Сварочные электроды и интегральный показатель их качества.

Общие сведения о технологии ручной дуговой сварки покрытым металлическим электродом.

При электрической дуговой сварке для местного расплавления свариваемых кромок используют сварочную дугу – устойчивый электрический дуговой разряд. Русский физик В.В.Петров в 1802 году открыл явление электрической (вольтовой) дуги и указал на возможность использования её для расплавления металлов. Русский инженер Н.Г.Славянов в 1888 году предложил способ электродуговой сварки металлическим (плавящимся) электродом. Им предложено использовать для защиты и металлургической обработки расплавленного металла специальные флюсы (дробленое стекло). В 1907 году шведский инженер О.Кьельберг предложил для дуговой сварки по способу Н.Г.Славянова электрод с нанесенным на его поверхность покрытием из различных веществ для стабилизации сварочной дуги и защиты расплавленного металла. В настоящее время для РДС используют электроды диаметром от 1,6 до 12,0 мм длиной от 150 до 450 мм (в зависимости от диаметра электродного стержня и химического состава металла). Электродный стержень имеет оголенный участок длиной 20-30 мм для подвода сварочного тока. На остальную часть его нанесено специальное покрытие. Торец покрытого участка электродного стержня очищен от покрытия для обеспечения возбуждения сварочной дуги касанием изделия в начале процесса сварки. Покрытие предназначено для повышения устойчивости горения дуги, образования комбинированной газошлаковой зоны сварки и металлургической обработки расплавленного металла.

Ручная дуговая сварка покрытыми металлическими электродами – один из распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкций, при их монтаже и ремонте. Широкое применение РДС обусловлено возможностью выполнения сварки во всех пространственных положениях, в труднодоступных местах, мобильностью и относительной простотой применяемого оборудования и приспособлений. Сварку можно выполнять и в стационарных (цеховых) условиях, и на открытых площадках (при монтаже, ремонте). Сваривают стали всех групп и классов, цветные металлы и различные сплавы. РДС рационально применять для выполнения сборки узлов и конструкций под сварку на прихватках, при ремонте сварных швов (исправлении дефектов и дефектных участков), получаемых другими способами сварки.

 

Работа 1.

Оценка качества металлических электродов для ручной дуговой

Сварки по интегральному показателю качества.

 

Цель работы:

1. Ознакомиться с технологией производства сварочных электродов.

2. Освоить методику оценки качества электродной продукции по интегральному показателю качества.

3. Освоить методику обработки результатов прямых многократных измерений.

 

Сварочные электроды и интегральный показатель их качества.

Технология ручной дуговой сварки с использованием покрытых металлических электродов является универсальным процессом производства, ремонта и поверхностного упрочнения деталей, узлов и конструкций широкой номенклатуры. Стабильность качества сварочных электродов является одним из определяющих факторов эффективности данной технологии.

Одним из важнейших параметров электрода является характеристика разнотолщинности его покрытия (далее – разнотолщинность). В соответствии с ГОСТ 9466-75 п.5.3. разность толщины покрытия е определяют в трех местах электрода, смещенных относительно друг друга на 50-100 м по длине и на 120⁰±15⁰ по окружности. Измерения на каждом из трех участков электрода производят микрометром с погрешностью 0,01 мм в соответствии со схемой рис.1.

S₂ e =S₁-S₂

 

 

S₁

 

Рис.1. Схема замера разнотолщинности.

При выполнении работы по освоению методики обработки результатов прямых многократных измерений преподаватель может предложить студентам массив измерений разнотолщинности покрытия, полученных в исследовательских лабораториях.

Разнотолщинность зависит от многих параметров технологического процесса изготовления сварочных электродов (гранулометрический и химический состав компонентов покрытия, качество жидкого стекла, состояние и качество настройки технологического оборудования, соблюдение оператором требований технологии по каждому переделу и др.). Это позволяет использовать этот показатель в качестве параметра для интегральной оценки состояния производства сварочных электродов.

Предложенный интегральный показатель качества электродов определяют из следующего выражения [1].

, (1)

где е _max и е _min -максимальная и минимальная величина разнотолщинности соответственно (в пределах одного электрода), n-количество электродов в выборке.

На основе анализа результатов исследований данного показателя для статически правомерных партий и выборок электродов установлено, что

· значениям ∆ е _ср£0,045 соответствует высокому уровню технологического процесса и организации труда, обеспечивающему высокое качество электродной продукции;

· значение ∆ е _ср от 0,05 до 0,075 свидетельствует о разладке одной – двух операций технологического процесса изготовления электродов (например, недостаточное количество перемешивания сухой шихты с жидким стеклом, неправильное соотношение массы сухой шихты и жидкого стекла и др.);

· значение ∆ е _ср³0,08 указывает на существенную нестабильность или значительную разладку нескольких операций, что приводит к образованию неоднородностей в обмазочной массе и неупорядоченному их распределению в общем объеме массы для покрытия электродов.