МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

1.Характер взаимодействия жидких шлака и металла при ручной сварке покрытым электродами качественно во многом аналогичен автоматической сварке под флюсом. Однако системы покрытия электродов часто отличны от системы построения флюсов и поэтому ко­нечные количественные результаты металлургических реакций при этих двух способах сварки различные.

2. Для сварки высоколегированных (нержавеющих) сталей применяются электроды с фтористокальциевыми покрытиями, в том числе с малым отношением количества мрамора к плавиковому шпату. В покрытия электродов указанного назначения обычно также вводят в каче­стве шлакообразующего и стабилизирующего компонента двуокись титана.

3. Весьма перспективными для сварки коррозионностойких и хладостойких сталей яв­ляются электроды с рутилфтористокальциевыми и рутилфтористыми покрытиями, к которым относятся в частности марки АНВ-13, АНВ-17, АНВ-20, АНВ-24, ОЗЛ-14, ЗИФ-9, ОЗЛ-20, ОЗЛ-22 и другие, т. е. в покрытиях которых вместо двуокиси титана вводится рутил.

4. Преимущество рутила по сравнению с двуокисью титана состоит в следующем:

- рутил имеет более крупную грануляцию, благодаря чему уменьшается гигроскопич­ность покрытия и, кроме того, требуется меньше связующего жидкого стекла из-за меньшей удельной поверхности порошка рутила; наличие в рутиле двуокиси циркония и более высокого содержания окислов железа обеспечивает некоторое торможение реакций перехода кремния и серы в шов и еще в большей степени улучшает сварочно-технологические свойства электродов; рутил содержит меньше серы, что вместе с положительным влиянием активных окислов обеспе­чивает более высокую стойкость чисто аустенитных швов против образования горячих трещин(см. дальше).

5. С увеличением количества в покрытии как двуокиси титана, так и рутила (состоящего в основном также из TiО₂) возрастает переход кремния из покрытия в шов за счет восстановления его из сухого остатка жидкого стекла, а также серы, содержащейся в двуокиси титана (в двуокиси титана может содержаться до 0,25% соединений серы, что в пересчете на серу составляет 0,1%) и несколько меньше — в рутиле. В связи с этим применение в больших количествах двуокиси ти­тана ила рутила в покрытиях аустенитных электродов для улучшения их сварочно-технологических свойств должно сопровождаться применением проволоки с минимальным количеством кремния и се­ры или введением в покрытие активных окислов (например, Fe₂О₃), которые в противоположность ука­занному отрицательному влиянию TiO₂ нейтрализовали бы это его влияние и предотвратили бы увели­чение содержания кремния и серы в шве.

6. В отличие от сварки под флюсом, где изменение режима сварки сильно влияет на со­отношение количеств расплавленных и взаимодействующих между собой флюса и металла, при сварке покрытыми электродами и неизменном коэффициенте веса покрытия соотношение между расплавленными и реагирующими количествами металла и шлака (покрытия) практически не из­меняется с изменением режима сварки. Поэтому изменение силы тока, напряжения дуги при ручной варке покрытыми электродами несколько в меньшей степени оказывает влияние на конечный ре­зультат взаимодействия реагирующих в зоне сварки веществ и, следовательно, на химический состав металла шва.

7. Ни химический состав шва при РДС влияет лишь изменение продолжительности пребыва­ния капель электродного металла в дуге, площади контактирования шлака с каплями, а также изме­нение долей основного и электродного металла в шве с учетом увеличения разбрызгивания элек­тродного металла с повышением силы сварочного тока.