Производство электродов для ручной дуговой сварки
В электродном производстве проволоку, поставляемую металлургической промышленностью, правят, разрезают по длине на прутки, и очищают от различных поверхностных загрязнений.
Стабильность покрытия должна обеспечиваться его достаточно равномерным нанесением на стержень.
Необходимо стремитьсяк тому, чтобы замес покрытия в момент нанесения на стержень был достаточно однородным, этого, можно достичь при достаточной дисперсности тех порошков, которые используются в шихте, и усреднении состава, как порошковой шихты, так и замеса со связующим.
Измельченность порошков имеет большое значение, и не только для возможности усреднения, выравнивания состава покрытия в каждом его объеме, но и сказывается на кинетике шлакообразования, газовыделения и других важных характеристиках.
Действительно: если газовая защита создается, например, распадом карбонадов, нужна их значительная удельная поверхность - отдельные частицы должны быть мелкими.
Температура плавления шлака должна быть не очень высокой, а температура плавления его составляющих в поверхности может быть более высокой.
Относительно легкоплавким является шлак из смесей, растворов, комплексных соединений и эвтектик, их образование осуществляется легче и быстрее при контакте элементарных окислов по значительной поверхности и малом объеме малой частицы, т.е. опять при достаточно измельченных материалах.
Конечно, различные материалы, используемые в покрытиях, требуют и различного измельчения. Так, целесообразность наличия более крупных частиц для некоторых ферросплавов, как отмечалось ранее, может быть продиктована технологическими соображениями, вытекающими из требований производства электродов: так, например, большое количество мелкодисперсных фракций в ряде случаев приводит к образованию трещин в электродных покрытиях в процессе сушки и прокалки электродов.
Из таких предпосылок должны вырабатываться требования к наиболее целесообразным размерам частицы различных материалов, используемых при изготовлении конкретных составов электродных покрытий. При этом следует стремиться к максимально допустимому по обеспечению технологии изготовления электродов измельчению шлако- и газообразующих составляющих и к ограничениям размеров частиц ферросплавов из соображений их полезного использования в шихте покрытий.
Однако, при производственных методах измельчения материалов обеспечить одинаковый размер огромного количества частиц не удается (всегда получается комплекс частиц различного гранулометрического состава). Повторяемость примерно одинаковых частиц имеет вид кривой, близкой по форме к кривой распределения вероятностей, но с ограничением в области больших размеров частиц (все крупные частицы раздроблены). Такое распределение может быть охарактеризовано просевом через сита.
Обычно применяемые размеры частиц материалов электродных покрытий проверяются ситами с размерами по ГОСТу 3484-53 от 0,45 (т.е. 252 отверстия и 1 см при размере ячейки 0,45мм) до 007.
Порошкообразные измельченные материалы при принятой в нашей стране схеме электродного производства, получаются в электродных цехах переработкой исходных продуктов, поступающих, в основном, в виде кусков того или иного размера. Правда, некоторые материалы поступают в электродное производство уже в виде порошков (например, крахмал, сода) и измельчения не требуют.
В качестве «связующих» в электродном производстве применяются силикатные растворы - натриевые, реже калиевые жидкие стекла. Кроме того, в покрытиях они являются одновременно ионизаторами, а также влияют на формирование состава шлака.
Жидкие стекла характеризуются модулем, плотностью, вязкостью и клеящей способностью. На вязкость очень значительно влияет температура жидкого стекла. Весьма важной характеристикой жидкого стекла для оценки состава электродных покрытий является величина сухого остатка.
Раствор жидкого стекла может химически взаимодействовать с ферросплавами - ферросилицием и ферромарганцем.
Нанесение массы покрытия на стержни осуществляется окунанием или опрессовкой. В настоящее время нанесение покрытия окунанием применяется при изготовлении мелких партий специальных электродов (например, для твердых наплавок, сварки цветных металлов). Для электродов общего назначения, а также специальных, но применяемых достаточно широко, изготовляемых массовым методом или большими партиями, покрытия наносят опрессовкой под большим давлением.
Для нанесения покрытий опрессовкой, масса должна иметь консистенцию оконной замазки. Контроль за консистенцией возможен продавливанием прессом с постоянной скоростью определенного объема обмазочной массы через калибровое отверстие. В современные высокопроизводительные электрообмазочные агрегаты (ПРЕССЫ) масса обычно вводится в виде брикетов, форма которых обеспечивает быструю загрузку цилиндра пресса.
Основные показатели качества нанесения покрытия - равномерность его расположения по длине, количество (толщина) покрытия, концентричность расположения относительно стержня - определяются и качеством обмазочной массы, и режимом нанесения покрытия. При нанесении покрытия опрессовкой необходимые характеристики достигаются при правильной конструкции обмазочной головки пресса, точном расположении каналов, направляющих стержни, и фильеров, ограничивающих размер покрытия.
Наилучшие условия для получения покрытия, расположенного концентрично стержню, достигаются при движении в электрообмазочном агрегате и стержней, и обмазочной массы, выдавливаемой прессом.
В связи с большими трудностями создания такой конструкции прессов обычно канал для подачи массы в обмазочную головку изменяет ее приближение с максимальным приближением к касательной, по отношению к подаваемому в головку стержня. Высокие давления при этом придают такую плотность покрытию в момент выхода электрода из пресса, что перетекание массы при сушке исключается и сушка происходит в горизонтальном положении. В процессе сушки и прокалки диаметр электрода с покрытием несколько увеличивается - покрытие распухает.
