Дәріс. Электродтар және басқа пісіру материалдары.

Болат пісіру сымы.

Пісіру мен балқытып қаптастыруға арналған болат пісіру сымы МЕСТ 2246-70 бойынша дайындалады. Легірленген сымда құрамында 2,5÷10 % легірлеуші компоненттер болады, ал жоғарылегірленгенде - 10%-дан жоғары.

Сымның таңбасындағы әріптер мен сандардың мәні:

Св - пісіру сымы;

08 - 0,8% көміртегі (орташа құрамы);

А - мөлшерлі, АА - күкірт пен фосфор зиянды қоспаларының құрамы біршама төмендеу;

Г - сым марганецпен легірленген.

Сонымен, мысалы, таңбасы Св-08ГС сымының төмендегідей мәні болады: СВ - құрамында 0,8% көміртегі бар пісіру сымы, марганец 1 %-ға және кремний 1%-ға дейін.Пісіру сымы келесі диаметрлермен шығарылады: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм.

Диаметрі 3 мм-ге дейінгі сымдар жартылай автоматты пісіру үшін, диаметрі 1,6 – 6 мм – түйір электродтармен қолмен доғалы пісіру үшін, 2-5 мм – флюс астында автоматты пісіру үшін, ал диаметрі үлкен сымдар балқытып қатастыру жұмыстарында қолданылады.

Ұнтақты сым.

Ұнтақты сым дегеніміз – сыртқабыршығы болаттан жасалып, ішіне ұнтақ тығыздалған сымды айтады. Ұнтақты сым пісіру үшін де балқытып қаптастыру үшін де қолданылады. Қазіргі ұнтақты сымдар негізінде бес типпен жасалады(16 – сурет): түтікті, түтікті айқасқан, түтікте иілген (екі типі бар) және қосқабатты.

16 - сурет. Ұнтақты сымдардың сыртқабыршағының құрылысы

Ұнтақты сым диаметрі 1,6–3,6 мм-ге дейін шығарылады. Сыртқабыршағы үшін, таңбасы 08 кп төменкөміртекті болаттан салқындай илемдеп жасалған таспа қолданылады. Сым бес түрлі ұнтақпен (шихтамен) шығарылады:

- рутил-целлюлозды;

- карбонат-флюоритті (флюорит- шпат СаF₂);

- флюоритті;

- рутил- флюоритті;

- рутилді.

Электрод қаптамалары.

Электрод қаптамалар бірден бірнеше қызмет атқарады: доға жануын тұрақтандырады; балқыған металды ауадағы оттегі мен азоттан қорғайды; зиянды қоспаларды жоюға ықпал жасайды; жік металының қасиеттерін жақсарту мақсатында оны легірлейді. Электрод қаптамалары қож құраушы қышқылдаушы, газ құраушы, легірлеуші, тұрақтандырушы және байланыстырушы құрамалардан тұрады.

Қож құраушы қоспалар балқыған металды ауадағы оттегі мен азот әсерінен қорғайды, сондай-ақ оны баршама тазартады. Қож құраушы қоспалар металдың салқындау жылдамдығын азайтады және металемес қосындыларды кетіруге ықпал етеді. Қож құраушы қоспалар марганец рудалары, титан концентраты, каолин, бор, далалық шпат, мәрмәр, кварцты құм, доломит, сондай-ақ доға жануын тұрақтандыратын кейбір заттардан тұрады.

Қышқылдаушы қоспалар пісіру ваннасындағы балқыған металдың қышқылдауын қамтамасыз етеді. Мұндай элементтерге темірден гөрі оттегіне үлкен жақындығы бар элементтер жатады, мысалы, марганец, алюминий, кремний, титан т.б.

Газ құраушы қоспалар жанғанда балқыған металды ауаның оттегі мен азотынан сақтайтын қорғаушы газ ортасын жасайды. Газ құраушы есебінде декстрин, ағаш ұнтағы, целлюлоза, крахмал сияқты заттар пайдаланады.

Легірлеуші қоспаларды электрод қаптамаларының құрамына жік металына арнайы қасиет беру үшін енгізеді: жоғары механикалық беріктігі, ыстыққа төзімділігі, қажу төзімділігі, тоттануға қарсылығын жоғарлату. Легірлеуші компоненттер (қоспалар) есебінде хром, титан, марганец, молибден, ванадий, никель және басқа кейбір элементтер қолданылады.

Тұрақтандырушы қоспалар. Тұрақтандырушы есебінде электрод қаптамасының құрамына иондану потенциалы аздау – натрий, калий және кальций сияқты элементтерді енгізеді.

Байланыстырушы қоспаларды қаптама қоспаларын өзара және электрод өзегімен байланыстыру үшін қолданады. Бұл үшін декстрин, желатин, натрилі немесе калилі сұйық шыны және басқа заттар пайдаланады. Негізгі байланыстырушы зат есебінде, әдетте, сұйық шыны қолданылады.

Электродтардың жіктелуі.

Доғалы пісіруге арналған электродтардың негізгі екі түрі болады: балқитын және балқымайтын. Электродтардың барлық түрлері оларға қойылатын негізгі талаптарды қанағаттандыруы қажет. Дайындау сапасы (және дәлдігі), қаптама бетінің қалпі және күкірт пен фосфор сияқты зиянды қоспалардың құрамы бойынша электродтар 1,2,3 деген сандармен белгіленетін топтарға бөлінеді. Қолмен доғалы пісіру мен балқытып қаптастыруға арналған электродтар арналуына байланысты төмендегідей бөлінеді (МЕСТ 9466-74):

- көміртекті және легірленген құрылғылық болаттарды пісіруге арналған, үзіліске уақытша қарсыласуы 600 Мпа-ға дейін (белгіленуі – У);

- легірленген болаттарды пісіруге арналған, үзіліске уақытша қарсыласуы 600 МПа-дан жоғары (белгіленуі Л);

- легірленген жылуға тұрақты болаттарды пісіру үшін (Т);

- ерекше қасиеттері бар жоғарылегірленген болаттарды пісіру үшін (В);

- беттік қабаттарды ерекше қасиеттерімен балқытып қаптастыруға арналған (Н).

Электродтар, сондай-ақ, қаптама қалыңдығына байланысты жұқа, орташа, қалың және ерекше қалың қаптамалы электродтар деп бөлінеді (белгіленуі әріптермен М, С, Д, Г – тиісінше).

Қаптама түріне байланысты электродтар төмендегіше бөлінеді:

- қышқыл қаптамасымен (А әріпімен белгіленеді);

- негізгі қаптамамен (Б);

- рутилді қаптамамен (Р);

- целлюлозды қаптамамен (Ц);

- аралас типті қаптамамен (екі әріппен белгіленеді);

- қаптаманың басқа түрлері (П);

Кеңістік қалпына байланысты электродтар келесідей бөлінеді:

- барлық кеңістік қалыпта пісіруге арналған (белгіленуі – 1 саны);

- тік және жоғарыдан төмен қарай пісіруден басқа кеңістік қалыпта пісіруге арналған (белгіленуі – 2);

- төменгі, тік бетте көлбеу және тік бетте төменнен жоғары қалыпта пісіруге арналған (3);

- төменгі қалып пен төменгі «қайықша»қалыпта пісіруге арналған (4).

Құрылғылық болаттарды пісіруге арналған электродтардың типтері.

Электрод типінің белгілеуінде Э (электрод) әріпі және жік металының немесе балқыған металдың немесе пісіру жалғасының үзіліске ең төменгі уақытша қарсыласуын көрсететін сан болады (МПа). Мысалы, Э50 белгісінің мәні, бұл электродтың типі ең төменгі уақытша қарсыласуды қамтамасыз ететін көрсетеді. Белгілеуде егер саннан кейін А әріпі болса (мысалы, Э42А, Э46А), бұл электрод типі балқытылған, металдың жоғарырақ пластикалық қасиеттерін қамтамасыз ететіндігін көрсетеді. Электрод типі мен оның таңбасын таңдау көптеген жағдайларға байланысты: пісірілетін болат таңбасы, жайма қалыңдығы, бұйымның қатаңдығы, пісіргендегі қоршаған ауа температурасы, кеңістік жағдайы т.б.

Электродтардың шартты таңбаланулары.

Техникалық құжаттарда (сызбалар, технологиялық карталар т.б.) электродтардың шартты белгіленуі таңба белгілеуінен, диаметрі мен электрод тобы (МЕСТ 0466-75) белгілеурінен құралады. Оралған ыдыстардың этикеткасында (пачка, жәшік)осыған ұқсас, бірақ толығырақ ақпарат беріледі. Мысалы, этикеткада келесі жазулар болуы керек:

- Э46А-УОНИ-13/45-3,0-УД Е43 2 (5) — Б10

Бұл жазудың мәні:

- Э46А типті электрод (беріктік сипаттамасы - 460 МПа жік металының пластикалылығы мен тұтқырлығы жақсартылған);

- электрод таңбасы УОНИ-13/45;

- электрод диаметрі – 3,0 мм;

- электродтың арналуы – У (көміртекті және төменлегірленген болаттарды пісіруге арналған);

- қаптамасының қалыңдығы (қалың қаптамамен);

- топ нөмірі - 2 (екінші);

- индекстер тобы Е43 2(5) жік металының сипаттамасын көрсетеді МЕСТ 9467-75 бойынша;

- Б – қаптама түрі (негізгі);

- 1 – руқсат етілген кеңістік қалпы(1 – барлық қалып үшін;

- О – тоқ тегі (О - кері полярлы тұрақты тоқ).

Техникалық құжаттарда бұл электродтар УОНИ-13/45-3,0-2 МЕСТ 9466-75 деп белгіленеді.

Балқымайтын электродтар.

Балқымайтын электродтар көмір, графитті және вольфрамды болады. Көмір электродтары (МЕСТ 4425-72) электротехникалық көмірден, графитті – синтетикалық баспаланған графиттен (МЕСТ 4426-75) жасалады. Бұл электродтар диаметрі 5÷25 мм және ұзындығы 200-300 мм, өзегі цилиндр пішінді болады. Электродтардың ұшы 60-70⁰ бұрышпен конус болып ұшталады (түсті металдарды пісіру үшін 20-40⁰бұрышпен ұшталады). Таза вольфрам немесе вольфрам мен әртүрлі қоспалардан (торий, лантан, иттрий қышқылдары) жасалатын вольфрам балқымайтын электродтар кеңінен қолданыс тапты. Қоспалардың болуы (1-2%) доға жануын жеңілдетеді, тоқтың жоғары тығыздығында электрод төзімділігін жоғарылатады. Вольфрам электродтарының диаметрі пісіру тоғының шамасына байла-нысты 2-10 мм құрайды.

Доғалы пісіруге арналған флюстер.

Доғалы пісіруге арналған флюстер жалпыға арналған және арнайы флюстер болып бөлінеді. Біріншісіне төменкөміртекті және кейбір төменлегірленген болаттарды пісіруге арналған флюстер жатады. Арнайы пайдалануға арналған флюстер, олардың таңбасына байланысты кейбір легірленген болаттар, түсті металдар, балқытып қаптастыру жұмыстарына т.б. пісіруге арналған. Кремнийдің құрамына қарай флюстерді екі топқа бөледі: жоғарыкремнийлі және төменкремнийлі. Жоғарыкремнийлі флюстер құрамын-да кремний 35-тен 50%-ға дейін болады, бұл негізінде төменкөміртекті болаттарды пісіргенде қолданылады. Төменкремнийлі флюстерді, кремний құрамы 35% дан төмендері, әдетте легірленген болаттарды пісіруге пайдаланады. Құрамындағы марганецке қарай флюстер марганецті - марганец құрамы 1%- дан жоғары және марганецсіз (Мn- 1% -дан төмен) болып бөлінеді.

Флюстерді, сондай-ақ, жік металын легірлеу дәрежесіне қарай бөледі:

- бейтарап флюстер (яғни, балқыған металмен әсерлеспейтін флюстер);

- белсенді флюстер (екі тобы бар - металды осал легірлеуші және күшті легірлеуші, бұларға керамикалық флюстердің көпшілігі жатады.

Әдебиеттер:1 нег. [68-84], 2 нег. [129-153], 1-3 қос.

Бақылау сұрақтары

1. Пісіру материалдарының қандай түрлерін білесіз?

2. Электрод қаптамалары қандай болады?

3. Электродтардың жіктелетін бірнеше белгілерін атаңыз?

4. Флюстердің қандай түрлерін білесіңдер?

5. Жоғарыкремнийлі флюстерде кремний құрамы қанша пайыз құрайды?