Производство электродов для ручной
дуговой сварки
В электродном производстве проволоку, поставляемую металлургической промышленностью, правят, разрезают по длинне на
прутки, и очищают от различных поверхностных загрязнений.
Стабильность покрытия должна обеспечиваться его достаточно
одинаковым количеством, на единице длинны электрода и
равномерностью состава в связи с тем, что покрытие представляет
собой смесь различных порошкообразных материалов, скрепленных
между собой и со стержнем склеивающим связующих. Необходимо
стремиться, чтобы замес покрытия в момент нанесения на стержень
был достаточно однородным, этого, видимо, можно достичь при
достаточной дисперсности тех порошков, которые будут
использованы в шихте, и усреднением состава как порошковой
шихты, так и замеса со связующим. Измельченности порошков
имеет значение и не только для возможности усреднения, выравнивания состава покрытия в каждом его объеме, но и
сказывается на кинетике шлакообразования, газовыделения и других важных характеристиках. Действительно: если газовая защита
создается, например, распадом карбонадов, нужна их значительная
удельная поверхность – отдельные частицы должны быть мелкими.
Температура плавления шлака должна быть не очень высокой, а
температура плавления его составляющих в поверхности может быть
более высокой. Относительно легкоплавким является шлак из смесей,
растворов, комплексных соединений и эвтектик, их образование
осуществляется легче и быстрее при контакте элементарных окислов
по значительной поверхности и малом объеме малой частицы, т.е.
опять при достаточно измельченных материалах.
Конечно, различные материалы, используемые в покрытиях, требуют и различного измельчения. Так, целесообразность наличия
более крупных частиц для некоторых ферросплавов отмечалась
ранее, можно указать и на технологические соображения, вытека-ющие из требований производства электродов: так, например,
большое количество мелкодисперсных фракций в ряде случаев
приводит к образованию трещин в электродных покрытиях в
процессе сушки и прокалки электродов. Из таких предпосылок
должны вырабатываться требования к наиболее целессообразным
размерам частицы различных материалов, используемых при
изготовлении конкретных составов электродных покрытий. При этом
следует стремиться к максимально допустимому по обеспечению
технологии изготовления электродов измельчению шлако- и газообра-
зующих составляющих и к ограничениям размеров частиц
ферросплавов и легирующих из соображений их полезного их
использования в шихте покрытий.
Однако при производственных методах измельчения материалов
обеспечить одинаковый размер огромного количества частиц не
удается (всегда получается комплекс частиц различного
гранулометрического состава). Повторяемость примерно одинаковых
частиц имеет вид кривой, близкой по форме к кривой распределения вероятностей, но с ограничением в области больших размеров частиц
(все крупные частицы раздроблены). Такое распределение может быть охарактеризовано просевом через сита.
Обычно применяемые размеры частиц материалов электродных
покрытий проверяются ситами с размерами по ГОСТу 3484-53 от
0,45 (т.е. 252 отверстия и 1 см при размере ячейки 0,45мм) до 007.
Порошкообразные измельченные материалы при принятой в нашей стране схеме электродного производства, получаются в
электродных цехах переработкой исходной продуктов, поступающих в основном в виде кусков того или иного размера. Правда, некоторые
материалы поступают в электродное производство уже в виде
порошков (например крахмал, сода) ии измельчения не требуют.
В качество связующих в электродном производстве являются
селикатные растворы – натриевые, реже калиевые жидкие стекла. Кроме того, в покрытиях они являются одновременно ионизаторами,
а также влияют на формирование состава шлака. В электродном
производстве в зависимости от метода нанесения покрытия на
стержни – окунанием или опрессовкой, жидкие стекла применяются различной плотности.
Жидкие стекла характеризуются модулем, плотностью,
вязскостью и клеющей способностью. На вязскость очень
значительно влияет температура жидкого стекла. Весьма важной
характеристикой жидкого стекла для оценки состава электродных
покрытий является величина сухого остатка.
Раствор жидкого стекла может химически взаимодействовать с ферросплавами – ферросицилием и ферромарганцем.
Нанесение массы покрытия на стержни осуществляется окунанием
или опрессовкой. В настоящее время нанесение покрытия окунанием
применяется при изготовлении мелких партий специальных
электродов (например, для твердых наплавок, сварки цветных металлов). Для электродов общего назначения, а также специальных, но применяемых достаточно широко, изготовляемых массовым
методом или большими партиями,покрытия наносят опрессовкой под
большим давлением.
Консистенция обмазочной массы для нанесения покрытия тем или
другим способом должна быть различной. Так, для нанесения
окунанием обмазочная масса должна иметь сметанообразную
консистенцию, которая может количественно оцениваться
различными технологическими пробами. На Ленинградском
Кировском заводе, например, разработана проба по диаметру
растекания мерного количества покрытия по горизонтальному стеклянному листу под собственным весом.
Для нанесения покрытий опрессовкой масса должна иметь консистенцию оконной замазки. Контроль за консистенцией
возможен продавливанием прессом с постоянной скоростью
определенного объема обмазочной массы через калибровое
отверстие. В современные высокопроизводительные электрообмазочные агрегаты масса обычно вводится в виде
брикетов, форма которых обеспечивает быструю загрузку цилиндра
пресса.
Основные показатели качества нанесения покрытия –
равномерность его расположения по длине, количество (толщина)
покрытия, концентричность расположения относительно стержня –
определяются и качеством обмазочной массы, и режимом нанесе-
ния покрытия. При нанесении окунанием, в этом отношении важны
вертикальность извлечения стержня из обмазочной массы, постоян-
ство скорости извлечения и равномерность массы, поддерживаемая периодическим ее перемешиванием. Важно также, чтобы покрытие
не стекало по стержню во время сушки. При нанесении покрытия
опрессовкой эти хпарктеристики достигаются при правильной
конструкции обмазочной головки пресса точным расположением
каналов, направляющих стержни, и фильеры, ограничивающей
размер покрытия. Наилучшие условия для получения покрытия,
расположенного концентрично стержню, достигаются при соосном движении в электрообмазочном агрегате и стержней,и обмазочной
массы, выдавливаемой прессом. В связи с большими трудностями создания такой конструкции прессов обычно канал для подачи
массы в обмазочную головку изменяет ее приближение с
максимальным приближением к касательной по отношению к
подаваемым в головку стержня. Высокие давления при этом
придают такую плотность покрытию в момент выхода электрода из
пресса, что перетекание массы при сушке исключается и сушка
происходит в горизонтальном положении. В процессе сушки и прокалки диаметр электрода с покрытием несколько увеличивается –
покрытие распухает. Так, для покрытий типа УОНИ-13/45 диаметр
электрода увеличивается при сушке на 0,1-0,2 мм. по сравнению
с его диаметром в момент его выхода их пресса. Сушка и прокалка
электродов должны удалить воду из покрытия. При этом следует
учитывать это воды в покрытии много.
Сушка может быть естественная, т.е. при комнатной температуре,
и ускоренная, в различных печах.
При прокалке осуществляется дальнейшее удаление влаги и
иногда кристаллизационной воды. Температура прокалка ограничивается как отдельными составляющими покрытия, например
при наличии в покрытии органических соединений – температурой их
распада, так и отсутствием откалыванием покрытия от стержня
вследствии различия уоэффициента их теплового расширения. Например, покрытия типа УОНИ-13/45 на стержняи из
низкоуглеродистой или низколегированной проволоки нельзя прокалывать при температуре выше 500-525`C.
Join Us On Telegram @rubyskynews
Apply any time of year for Internships/ Scholarships
