Прокалка – электрод
Прокалка электродов должна проводиться в печах, которые обеспечивают равномерную температуру в подовом пространстве. После прокалки электроды должны остыть в помещении с положительной температурой. Прокалка электродов производится в камерных электрических печах. Электроды с газозащитным или комбинированным покрытием прокаливаются при температуре 150 – 200 С, с шлакозащитным покрытием-при 250 – 300 С. На американских заводах сушка и прокалка осуществляются в конвейерных камерных электрических печах со строгой регулировкой степени увлажнения воздуха при первых этапах сушки и температуры камеры в процессе прокалки.
Прокалка электродов может производиться не более трех раз. Число прокалок порошковой проволоки и флюса не ограничивается. Если электроды после трех прокалок показали неудовлетворительные сварочно-технологические свойства, то применение их для сварочных работ, выполняемых по настоящему РД, не допускается.
Прокалка электродов производится с целью окончательного удаления влаги.
Прокалка электродов обычно ведется в специальных печах с электрическим обогревом. Выбор типа оборудования определяется объемом производства и номенклатурой изготовляемых электродов.
Прокалка электродов перед их применением повышает качество сварного шва.
Для прокалки электродов может быть использовано jiepe – носное приспособление ( рис. 27), представляющее собой цилиндрический металлический футляр.
Режим прокалки электродов : температура 150 – 200 С; время 60 мин.
Сушка и прокалка электродов выполняется в специальных печах с температурой прокалки в зависимости от марки электродов от 200 до 450 С. Если цех применяет электроды разных марок, требующие разной температуры прокалки, для этого следует использовать не одну, а две или несколько печей. Емкость печей должна обеспечивать сменную ( или полусменную) потребность в электродах.
Печи для прокалки электродов должны находиться под разрежением. У печей рекомендуется устраивать камеры для остывания электродов. Рекомендуется также применять печи тоннельного типа периодического или непрерывного действия.
Сушка и прокалка электродов должны удалить воду из покрытия. При этом следует учитывать, что воды в покрытиях много. Для примера оценим количество воды, которое должно быть удалено из покрытия, нанесенного окунанием.
На этой странице рассмотрим подробно и со всех сторон прокалку (или сушку, как еще называют) покрытых сварочных электродов. Для чего она нужна.
С какой целью производят прокалку электродов
Прокаливание – принципиально иной технологический момент подготовки стержней к работе. Оно выполняется при температурах, которые значительно превышают те, что нужны для просушивания. Такая термообработка:
- задает нужные технические характеристики обмазке;
- сводит уровень влажности в покрытии практически к нулю (0,2–0,5% против 8–12% при сушке);
- предотвращает залипание электрода;
- обеспечивает хороший первый и повторный поджиги и стабильное горение дуги;
- позволяет существенно снизить расход электрода (на 10–15%);
- задает ровное, качественное формирование шва.
Первичную прокалку электроды проходят в заводских условиях на заключительном этапе производства. И если они используются практически сразу после изготовления, нет необходимости в повторном прокаливании. Но подобные ситуации бывают редко, готовая продукция может месяцами храниться на складах производителя или потребителя.
При повышенной влажности окружающего воздуха (85–90%) обмазка склонна к обратному поглощению влаги, и всего за две недели она ее набирает. Пример:
- прокаленные при t 400˚С электроды типа Э50А набирают 1,5% влаги;
- изделия того же типа, прокаленные при t 200˚С, впитывают уже до 2,2%.
Типы печей для просушки электродов
В зависимости от сложности поставленной задачи, а также от уровня ответственности при выполнении работы, для сварочных электродов может использоваться два вида печей:
- С электронным управлением. Предусматривает наличие цифровых индикаторов времени работы и выставления температурного режима. Применяется при постройках любых несущих конструкций, трубопроводов, мостов, переездов, жилых домов.
- С механическими переключателями. Модели печей для сушки электродов оснащаются термометрами и таймерами, параметры на которых задаются вручную. Такие устройства используются тогда, когда не обязательно достигать высших показателей качества сварки.
Печь с механическим регулятором подходят для бытового использования, где не нужно соблюдать высокой точности настроек
Это интересно: Взаимосвязь деформации и напряжения при сварке — выкладываем по полочкам
Технология прокалки
Различные виды стержней необходимо подвергать соответствующей термообработке. Ее параметры указываются на упаковке в инструкции.
Параметры прокаливания зависят от покрытия электродов и указываются на этикетках, в паспортах и каталогах.
Работнику необходимо строго придерживаться всех требований по прокалке. В противном случае стержни окажутся недосушенными или пересушенными, что негативно отразиться на качестве сварочного соединения. В связи с этим данную процедуру необходимо проделывать правильно.
Таблица характеристик печи для прокалки электродов.
Основными характеристиками при прокалке являются:
- необходимость сушки;
- режимы;
- количество прокалок.
Если не выполнять термообработку, расход материалов существенно увеличится и снизится надежность соединения. Если есть хоть малейшие сомнения относительно условий и продолжительности хранения электродов или же в их покрытии присутствует влага, то прокалка просто необходима.
Итак, как прокалить электроды? Выполнить данную операцию можно двумя способами: с использованием промышленных устройств и в бытовых условиях.
Прокалить и высушить электроды можно с помощью специальной печи. В магазинах представлен широкий ассортимент подобных агрегатов. Есть разработки от зарубежных компаний и от отечественных.
Выбирая печь, следует в первую очередь ориентироваться на такие характеристик, как мощность, напряжение, ее масса и размеры.
Довольно распространенной разновидностью подобных устройств являются шкафы. Они позволяют прокаливать и просушивать электроды. Кроме того в них стержни хранятся продолжительное время.
Тем не менее, не все виды данного оборудования обладают перечисленными возможностями
В связи с этим в момент покупки шкафа обязательно обращайте внимание на его возможности
Хранить стержни можно в термопеналах или пеналах-термосах. Эти малогабаритные устройства отлично подойдут и при прогревании уже обработанных материалов.
Во время сварочных работ с металлическими конструкциями, к которым не предъявляются высокие требования, обработку электродов можно выполнить народными методами. Например, подойдет духовка или термофен.
Используя духовку лучше отдать предпочтение электрическому типу. Дело в том, что в газе содержится небольшое количество влаги, что может отрицательно повлиять на качество термической обработки.
Проводя термообработку важно следовать технологической инструкции. Некоторые стержни, например, необходимо просушить перед прокалкой
Обработка стержней состоит из нескольких простых действий:
- загрузка материала в камеру устройства;
- плотное закрытие дверцы;
- установка температуры в соответствии с приведенным значением в инструкции;
- установка длительности обработки;
- выдержка в течение необходимого интервала времени;
- по окончании процесса термообработки выключить устройство и дать ему остыть вместе с электродами для избегания резкого перепада температур.
Сварочный аппарат для меди
Качественные сварочные аппараты для меди:
- — полуавтоматы и автоматы;
- — TIG – аппараты;
- — инверторы.
Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.
BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.
Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.
Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.
TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.
Для сварки электродами
Импульсно-дуговая сварка медных пластин возможна вольфрамовыми электродами в аргонной среде при помощи аппарата Orion 150s или 250s. Они имеют небольшой вес, позволяют сваривать медь качественно и надежно. Инверторное сварочное устройство Ресанта САИ-220 ПН может подключаться к сети напряжением 140-220 вольт. С ним легко перемещаться, он оснащен принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается.
Для сварки проволокой
Для выполнения работ по сварке меди проволокой применяют полуавтомат инверторный Энергомаш СА-97ПА20. Он имеет небольшой вес 13 килограмм. Он позволяет работать с проволокой разной толщины 0,6-0,9 мм.
Плавную подачу материала обеспечивает модель Shyuan MIG/MMA-290 со скоростью 2,5-13 метров в минуту. Устройство дает возможность применять кассеты 1-5 килограмм, позволяет работать с электродами.
Инверторный сварочный полуавтомат Союз САС-97ПА195 характеризуется наличием функции холостого хода 60 Вольт. Он имеет диапазон регулировки рабочего напряжения 15-23 вольта. Для него подойдет проволока 0,8-1 мм. У него небольшой вес 10 килограмм, он удобен и надежен.
Для сварки медных проводов
Сварочным аппаратом ТС-700-2 можно соединить медные жилы сечением 22 кв. мм. Он компактный, легкий, его вес всего четыре килограмма, питается от обычной сети, потребляет чуть больше 1 кВт. Его можно носить в сумке. Одного угольного электрода хватит на то чтобы произвести 700 сварок.
Медные скрутки рекомендуется сваривать, используя универсальные инверторные аппараты, например, РЕСАНТА САИ-160, QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255, СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H. Немецкий прибор FUBAG IQ 160 дает возможность выставлять ток 10-160 А. Его вес почти семь килограмм, стоимость 7 тысяч рублей (на момент написания этой статьи).
СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H от российского производителя имеет бесступенчатый регулятор тока. Им удобно пользоваться, потому что кабель подключается посредством особых разъемов. Его вес 4 килограмма, примерная стоимость 9 тысяч рублей.
Функции аппаратов, значительно облегчающих процесс сварки, это:
— горячий старт;
— защита от залипания;
— не реагирование устройства на перепад тока;
Для дома лучше купить аппарат мощностью до 4 кВт. Силы тока 160 ампер хватит чтобы сварить металл 5 миллиметровой толщины. Основным критерием выбора является цель использования, стоимость и набор функций.
Сварка меди и ее сплавов: технология
Перед тем как начать сваривать медь и ее сплавы необходимо тщательно подготовить изделие. Мерные заготовки вырезаются при помощи шлифовальной машинки, токарного или фрезерного станка. У меди толщиной 6-18 миллиметров нужно подготовить кромки. Они должны быть V- или X-образными. (При больших объемах целесообразно будет приобрести кромкорез-фаскосниматель.)
Перед началом работы швы тщательно очищаются от загрязнения, окисления. Чтобы сварка меди прошла успешно необходимо защитить ванну от воздействия кислорода. Для это рекомендуется применить электродную проволоку, которая должна быть легирована алюминием, фосфором. В некоторых случаях требуется подогревать медь.
Она хорошо соединяется при ведении работ с помощью плавящихся электродов
Важно знать, что при этом длина дуги должна быть 4-5 миллиметров. Применяя технологию импульсно-дуговой сварки в аргоне можно выполнить любые виды швов, даже потолочный, сваривать очень тонкий металл
Под него рекомендуется подложить подкладные элементы.
Особенности сварки тонкого металла
В бытовых задачах чаще всего сталкиваются с необходимостью соединения тонкого металла
В данном случае необходимо вспомнить основы сварки инвертором для начинающих, а именно о важности подключения изделия к правильному полюсу. Тонкие детали подсоединяются к «минусу» сварочного аппарата
Чтобы научиться правильно варить и получать красивые швы, необходимо потренироваться.
Вот несколько полезных советов, которые могут в повышении мастерства:
- начинайте варить, используя минимальный ток;
- формируйте шов углом вперед;
- используйте обратную полярность;
- закрепите деталь, чтобы уменьшить ее деформацию во время сварки.
Устройство и назначение
Прокалку сварочного флюса производят для удаления влаги, что способствует улучшению сварочного шва.
Для прокалки флюса предлагается специализированная шахтная муфельная электропечь с механизмом загрузки и дозированной разгрузки.
Подача материала производится сверху, а разгрузка снизу, что удобно при поточном производстве. Серийно, в качестве устройства загрузки,
предлагается скиповый подъёмник. Разгрузка выполняется в цеховую тару
поворотом шиберной задвижки. Объём допустимого заполнения реторты выбирают пропорционально производительности сварочного производства.
Для термообработки возможно задать, практически любую, интенсивность нагрева, время выдержки и скорость охлаждения.
Особенности конструкции
По своим характеристикам и устройству различают несколько типов печей для электродной сушки и их прокаливания:
- Электрические печи стационарные (обычные). Стационарная электродная печка представляет собой электротехническую установку, состоящую из нагревательного элемента, корпуса, рабочей камеры с решетками, дверцы и изолирующего термостойкого материала.
- Электрические печи стационарные (программируемые). Программируемая печь снабжена еще блоком электроники для поддержания нужного температурного режима в течение всего времени обработки электродов.
- Электрические переносные печи-пеналы. Электрические переносные печи-пеналы используются при строительных работах. Они работают от электрической сети, снабжены специальной ручкой для переноски и компактны. Такое устройство легко можно подключить к переносному удлинителю непосредственно на месте проведения сварочных строительно-монтажных работ и провести сушку или прокаливание электродов перед процессом сварки.
- Пеналы переносные термосного типа. Термосные пеналы не имеют подключения к электрической сети. Они способны автономно удерживать высокую температуру у предварительно нагретых электродов в течение нескольких часов. Такие «термосы» обладают малым весом и габаритами, их удобно транспортировать и переносить вручную.
- Самодельные электропечи. О них будет речь чуть ниже.
Устройство и принцип действия прокаливающей печи
В качестве примера рассматривается процесс прокаливающей сушки флюса и электродов в электропечи ЭПСФ 120/400 муфельного типа.
Подлежащий прокалке материал помещается в рабочее пространство печи, которое предварительно прогрето до температур 120 … 150 °C. Время выдержки определяется типом электрода, и может составлять до 6…8 часов. Менее продолжительный прогрев может привести к образованию трещин, вызванных присутствием водорода, особенно при сварке сталей, имеющих предел текучести от 550 МПа и выше.
Если электроды хранились в термопенале, и требуется лишь их повторная сушка, то длительность выдержки сокращается до одного часа, а температура прокалки может быть снижена с 300…400°С до 170…200°С.
Технические характеристики печи:
- Потребляемая мощность, кВА – 8,5.
- Напряжение, В – 380.
- Наибольшая температура в зоне прокалки, °С – 400.
- Масса одновременно прокаливаемых материалов, кг – до 120.
- Габаритные размеры печи, мм — 730×620×1360.
Печь имеет вертикальную компоновку, но выпускаются также аналогичные устройства горизонтального исполнения (например, печь ЭПСЭ 10/400).
Калибр-пробка. Гладкая и резьбовая
Как правильно насадить колун на топорище?
Эксплуатация
Инструкция по правильной эксплуатации оборудования рекомендует горячими доставать электроды по завершении прокаливания и укладывать их внутрь термопенала. Внутри камеры они будут недоступны влаге. Их можно перемещать на большое расстояние и долго хранить.
Перед тем как сушить сварочные электроды, устройство устанавливается на специальную ножку. Выбирается способ подключения к питанию. Вилка включается в сетевую розетку. Два провода соединяют с кабелями, идущими к держаку и зажиму на детали.
Термопенал включается заранее, чтобы камера успела прогреться. Примерно через 30 мин можно открывать переднюю крышку, брать электрод и начинать работать. Пенал следует держать закрытым, чтобы просушивать оставшиеся материалы.
Классификация и виды прокаливающих агрегатов
В зависимости от требований в качестве источника нагрева флюсов можно использовать электричество, газ или масло. Обычно используются три разновидности нагревательного оборудования:
- в реверберационных печах нагреваемое вещество или объект вступают в прямой контакт с горячими газами, исходящими от источника тепла, но само топливо, в рабочее пространство печи не поступает;
- в муфельных печах ни топливо, ни газы от источника тепла не вступают в прямой контакт с прокаливаемым материалом, что стабилизирует его химический состав;
- в печах шахтного типа образец вступает в непосредственный контакт с источником топлива, что может привести к некоторому загрязнению поверхности. Поэтому источник тепла помещается на отдельную решетку. Она обеспечивает доступ к прокаливаемому материалу только газа и пламени.
При подготовке расходуемых компонентов к сварке важно не только снизить содержание влаги, но и обеспечить постоянство этого показателя при хранении. Чтобы электроды не подвергались вторичному насыщению влагой, их хранят в специальных ёмкостях – термопеналах для электродов. Они поддерживают рабочие характеристики электродов на должном уровне
Они поддерживают рабочие характеристики электродов на должном уровне.
Как правильно подобрать сушильный шкаф для электродов
Для выполнения задачи высушивания и прокаливания подходят разные сушильные шкафы, цены на которые могут значительно отличаться
Дадим несколько советов, на что стоит обращать внимание при покупке печи
- Вместительность. Подбирать электропечь для электродов нужно, исходя из максимального объема предполагаемых работ.
- Мощность. Производитель располагает обширным модельным рядом, из которого можно выбрать оборудование подходящей мощности.
- Напряжение. Перед тем, как купить и установить прокалочную печь для электродов, стоит проверить состояние электропроводки на объекте и возможность подключения аппарата к питающей сети.
- Габариты. Размеры и вес печи имеют значение только в том случае, когда планируется ведение работ в полевых условиях. Если сварка проводится в одном помещении, эти параметры не играют большой роли.
- Дополнительные функции. Предполагает наличие программаторов, интерфейса и других вспомогательных устройств, облегчающих работу.
Наличие программного управления сушильной печи позволяет задавать точные параметры работы
Чтобы быть абсолютно уверенными в качестве предлагаемого оборудования, заказывайте печи для прокаливания электродов только у проверенного поставщика.
Трудности при сварке
Необходимо следовать рекомендациям мастеров, т.к. металл отличается по характеристикам от других составляющих. Основные трудности и моменты, возникающие в процессе:
- Жидко текучесть осложняет соединение швов вертикальным положением. Нижним положением сваривание производится с применением прокладки, вертикальные произведения доступны в кратковременном режиме.
- Высокая степень теплопроводности материала, потребует использования способов отвода тепла из зоны стыковки.
- Линейное расширение при нагреве влияет на повышенную склонность к деформации, образование трещин.
Также следует помнить про способность поглощать кислород и водород, при воздействии высоких температур. Склонность к окислению требует применения специальных гелей, состоящих из кремния, фосфора либо марганца.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Разработано и широко применяется несколько основных методов сварки меди. Современные технологии позволяют избежать появления горячих трещин, пор и другого вида брака. Сварка меди и ее сплавов производится при помощи аргона, инвертора, проволокой и электродами. Рассмотрев основные методы можно выбрать наиболее подходящий и избежать многих проблем.
Пеналы термосы и термопеналы
Часто так случается, что сварочные работы ведутся на улице или в условиях повышенной влажности, поэтому электроды могу быстро отсыреть и вновь прийти в негодность. Для таких случаев специально разработаны пеналы. Они герметичны и имеют термоизоляцию, позволяя электродам длительное время находится в сухом состоянии. По конструкции различают пеналы термосы и термопеналы.
Пеналы термосы небольшого размера и имеют теплоизолирующее внутреннее покрытие. Они особенно удобны для хранения уже просушенных электродов на объектах строительства в любую погоду и пору времени. Пенал для сушки электродов оснащен нагревательными элементами, термостатом и позволяет проводить сушку прямо на месте. Он небольшого размера и может высушить около 10 килограмм электродов за раз. Термопеналы имеют два типа подключения – к розетке и к сварочному трансформатору.
Сушильное оборудование дает возможность получения различных температурных режимов и точный контроль по времени, позволяя прокаливать электроды различных марок и производителей. Оно восстанавливает рабочие свойства электродов, ускоряет работу сварщика и экономит деньги на покупке новых электродов. Просушить электроды намного быстрее и проще, чем переделывать потом некачественный сварной шов.
Зачем нужен?
Обмазка электродов во время хранения впитывает в себя влагу. Технологически она представляет собой флюс, влияющий на создание сварочной ванны, сплошность шва и скорость охлаждения сваренного металла. Сырые электроды при сварке видно сразу:
- образуется много брызг;
- дуга постоянно тухнет;
- слой шлака неравномерно покрывает шов и плохо отбивается.
Дополнительно внутри шва образуются пузыри воздуха, остается часть флюса, не всплывшего наверх. Все эти дефекты ухудшают прочность и качество шва, делают его непригодным.
Во время обязательного прокаливания влага удаляется с электродов. Печи, нагревающиеся до 400⁰C обычно стационарные, и находятся в стороне от сварочных постов. Они не герметичные и после отключения остывают, в них заходит влажный воздух снаружи.
- легко переносится и всегда под рукой;
- при транспортировке на любые расстояния электроды остаются сухими;
- подогрев от сети и сварочника до 110⁰C и выше;
- исключает повторную прокалку не израсходованных материалов.
Работая на выезде, например ремонтные бригады, сварщик не знает точно, сколько электродов ему понадобится. Вдали от печи он может находиться несколько дней. Расходные материалы сохраняются сухими и подогреваются подключением термопенала для электродов к сети 220В и току от сварочного аппарата.
Заведующий исследовательской лаборатории сварки и технологий при ИИСиСМ Павлоградский Ю. С.: На упаковке отечественных электродов всегда указывается время и температура прокалки. Но не на всех есть предупреждение, что прокаливать их можно только 3 раза. Состав обмазки сложный, многокомпонентный. При высокой температуре некоторые элементы разрушаются, другие вступают в химическую реакцию с водой и составляющими воздуха. Металл стержня в зависимости от состава, окисляется или образует соединения с азотом. Качество электродов и сделанных ими швов падает».
Почему нужна прокалка?
Будучи гигроскопичными, сварочные электроды должны храниться при контролируемой влажности, этим предотвращается разрушение покрытия. В условиях повышенной влажности качество сварки ухудшается:
- происходит растрескивание сварного шва;
- возбуждаются параллельные дуги;
- имеют место избыточные брызги металла сварного шва;
- увеличивается количество грата.
Прокаливание заключается в нагреве флюса (или электрода) до высоких температур при ограничении в окружающей среде кислорода или воздуха. При этом происходит термическое разложение влаги.
Основные задачи печи для прокаливания флюса состоят в том, чтобы удалить воду, которая присутствует в виде поглощенной влаги, удалить летучие компоненты, например, диоксид углерода, а остаток влаги связать в нелетучие окислы.
