Электроды с рутиловым покрытием применение

Выбор, как сварочного аппарата, так и необходимых электродов зависит, в первую очередь, от свариваемого материала. Основные характеристики электродов — это свойства шва и сварного соединения. Сварной шов может отличаться внешним видом, шириной, качеством прохождения электрической дуги. Сварное соединение характеризуется относительным удлинением, ударной вязкостью, углом изгиба и временным сопротивлением разрыву. В зависимости от покрытия электроды подразделяют на рутиловые, кислые, целлюлозные и основные.

Электроды рутиловые более чем на 50% состоят из природного рутилового концентрата. В результате использования данного вида электродов образуется металлический шов, соответствующий спокойной или полуспокойной стали. Благодаря своим техническим свойствам, рутиловый шов по сравнению с кислым покрытием более устойчив к образованию трещин.

Химический состав электродов рутиловых включает одноименный минерал рутил, алюмосиликаты и карбонаты. Содержание кислорода и кремния в наплавленном металле находится в обратной зависимости от количества карбонатов. Из-за повышения щелочности шлака возрастает ударная вязкость металла и увеличивается защищенность от возникновения горячих трещин. Электроды подвергаются сушке в течение около 1 часа, при этом температура должна быть не менее 200 градусов. Использоваться могут готовые рутиловые электроды после сушки только через одни сутки. При проведении сварочных работ могут появляться поры в готовом шве в результате высокой температуры прокалки электрода. Сократить наличие пор поможет гарантированная влажность покрытия, которая приводит к снижению водорода в металлическом шве. Поры не появятся, если стали имеют окалину или ржавчину, при изменении длины дуги, если покрытие грунтовано толщиной 20-25 мкм.

Рутиловые электроды способны легко зажигаться, создавать дугу, характеризуются небольшой склонностью к созданию пор. Технологические свойства электродов обеспечивают хорошее горение дуги при проведении сварочных работ постоянным и переменным токами, имеют невысокий коэффициент разбрызгивания металла. Используются, как правило, в основном, для сварки швов в потолочном и вертикальном положениях. Для снижения углерода в образовавшемся рутиловом шве в покрытие вводят достаточное количество железного порошка. Это также повышает стойкость металла к образованию нежелательных трещин.

Широкое применение электроды с рутиловым покрытием нашли в сфере малоуглеродистых и низколегированных сталей. Квалифицированные специалисты не советуют использовать данный вид электродов в работе при очень высоких температурах.

Процесс сварки металлов широко используется не только в промышленности, но и в домашних условиях. Наиболее востребованной в настоящее время является электрическая сварка электродом. Такая популярность обусловлена простотой оборудования для сварки, а также качеством соединения различных металлов.

Добиться получения высокопрочного и качественного сварного шва можно только с использованием электродов со специальным покрытием, которое защищает сварочную ванну от воздействия кислорода. Лучшие марки электродов с рутиловым покрытием пользуются большой популярностью не только у опытных сварщиков, но и у домашних мастеров. Главное знать их особенности и основные свойства применения.

Выбор сварочных электродов

Высокий уровень прочности сварного соединения полностью зависит от правильного выбора расходного материала (электрода). Поэтому решение такой задачи должно соответствовать основным требованиям, предъявляемым к качественному выполнению сварки.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Правильный выбор электрода для сварки должен отвечать следующим условиям:

  • механические свойства металла сварной ванны должны соответствовать основному материалу;
  • сварной шов не должен иметь холодных и горячих трещин, т. е. обладать высокой технологичной прочностью;
  • универсальность электрода обеспечивает сварку в различных положениях, а также на любом роде тока;
  • при соединении легированных сталей материал электрода должен обеспечивать высокую коррозийную стойкость шва и его жаропрочность;
  • минимальный уровень выделения токсичных веществ во время сварки.

Электроды с рутиловым покрытием соответствуют всем этим свойствам, поэтому являются наиболее распространенными при сварке различных видов стали.

Особенности электродов

Сварочный электрод состоит из двух частей. Сердцевина электрода представляет собой металлический пруток из определенного материала. На этот пруток наносится специальное покрытие, которое существенно влияет на технологический процесс сварки. Основная задача порошкового покрытия – защита сварочной ванны от вредного воздействия кислорода.

Читайте также:  Фрезерная обработка деталей на станках чпу

В качестве присадки для электродов с рутиловым покрытием применяется проволока СВ-08 или СВ-08А, которая отличается низким содержанием углерода.

Качественные электроды должны быть сухими и не иметь механических повреждений. Поэтому хранить сварочные стержни необходимо в сухом и теплом месте. При появлении сырости, сварочные электроды с рутиловым покрытием высушиваются в специальных печах. В домашних условиях для этой цели можно использовать духовые шкафы.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Химический состав покрытия электродов

Определенная марка электродов, для эффективного соединения металлических конструкций, выбирается в зависимости от защитного покрытия присадки. Наиболее распространенными считаются четыре вида покрытия:

  • основное покрытие содержит в своем составе титан, ферромарганец, кварцевый песок и плавильный шпат;
  • оксиды марганца, железа и кремнезема входят в состав кислого покрытия;
  • электроды с рутиловым покрытием имеют в составе около 50% диоксида титана (рутила);
  • в состав целлюлозного покрытия входят тальк, смола органического происхождения, целлюлоза и различные ферросплавы.

Химический состав рутиловых электродов содержит ряд дополнительных компонентов, которые распределяются в следующем соотношении:

  • декстрин – 3%;
  • магнезит – 10%;
  • ферромарганец – 15%;
  • полевой шпат – 25%;
  • рутил – 47%.

Достоинства рутиловых электродов

Конечно, процентный состав компонентов, входящих в состав электродов для сварки с рутиловым покрытием, может немного варьироваться, в зависимости от производителя.

Выбор необходимого расходного материала для качественного выполнения электрической ручной дуговой сварки зависит от положительных свойств используемых электродов.

К основным достоинствам электродов с рутиловым покрытием можно отнести следующие свойства:

  • выделяемые газы, при сгорании рутиловых электродов, являются малотоксичными, что почти не наносит вред здоровью сварщика;
  • возможность выполнять сварку на поверхностях без предварительной обработки, так как компоненты не восприимчивы к влаге или ржавчине;
  • нагар, возникающий во время сварки, обладает свойствами полупроводника, поэтому розжиг электрода осуществляется без предварительного скола шлака;
  • сварочная дуга имеет стабильное горение как при работе на постоянном токе, так и на переменном;
  • сварной шов имеет мелкочешуйчатую структуру, поэтому устойчив к трещинам;
  • малое разбрызгивание металла позволяет экономить расходный материал;
  • возможность создавать сварочный шов в любом положении.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Технологические показатели рутиловых электродов намного лучше аналогичных характеристик расходных материалов с другим покрытием.

Недостатки рутилового покрытия

По мнению специалистов, существуют и некоторые минусы использования электродов с рутиловым покрытием, какие в большей степени относятся к технологическим особенностям ведения сварочного процесса.

К слабым сторонам рутиловых электродов относятся:

  • необходимость сушки и прокалки отсыревших изделий;
  • строгий контроль над величиной сварочного тока, так как его повышение существенно увеличивает разбрызгивание металла;
  • невозможность качественного сваривания высокоуглеродистых металлов, которая обусловлена в основном характеристиками сердечника изделия.

Такое небольшое количество недостатков рутилового покрытия, почти не влияет на широкое распространение этого расходного материала.

Основные марки рутиловых электродов

Маркировка рутиловых электродов обозначается буквой Р, по названию материала. При этом часто встречаются электроды с рутилово целлюлозным покрытием, которые относятся к расходному материалу смешанного типа. В таких изделиях часть рутила замещается целлюлозным компонентом, который в основном сгорает в процессе сварки, существенно уменьшая образование шлака. С помощью смешанных электродов намного легче выполнять сварку в вертикальном положении.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Среди наиболее популярных марок электродов с рутиловым покрытием, можно выделить следующие изделия:

  • МР-3.
  • ОК 46.00.
  • ОЗС.

Изучив основные характеристики этих электродов, не сложно подобрать расходный материал для выполнения определенной задачи.

Электроды МР-3

Эти электроды считаются наиболее распространенными для выполнения сварочных работ. Основные достоинства электродов МР-3 следующие:

  • простота формирования шва в различных положениях;
  • устойчивое горение дуги;
  • возможность осуществлять сварку в различных режимах;
  • малый процент потери металла при разбрызгивании.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Электроды широко используются как для качественной сварки, так и наплавления металла на трущиеся узлы агрегатов. Для эффективного использования изделий, необходимо производить их предварительную прокалку при температуре 160℃.

Читайте также:  Антенна для телевизора своими руками из кабеля

Электроды ОК 46.00

Выпускаются электроды шведским концерном, который имеет филиалы и в России.

Электроды ОК 46.00 имеют следующие положительные свойства:

  • возможность производить сварку влажных поверхностей;
  • сварной шов имеет высокую прочность;
  • прокалка электродов осуществляется при низкой температуре (80℃);
  • высокая стабильность дуги осуществляется при малом токе.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Помните, что электроды с рутиловой обмазкой используются наиболее эффективно при сварке низкоуглеродистых сталей, но в некоторых случаях возможно и соединение цветных металлов. Многие марки рутиловых электродов часто используются не опытными сварщиками, при этом соединение отличается высоким качеством сварного шва.

В промышленности большое распространение получила электро- и газовая сварка. Каждый вид обладает конкретными преимуществами, но имеет и некоторые отрицательные качества. Для сварочного процесса используются разные расходные материалы. Рутиловые электроды — не исключение.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Рутиловые электроды обычно применяются при ручной дуговой сварке и наплавке.

Особенности материала

Технологический процесс сварки не может происходить без сварочного электрода. Для каждого вида сварки разработан определенный вид электродов.

Сам сварочный электрод сделан из двух частей. Это его сердцевина и соответствующее покрытие. Сердцевина делается из металла и покрывается особым порошком, который наносится равномерно. Состав покрытия во многом влияет на качественные показатели сварочного процесса, от него зависит, какой материал можно сваривать данным электродом.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Преимуществами рутиловых электродов являются: способность легко зажигаться, создавать дугу и склонность к созданию пор.

В последнее время большую популярность у сварщиков имеет электрод с особым покрытием, называемым рутилом. Что такое рутиловые электроды? В основном покрытие сделано из оксида титана и обладает большими преимуществами в сравнении с другими. Это связано с несколькими причинами.

Прежде всего, покрытие не выделяет токсичных газов. Это очень важно, так как это напрямую связано со здоровьем рабочего. Такие электроды дают возможность серьезно сократить время сварочного процесса. Материалы, имеющие рутиловое покрытие, можно применять для проведения работ в вертикальной плоскости.

При сварке различных видов стали требуется учитывать уровень технологических показателей электродов:

  • сварка в пространстве;
  • род сварочного тока;
  • производительность;
  • возможность появления пор;
  • наличие водорода;
  • появление трещин.

Электроды с рутиловым покрытием применение

Рутиловые электроды не стоит использовать в работе при слишком высоких температурах.

Все указанные выше характеристики обязательно нужно учитывать, когда делается выбор марки электрода. Это сильно зависит от используемого покрытия. Они могут быть:

Рассмотрим сварочные электроды, которые имеют рутиловое покрытие. Основой такого покрытия является рутиловый концентрат, которого больше 50%. Шов, который получается после сварочных работ рутиловым электродом, состоит из низкоуглеродистой стали. Полученный металлический шов имеет высокую стойкость к возникновению трещин, если проводить сравнение с подобными электродами, оснащенными кислым покрытием.

Главные параметры сварочного шва, полученного рутиловыми электродами, напоминают сварку, проводимую электродами марки Э42. Этот вид наделен малой чувствительностью к возникновению пор, когда происходит изменение величины длины дуги. Электроды не обладают чувствительностью, когда проводится сварка водянистой поверхности или требуется сварить кислую поверхность.

Положительные качества рутиловых электродов

Если сравнивать их с аналогичными видами, то можно выделить различные положительные качества:

  1. Газовые выделения нетоксичны. Наносят минимальный вред здоровью сварщика.
  2. При работе переменным током поддерживается стабильное и сильное горение дуги.
  3. В случае разбрызгивания наблюдаются небольшие потери металла.
  4. Без труда отделяется шлаковая корка.
  5. Качественное формирование шва.

Электроды с рутиловым покрытием применение

В состав рутиловых электродов входят алюмосиликаты, карбонаты и минерал рутил.

Когда покрытие имеет много карбонатов, увеличивается щелочность шлака. В результате наплавленный металл получает малое количество кремния, обнаруживается низкое содержание кислорода. Происходит увеличение показателей ударной вязкости, увеличивается стойкость металла, сводится к нулю образование трещин.

В случае большой влажности покрытий наблюдается малое количество водорода в металлическом шве, практически минимизируется образование пор.

За счет присутствия TiO2 в электродах, имеющих рутиловое покрытие, они способны с легкостью повторно зажечь дугу. Причем этот процесс не требует удаления пленки с кратера электрода, так как при большом количестве TiO2 он имеет свойства полупроводниковой проводимости. Он способен зажечь дугу, не входя в соприкосновение своим стержнем со свариваемым металлом. Такое положительно качество рутилового покрытия позволяет выполнять работу короткими швами, при которой приходится очень часто прерывать горение дуги.

Читайте также:  Как проверить высасывает аккумулятор

Чтобы проводить сварочные работы, можно использовать только рутиловые качественные электроды, которые прошли сушку более 24 часов. Если они были прокалены при большой температуре, возможно появление пор. Их появление может быть связано с увеличением силы тока, когда выполняется сварка тавровыми швами, когда варится тонкий металл и требуется использование электродов большого размера.

Когда проводится сварка стали, имеющей окалину, такие электроды не образуют поры. Они наделены высокой стойкостью в случае образования трещин, если сравнивать их с аналогичными электродами, отличающимися кислым покрытием.

Электроды с рутиловым покрытием применение

В основном данный тип имеет технологические показатели, которые намного лучше показателей электродов, имеющих другое покрытие. Использование рутила обеспечивает великолепное постоянство работы дуги, когда проводится сварка постоянным электрическим током.

Электроды отличает низкий показатель разбрызгивания, простота отделяемости шлаковых образований. Этот вид считается самым лучшим для проведения сварочных работ на потолке, а также в вертикальной плоскости. Такая простота возникает вследствие того, что этот тип покрытия во время плавления начинает образовывать соединения титана, которые мгновенно появляются на поверхности, выплывая из расплавленной ванны.

Кроме того, такие титановые покрытия сильно увеличивают вязкость шлака, особенно в моменты понижения температуры. Эти шлаки получили название «короткие».

Технологические свойства рутиловых электродов:

  • простота зажигания дуги;
  • минимальное образование пор в момент розжига;
  • высокая сопротивляемость усталостным характеристикам сварочных соединений.

Благодаря высокому содержанию металлического порошка в рутиловых покрытиях происходит уменьшение количества углерода в сварочном шве, сера распределяется более однородно.

Состав и технологические характеристики

Подобные электроды изготавливаются из разных типов сварочной проволоки, чаще всего производители используют марку СВ-08А. Данную проволоку покрывают твердым флюсом, состоящим в основном из натуральной двуокиси титана (рутиловый естественный минерал).

Флюс имеет в своем составе газозащитную составляющую, сделанную из органики.

Поэтому данный тип используется только после просушки. Влажное покрытие не в состоянии справиться с возникновением наводороживания шва.

Стандартом регламентируются размеры и форма этих электродов. Маркировка изделий должна иметь обозначение «Р», сообщающее марку флюса. Ориентируясь на эту букву, можно легко найти рутиловые изделия и не перепутать с другими разновидностями продукции.

Немного о применении

Электроды с рутиловым покрытием применение

Функции электродного покрытия.

Основным назначением считается дуговая сварка различных типов стали, проводимая вручную. Такими электродами вполне доступно проводить на поверхности деталей наплавку металла.

Проводятся сварочные работы с любыми типами малоуглеродистых сталей. Не стоит пользоваться рутиловыми электродами, когда требуется сварить приспособления, которые будут эксплуатироваться при высоких температурах.

Основные режимы и их нюансы

Электроды, имеющие рутиловый флюс, могут работать совместно с любым видом электродуговых сварочных агрегатов. Величина сварочного тока соответствует стандартным показателям.

Данные электроды не имеют никаких ограничений, касающихся типа шва. Такими деталями можно получать потолочные швы, с успехом проводятся сварочные работы в вертикальной плоскости. Соединения делаются встык, применяется способ соединения внахлест. Для работы с таким типом электродов не требуется специальная подготовка торцов. Известно, что они прекрасно варят поверхности, покрытые краской.

Отменное качество наблюдается при угловой или стыковочной сварке. Благодаря рутиловому покрытию стало возможно получить высочайшее качество шва, когда проводятся стыковочные работы основного металла и материала после наплавления. В данном случае появление остаточных напряжений практически минимально.

Несколько сложнее выполнять сварочные работы такими электродами, когда требуется провести тавровую стыковку, а детали должны иметь солидный зазор между торцами.

Для такого случая требуется использовать электроды большого размера с толстым покрывающим слоем. Подобный присадочный материал всегда вызывает сложности. Приходится увеличивать сварочный ток, а это ведет к увеличению риска получения пористого шва.