вает образование пор. Аналогичное влияние на условия дегазации металла оказывает сера, которая также обладает поверхностной активностью.

По механическим свойствам металла шва и сварного соединения электроды с рудно-кислым покрытием, как правило, относятся к типу Э42 (ГОСТ 9467-60). До недавнего времени электроды с рудно-кислым покрытием были наиболее массовыми. Наличие в покрытии значительного количества окислов железа и ферромарганца при сварке этими электродами обусловливает выделение в зону дыхания сварщика большого количества токсичных соединений марганца. В связи с повышенной токсичностью объемы выпуска электродов с рудно-кислым покрытием в последние годы резко сократились. Их заменили электроды с рутиловым покрытием.

Электроды с рутиловым покрытием. Шлакообразующую основу рутиловых покрытий составляют рутиловый концентрат, различные алюмосиликаты (слюда, полевой шпат, каолин и др.) и карбонаты (мрамор, магнезит). Газовая защита расплавленного металла обеспечивается за счет разложения органических составляющих покрытия, а также карбонатов. Раскисление металла осуществляется главным образом марганцем, вводимым с ферромарганцем.

Известные рутиловые покрытия условно можно разделить на две подгруппы: рутилалюмосиликатные и рутилкарбонатные. Шлакообразующую основу покрытий первой подгруппы составляют рутил и различные алюмосиликаты. Содержание карбонатов в них, как правило, не превышает 5%. Покрытия второй подгруппы содержат 10-15% карбонатов. В рутиловых покрытиях основными окислителями являются пары воды и углекислый газ.

Важное значение имеют окислительно-восстановительные реакции марганца и кремния, в значительной мере определяющие наличие силикатных неметаллических включений в металле шва, а следовательно, и его механические свойства. При сварке электродами с рутилкарбонатным покрытием кремневосстановитель-ный процесс получает меньшее развитие, чем при сварке электродами с рутилалюмосиликатным покрытием. Этому способствуют более высокие основность шлака и окислительный потенциал атмосферы дуги.

С увеличением основности шлака снижается количество неметаллических включений и кислорода в металле шва (рис. 7-22), повышаются его пластические свойства и стойкость против образования кристаллизационных трещин. На рис. 7-23 приведена зависимость ударной вязкости металла шва от основности шлака.

Благодаря указанным факторам электроды с рутилкарбонатным покрытием обеспечивают более высокое качество металла шва, чем электроды с рутилалюмосиликатным покрытием. Рутил-карбонатные покрытия имеют отечественные электроды марок 21* 323

OA 0,i 0,1 0,1

0,Z 0,Ц 0,6 0,8 1,0 OCHoSHOcmb шлака

Рис. 7-22. Влияние основности рутилового шлака на содержание кислорода и кремния в металле шва

0,1 D,it 0,6 0,5 W Оснобность шлака

Рис. 7-23. Влияние основности шлака рутиловых электродов на ударную вязкость металла швов

АНО-3, АНО-4, АНО-5, АНО-12, МР-1, МР-3; рутилалюмосили-катные покрытия - электроды АНО-1, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ЦМ-9.

Металл, наплавленный электродами с рутиловым покрытием, по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали и содержит до 0,12% С; 0,5-0,8% Мп; 0,10- 0,30% Si; до 0,05% S и до 0,05% Р. Содержание газов в металле швов, выполненных электродами с рутиловым покрытием, обычно находится в следующих пределах: 0,05-0,10% кислорода, 0,015- 0,025% азота, 25-30 см /100 г водорода.

Электроды с рутиловым покрытием обладают высокими сварочно-технологическими свойствами: обеспечивают отличное формирование швов с плавным переходом к основному металлу, малые потери металла от разбрызгивания, легкую отделимость шлаковой корки, стабильное горение дуги при сварке на переменном и постоянном токе любой полярности. Металл шва, сваренного электродами с рутиловым покрытием, мало склонен к образованию пор при колебаниях длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла, при сварке по окисленным поверхностям. Причины образования пор при сварке электродами этого типа такие же, как и при сварке электродами с рудно-кислым покрытием. Стойкость металла швов против образования кристаллизационных трещин несколько выше, чем у электродов с рудно-кислым покрытием.

В зависимости от толщины покрытия электроды могут быть предназначены для сварки либо во всех пространственных положениях, либо только в нижнем положении; от толщины покрытия зависят и технологические свойства электродов. По технологическим свойствам и содержанию железного порошка в покрытии электроды условно могут быть разделены на три группы (табл. 7-19).

В покрытиях электродов первой группы железный порошок введен в небольших количествах (до 15-20%) с целью улучшения сварочно-технологических свойств электродов, а именно: устойчивости горения дуги, равномерного плавления покрытия, снижения разбрызгивания расплавленного металла и т. д. Производительность электродов при этом возрастает мало. Основное назначение электродов первой группы - сварка металлов средней толщины (3-12 мм) в монтажных и заводских условиях, где преобладают короткие и криволинейные швы, расположенные в различных пространственных положениях.

В покрытиях электродов второй группы железный порошок содержится в количестве 30-35%. Введение в покрытие такого количества железного порошка с одновременным увеличением толщины покрытия (до определенных пределов) позволяет не только улучшить сварочно-технологические свойства электродов, но и повысить их производительность. Электроды второй группы называют универсальными электродами повышенной производительности.

Этими электродами можно сваривать во всех пространственных положениях, но наиболее эффективно их применение в заводских условиях, где большинство швов сваривают в нижнем положенин. Электроды второй группы следует применять при

Технологические характеристики отечественных электродов с рутиловым покрытием