Производство электродов для дуговой сварки

Раздел ГРНТИ: Сварка
Крюковский Н.Н.
Машгиз, 1956 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.

 

СХЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОДОВ
 
Технология производства металлических электродов сводится к обработке проволоки, материалов для электродных покрытий и к изготовлению собственно электродов (см. схему).
Поступившая на завод сварочная проволока складывается партиями по маркам (согласно ГОСТ 2246-54), отдельно по ка­ждому диаметру проволоки. Проволока из легированной и высоко­легированной стали дополнительно сортируется по плавкам завода-поставщика.
Проволока укладывается штабелями «елочкой».
Из каждой прибывшей па завод партии отбираются образцы различных плавок для испытания сварочных свойств проволоки и се химического состава.
Бухты проволоки, не имеющие контрольных бирок, склады­ваются отдельно и подвергаются контрольной проверке.
 
Со склада проволока переправляется в заготовительное отде­ление, на участок изготовления электродных стержней.
Нарезанные па соответствующую техническим условиям длину отрихтованцые стержни проверяются ОТК и подаются на участок изготовления электродов.
При изготовлении электродов способом опрессовки на прессах к качеству электродных стержней предъявляются более жесткие требования (по длине, по срезу, наличию заусенцев на концах стержней и по качеству рихтовки).
Проволочные стержни с загрязненной поверхностью перед на­несением покрытия подвергаются очистке в очистительных бараба­нах либо обезжириванию в моечных машинах с водным раство­ром щелочей.
 
Материалы для изготовления электродных покрытий хранятся в чистых и отапливаемых складских помещениях.
Хранение материалов производится партиями. Согласно ГОС 4423-48, партией считается количество материала, полученного с одного участка, с одного производственного цикла или с одной отгрузки при весе более 16 т.
При повагонной отгрузке в большегрузных вагонах вес партии принимается 60 г.
Все материалы, за исключением органических веществ и хими­катов, до поступления в производство подвергаются эталонному контролю и контрольному химическому анализу; при этом кусковые и сыпучие материалы измельчаются и классифицируются.
Рудоминеральное сырье в случае его неоднородности сорти­руется по внешнему виду кусков, посторонние примеси при этом удаляются; после этого сырье подвергается крупному, среднему и тонкому измельчению и классификации.
 
Ферросплавы в крупных кусках предварительно разбиваются на мелкие куски копром, механическим или пневматическим моло­том, прессом или кувалдой. Затем они поступают в камнедробилку и валковую дробилку (на крупное и среднее дробление), после — и шаровые мельницы периодического действия на тонкое дробле­ние и, наконец, на просеивание.
Ферромарганец малоуглеродистый и среднеуглеродистый и фер­росилиций подвергаются после просева пассивированию.
Феррохром, ферротитан и феррованадий и другие ферросплавы, обладающие большой вязкостью и твердостью, для облегчения дробления предварительно подвергаются закалке в холодной воде при нагреве до 800—1000° с выдержкой до 45—60 мин.
Все сыпучие рудоминеральные материалы перед измельчением подвергаются высушиванию или слабому прокаливанию для уда­ления кристаллизационной влаги. Температура нагрева при этом находится в пределах 100—250°. Для некоторых материалов тем­пература нагрева доводится до 500°.
 
Титановый концентрат и измельченный плавиковый шпат при содержании в них серы сверх установленных по ГОСТ 4414-48 и ГОСТ 4421-48  количествах, подвергают в течение 1 часа отжигу при температуре около 1000°.
После просеивания или сепарации материалы складываются в бункеры или в тару.
Загрязненные кусковые материалы промывают водой на моеч­ных машинах типа гравиемоек либо, при отсутствии их, — на ме­таллических сетках, натянутых па деревянные рамки.
Жидкое стекло (силикат натрия, электродный раствор) приво­зят на завод в цистернах или бочках, сливают раздельно по партиям в стационарные баки и после проверки расходуют по мере необходимости.
При большой потребности в жидком стекле на заводе устана­вливают растворители или автоклав для изготовления силикат-раствора из силикат-глыбы; это значительно снижает транс­портные расходы на перевозку жидкого стекла, содержащего около 50% воды.
 
Содовая силикатная глыба (глыба, или гранулят, ГОСТ 4420-48) поступает па завод навалом в крытых вагонах.
Глыбу перед загрузкой в растворитель или автоклав промы­вают холодной водой.
Измельченные и проеянные материалы Смешиваются Б опре­деленном весовом соотношении в смесителях сухой шихты в зави­симости от состава электродного покрытия. Готовую смесь надо приготовлять достаточно чистой, чтобы не требовалось дополни­тельное контрольное просеивание.
Каждой очередной партии смеси, составленной из материалов одних партий поступления, присваивается очередной номер, за ко­торым она и идет на производство.
Сухая смесь проверяется на однородность путем определения удельного объема и на содержание в ней одного из основных эле­ментов, например марганца, путем химического контроля. Такая проверка осуществляется выборочным способом
 
Сухая смесь на участке производства обмазочных масс смеши­вается в определенной пропорции с жидким стеклом и подается на участок изготовления электродов.
Обмазочная масса наносится на электродные стержни способом опрессовки, окунанием и обливанием. Для тонких покрытий приме­няется метод опудривания.
После покрытия электроды подвергаются подвяливанию и пред­варительной сушке (естественной — на воздухе или принудительной— в сушильных печах), прокалке в прокалочных печах камерного или конвейерного типа, а затем охлаждаются и сортируются по внешним признакам.
Иногда подвяливание, сушка и прокалка производятся в одной печи, для чего электроды последовательно перемещаются в раз­ные ее зоны. В зависимости от марки электрода температура каж­дой зоны должна быть предварительно установлена.
Нанесение электродного покрытия на стержни путем опрессовки производится па электродообмазочных прессах высокого, среднего и низкого давления.
При опрессовке электродной массы под средним (150— 1200 кг/см2) и высоким (свыше 200 кг/см2) давлением электродное покрытие получается достаточно прочным и упругим, а это позво­ляет применять механическую очистку концов электродов. При опрессовке электродной массы под низким давлением элек­тродное покрытие образуется с меньшей прочностью, не позволяю­щей использовать механическую очистку концов электродов без повреждения покрытия.
В некоторые марки электродообмазочных масс для возможно­сти нанесения их на электродные стержни под высоким давлением вводятся добавки и пластификаторы, а также обработанное жидкое стекло или смесь натриевого и калиевого стекла.
Иногда с целью уменьшения скорости образования поверхност­ной пленки на электродных покрытиях в момент подвяливаиия сушки в жидкое стекло вводят добавки щелочей.
 
Электроды, изготовленные способом опрессовки, более чувстви­тельны к режимам высушивания и прокалки. Некоторые марки электродов не допускают при этом проведения ускоренной воздушной сушки.
Однако этот недостаток окупается повышением производитель­ности труда, получением равномерного покрытия, возможностью механической очистки концов электродов непосредственно после нанесения покрытия без его повреждения и др. Кроме того, при применении электродообмазочных прессов можно наносить на элек­тродные стержни покрытие, содержащее в своем составе тяжелые металлы (железный порошок), большое количество легирующих ферросплавов, что невозможно сделать при нанесении электродного покрытия методом окунания.
Все технологические операции производства электродов связаны с большим пылевыделением и выделением вредных газов. Пыль содержит кремнезем и различные марганцевые соединения, а газы в зависимости от производственных операций содержат сернистый газ (при прокалке титанового концентрата и тонкоизмельченного плавикового шпата), фосфористый и мышьяковистый водород (при обработке ферросилиция), окись углерода и альдегиды (при про­калке электродов, содержащих большой процент органических веществ в условиях высоких температур, при которых они разла­гаются), углеводороды (при пассивировании малоуглеродистого и среднеуглеродистого ферромарганца).
Кроме того, в отделениях приготовления электродов, как пра­вило, имеются источники выделения избыточного тепла. На опера­циях сортировки и упаковки электродов выделяется тонкодисперс­ная пыль, содержащая марганец и его окислы. Количество ее пре­вышает в несколько раз допустимые санитарные нормы.