Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б
Изложены и проанализированы результаты исследований свойств электродных обмазочных масс, покрытий и электродов рутил-основного вида, предназначенных для сварки высоколегированных Cr-Ni сталей в зависимости от состава литийсодержащего жидкого стекла. Показано, что использование Li–Na–K жидкого стекла...
Gespeichert in:
| Datum: | 2017 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Schriftenreihe: | Автоматическая сварка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147902 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б / К.А. Ющенко, А.В. Булат, Н.В. Скорина, А.Е. Марченко, В.И. Самойленко, Н.Ю. Каховский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 5-13. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-147902 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1479022025-02-09T14:44:02Z Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б Effect of binder type on manufacturability and properties of E-08Kh20N9G2B type coated electrodes Вплив виду зв’язувального на технологічність виготовлення та властивості покритих електродів типу Э-08х20Н9Г2Б Ющенко, К.А. Булат, А.В. Скорина, Н.В. Марченко, А.Е. Самойленко, В.И. Каховский, Н.Ю. Научно-технический раздел Изложены и проанализированы результаты исследований свойств электродных обмазочных масс, покрытий и электродов рутил-основного вида, предназначенных для сварки высоколегированных Cr-Ni сталей в зависимости от состава литийсодержащего жидкого стекла. Показано, что использование Li–Na–K жидкого стекла для производства таких электродов позволяет существенно улучшить их санитарно-гигиенические свойства за счет снижения удельных выделений высокотоксичных соединений шестивалентного хрома. Одновременно использование Li–Na–K стекла приводит к значительному понижению гигросорбционной способности покрытия, при этом его прочность и стойкость против растрескивания при сварке не ухудшаются, а пластичность и ударная вязкость металла шва несколько улучшаются. Показатели технологичности в изготовлении и сварочно-технологические свойства сравниваемых электродов находятся на одном уровне. На основании результатов исследований модернизирован состав покрытия и технология изготовления электродов АН В-35. The results of investigations of the properties of electrode compounds, coatings and electrodes of rutile-basic type were set forth and analyzed. These electrodes are designed for welding of high-strength Cr–Ni steels depending on composition of lithium-containing liquid glass. It is shown that application of Li–Na–K liquid glass for manufacture of such electrodes allows significantly improving their hygiene and sanitary properties due to reduction of specific emissions of hexavalent chromium high-toxic compounds. Simultaneously, application of Li–Na–K glass results in significant decrease of hygrosorption capacity of the coating, at that its strength and crack resistance in welding do not deteriorate, and ductility and impact toughness of weld metal is somewhat improved. The workability indices and welding-technological characteristics of compared electrodes are at the same level. The results of the investigations allowed upgrading coating composition and production technology of ANV-35 electrodes. Викладені і проаналізовані результати досліджень властивостей електродних обмазувальних мас, покриттів і електродів рутил-основного виду, призначених для зварювання високолегованих Cr-Ni сталей залежно від складу літіймісткого рідкого скла. Показано, що використання Li-Na-K рідкого скла для виробництва таких електродів дозволяє істотно поліпшити їх санітарно-гігієнічні властивості за рахунок зниження питомих виділень високотоксичних з’єднань шестивалентного хрому. Одночасно використання Li-Na-K скла призводить до значного пониження гігросорбційної здатності покриття, при цьому його міцність і стійкість проти розтріскування при зварюванні не погіршуються, а пластичність і ударна в’язкість металу шва дещо покращуються. Показники технологічності у виготовленні та зварювально-технологічні властивості порівнюваних електродів знаходяться на одному рівні. На підставі результатів досліджень модернізовано склад покриття та технологію виготовлення електродів АНВ-35. 2017 Article Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б / К.А. Ющенко, А.В. Булат, Н.В. Скорина, А.Е. Марченко, В.И. Самойленко, Н.Ю. Каховский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 5-13. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.01.01 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147902 621.791.75.042 ru Автоматическая сварка application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Ющенко, К.А. Булат, А.В. Скорина, Н.В. Марченко, А.Е. Самойленко, В.И. Каховский, Н.Ю. Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б Автоматическая сварка |
| description |
Изложены и проанализированы результаты исследований свойств электродных обмазочных масс, покрытий и электродов рутил-основного вида, предназначенных для сварки высоколегированных Cr-Ni сталей в зависимости от состава литийсодержащего жидкого стекла. Показано, что использование Li–Na–K жидкого стекла для производства таких электродов позволяет существенно улучшить их санитарно-гигиенические свойства за счет снижения удельных выделений высокотоксичных соединений шестивалентного хрома. Одновременно использование Li–Na–K стекла приводит к значительному понижению гигросорбционной способности покрытия, при этом его прочность и стойкость против растрескивания при сварке не ухудшаются, а пластичность и ударная вязкость металла шва несколько улучшаются. Показатели технологичности в изготовлении и сварочно-технологические свойства сравниваемых электродов находятся на одном уровне. На основании результатов исследований модернизирован состав покрытия и технология изготовления электродов АН В-35. |
| format |
Article |
| author |
Ющенко, К.А. Булат, А.В. Скорина, Н.В. Марченко, А.Е. Самойленко, В.И. Каховский, Н.Ю. |
| author_facet |
Ющенко, К.А. Булат, А.В. Скорина, Н.В. Марченко, А.Е. Самойленко, В.И. Каховский, Н.Ю. |
| author_sort |
Ющенко, К.А. |
| title |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б |
| title_short |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б |
| title_full |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б |
| title_fullStr |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б |
| title_full_unstemmed |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б |
| title_sort |
влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа э-08х20н9г2б |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147902 |
| citation_txt |
Влияние вида связующего на технологичность изготовления и свойства покрытых электродов типа Э-08Х20Н9Г2Б / К.А. Ющенко, А.В. Булат, Н.В. Скорина, А.Е. Марченко, В.И. Самойленко, Н.Ю. Каховский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 5-13. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| series |
Автоматическая сварка |
| work_keys_str_mv |
AT ûŝenkoka vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT bulatav vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT skorinanv vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT marčenkoae vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT samojlenkovi vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT kahovskijnû vliânievidasvâzuûŝegonatehnologičnostʹizgotovleniâisvojstvapokrytyhélektrodovtipaé08h20n9g2b AT ûŝenkoka effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT bulatav effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT skorinanv effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT marčenkoae effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT samojlenkovi effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT kahovskijnû effectofbindertypeonmanufacturabilityandpropertiesofe08kh20n9g2btypecoatedelectrodes AT ûŝenkoka vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b AT bulatav vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b AT skorinanv vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b AT marčenkoae vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b AT samojlenkovi vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b AT kahovskijnû vplivviduzvâzuvalʹnogonatehnologíčnístʹvigotovlennâtavlastivostípokritihelektrodívtipué08h20n9g2b |
| first_indexed |
2025-11-26T23:46:46Z |
| last_indexed |
2025-11-26T23:46:46Z |
| _version_ |
1849898626433679360 |
| fulltext |
С Р
5 С С Р
УДК 621.791.75.042
Влияние ВиДа сВязУющего на технологичность
изготоВления и сВойстВа поКрытых элеКтроДоВ
типа э-08х20н9г2Б
К. А. ЮЩЕНКО, А. В. БУЛАТ, Н. В. СКОРИНА, А. Е. МАРЧЕНКО, В. И. САМОЙЛЕНКО, Н. Ю. КАХОВСКИЙ
иэс им. е. о. патона нан Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
изложены и проанализированы результаты исследований свойств электродных обмазочных масс, покрытий и электро-
дов рутил-основного вида, предназначенных для сварки высоколегированных Cr-Ni сталей в зависимости от состава
литийсодержащего жидкого стекла. показано, что использование Li–Na–K жидкого стекла для производства таких
электродов позволяет существенно улучшить их санитарно-гигиенические свойства за счет снижения удельных выде-
лений высокотоксичных соединений шестивалентного хрома. одновременно использование Li–Na–K стекла приводит
к значительному понижению гигросорбционной способности покрытия, при этом его прочность и стойкость против
растрескивания при сварке не ухудшаются, а пластичность и ударная вязкость металла шва несколько улучшаются.
показатели технологичности в изготовлении и сварочно-технологические свойства сравниваемых электродов находятся
на одном уровне. на основании результатов исследований модернизирован состав покрытия и технология изготовления
электродов анВ-35. Библиогр. 23, табл. 9, рис. 2.
К л ю ч е в ы е с л о в а : высоколегированные Cr–Ni стали, дуговая сварка, покрытые электроды, связующие матери-
алы, технологические свойства электродных масс, прочность и гигроскопичность электродных покрытий, свароч-
но-технологические и гигиенические свойства электродов, химический состав и структура наплавленного металла,
механические свойства металла шва
В течение многих десятилетий в иэс им. е. о.
патона под руководством академика нан Украи-
ны и. К. походни проводились исследования, на-
правленные на снижение удельных выделений и
токсичности аэрозолей, образующихся при сварке
электродами общего назначения. основные ре-
зультаты обобщены в работах [1, 2]. В течение
2013–2015 гг. под его же руководством изучены
возможности улучшения санитарно-гигиениче-
ских характеристик электродов специального на-
значения за счет вариации типов применяемого
связующего.
при ручной дуговой сварке высоколегиро-
ванных Cr–Ni сталей содержащиеся в свароч-
ном аэрозоле (са) высокотоксичные соедине-
ния шестивалентного хрома (пДК 0,01 мг/м3) [3]
средствами принудительной вентиляции не всег-
да удается полностью удалить из воздуха рабочей
зоны сварщиков. а при выполнении ремонтных
работ внутри емкостной аппаратуры и колонно-
го оборудования на предприятиях нефтехимиче-
ской и химической промышленности принуди-
тельная вентиляция часто вообще не может быть
использована.
после того, как экспериментальными исследо-
ваниями была установлена мутагенная природа са,
содержащего соединения шестивалентного хрома, в
мире постоянно уделяется исключительно большое
внимание улучшению санитарно-гигиенических
свойств электродов, предназначенных для сварки
высоколегированных Cr–Ni сталей. Успешное реше-
© К. а. ющенко, а. В. Булат, н. В. скорина, а. е. Марченко, В. и. самойленко, н. ю. Каховский, 2016
* работа выполнена по инициативе академика нан Украины
и. К. походни. В работе принимали участие инженеры о. и.
Фольборт и а. и. радченко.
В настоящий выпуск журнала вошли статьи научно-технического и
производственного характера, подготовленные специалистами в области разработки,
производства и применения сварочных и наплавочных материалов.
Среди авторов ученики и последователи академика И. К. Походни, руководители
и специалисты ряда предприятий–производителей сварочных материалов.
Читатели журнала найдут возможность ознакомиться также с состоянием
современного рынка сварочных материалов в Украине, примерами успешной
организации производства и реализации продукции, рекомендациями по повышению
конкурентноспособности отечественных сварочных материалов.
От редакции
С Р
6 С С Р
ние этой проблемы, несомненно, зависит от знания
фундаментальных характеристик, а также условий
образования са при сварке указанных сталей.
из отечественных и зарубежных публикаций
[4–9] следует:
– хром (второй после марганца металл по
значению упругости пара при температурах ду-
гового сварочного процесса) переходит в твер-
дую составляющую сварочного аэрозоля (тсса)
из электродного и основного металла, а также
из металлических составляющих электродного
покрытия;
– интенсивность перехода и валентность хрома
в тсса зависят от его содержания в плавящем-
ся металле и электроде, от вещественного состава
шлакообразующей части покрытия и образующе-
гося из нее шлака. чем выше содержание хрома
в стали и, следовательно, в сварочном материале,
тем больше хрома в тсса. исходя из действу-
ющих санитарных норм, с опасностью эмиссии
хрома следует считаться при сварке сталей, содер-
жащих более 5 % хрома. Флюсующие материалы,
как правило, тормозят испарение хрома. поэтому
при прочих равных условиях общее содержание
хрома в тсса при сварке в защитном газе, даже
с высокой окислительной способностью, выше,
чем при сварке покрытыми электродами. при
этом шестивалентной модификации хрома в ней
не обнаружено;
– по существующей классификации соеди-
нения хрома в са делятся на растворимые и не-
растворимые в воде. Каждая из названных раз-
новидностей включает соединения из трех- или
шестивалентного хрома. при сварке покрытыми
электродами для сварки нержавеющих сталей об-
щая доля хрома в тсса колеблется от 3 до 7 %, из
них от 60 до 90 % приходится на растворимые его
соединения, представляющие собой, как правило,
хроматы калия и натрия;
– наибольшие уровни эмиссии соединений
шестивалентного хрома в зону дыхания сварщи-
ка наблюдаются при использовании электродов
с основным, меньшие — электродов с рутил-ос-
новным и наименьшие — электродов с рутило-
вым покрытием. Между общим уровнем эмис-
сии тсса и содержанием в ней шестивалентного
хрома нет однозначной связи. первый связывают
с напряжением (мощностью) дуги и газообразу-
ющей способностью покрытия, второй — с его
окислительной способностью;
– инструментальными методами доказано, что
хроматная (растворимая) форма соединений ше-
стивалентного хрома в сварочном дыме вызыва-
ется силикатами натрия и калия, находящимися в
составе электродного покрытия или в сердечнике
порошковой проволоки. не имеет значения источ-
ник поступления щелочных оксидов в покрытие
— жидкое стекло, полевой шпат или слюда. при
сварке электродами с литиевым силикатом раство-
римые соединения шестивалентного хрома в со-
ставе тсса не выявляются;
– роль CaF2 в образовании соединений ше-
стивалентного хрома не выяснена, хотя имеется
определенная корреляция между эмиссией ше-
стивалентного хрома и растворимых фторидов.
Уменьшение в электродном покрытии соотноше-
ния CaCо3/CaF2 приводит к возрастанию эмис-
сии аэрозоля и содержания в нем соединений Cr+6.
Вместе с тем хроматы калия в тсса обнаружены
при сварке электродами, в покрытии которых от-
сутствует CaF2;
– у электродов, которые с целью полного пода-
вления эмиссии Cr+6-ионов изготовлены на лити-
евом силикате, выявлен ряд весьма значительных
технологических и эксплуатационных недостат-
ков. В частности, существенно ухудшается ста-
бильность горения дуги, в результате чего такими
электродами нельзя осуществить сварку на пере-
менном токе. прочность покрытия катастрофиче-
ски понижается, оно растрескивается при сварке,
в результате чего ухудшается защита расплавлен-
ного металла от окружающей среды. судя по за-
рубежным публикациям, указанные недостатки
электродов можно устранить совершенствованием
состава покрытия и настройкой технологических
приемов их изготовления. разработаны и выпу-
скаются необходимые литийсодержащие жидкие
стекла [10, 11], а также новые марки электродов.
Вместе с тем на рынке электроды с улучшенны-
ми санитарно-гигиеническими показателями, ко-
торые надежно удовлетворяют требованиям про-
мышленного потребителя, еще не появились.
Цель настоящей работы заключается в
следующем:
определение пути уменьшения эмиссии в со-
ставе са соединений Cr+6 за счет технологиче-
Т а б л и ц а 1 . Химический состав (мас. %) и характеристики жидких стекол
Вид жидкого
стекла
силикатный модуль,
отн. ед. SiO2 Li2O Na2O K2O C.o.* плотность, г/см3/вязкость, Мпа·с
K–Na 2,88 27,85 - 3, 90 9, 25 41,00 1,43/ 590
Li–Na–K 2,19 27,75 1,80 7,00 3,60 40,15 1,38/530
Li–Na 2,75 30,20 2,70 5,17 1,00 39,07 1,39/525
Li 3,60 22,80 3,15 - - 25,95 1,25/ 535
* с.о. – сухой остаток жидкого стекла.
С Р
7 С С Р
ских приемов изготовления электродов, в том
числе определение оптимального соотношения
литиево-натриево-калиевой составляющих в жид-
костекольном связующем, при которых не про-
исходят изменения технологических показателей
электродов и процесса сварки;
уточнение роли составляющих покрытия, в
частности, CaF2, в образовании соединений Cr+6
в составе тсса.
Объект и методики экспериментов. исследова-
ли электроды марки анВ-35 (тип э-08х20н9г2Б по
гост 10051–75) с рутил-основным покрытием.
Для их изготовления использовались материалы,
по химическому и гранулометрическому составу
соответвующие требованиям нормативно-техни-
ческой документации. Диаметр стержня 3 мм, по-
крытия 4,95...5,15 мм, длина 350 мм. химический
состав и характеристики жидких стекол, выбран-
ных для проведения запланированных исследова-
ний в ходе предварительных опытов, приведены в
табл. 1.
поскольку силикаты лития нерастворимы в
воде, их водные растворы синтезировали путем
проведения химической реакции взятых в нужном
соотношении водного раствора гидрата лития с
порошком водной кремниевой кислоты при тем-
пературе 50…60 °с. Доведенные до заданных ха-
рактеристик, их смешивали с Na и K–Na жидкими
стеклами, полученными автоклавным растворени-
ем соответствующих силикатных глыб.
обмазки готовили в интенсивном смесителе в
течение 3 мин. их свойства оценивали по величи-
не пластической прочности Рm, характеризующей
твердость электродной массы в состоянии брикета
и покрытия, только что нанесенного на стержень,
а также значению и равномерности давления исте-
чения Ре через фильеру диаметром 4 мм и длиной
40 мм. Указанные показатели оценивали с исполь-
зованием конического автопластомера оБ2059 и
капиллярного вискозиметра оБ1435, разработан-
ных и изготовленных в иэс им. е. о. патона. Ме-
тодики описаны в работе [12].
при этом считали, что наилучшие свойства
имеет обмазка, которая при одинаковом давлении
экструзии характеризуется более высокой пласти-
ческой прочностью.
прочность обезвоженного покрытия электро-
дов определяли методом трехточечного изгиба
цилиндрических образцов диаметром 4 мм и дли-
ной 50 мм, изготовленных путем экструдирования
обмазочной массы [13]. обезвоживание образцов
проводили путем их сушки-прокалки при темпе-
ратурах 200, 300, 350 и 400 °с в течение часа.
гигроскопичность покрытия оценивали по ки-
нетике сорбции влаги при кратковременной (8 ч)
и длительной (2 недели) экспозиции образцов
электродов в гидростате при температуре 20 °с
и относительной влажности воздуха 84 %. Коли-
чество абсорбированной влаги определяли пу-
тем взвешивания образцов с интервалом времени
1 и 24 ч; прирост массы относили к массе сухого
покрытия.
сравнительную оценку влияния связующего на
способность покрытия противостоять растрески-
ванию в процессе сварки определяли, используя
следующую методику. сварку эксперименталь-
ными электродами осуществляли от выпрямителя
ВДУ-504 на обратной полярности (Iсв = 90…100 а).
Для каждого варианта проводили минимум три
эксперимента путем беспрерывного оплавле-
ния электродов длиной 350 мм до огарка длиной
50, 130 и 200 мм. после охлаждения до комнат-
ной температуры поверхность покрытия каждо-
го огарка осматривали и определяли количество
и длину трещин в соответствии с требованиями
гост 9466–75, п. 3. при отсутствии браковочных
признаков оценивали стойкость покрытия против
отколов, сбрасывая огарок на стальную плиту с
высоты 0,5 м. отколы любого размера на рабочей
части покрытия испытуемого образца (за исклю-
чением огарка длиной 50 мм) не допускаются.
сварочно-технологические свойства электро-
дов сравнивали по стабильности горения дуги, ка-
честву формирования швов и отделимости шла-
ковой корки, которые определяли при сварке и
наплавке на пластины из стали 12х18н10т посто-
янным током обратной полярности от выпрямите-
ля ВДУ 504 (Uх.х = 80 В).
стабильность горения дуги оценивали по стан-
дартным отклонениям тока и напряжения дуги
( )
ä ä
èI Uσ σ от среднестатистических показателей
( )ñð ñð
ä ä
èI U . их получали с помощью включенно-
го в сварочную цепь анализатора нестационарных
процессов типа анп-2 [14], позволяющего в ре-
жиме реального времени считывать, накапливать
и статистически обрабатывать цифровую инфор-
мацию об изменениях тока и напряжения.
Качество формирования металла оценивали
по средним значениям коэффициента формы шва
ñð
ô
K , представляющего собой отношение шири-
ны шва к его высоте [15]. соответствующие из-
мерения выполняли на валиках, наплавленных
опытными электродами на поверхности пластин в
нижнем, вертикальном и потолочном положениях
с поперечными колебаниями электродов амплиту-
дой 7…8 мм.
отделимость шлаковой корки определяли со-
гласно методике [16] по показателю 0
ñð
ϕ , пред-
ставляющему собой среднее значение угла при-
нудительного раскрытия кромок стыкового
соединения пластин, при котором шлаковая корка
С Р
8 С С Р
полностью отделяется от поверхности корневого
шва.
Влияние типа связующего на химический со-
став и структуру наплавленного металла, а так-
же механические свойства металла шва оценива-
ли в соответствии с требованиями гост 9466–75.
Для этого экспериментальными электродами вы-
полняли восьмислойные наплавки, в которых ме-
тодом диффузионной спектрометрии (спектро-
метр ДФс-51) определяли содержание C, Cr, Ni,
Mn, Nb, S и P, а магнитометрическим методом
(магнитометр МФ-10и) — содержание α-фазы
(δ-феррита). Для определения содержания кис-
лорода, водорода и азота из верхних слоев напла-
вок вырезали по девять цилиндрических образцов
с диаметром и длиной 5 мм. анализ выполня-
ли на установках LECORO-316, LECOPH-402 и
LECOTN-114 методом восстановительного плав-
ления [17].
Механические свойства металла шва оцени-
вали в соответствии с гост 9466–75. Для это-
го экспериментальными электродами были сва-
рены стыковые соединения пластин из стали
12х18н10т. сварку осуществляли постоянным
током обратной полярности (Iсв = 80…90 а) от
выпрямителя ВДУ 504. из указанных соедине-
ний были вырезаны по три образца типа II и IX
по гост 6996–66 для испытаний на статиче-
ское растяжение и ударный изгиб, соответствен-
но. определяли пределы текучести, прочности
и относительное удлинение (σт, σв и δ5), а также
ударную вязкость на образцах с острым надрезом
(KCV).
химический состав шлаков определяли мето-
дом рентгеноспектрального анализа на приборе
X´ Unique II Philips, а удельные выделения твер-
дой составляющей сварочного аэрозоля (тсса)
— методом полной фильтрации (по три экспе-
римента на каждый вариант электродов). ис-
пользовали фильтры из ткани петрянова марки
Фпп15-1,5 [16]. пробы тсса для химического
анализа осаждали на фильтры аФа-ха-18 [17–
19]. Все эксперименты проводили в специальной
камере в одинаковых условиях — при наплавке на
пластины из стали 12х18н10т постоянным током
обратной полярности (Iсв = 90…100 а).
Результаты исследований. результаты оценки
технологических показателей электродных обма-
зочных масс приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2 . Технологические характеристики элект-
родных обмазок (характер течения — равномерный)
связующее
пластическая
прочность
Pm, Мпа
показатели экструзии
тип Доза, %
Давление Ре, Мпа,
при расходе Q, см3/с
1 10
K–Na 23,1 0,25 32,5 37,0
Li–Na–K 24,0 0,72 33,5 35,5
Li–Na 24,0 0,75 34,0 42,5
Li 25,7 0,90 18,5 21,0
рис. 1. Влияние вида жидкого стекла и температуры прокал-
ки на результаты испытаний прочности покрытия при изгибе:
1 — K–Na; 2 — Li–Na–K; 3 — Li–Na; 4 — Li
рис. 2. Влияние вида связующего на кинетику сорбции атмосферной влаги электродными покрытиями (обозначения те же,
что и на рис. 1)
С Р
9 С С Р
Видно, что по сравнению с калиево-натрие-
вым жидким стеклом, которое обычно использу-
ется для изготовления электродов анВ-35, ли-
тийсодержащие связующие обеспечивают более
высокую пластичность электродной обмазки. это
проявляется почти в трехкратном повышении их
пластической прочности при равноценном давле-
нии экструзии.
результаты испытаний прочности покры-
тия приведены на рис. 1. Видно, что независи-
мо от типа связующего увеличение температу-
ры прокалки образцов приводит к уменьшению
их прочности. Максимальную прочность покры-
тия обеспечивает K–Na жидкое стекло. при ис-
пользовании Li–Na–K, Li–Na и Li видов связую-
щих она понижается соответственно на 11, 22 и
80 %. В случае Li–Na–K и Li –Na связующих сте-
пень понижения прочности не является критиче-
ской, в отличие от образцов, изготовленных на
литийсвязующем.
результаты сравнения гигросорбционных ха-
рактеристик покрытий, изготовленных на разных
жидких стеклах, приведены на рис. 2.
Видно, что по сравнению со стандартным K–
Na жидким стеклом литийсодержащие связующие
обеспечивают более низкую (в 6...8 раз) гигроско-
пичность электродного покрытия. В этом отно-
шении они очень мало отличаются от чисто ли-
тиевого связующего. такой эффект, по-видимому,
обусловлен сжатием кремнийкислородной сетки
при имплантации в нее ионов лития и согласуется
с известной практически полной неспособностью
ионов лития к гидратации.
результаты испытаний склонности покрытия
опытных электродов к растрескиванию приведе-
ны в табл. 3. согласно табл. 3 допустимая (с точ-
ки зрения качества сварки) склонность электрод-
ного покрытия к растрескиванию обеспечивается
при использовании K–Na и Li–Na–K связующих.
использование Li–Na связующего неприемлемо
из-за растрескивания покрытия при сварке, а Li
стекла — из-за его избыточной хрупкости. следу-
ет обратить внимание на корреляцию полученных
результатов со значениями прочности покрытий,
приведенными на рис. 1.
показатели сварочно-технологических свойств
электродов приведены в табл. 4. судя по ним, из-
менение состава комбинированных жидких стекол
(K–Na, Li–Na–K или Na–Li) не влияет на коэф-
фициент формы шва в любом положении сварки
(разница значений ñð
ô
K не превышает 7 %).
Т а б л и ц а 3 . Влияние типа связующего на склонность покрытия электродов к растрескиванию при сварке
тип
связующего
Диаметры
электрода/покрытия, мм
Длина
огарка, мм
средняя длина трещин, образующих-
ся в покрытии электродов от характер растрескивания
покрытия
втулочки, мм контактного конца, мм
K–Na 3,0/5,00
60
136
225
-
-
27
-
25
30 трещины образуются спустя
50…60 с после прекращения
сварки
Li–Na–K 3,0/5,05
62
134
222
-
5
30
-
27
38
Li–Na 3,0/4,95
64
135
223
-
34
35
20
27
40
трещины образуются во вре-
мя сварки и развиваются по-
сле ее прекращения
Li 3,0/5,15
64
135
227
-
-
-
-
-
-
избыточная хрупкость по-
крытия до-, во время и после
сварки
Т а б л и ц а 4 . Сварочно-технологические свойства электродов
Вид жидко-
го стекла
Коэффициент формы шва Кср
ф при наплавке
в положениях
отделимость
шлаковой
корки ϕср°
статистические характеристики
режима сварки
нижнем вертикальном потолочном Iд
ср, а σIд, а Uд
ср, В σUд, В
K–Na 3,1 2,8 2,6 4 96,5 14,5 20,3 4,0
Li–Na–K 3,1 2,8 2,5 5 96,0 14,5 21,0 4,1
Li–Na 3,2 2,6 2,5 6 95,2 14,8 22,0 4,2
Li 2,8 2,5 2,3 8 94,3 18,2 23,5 5,7
Т а б л и ц а 5 . Химический состав (мас. %) и структура наплавленного металла
Вид жидкого стекла C Cr Ni Mn Si Nb S P α-фаза, %
K–Na 0,053 20,1 10,2 1,3 1,0 0,7 0,011 0,022 7,5
Li–Na–K 0,053 19,6 9,9 1,3 1,1 0,7 0,010 0,021 6,5
Li–Na 0,051 19,9 10,1 1,3 1,0 0,7 0,010 0,022 6,0
Li 0,048 19,5 9,3 1,2 1,0 0,7 0,011 0,028 6,0
требования
гост 10052–75 0,05...0,12 18,0...22,0 8,0...10,5 1,0...2,5 <1,3 0,7...1,3 <0,020 <0,030 2,0...8,0
С Р
10 С С Р
статистические показатели режимных пара-
метров горения дуги изменяются при этом более
системно. так, по мере увеличения массовой доли
лития в жидком стекле (от 0 до 2,7 %), среднеста-
тистические значения напряжения возрастают (от
20,3 до 22,0 В ), а тока — уменьшаются (от 96,5
до 95,2 а), в то время как стандартные отклоне-
ния и тока σIд, и напряжения σUд при этом возрас-
тают, соответственно, от 14,5 до 14,8 а и от 4,0 до
4,2 В. тем не менее, вариации этих показателей не
выходят за пределы 8 %, что согласуется с выво-
дами, сделанными в работе [20]. неблагоприятное
влияние лития, особенно на показатель рассеяния
напряжения дуги, можно считать критическим
только в случае полного отсутствия Na2O и K2O в
жидком стекле.
Более заметно влияние состава жидкого стек-
ла на отделимость шлаковой корки. если ограни-
читься рассмотрением только литийсодержащих
жидких стекол, то показатель отделимости ухуд-
шается по мере возрастания доли лития в жид-
ком стекле в 1,5 раза; если же принять в расчет
результаты испытаний электродов, изготовленных
и на чисто литиевом стекле, указанный показатель
ухудшается в 2 раза.
результаты тестирования химического соста-
ва и структуры металла, наплавленного экспери-
ментальными электродами, приведены в табл. 5,
содержания газов — в табл. 6, а механических
свойств металла шва — в табл. 7. по химическо-
му составу наплавленного металла и содержанию
α-фазы все электроды практически одинаковы
и соответствуют типу э-08х20н9г2Б по гост
10052–75. Вместе с тем выявлено, что использова-
ние Li-содержащих связующих приводит к сниже-
нию в наплавленном металле содержания кисло-
рода и водорода и повышению азота. по нашему
мнению, это обусловлено повышением восстано-
вительной емкости шлаков.
средние (из трех результатов) значения пока-
зателей механических свойств металла шва при-
ведены в табл. 7. согласно полученным данным
использование Li-содержащих связующих взамен
стандартного K–Na жидкого стекла позволяет су-
щественно повысить относительное удлинение и
ударную вязкость металла шва, что можно объяс-
нить снижением в нем содержания кислорода и
повышением азота (см. табл. 6).
химический состав шлаков, эксперименталь-
ных электродов, приведен в табл. 8. из нее следу-
ет, что химический состав сварочного шлака до-
Т а б л и ц а 6 . Содержание газов в наплавленном метал-
ле, мас. %
Вид жидкого стекла H N O
K–Na 0,0015 0,067 0,062
Li–Na–K 0,0014 0,072 0,058
Li–Na 0,0012 0,079 0,051
Li 0,0010 0,082 0,045
Т а б л и ц а 7 . Механические свойства металла шва (температура 20 °С)
Вид жидкого стекла σт, Мпа σв, Мпа δ5, % KCU (Дж/см2) KCV (Дж/см2)
K–Na 567,1 709,5 29,5 - 88,5
Li–Na–K 513,7 702,9 35,3 - 117,7
Li–Na 535,0 713,1 33,3 - 129,3
Li 507,3 708,2 38,5 - 122,3
требования гост 10052–75 не регламентировано 540 >22 78 не регламентировано
Т а б л и ц а 8 . Химический состав шлаков (мас. %)
Вид жидкого
стекла TiO2 SiO2 CaO MgO MnO Fe2O3 Al2O3 Cr2O3 Nb2O5 Na2O K2O CaF2
K–Na (0) 30,9 16,1 15,3 1,1 5,4 1,6 5,4 7,1 1,9 1,0 2,5 11,2
Li–Na–K (1,80) 30,8 16,5 14,5 1,3 5,6 1,6 5,6 7,0 1,9 1,0 1,3 12,7
Li–Na (2,70) 30,0 16,7 11,5 1,6 5,3 1,1 5,4 7,5 1,8 1,9 0,8 16,1
Li (3,15) 31,3 16,1 10,9 1,4 5,5 1,6 5,4 7,1 1,9 - 0,5 17,9
Примечание. В скобках указана доля Li2O. Доля V2O5 – 0,1 %, ZrO2 – 0,4 %. Фракционное соотношение оксидов хрома в
шлаках не определяли.
Т а б л и ц а 9 . Показатели эмиссии и химический состав ТССА
Вид жидкого
стекла
общие выделения тсса Массовая доля, %, в тсса
интенсивность
Va, г/мин
Удельные
Gа, г/кг Cr+6 Cr+3 Mn Ni Fр Fнр
К–Nа (0 %) 0,50 11,58 1,96 2,62 4,81 1,47 11,68 1,30
Li–Nа–К (0,7 %) 0,45 10,10 1,77 2,67 5,27 1,38 10,24 1,69
Li–Nа–К (1,8 %) 0,35 7,28 1,44 2,82 5,69 1,29 10,35 1,88
Li–Nа (2,7 %) 0,26 5,52 0,89 3,04 5,73 1,62 11,65 1,34
Li (3,2 %*) 0,20 4,52 не выявлен 3,91 5,20 1,39 5,76 1,56
Примечание. В скобках указана массовая доля Li2O в жидком стекле.
С Р
11 С С Р
статочно сильно зависит от вида жидкого стекла.
наибольшие изменения проявились в виде:
– пятикратного уменьшения доли K2O в шлаке
при переходе от K–Na к Li-жидкому стеклу (это
вызвано, с одной стороны, уменьшением доли
K2O в жидком стекле и, в то же время, испарени-
ем K2O);
– увеличения в 1,6 раза доли CaF2 в шлаке, что,
несомненно, вызвано уменьшением улетучивания
фтора при переходе от K-Na к Li жидкому стеклу;
– уменьшения в 1,4 раза доли Caо.
остальные составляющие, в том числе доля
Cr2O3, сохранялись на постоянном уровне.
результаты испытаний санитарно-гигиениче-
ских характеристик экспериментальных электро-
дов обобщены в табл. 9. Для их изготовления ис-
пользовали другой набор жидких стекол.
Видно, что использование литийсодержащих
связующих вместо K–Na жидкого стекла замет-
но улучшает санитарно-гигиенические показа-
тели электродов. это проявляется в понижении
эмиссии тсса и содержания в аэрозоле наиболее
вредной составляющей – шестивалентного хрома.
степень улучшения санитарно-гигиенических по-
казателей тем больше, чем выше доля литиевой
составляющей в жидком стекле. наибольший эф-
фект достигнут при использовании Li–Na і Li-си-
ликатов. В сравнении с K–Na аналогом удельная
эмиссия тсса и ее интенсивность уменьшается в
2 раза для Li–Na и в 2,5 раза для чисто Li-силика-
та. содержание канцерогенного шестивалентного
хрома в тсса при использовании Li-Na связую-
щего уменьшается в 2,2 раза, а при использовании
чисто Li-связующего шестивалентный хром в со-
ставе тсса не обнаружен.
изменения вещественного состава шлаков, в
частности, увеличение доли CaF2 и эквивалентное
уменьшение доли сао при переходе от K–Na к Li
жидким стеклам сопровождаются понижением
интенсивности эмиссии Cr+6 в состав са.
рассмотрим приведенные результаты подробнее.
титанистые шлаки характеризуются специ-
фическими физико-химическими свойствами.
они образуются низшими оксидами титана раз-
ной валентности, способными включать в свою
структуру в жидком и твердом состоянии боль-
шое количество оксидов с близкими параметрами
кристаллической решетки (FeO, MnO, MgO, NiO,
V2O5, Cr2O3, Al2O3), исключая сао, который об-
разует с TiO2 перовскит, достаточно тугоплавкое
химическое соединение, и SiO2, с которым связы-
вают возникновение в титанистых ( в том числе
и сварочных) шлаках рентгеноаморфной стеклоо-
бразной фазы [21]. поэтому закристаллизовавши-
еся титанистые шлаки, даже существенно отли-
чающиеся между собой по химическому составу,
могут быть весьма похожими друг на друга по
кристаллической структуре. В отличие от других
сварочных шлаков они характеризуются низкой
окислительной способностью, а электроды с ру-
тиловым покрытием, предназначенные для сварки
низкоуглеродистых и низколегированных сталей,
характеризуются самыми высокими санитарно-ги-
гиеническими свойствами.
литиевое жидкое стекло усиливает восстано-
вительную способность титановых шлаков, по-
скольку, исходя из современных представлений,
в структуре литиевых силикатов нет так называ-
емого свободного кислорода. Весь кислород свя-
зан с атомами кремния сильными силоксановыми
связями, а структура расплава характеризуется са-
мым высоким показателем связности (добротно-
сти) Q4 [22]. наличие К- и Na-оксидов и CaF2 в
покрытии рутил-основного типа существенно ус-
ложняет эту картину, в принципе, подавляя благо-
приятное влияние низших оксидов титана и ли-
тия на санитарно-гигиенические характеристики
электродов.
оксиды натрия и особенно калия испаряются из
расплавленных сварочных шлаков легче, чем окси-
ды лития. это можно объяснить, сравнивая коэффи-
циенты поверхностного натяжения щелочных си-
ликатов лития, натрия и калия. по данным работы
[23] поверхностное натяжение расплава Li2O·SiO2
(315 МДж/см2) значительно больше, чем распла-
вов Na2O·SiO2 и K2O·SiO2 (288 и 236 МДж/см2, со-
ответственно). нет сомнения в том, что расплав
Li2O·SiO2 с большим поверхностным натяжени-
ем будет испаряться менее интенсивно, чем сили-
катов натрия и калия. щелочные оксиды взаимо-
действуют с CaF2, образуя летучие растворимые
фториды и обогащая расплав оксидом кальция.
последний образует с оксидом титана перовскит,
обедняя расплав полуторными оксидами титана и
уменьшая, таким образом, его восстановительную
емкость. это, в свою очередь, облегчает образова-
ние шестивалентных ионов хрома. В наименьшей
мере эта схема реализуется в шлаках электродов,
изготовленных на литиевом жидком стекле, и это
подтверждается составами шлаков, которые при-
ведены в табл. 8.
проведенные исследования позволили откор-
ректировать базовую рецептуру покрытия элект-
родов анВ-35 — главным образом путем ограни-
чения в ней доли оксидов калия, натрия и кальция
и использования Li–Nа–К жидкого стекла. Модер-
низированные электроды — анВ-35МК по ком-
плексу характеристик, включая гигиенические,
значительно превосходят электроды анВ-35.
С Р
12 С С Р
Выводы
1. на примере электродов с покрытием рутил-ос-
новного вида типа э-08х20н9г2Б изучено влия-
ние литийсодержащего жидкого стекла на техноло-
гичность изготовления, сварочно-технологические
свойства электродов, химический состав наплавлен-
ного металла и механические свойства металла шва.
Установлено, что оптимальную совокупность техно-
логических и сварочных характеристик электродов
обеспечивает применение Li–Na–K связующего с
1,5 % литиевой составляющей.
2. использование Li–Na–K связующего вместо
К–Na жидкого стекла позволяет примерно в 2 раза
уменьшить выделение в составе тсса высокоток-
сичных соединений Cr+6, в 7...8 раз понизить ги-
гроскопичность электродного покрытия, на 17 %
увеличить относительное удлинение и на 30 %
ударную вязкость металла шва. при этом техноло-
гические показатели изготовления и сварочно-тех-
нологические свойства электродов остаются без
изменений.
3. Благоприятное влияние оксидов лития на
снижение эмиссии в составе са соединений Cr+6
обусловлено повышением восстановительной ем-
кости шлака за счет блокирования процессов об-
разования фторидов калия и натрия, а также тита-
нитов калия.
4. неблагоприятное влияние CaF2 c точки зре-
ния эмиссии шестивалентных ионов хрома следу-
ет объяснять тем, что реакция образования фто-
ридов калия сопровождается повышением сао в
шлаке, т. е. показателя его основности. это при-
водит к увеличению свободного кислорода в
шлаке. В то же время с увеличением доли сао в
шлаке восстановительная емкость шлака умень-
шается еще и потому, что все большая доля выс-
ших оксидов титана координируется с сао (это
подтверждается образованием перовскита в за-
кристаллизованном шлаке), в то время как доля
низковалентных оксидов титана, характеризую-
щихся меньшей окислительной способностью,
при этом эквивалентно уменьшается.
5. В расчете на использование Li–Na–K связу-
ющего модернизирован состав покрытия электро-
дов марки анВ-35. новой модификации электро-
дов присвоен индекс анВ-35МК. по комплексу
характеристик, включая гигиенические, они
значительно превосходят электроды с базовым
покрытием.
1. Металлургия дуговой сварки: процессы в дуге и плавле-
ние электродов / и. К. походня, В. н. горпенюк, с. с.
Миличенко [и др.] // Киев: наукова думка, 1990. – 224 с.
2. походня и. К. сварочный аэрозоль – факторы влияния,
физические свойства, методы анализа / и. К. походня,
и. п. гуденя // автоматическая сварка. – № 6. – 2011. –
с. 39–43.
3. Вредные вещества. Классификация и общие требова-
ния безопасности: гост 12.1.007–76 ссБт. – [Введ.
01.01.1977].
4. санитарно-гигиенические характеристики покрытых
электродов для сварки высоколегированных сталей / К.
а. ющенко, о. г. левченко, а. В. Булат [и др.] // автома-
тическая сварка. – 2007. – № 12. – с. 44–47.
5. левченко о. г. Вплив електродного покриття на гiгiєнiч-
нi характеристики аерозолiв, що утворюються при зва-
рюваннi високолегованих сталей / о. г. левченко, а. В.
Булат, о. М. Безушко // Вiсник нтУУ «КпI». серiя гiр-
ництво. – 2010. – Вип. 19. – с. 171–177.
6. Kawada K. Experimental Investigations on Hazard of
Lithium in Welding Fume. / K. Kawada, M. Kobayashi. –
(Intern. Inst. of Welding; Doc. JJW/JJS VIII-286–79).
7. Investigations on Cromium in Stainless Steel Welding Fums
/ I. Kimura, M. Kobayashi, T. Godai [et al.] // Welding
Research Supplement – 1979. – № 8. – P. 195–204.
8. Aström H. Advanced development techniques for coated
electrodes / H. Aström // Welding Review International. –
1993. – Vol 12, № 2. –P. 72, 74, 76.
9. Griffiths T. Binder developments for stainless electrodes /
T. Griffiths, A. Stevenson // Welding Review. – 1989. – Vol 8,
№ 3. – P. 192, 194, 196.
10. Inobond. Spesial silicates for welding consumables /
Company Broshure «Van Baerle» (Switzerland). – P. 4.
11. CristalTME. A new generation of stainless steel MMA
electrodes / Company Broshure «Air Liquide/Oerlikon»
(France). – P. 4.
12. Марченко а. е. о реологических методах оценки тех-
нологических свойств электродных обмазочных масс /
а. е. Марченко // информационные материалы (сэВ.
Координационный центр по проблеме «развитие науч-
ных основ и разработка новых технологических процес-
сов сварки, наплавки и термической резки материалов и
сплавов для получения сварных конструкций и создания
эффективных сварочных материалов и оборудования»). –
1978. Вып. 1 (13). – C. 121–128.
13. Марченко а. е. о физико-химической природе прочно-
сти электродных покрытий и технологических путях ее
обеспечения / а. е. Марченко: сб. докл. V Междунар.
конф. «сварочные материалы, технологии, производ-
ство, качество, конкурентоспособность». – артемовск–
Киев, 2010. – C. 78–99.
14. Металлургия дуговой сварки. процессы в дуге и плав-
ление электродов; под ред. и. К. походни. – К.: наукова
думка, 1990. – 222 с.
15. сидлин з. а. современные типы покрытых электродов и
их применение для дуговой сварки / з. а. сидлин, В. Д.
тарлинский. – М.: Машиностроение, 1984. –63 с.
16. а. с. 407689 ссср. способ оценки отделимости шлако-
вой корки / В. н. липодаев, В. а. Бойко, ю. н. Каховский
[и др.]. – опубл. 28.08.1973.
17. Калинюк В. В. організація процесу аналізу титанових
сплавів на вміст кисню, азоту, водню та вуглецю / В. В.
Калинюк // Метрологія та прилади. – 2011. – № 2. – с. 50.
18. МУ 1927–78. Методические указания. гигиеническая
оценка сварочных материалов и способов сварки, на-
плавки и резки металлов. – М.: Минздрав ссср, 1980.
– 15 с.
19. МУ 4945–88. Методические указания по определению
вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и
газы). – М.: Минздрав сCср, 1990. – 150 с.
20. Słania J. Badania porownawcze electrod otulonych
wysokostopowych ERWS 19-9 L productowanych przy
zastosowaniu nowego szkła wodnego modyficowanego
tlenkiem litu / J. Słania, B. Ślązak // Biuletyn İnstytutu
Spawalnictwa. – 2006. – № 6. – S. 48–53.
21. руднева а. В. Фазовые превращения в процессе восста-
новления двуокиси титана в шлаковых системах / а. В.
руднева, М. с. Модель // известия ан ссср. Металлур-
гия и горное дело. – 1963. – № 1. – с. 59.
22. Марченко а. е. эволюция представлений о природе и
свойствах жидкого стекла, важных в производстве сва-
рочных электродов / а. е. Марченко, н. В. скорина,
С Р
13 С С Р
М. о. Киселев: сб. докл. междунар. конф. «сварочные
материалы: технологии, производство, качество, конку-
рентоспособность». – агой, 7–10 июня 2010. – К., 2010,
с. 100–106.
23. перминов а. а. Влияние замены окиси натрия окислами
других металлов на поверхностное натяжение силикат-
ных расплавов и их адгезию к твердой стали / а. а. пер-
минов, с. и. попель, н. с. смирнов // известия вузов.
черная металлургия. – 1961. – № 12. – с. 5–8.
К. а. ющенко, о. В. Булат,
М. В. скорина, а. ю. Марченко,
В. І. самойленко, М. ю. Каховський
Іез ім. Є. о. патона нан України.
03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
ВплиВ ВиДУ зВ’язУВального на
технологІчнІсть ВиготоВлення
та ВластиВостІ поКритих елеКтроДІВ
типУ э-08х20н9г2Б
Викладені і проаналізовані результати досліджень властивос-
тей електродних обмазувальних мас, покриттів і електродів
рутил-основного виду, призначених для зварювання висо-
колегованих Cr-Ni сталей залежно від складу літіймісткого
рідкого скла. показано, що використання Li-Na-K рідкого
скла для виробництва таких електродів дозволяє істотно по-
ліпшити їх санітарно-гігієнічні властивості за рахунок зни-
ження питомих виділень високотоксичних з’єднань шести-
валентного хрому. одночасно використання Li-Na-K скла
призводить до значного пониження гігросорбційної здатності
покриття, при цьому його міцність і стійкість проти розтрі-
скування при зварюванні не погіршуються, а пластичність і
ударна в’язкість металу шва дещо покращуються. показники
технологічності у виготовленні та зварювально-технологічні
властивості порівнюваних електродів знаходяться на одно-
му рівні. на підставі результатів досліджень модернізовано
склад покриття та технологію виготовлення електродів анВ-
35. Библиогр. 23, табл. 9, рис. 2.
Ключові слова: високолеговані Cr-Ni сталі, дугове зварюван-
ня, покриті електроди, зв’язувальні матеріали, технологіч-
ні властивості електродних мас, міцність і гігроскопічність
електродних покриттів, зварювально-технологічні і гігієнічні
властивості електродів, хімічний склад та структура наплав-
леного металу, механічні властивості металу шва.
поступила в редакцию 04.07.2016
НОВАЯ КНИГА
Boris Paton, Vladimir Sidoruk, Sergey Maksimov. PULSED SEF-REGULATION OF ELECTRODE MEL-
TING PROCESS. – LAP LAMBERT Academic Publishing, Saarbrucken, Germany, 2016. − 92 с. – ISBN: 978-
3-659-87249-5 (на англ. яз.)
Б. Патон, В. Сидорук, С. Максимов. иМпУльсное саМорегУлироВание проЦесса плаВле-
ния элеКтроДа
В книге раскрывается сущность, и даются примеры использования
физического явления импульсного саморегулирования процесса дуго-
вого плавления металлического электрода, подаваемого в зону дуги с
постоянной скоростью. процесс имеет колебательный характер с кон-
тролируемыми значениями сварочного тока в импульсе и паузе, соот-
ветственно — с переменной скоростью плавления электрода. после
уменьшения длины дуги ниже определенного значения, которому отве-
чает наперед заданное «реперное» значение напряжение дуги, свароч-
ный источник самопроизвольно повышает ток, причем импульсно, его
значение становится в несколько раз больше средневзвешенного значе-
ния тока. В результате этого скорость плавления электрода становится
больше скорости его подачи, и длина дуги увеличивается. соответ-
ственно возрастает и напряжение дуги. после того, как это напряжение
превысит «реперное» значение, сварочный источник самопроизвольно
«сбрасывает» ток до уровня, существенно ниже средневзвешенного его
значения. В результате скорость плавления электрода становится суще-
ственно меньше скорости его подачи, и длина дуги уменьшается. после
снижения напряжения дуги ниже «реперного» его значения сварочный
ток вновь увеличивается. Цикл колебательного процесса плавления электрода повторяется.
самопроизвольная реакция сварочного источника питания на изменение длины дуги обеспечивается
формой кривой его вольт-амперной характеристики (Вах). ниже точки «реперного» значения напряже-
ния на кривой Вах последняя имеет «жесткий» или «пологопадающий» вид. Выше «реперного» значе-
ния напряжения Вах имеет вид «крутопадающей» кривой.
с книгой можно ознакомиться в библиотеке иэс им. е. о. патона нан Украины.
|