Покрытия электродов: Виды покрытий электродов | Сварочные материалы и оборудование

alexxlab | 13.06.2023 | 0 | Разное

Покрытие электродов: основное, рутиловое, кислое, целлюлозное

Содержание:

1. Назначение покрытия
2. Размеры покрытия
3. Виды покрытия
4. Интересное видео

Электрод, предназначенный для соединения отдельных деталей, в большинстве случаев, представляет собой стержень из металла, который снаружи защищен специальным покрытием. Оно также известно под названием обмазка.

Покрытие электродов осуществляет функцию преграды между зоной сварки и воздухом, что исключает возникновение окислительного процесса. Обмазка применяется для электродов, предназначенных для соединения изделий из различных материалов, но имеет некоторые различия в зависимости от типов этих расходных элементов.

Назначение покрытия

Все виды электродов делятся на неметаллические, к которым относятся графитовые и угольные, и металлические. В свою очередь электроды, изготовленные из металла, разделяются на неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящимся электродам покрытие не требуется, зато плавящиеся элементы нуждаются в защите. Эту функцию осуществляет специальная обмазка металлического внутреннего стержня, состоящая из нескольких компонентов.

Электроды с покрытием способствую образованию прочного, качественного шва без трещин и пор. Во время сварочного процесса образует оболочка из шлака, которая осуществляет защиту от негативного внешнего влияния. Она увеличивает время остывания соединения, благодаря чему из шва успевают выходить все посторонние включения, снижающие его качество.

Сварка покрытыми электродами обеспечивает стабильность горения дуги и простоту ее зажигания. Благодаря содержанию в обмазке ферросплавов из сварочной ванны происходит удаление кислорода – главного виновника образования пор в месте соединения.

Покрытие позволяет формировать облачко, состоящее из угарного и других газов. Оно осуществляет предохранение от окисления атмосферным воздухом. Насыщение расплава легирующими элементами улучшает качество соединения. Следствием удаления из расплава кислорода является процесс раскисления, что обеспечивается находящимися в обмазке таких веществ, как алюминий, титан, молибден, хром, марганец, графит. Эти компоненты более активно, чем кислород взаимодействуют с кислородом, связывая его.

Для придания соединению пластичности в обмазку добавляют бентонит и каолин. Для некоторых видов электродов в обмазку добавляют железный порошок, чтобы увеличить коэффициент наплавки.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами обеспечивает получение надежного и долговечного соединения металлических изделий.

Размеры покрытия

При осуществлении различных сварочных работ большую роль играет правильный выбор электродов. Чем большую толщину имеет свариваемое изделие, тем большим диаметром должен обладать электрод. В зависимости от этого выставляется величина тока на оборудовании.

Дуговая сварка покрытыми электродами требует грамотный выбор этих расходных элементов. При выборе электродов следует подвергать анализу величину размеров покрытия на нем. Каждое значение диаметра требует конкретную толщину покрытия. Обмазка наносится на определенной длине стержня.

Градация этого габарита, определенная в ГОСТе 9466-75, начинается с тонких, и заканчивается особо толстыми. Между ними находятся средние и толстые. Покрытия, имеющие статус тонких, обозначаются как «М», средние как «С». Толстые имеют обозначение «Д», а особо толстые носят обозначение «Г».
Эти буквы являются частью общего обозначения электродов с покрытием.

Для электродов, считающихся наиболее качественными, толщина обмазки находится в диапазоне от 0,5 до 2,5 миллиметров. У электродов с маленьким диаметром этот размер не превышает 0,3 миллиметра. Масса покрытия составляет примерно половину от значения общего веса расходного элемента.

Обмазкой, представляющей собой твердое пористое вещество, покрывают практически весь стержень, за исключением небольшого участка на его краю, размером приблизительно 20-30 миллиметров. Этот участок оставляют для того, чтобы поместить электрод в специальный держатель для его фиксации, что приводит к удобству работы с ним.

Виды покрытия

Виды покрытия электродов разделяются на некоторое количество групп, каждая из которых имеет свое обозначение. Типы покрытия электродов разделяются на:

• основное, обозначаемое как «Б», белого или бежевого цвета;
• кислое, обозначаемое «А», серого цвета;
• целлюлозное, имеющее обозначение «Ц», светло-серое с коричневатым оттенком;
• рутиловое, имеющее обозначение «Р», различных цветов, таких как серый, синий, зеленый, красноватый.

Также существуют покрытия смешанного типа, что отражается в их обозначении. Так, например, сочетание букв РЦ следует расшифровывать как рутилово-целлюлозное, а «РА» соответственно как рутилово-кислое. Буква «П» – обозначение других видов покрытий. Такая градация определяется наличием химических элементов, входящих в состав покрытия. Выбор покрытия следует осуществлять в зависимости от металлов, подвергаемых соединению.

Основное

Основное покрытие электродов содержит в основной массе карбонаты кальция и магния. Для того, чтобы произошло разбавление шлаковой корки в обмазку добавляют особый элемент в виде плавикового шпата. Это несколько ухудшает возможность работы при использовании переменного тока, поэтому электроды с основным покрытием рекомендуется использовать при работе с током постоянной величины.

Отличие этого вида покрытия состоит в том, что в образующейся газовой среде отсутствует водород, который может привести к образованию трещин холодного вида. Шов при использовании электродов с основным покрытием получается повышенной пластичности.

Большим преимуществом является возможность выполнения сварки при всех положениях, однако, следует учитывать, что шов вследствие значительной вязкости будет несколько выпуклым и не совсем эстетичным.

Кислое

Электроды с кислым покрытием обладают обмазкой, содержащей железную и марганцевую руды. Это способствует выделению на место сварки значительного количества кислорода. Результатом является повышение температуры и одновременно снижение поверхностного натяжения, что придает ему текучесть.

Увеличивается скорость сварочного процесса, но возникает опасность возникновения подрезов. Кислые электроды несут с собой некоторую опасность, поскольку в их покрытии содержатся оксиды марганца, обладающие токсичностью. Существуют марки электродов с кислым покрытием, однако более предпочтительными являются электроды с рутилово-кислым покрытием.

Целлюлозное

Соответственно названию основной элемент этого вида покрытия – целлюлоза. Также туда входят органические вещества в виде смол. Особенностью является то, что при сгорании в сварной дуге образуется значительное количество защитного газа. При этом шлака, наоборот, образуется мало.

Электроды с целлюлозным покрытием имеют некоторый недостаток, заключающийся в том, что при сварке появляются раскаленные брызги металла. Кроме того, металл шва имеет низкую пластичность. Это обусловлено наличием немалого количества водорода, выделяющегося при горении органических веществ.

Существующие марки электродов с целлюлозным покрытием характерны высокой скоростью осуществления сварочного процесса. К их достоинствам является возможность сварки во всех положениях, даже такому, при котором движение электрода происходит сверху вниз, что не под силу большинству электродов. Недостатками являются большое разбрызгивание горячего металла, образование подрезов на кромках, грубая поверхность получаемого шва.

Рутиловое

Такое покрытие содержит такой элемент, как природный концентрат рутил. Добавками являются полевой шпат, магнезит. Двуокись титана гарантирует легкое разжигание дуги. Брызг образуется немного.

Электроды обладают хорошими технологическими характеристиками. Вредность работы с ними менее, чем с другими электродами. Еще одно достоинство состоит в том, что зажигание дуги может происходить без непосредственного контакта электрода с поверхностью детали, поскольку пленка, образуемая в кратере, играет роль проводника. Особое значение это имеет, когда сваривание осуществляется короткими стежками.

Электродами можно осуществлять соединение даже загрунтованных поверхностей и шов при этом не будет уступать по прочности и надежности. Дуга обладает стабильностью, имеется возможность использования любого вида тока. Практически отсутствуют брызги раскаленного металла. Шов получается свободным от пор.

Интересное видео

Выбор электродов по типу покрытия

---

Уточнить поиск

Выбор электродов по типу покрытия

Сварочный электрод представляет собой стержень, изготовленный из металла, или другого электропроводного материала. Выполняет он функцию подачи тока к аппарату для сварки.

Чтобы использование этой детали было безопасным, – электроды надёжно изолируются. Таким образом, выполняется защита сварочной дуги, что, в свою очередь, обеспечивает качество шву.  Изоляционное покрытие различают по типам. Из наиболее распространённых, выделяют следующие: 

Основное

Имеет значение «Б». Его составляющими компонентами служат карбонат кальция и магния. Эти элементы содержатся в мраморе, доломите и магнезите. Для разбавления шлака, к указанным минералам производители добавляют пластиковый шпагат, в таблице Менделеева обозначенный как CaF2. Именно поэтому, данное покрытие ещё называют фтористо-кальциевым.

Характеристики:

• Обеспечение газозащитной среды (СО и СО2), образующейся в процессе сварочных работ.
• Пониженное содержание водорода в составе, что делает швы прочными, и не допускает появления трещин.
• Образует минимум лишних примесей (фосфора и серы) в металле шва.
• При использовании электродов, рекомендуется вести работу на постоянном токе. Пластиковый шпагат, входящий в состав изоляции, работу с переменным током значительно ухудшает.

Рутиловое

Электроды с рутиловым покрытием предназначены для дуговой ручной сварки. В составе изоляции содержится двуокись титана, помогающая сделать швы качественными.

Характеристики:

• Используются с переменным и постоянным током.
• Сваривают металлы, на которые нанесена грунтовка в небольших количествах.
• Подходят для варки швов, расположенных в труднодоступных местах.
• Формируют шов с хорошим показателем ударной вязкости.
• Обеспечивает стойкость и усталостную прочность швам.
• Обладает низким коэффициентом разбрызгивания.
• Электрод можно повторно использовать.
• Практически безопасно для здоровья.

Рутил-целлюлозное

Электроды с таким покрытием предназначены для сваривания низкоуглеродистых сталей разного типа. Содержат в составе рутил, целлюлозу, титановый концентрат, марганцевую руду, тальк, силикаты, гематит.

Характеристики:

• Позволяют проводить сварку во всех положениях.
• Обеспечивают хорошую газозащиту.
• Позволяют сократить продолжительность сварочных работ.
• Шов, созданный с помощью этих электродов, не зашлаковывается, не пористый.
• Обладает высокой проплавляющей способностью.

Рутил-карбонатное

Содержат в составе смесь карбоната и рутила. Предназначены для сварки в любых пространственных позициях. Работают как с постоянным, так и переменным током прямой и обратной полярности.

Характеристики:

• Обеспечивают лёгкое отделение шлакового слоя от сварочного шва.
• Сводят к минимуму разбрызгивание.
• Обладают высокими показателями ударной вязкости.

Специальное

Электроды, имеющие специальное покрытие, предназначены для проведения сварочных работ в максимально сложных условиях. Такую изоляцию называют гидрофобной. В её состав входит жидкое стекло и гидрофобные полимеры (смолы, лаки).

Характеристики:

• Позволяют выполнять работы под водой.
• Обладают жаропрочностью, холодостойкостью, устойчивостью к коррозии.

Типы покрытий сварочных электродов

Бесплатный номер: 877-841-1837

24 ноября 2022 г.

Покрытие сварочного электрода

Поверх покрытия электрода наносится относительно качественное покрытие толщиной от 1 до 3 мм. Это ограничивает технику трудоемким ручным методом. Электрод может образовывать катушку из оголенной проволоки, если флюсовое покрытие находится внутри длинной трубки.

Затем процесс дуговой сварки в среде защитного газа можно автоматизировать и сделать непрерывным. Легкое покрытие, также известное как ионизирующее покрытие, в основном используется для повышения стабильности дуги. Используются только электроды с прямым стержнем, поскольку покрытие электрода хрупкое.

Назначение покрытий электродов

• Для ионизации пути дуги для обеспечения особых соединений, которые могут повысить стабильность дуги
• Чтобы расплавленный металл не поглощал кислород, водород и азот, создайте защитную газовую атмосферу.
• Шлак, покрывающий горячий металл в качестве защиты
• Предоставить флюс, помогающий очистить расплавленные металлы от оксидов и других примесей.
• Когда покрытие выгорает медленнее, чем сердцевина, уменьшается количество брызг сварочного металла.
• Обеспечивает раскислитель.
• Во избежание затвердевания уменьшите скорость охлаждения сварного шва (из-за слоя шлака).
• Поскольку покрытия обычно действуют как электрические изоляторы, они ограничивают использование электродов в узких канавках и т. д.

Подробнее:   Как подготовить металл к сварке

Типы покрытий сварочных электродов

Ниже описаны четыре основных типа покрытий сварочных электродов, используемых в промышленности. Это

• Рутиловое покрытие
• Первичное покрытие или покрытие с низким h3
• Целлюлозное покрытие
• Покрытие из оксида железа

1. Рутиловое покрытие

Наиболее подходящими качествами для этого применения являются электроды рутилового типа, которые обладают превосходной стабильностью дуги и переносом металла в виде крошечных капель, что обычно приводит к меньшему разбрызгиванию и меньшему выделению дыма, чем первичные электроды. . Кроме того, они обладают отличными смачивающими свойствами и легко перезапускаются из холодного состояния.

Однако этот шлак своим составом влияет на количество остаточных элементов в наплавленном металле. Компоненты, которые с точки зрения максимизации механических качеств часто нежелательны. А это

1. КИСЛОРОД
2. ТИТАН
3. НИОБИЙ И ВАНАДИЙ
4. ДИФФУЗИОННЫЙ ВОДОРОД

Подробнее:  Разница между сваркой MIG и TIG

2. Основное покрытие или покрытие с низким h3

Флюорит и карбонаты кальция составляют основное покрытие электрода. С покрытием 9Сварочные электроды 0007 должны соответствовать механическим требованиям стали, предназначенной для соединения (прочность при растяжении, ударная вязкость, CTOD, ползучесть и т. д.). Вы можете получить желаемые свойства на растяжение в наплавленном металле с помощью различных аналитических комбинаций, но решения, которые удовлетворяют свойствам на растяжение и ударной вязкости, встречаются реже.

Кроме того, электрод должен поддерживать максимально важный химический баланс, чтобы соответствовать различным критериям, несмотря на различия в каждой промышленной продукции и в широком диапазоне сварочных ситуаций (термических циклов). И последнее, но не менее важное: необходимо создать первичный электрод с наименьшим количеством диффундирующего водорода в наплавленном металле, чтобы свести к минимуму или даже исключить предварительный и последующий нагрев, избегая при этом любой возможности холодного растрескивания.

3. Целлюлозное покрытие

Органические соединения на основе целлюлозы составляют целлюлозное покрытие электрода. Покрытия электродов из рутила и целлюлозы одинаковые — меньше двуокиси титана (Tio2). Когда целлюлозный материал горит, образуются водород и окись углерода, а пары представляют собой жидкую линию защиты.

Целлюлозное покрытие проникает глубже, чем рутиловое, по сравнению с изделиями той же толщины. Существует риск водородного охрупчивания основного металла из-за высокой скорости выделения газообразного водорода.

Подробнее:   Все, что вам нужно знать о холодной сварке

4. Покрытие из оксида железа

Электрод с покрытием из оксида железа улучшает характеристики дуги и внешний вид валика, а также способствует ускорению наплавки металла и скорости движения дуги. . При использовании электрода с целлюлозным покрытием во время сварки выделяется меньше газообразного водорода. Он имеет отличное проникновение в сварной шов и низкое проникновение, а также.

---

Оставить комментарий

---

Также в новостях

Плоские, горизонтальные, вертикальные и потолочные положения сварки

14 марта 2023 г.

Продолжить чтение

Различные типы зажимов и их использование

09 марта 2023 г.

Продолжить чтение

Что такое сварка встык и виды стыковых соединений

05 марта 2023 г.

Продолжить чтение

Покрытие электродов батареи | Delta ModTech

С увеличением продаж электромобилей и использованием портативных электронных устройств производство аккумуляторов переживает бум. Сейсмический сдвиг порождает новые инновационные подходы к улучшению характеристик аккумуляторов и предоставляет прекрасную возможность для перерабатывающей промышленности помочь улучшить покрытие электродов аккумуляторов.

По данным исследовательской компании Reports and Data, прогнозируется, что мировой рынок аккумуляторов вырастет со 119 миллиардов долларов в 2020 году до 328 миллиардов долларов в 2028 году.

Использование аккумуляторов в таких продуктах, как электромобили и носимые устройства, продолжает расширять границы инноваций, но, вероятно, будет соответствовать следующим критериям:

1. Уменьшить размеры батарей
2. Увеличьте мощность батарей
3. Сделайте аккумуляторы более безопасными
4. Комбинация 1-3

Конвертерная промышленность может влиять на инновации, особенно в области покрытия электродов аккумуляторов. В общих чертах, чем выше качество покрытия на этих электродах, тем выше качество батареи. (Мы немного разберем, что определяет качество.)

Это прекрасная возможность, но также и огромная проблема, так как уменьшающийся размер батарей требует более тонких слоев покрытия, которые должны быть такими же точными, как и точно соответствуют своим более толстым аналогам.

Что касается процесса нанесения покрытия, то точность — это способность наносить покрытие заданной толщины от одного нанесения покрытия к другому. С другой стороны, точность заключается в непрерывном производстве покрытия заданной толщины на протяжении всего цикла нанесения покрытия.

Давайте подробнее рассмотрим роль покрытия в производстве аккумуляторов.

Технологии могут измениться, но методология останется прежней

Большинство современных суспензий для аккумуляторных электродов состоят из углерода, графита и связующего вещества, нанесенного тонким слоем на токосъемник (как правило, с катодом используется алюминиевая фольга, а с анодом — медная фольга).

Затем эти тонкие пленки наслаиваются друг на друга с разделителем между ними. Пленки можно складывать стопкой прямоугольной формы или наматывать вместе (см. рисунок). Токосъемники на краях или концах этих пленок соединяются друг с другом язычками в процессе сварки, что позволяет соединять вместе одинаковые электроды.

Пример пленки, намотанной вместе в батарее.

Эта методология, скорее всего, не изменится с появлением новых аккумуляторных технологий, независимо от того, какие новые материалы используются в жидком навозе. Таким образом, необходимость улучшить процесс нанесения покрытия и, в конечном счете, улучшить качество слоев имеет первостепенное значение.

Улучшение качества покрытия можно разделить на пять областей:

1. Разбавитель
2. Повышенная однородность
3. Уменьшение дефектов
4. Меньше отходов
5. Безопасность

Понимание двух методологий нанесения покрытий

Теперь, когда мы определили параметры качества, давайте подробнее рассмотрим две различные методики нанесения покрытий:

• Механический дозатор
• Объемное дозирование 

Механическое дозирование – это когда две механические поверхности создают зазор, равный желаемой толщине покрытия. Затем жидкость распределяется по подложке по мере прохождения через зазор. Чтобы изменить толщину, вам нужно механически отрегулировать расстояние между двумя роликами.

Три типа механических дозаторов включают:

Нож на валике

Рулон с запятой
Рулонное покрытие

Объемное дозирование – дозирование определенного объема жидкости на поверхность подложки. Вместо механического дозирования зазора у нас есть насос, который подает фиксированный объем, равный желаемой толщине покрытия. Вы просто регулируете насос, чтобы изменить толщину.

Одиночная объемная система с предварительным дозированием:

Щелевая матрица

Теперь давайте рассмотрим эффективность этих методологий по отношению к текущим и будущим требованиям к батареям, и какой из них является оптимальным.

Цель №1 в области качества: более тонкое покрытие

(Мокрая толщина — это толщина влажного материала при нанесении.) 

При сравнении методов нанесения покрытия щелевая головка обеспечивает наименьший минимум, достигая минимальной толщины во влажном состоянии всего 2 микрона.

Важно отметить, что в большинстве случаев при производстве аккумуляторов требуется минимальный уровень покрытия около 25 микрон, а это означает, что нанесение покрытия валиком может быть приемлемым. Однако, если мы будем следовать рыночным тенденциям, то для более тонкого покрытия потребуется меньшая минимальная толщина во влажном состоянии.

Следует отметить, что все методы допускают максимальную толщину полотна более 1,0 мм.

Цель № 2 в области качества: повышение однородности

Однородность — еще один важный фактор. Это измерение самой высокой точки изменения толщины материала в любой точке пленки. Чем ниже вариация, тем лучше.

Здесь играет роль точность, а поскольку материал предварительно дозирован по объему, шлицевая головка также лидирует в этой категории с однородностью поперечного полотна 2%. Он также может похвастаться равномерностью направления движения машины +/- 1%.

Сдвиг оказывает огромное влияние на однородность покрытия электрода, особенно если учесть, что состав шлама продолжает меняться и в смесь интегрируются различные материалы.

Сдвиг — это растирание или скольжение жидкости по самой себе.

Поскольку все суспензии аккумуляторов не являются настоящими ионными растворами, а представляют собой смесь углерода и графита, они будут иметь крошечные зубчатые материалы. Абразивность суспензии будет медленно изнашивать механические дозирующие поверхности устройства для нанесения покрытия.

При использовании щелевой головки суспензия распределяется непосредственно через щелевую головку на подложку, и у вас нет механического шлифовального действия. Проблема износа значительно снижается.

Цель №3 в области качества: уменьшение количества дефектов

Управление дефектами играет большую роль в снижении затрат, но это всегда было проблемой из-за шероховатости материалов покрытия. Например, если частица шлама застревает между валками, на покрытии могут остаться полосы или линии.

Важно отметить, что при использовании щелевой матрицы вы также находитесь дальше от валика, чем при других процессах — обычно в 2–5 раз больше толщины мокрого покрытия. Это значительно снижает вероятность появления полос или долговременных дефектов. Максимум, что вы получите с пазовой головкой, это точечный дефект.

Поскольку материалы хранятся в емкости подачи с щелевой головкой, есть и другие преимущества.

• Смеситель для питающего сосуда снижает вероятность агломерации.
• Свободное пространство в сосуде можно инертизировать путем закачки CO2, аргона или других газов.
• Материал может быть подвергнут вакуумной дегазации для удаления пузырьков воздуха.

Цель №4 в области качества: Меньше отходов

Постоянной проблемой покрытия с механическим дозированием является наличие отходов. Если у вас есть полный бункер для материала, но вы произвели необходимое количество материала, вы не можете остановиться. Вы должны покрыть его и использовать весь запас, хотите вы этого или нет.

Покрытие щелевого штампа дает явное преимущество:

Без отходов. Благодаря покрытию со щелевым штампом материалы находятся в закрытой системе, и вы можете остановить или запустить, когда захотите. Никакой уборки, и вы не выбрасываете неиспользованные материалы.

Без испарения. Поскольку материалы находятся в закрытой системе, испарение уменьшается, а вероятность того, что ваша смесь может смешаться с другими химическими веществами или частицами в воздухе, исключается.

Нет необходимости резать или чистить разъемы. Вам не нужно создавать сплошную пленку с щелевой головкой. Поскольку щелевая головка позволяет останавливать и запускать распределение материала — как в направлении машины, так и поперек полотна, — вы можете производить полосовое и накладное покрытие.

Это может быть полезно, если вы производите прямоугольные пленки, которые необходимо укладывать друг на друга. Вы избегаете затрат времени и средств на удаление засохшего шлама, чтобы обнажить выступы соединителя.

Цель № 5 в области качества: Безопасность

Хотя нет никаких гарантий, какие типы материалов будут использоваться в будущем, в настоящее время постоянно беспокоит контакт оператора с опасными материалами.