ЭЛЕКТРОДТЫҚ МАТЕРИАЛДАР

Доғалы дәнекерлеу кезінде келесі дәнекерлеу материалдары қолданылады: дәнекерлеу сымы, балқытылмайтын электродты өзек, балқитын және қапталған электродтар.

Болат дәнекерлеу сымы, дәнекерлеу және балқыма қаптау үшін арналған, МЕМСТ 2246-70* сәйкес жасалады және болаттың топтары мен маркалары бойынша топтастырылады. Стандарт дәнекерлеу сымының үш тобын қарастырады: төмен көміртекті (6 марка), қоспалы (30 марка), жоғары шынықтырылған (39 марка). Жыл сайын дәнекерлеу сымының барлық топтарының ассортименті кеңейіп келеді.

Сым маркасының белгілері әріптер мен сандардың үйлесімін білдіреді: алғашқы екі әріп (Св) - дәнекерлеу сымының белгісі; келесі екі сан - пайыздың жүзінші үлесіндегі көміртек құрамы; одан әрі - сымның құрамына кіретін химиялық элементтердің белгісі. Сым құрамында қоспалы элементтер 1% кем болса, оның тек әріптік белгісі, ал, қоспалы элементтер 1% артық болса әріптен кейін оның пайыздық құрамы бүтін санмен көрсетіледі. Негізгі металдардың және дәнекерлеу сымының құрамына кіретін қоспалы элементтердің шарттық белгілері 7.1. кестеде көрсетілген.

Мысалы, Св-08Г2С маркасы төмендегідей түсіндіріледі: құрамында 0,08% көміртегі, 2% дейін марганец және 1% дейін кремниі бар дәнекерлеу сымы. Кейбір дәнекерлеу сымының нақтырақ құрамы 7.2. кестеде көрсетілген.

Балқытылатын электродтар үшін диаметрі 0,3...12,0 мм болатын суық тартылған калибрленген сым, сонымен қатар, ыстықтай тапталған немесе ұнтақ сым, электродтық ленталар және тілім мейлінше кең таралған материал болып табылады.

Егер сым маркасының соңында А әрпі көрсетілген болса, бұл оның жоғары сапалы болаттан (күкірт пен фосфор - зиянды қоспаларының аз болуы) жасалғанын білдіреді.

Сымды орам, шарғы немесе кассета түрінде жеткізеді. Сымның жоғарғы беті таза, қақсыз, тотсыз және майсыз болуы керек. Әр орамға дайындаушы зауыт, болат маркасы, сым диаметрі және МЕМСТ көрсетілген затбелгі бекітілуі тиіс. Сымның әр топтамасына оның МЕМСТ талаптарына сәйкестігін растайтын құжат (сертификат) қоса беріледі. Қазіргі айнадай жылтыратып өңделген дәнекерлеу сымы саңылаусыз қаптамада жеткізіледі.

Төмен көміртекті және қоспалы сымдар мысталмаған және мысқа айналған болып екіге бөлінеді. Арнайы тапсырыс бойынша сымды вакуумды-доғалы және вакуумды-индукциялық тәсілмен электрқожбен қайта балқыту арқылы алынған болаттан жасайды.

Әртүрлі сымдардың өзіндік шартты белгілері бар: Э – электрод жасау үшін, О - мысталған, Ш,ВД және ВИ - вакуумды-доғалы және вакуумды-индукциялық тәсілмен электрқожбен қайта балқыту арқылы алынған болаттан.

Тұтас болат дәнекерлеу сымы қапталған электродтарды жасау, флюспен дәнекерлеу және қорғаныс газында (жабық емес). Егер тұтас дәнекерлеу сымы балқытылған металдың тиісті химиялық құрамын қамтамасыз ете алмаса, онда ұнтақ сым пайдаланылады. Бұл сымның металл жігін қосындылауға арналған ферроқорытпа ұнтағы – шихта немесе жіктің толуын арттыратын темір ұнтақ тығыздалған төмен көміртекті болат қабықшасы бар.

Тәжірибеде ұнтақ сымның құбырлы және басқа да түзілістері қолданылып келеді. Олардың кейбірі 7.1-суретте көрсетілген. Ұнтақ сымның күрделі түзілісін пайдалану негізгі металдың балқыту тереңдігінің артуына, пайдалы қоспалардың (марганец пен кремний) күйіп кетуінің азаюына балқытылған металдағы оттегі мен азот құрамының азаюына, сонымен қатар сымның өзінің біркелкі балқытылуына әкеледі.

Білік құрамы бойынша ұнтақ сым бес түрге бөлінеді: ПП-АН1, -АН7, -2ДСК, -АН9 және –АН10. Сымның алғашқы үш түрін қосымша қорғанысты қажет етпейтін дәнекер үшін, ал, қалған екі түрін – көмірқышқыл газымен дәнекерлеу үшін пайдаланады. 7.3-кестеде өздігінен қорғалатын ұнтақ сымның кейбір түрлерінің сипаттамасы берілген.

Балқитын электрод ретінде металды флюс арқылы автоматты балқыту үшін үлкен көлемнің жоғарғы бетінде негізгі металды балқытудың аз ғана тереңдігінде ұнтақ лента қолданылады. Бұл ленталардың химиялық құрамы олардың міндетіне байланысты, қалыңдығы 0,2 ... 1,0 мм, ал, ені 15 ... 100 мм құрайды. Балқытылған металды қосындылау үшін ұнтақ ленталар қолданылады.

Балқымайтын электродты өзек электротехникалық көмірден, синтетикалық графиттен және вольфрамнан жасалады. Көмір (МЕМСТ 4425 – 87) және графит (МЕМСТ 4426 – 82) электродтардың диаметрі 5 ... 25 мм, ұзындығы 200 ... 300 мм болатын цилиндр өзегі бар. Электродтардың соңы конус болып ұшталады. Графит электродтар жоғары электр өткізгіштікке және ауада жоғары температурада тотығуға төзімділікке қабілетті. Бұл дәнекерлеуді тоқтың жоғары тығыздылығы кезінде электродтарды аз шығындау арқылы орындауға мүмкіндік береді.

7.1-Сурет. Ұнтақталған сымдардың құрылысы:

1 – трубалы; 2 – еншілесті; 3, 4 – қабыршық жиегі бүгісті; 5 – екіқабатты

Вольфрам электродтарының келесі маркалары кең қолданылады: ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ-1 және -2 (МЕМСТ 23949 – 80). Олар таза вольфрамнан немесе қоспаларымен жасалады. Қоспалардың (1 ... 3 %) болуы доғалды жағуды жақсартады және жоғары электр өткізгіштік кезінде электрод төзімділігін арттырады. белсендіретін қоспалары бар вольфрам электродтары ауыспалы және тұрақты тоқ кезінде тура және кері полярлық дәнекерлеу үшін қолданылады.

Қол доғалы дәнекерлеуге арналған қапталған электрод (сурет 7.2) сыртына батыру және қысым арқылы тығыздау тәсілімен арнайы құрамы мен қалыңдығы бар қаптамамен қапталған металл өзекті білдіреді. Қаптама доғаның тұрақты жануын, сонымен қатар, тиісті механикалық қасиеттері бар белгілі бір химиялық құрамның металл жігін алуды қамтамасыз етеді. Бұл талаптар электродты өзек үшін материал таңдауымен және құрамына тұрақтандыратын, қож түзуші, тотықсыздандыратын, қоспалаушы және өзге де заттар кіретін қаптамаманы қолданумен қамтамасыз етіледі.

Тұрақтандыратын заттар доғаның тұрақты жануын қамтамасыз етуге арналған. Бұл сақар, кальций қосылған сода, дала шпаты, бор, мәрмәр және кенсіз пайда болған, құрамында калий, натрий және кальций бар, доғаның жануын жеңілдететін және оның тұрақты жануын қамтамасыз ететін иондану шамасы төмен өзге де минералдар.

7.2- Сурет. Қапталған электрод:

1 – темір өзек; 2 – қаптама; D – электрод диаметрі; d – темір өзек диаметрі; L – электрод ұзындығы

Қож түзуші заттар балқыту кезінде электродты металл тамшыларын және дәнекерлеу ваннасын атмосфералық газдардың әсерінен қорғайтын қож жасайды. Бұл заттарға марганец кені, гематит, гранит, мәрмәр, магнезит, кремнезем, дала шпаты, балқыма шпаты және басқалары жатады.

Газ түзуші заттар қыздырған кезде дәнекерлеу аймағынан ауаны ығыстыратын және балқытылған металдың қосымша қорғанысын қамтамасыз ететін газ бөлу арқылы бөлшектенеді. Газ түзуші зат ретінде крахмал, декстрин, оксицеллюлоза, ағаштың ұнтақтары, мәрмәр, магнезит және долмит пайдаланылады.

Тотықсыздандыратын заттар балқытылған металдың оксидтер құрамына кіретін бөлігін қалпына келтіреді. Бұған оттегімен ұқсастығы темірден де көп элементтер және жік металынан оксидтерін алып тастау қажет өзге де элементтер есебінен қол жеткізіледі. Осы мақсатпен қаптамаға ферромарганец, ферросилиций және ферротитан енгізеді.

Қоспалы заттар жік металын оған беріктік, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және т.б. беретін элементтермен толықтырады. Қосындылау үшін әдетте ферроқорытпаларын және мейлінше сирек – таза металдарды қолданады.

Дәнекер және цементтеуші қоспалар қаптаманың ұнтақ материалдарын біркелкі жабысқақ массаға байластырады және кептірілгеннен кейін түсіп қалмау үшін қаптаманы электродты өзекке цементтейді. Жақсы байластырушы ретінде натрий және калий сұйық әйнектерінің сулы ерітінділері болып табылады.

Қоспа ретінде өзге де заттар – пластификаторлар (бентонит, каолин, силикат үйіндісі және т.б.) пайдаланылады. Электродты қаптамалар үшін қолданылатын материалдар сәйкес МемСт мен ТШ талаптарын қанағаттандыруы тиіс.