skābā elektrodu pārklājuma galvenās sastāvdaļas ir skābes oksīdi, piemēram, silīcija dioksīds, titāna dioksīds, dzelzs oksīds utt. Sārma elektrodu pārklājums galvenokārt sastāv no sārmainiem oksīdiem, piemēram, marmora un fluorīta. Ir daudzi veidi, kā klasificēt elektrodus, kurus var klasificēt no dažādām perspektīvām, piemēram, lietojuma, izdedžu sārmainības, elektrodu pārklājuma galvenajām sastāvdaļām un elektrodu veiktspējas raksturlielumiem. Pašreizējā metināšanas stieņu klasifikācijas metode Ķīnā galvenokārt balstās uz valsts metināšanas stieņu standartu un metināšanas materiālu izstrādājumu paraugu, ko sagatavojusi sākotnējā Mašīnrūpniecības ministrija. Elektrodu modeļi ir sadalīti 8 kategorijās saskaņā ar valsts standartiem, un elektrodu zīmoli ir sadalīti 10 kategorijās atkarībā no izmantošanas.
To galvenokārt iedala pēc metināšanas izdedžu sārmainības, tas ir, sārmainā oksīda un skābes oksīda proporcijas izdedžos.
Skābes elektrods
Pārklājums satur lielu daudzumu skābju izdedžu, piemēram, TiO2 un SiO2, un noteiktu daudzumu karbonāta. Izdedžiem ir spēcīga oksidējamība, un izdedžu sārmainības koeficients ir mazāks par 1. Skābes elektrodam ir laba metināšanas apstrādājamība, stabils loks, un to var izmantot gan maiņstrāvai, gan līdzstrāvai, ar nelielu šļakatu, labu izdedžu plūstamību un atslāņošanos. Sārņi pārsvarā ir stiklam līdzīgi, irdeni, un tiem ir laba atslāņošanās veiktspēja. Metināšanas izskats ir skaists. Skābā elektroda pārklājums satur vairāk silīcija dioksīda, dzelzs oksīda un titāna oksīda ar spēcīgu oksidējamību. Skābekļa saturs metinātajā metālā ir augsts, sakausējuma elementi tiek sadedzināti vairāk, sakausējuma pārejas koeficients ir mazs, un arī ūdeņraža saturs nogulsnētajā metālā ir augsts, tāpēc metinātajam metālam ir zema plastiskums un stingrība.
Sārmains ar zemu ūdeņraža saturu
Zāļu āda satur lielu daudzumu sārmainu izdedžu (marmora, fluorīta uc), kā arī noteiktu daudzumu deoksidētāja un sakausējuma aģenta. Sārma elektrodi galvenokārt paļaujas uz karbonāta (piemēram, CaCO3) sadalīšanos, lai iegūtu CO2 kā aizsarggāzi. Ūdeņraža daļējais spiediens loka kolonnas atmosfērā ir zems. Turklāt kalcija fluorīds fluorītā savienojas ar ūdeņradi, veidojot ūdeņraža fluorīdu (HF) augstā temperatūrā, samazinot ūdeņraža saturu metinātajā šuvē. Tāpēc sārmainos elektrodus sauc arī par zema ūdeņraža elektrodiem. Ja noteikšanai izmanto glicerīna metodi, difundējamā ūdeņraža saturs katrā 100 g nogulsnētā metāla ir 1–8 ml pamata elektrodam un 17–50 ml skābes elektrodam. CaO daudzums sārmainos izdedžos ir liels, sārņu atsērošanas spēja ir spēcīga, un nogulsnētā metāla spēja izturēt karstās plaisas ir spēcīga. Turklāt sārmainajam elektrodam ir augsta plastiskums un triecienizturība, jo metinātajā metālā ir zems skābekļa un ūdeņraža saturs un mazāk nemetāla ieslēgumi. Tā kā sārma elektrodu pārklājums satur vairāk fluorīta, loka stabilitāte ir slikta. Parasti tiek izmantots līdzstrāvas reversais savienojums. Tikai tad, ja pārklājumā ir vairāk loka stabilizatora, var izmantot maiņstrāvas un līdzstrāvas divējādu lietojumu. Sārma elektrodus parasti izmanto svarīgākām metināšanas konstrukcijām, piemēram, konstrukcijām, kas iztur dinamiskas slodzes vai kurām ir lielāka stingrība.
Klasifikācija pēc metināšanas stieņa īpašībām
Elektrodi, kas klasificēti pēc veiktspējas, ir visi īpašie elektrodi, kas ražoti atbilstoši to īpašajam lietojumam, piemēram, īpaši zema ūdeņraža elektrodi, zema putekļu un zemas toksicitātes elektrodi, vertikālie elektrodi, guļus metināšanas elektrodi, gruntēšanas elektrodi, augstas efektivitātes dzelzs pulvera elektrodi, mitrumizturīgi elektrodi, zemūdens elektrodi, gravitācijas elektrodi utt.
Lai nodrošinātu drošu un iespējamu metināšanas konstrukcijas izmantošanu, metināšanas stieņu izvēle balstās uz metināmo materiālu ķīmiskā sastāva, mehānisko īpašību, plākšņu biezuma un savienojuma formas, metināmo materiālu īpašību visaptverošu pārbaudi. metināšanas konstrukciju, sprieguma stāvokli, konstrukcijas izmantošanas nosacījumu prasības metinājuma veiktspējai, metināšanas konstrukcijas nosacījumiem, tehniskajiem un ekonomiskajiem ieguvumiem u.c., metināšanas stieņus izvēlas mērķtiecīgi. Ja nepieciešams, veic metināmības pārbaudi.
① Ņemot vērā metinātā metāla mehāniskās īpašības un ķīmisko sastāvu Parastajam konstrukciju tēraudam parasti ir nepieciešama metinātā metāla un parastā metāla izturība, un metināšanas stieņa stiepes izturība ir vienāda ar parastā metāla stiepes izturību vai nedaudz augstāka par to. atlasīts. Leģētajam konstrukciju tēraudam dažreiz sakausējuma sastāvam ir jābūt tādam pašam vai tuvu parastajam metālam. Nelabvēlīgos apstākļos ar lielu metināšanas konstrukcijas stingrību, lielu savienojumu spriegumu un vieglu metinājuma plaisāšanu jāņem vērā metināšanas stieņa stiprība, kas ir zemāka par parasto metālu. Ja oglekļa, sēra, fosfora un citu elementu saturs parastajā metālā ir pārāk augsts, metinātajā šuvē ir viegli veidoties plaisas, un jāizvēlas sārmaini zema ūdeņraža elektrodi ar labu izturību pret plaisām.
② Ņemot vērā metināšanas komponentu ekspluatācijas veiktspēju un darba apstākļus, papildus izturības prasību izpildei šuvēm, kas nes slodzi un trieciena slodzi, galvenokārt jānodrošina, ka metinātajam metālam ir augsta triecienizturība un plastiskums, kā arī zema ūdeņraža elektrodi ar augstu plastiskumu un stingrību. var izvēlēties indeksus. Metinātām šuvēm, kas pakļautas korozīvām vidēm, nerūsējošā tērauda elektrodus vai citus korozijizturīgus elektrodus izvēlas atbilstoši vides īpašībām un korozijas īpašībām. Metinātām šuvēm, kas strādā augstā temperatūrā, zemā temperatūrā, nodilumizturīgos vai citos īpašos apstākļos, jāizvēlas atbilstošs karstumizturīgs tērauds, zemas temperatūras tērauds, virskārtas vai citi speciāla pielietojuma elektrodi.
③ Ņemot vērā metināšanas struktūras īpašības un sprieguma apstākļus, bieziem un lieliem šuvēm ar sarežģītu struktūru un lielu stingrību, jo metināšanas procesā rodas liels iekšējais spriegums, metināšanas šuvi ir viegli saplaisāt, tāpēc sārmains zema ūdeņraža elektrods jāizvēlas laba plaisu izturība. Metinātām šuvēm ar nelielu spriegumu un grūti tīrāmām metināšanas daļām jāizvēlas skābes elektrodi, kas nav jutīgi pret rūsu, oksīda ādu un eļļas traipiem. Metināšanas stieņi, kas piemēroti visu pozīciju metināšanai, jāizvēlas tādiem šuvēm, kurus apstākļu dēļ nevar apgriezt.
④ Ņemot vērā būvniecības apstākļus un ekonomiskos ieguvumus, skābes elektrodi ar labu apstrādājamību ir jāizvēlas ar nosacījumu, ka tiek ievērotas produkta veiktspējas prasības. Skābes elektrodu vai zemu putekļu elektrodu izmanto šauros vai sliktas ventilācijas apstākļos. Konstrukcijām ar lielu metināšanas slodzi pēc iespējas jāizmanto efektīvi metināšanas stieņi, piemēram, dzelzs pulvermetināšanas stieņi, efektīvi gravitācijas metināšanas stieņi utt. lai uzlabotu metināšanas produktivitāti, izmanto metināšanas stieņus.
① Oglekļa tērauds un mazleģētais tērauds (vai mazleģētais tērauds un mazleģēts augstas stiprības tērauds) ar dažādiem stiprības līmeņiem parasti prasa, lai metinātā metāla vai savienojuma stiprība nebūtu zemāka par divu veidu minimālo stiprību. metināts metāls. Izvēlētā elektroda nogulsnētā metāla stiprībai jānodrošina, lai metinājuma un savienojuma stiprība nebūtu zemāka par parastā metāla ar zemāku stiprību. Tajā pašā laikā metinātā metāla plastiskums un triecienizturība nedrīkst būt zemāka par parastā metāla ar lielāku izturību un sliktāku plastiskumu. Tāpēc metināšanas stieni var izvēlēties atbilstoši tēraudam ar zemāku stiprības līmeni. Tomēr, lai novērstu metināšanas plaisas, metināšanas procesu nosaka atbilstoši tērauda kategorijām ar augstu izturību un sliktu metināmību, tostarp metināšanas specifikāciju, priekšsildīšanas temperatūru un pēcmetināšanas termisko apstrādi.
② Metināšanas stieņi mazleģētam tēraudam un austenīta nerūsējošajam tēraudam jāizvēlas atbilstoši nogulsnētā metāla ķīmiskā sastāva ierobežotajai vērtībai. Parasti ir jāizvēlas Cr25-Ni13 austenīta tērauda metināšanas stieņi ar augstu hroma un niķeļa saturu un labu plastiskumu un izturību pret plaisām, lai izvairītos no plaisām, ko izraisa trauslā sacietēšanas struktūra. Tomēr metināšanas process un specifikācijas jānosaka atbilstoši nerūsējošajam tēraudam ar sliktu metināmību.
③ Nerūsējošā kompozītmateriālu plāksnes pamatslāņa, apšuvuma slāņa un pārejas slāņa metināšanai jāizvēlas trīs veidu elektrodi ar dažādām īpašībām. Pamatkārtas metināšanai (oglekļa tērauds vai mazleģētais tērauds) izvēlas atbilstošas stiprības pakāpes konstrukciju tērauda elektrodus; Apšuvuma slānim jābūt tiešā saskarē ar korozīvu vidi, un jāizvēlas austenīta nerūsējošā tērauda elektrods ar atbilstošu sastāvu. Galvenais ir pārejas slāņa (ti, saskarnes starp kompozītmateriālu slāni un pamatslāni) metināšana. Jāņem vērā pamatmateriāla atšķaidīšanas efekts. Jāizvēlas Cr25-Ni13 austenīta tērauda elektrods ar augstu hroma un niķeļa saturu, labu plastiskumu un izturību pret plaisām.
Uzmanību
1. Hroma nerūsējošajam tēraudam ir noteikta izturība pret koroziju (oksidējošā skābe, organiskā skābe, kavitācija), karstumizturība un nodilumizturība. To parasti izmanto spēkstacijām, ķīmiskajai rūpniecībai, naftas un citām iekārtām un materiāliem. Hroma nerūsējošajam tēraudam ir slikta metināmība, tāpēc uzmanība jāpievērš metināšanas procesam, termiskās apstrādes apstākļiem un atbilstošu metināšanas elektrodu izvēlei.
2. Hroma 13 nerūsējošajam tēraudam pēc metināšanas ir augsta rūdāmība, un to ir viegli saplaisāt. Ja metināšanai tiek izmantoti tāda paša veida hroma nerūsējošā tērauda elektrodi (G202, G207), pēc metināšanas jāveic priekšsildīšana virs 300 grādiem un lēna dzesēšanas apstrāde aptuveni 700 grādos. Ja metinājumu nevar pakļaut pēcmetināšanas termiskai apstrādei, izmanto hroma niķeļa nerūsējošā tērauda elektrodu.
3. Lai uzlabotu hroma 17 nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju un metināmību, tiek pievienoti atbilstoši stabilitātes elementi, piemēram, Ti, Nb un Mo. Hroma 17 nerūsējošā tērauda metināmība ir labāka nekā hroma 13 nerūsējošā tērauda metināmība. Ja tiek izmantoti tāda paša veida hroma nerūsējošā tērauda elektrodi (G302, G307), jāveic priekšsildīšana virs 200 grādiem un rūdīšana pēc metināšanas aptuveni 800 grādos. Ja metinājumu nevar termiski apstrādāt, jāizvēlas hroma niķeļa nerūsējošā tērauda elektrods.
4. Hroma niķeļa nerūsējošā tērauda elektrodam ir laba izturība pret koroziju un oksidācijas izturība, un to plaši izmanto ķīmiskajā, mēslošanas līdzekļu, naftas un medicīnas iekārtu ražošanā.
5. Kad Cr Ni nerūsējošais tērauds tiek metināts, karbīdi tiek nogulsnēti ar atkārtotu karsēšanu, kas samazina izturību pret koroziju un mehāniskās īpašības.
6. Metināšanas stieni lietošanas laikā jātur sausā veidā, titāna kalcija tipu žāvē 150 grādos 1 stundu, bet zema ūdeņraža tipa tipu žāvē 200-250 grādos 1 stundu (atkārtota žāvēšana nav pieļaujama , pretējā gadījumā pārklājums ir viegli plaisāt un pārslās), lai metināšanas stieņa pārklājums nepieliptu eļļai un citiem netīrumiem, lai nepalielinātu oglekļa saturu metinātajā šuvē un neietekmētu metinājuma kvalitāti.
7. Lai novērstu starpkristālu koroziju karsēšanas dēļ, metināšanas strāvai nevajadzētu būt pārāk lielai, apmēram par 20 procentiem mazākai nekā oglekļa tērauda elektroda strāvai, lokam nevajadzētu būt pārāk garam, un starpslānim jābūt ātri atdzesētam, tāpēc labāk ir sašaurināt metinājuma lodītes.
8. Hroma niķeļa nerūsējošā tērauda pārklājums ietver titāna kalcija tipu un zemu ūdeņraža tipu. Titāna kalcija tipu var izmantot maiņstrāvas un līdzstrāvas metināšanai, taču iekļūšana maiņstrāvas metināšanas laikā ir sekla, un tas ir viegli nosarkt, tāpēc pēc iespējas jāizmanto līdzstrāvas barošanas avots. Diametrs 4.0 un mazāks var tikt izmantots visiem pozicionālajiem metinājumiem, un 5.0 un lielāku diametru var izmantot plakanmetināšanai un plakanai metināšanai.