Какое количество раз допускается прокаливать электроды для сварки высоколегированных сталей

Обновлено: 24.01.2025

Часто перед свариванием заводы-изготовители рекомендуют Вам производить прокалку сварочных электродов. Многие люди задаются различными вопросами по поводу прокалки электродов. Из этой статьи Вы узнаете ответы на некоторые из них.

Теперь давайте поговорим о назначении прокалки. Главной целью прокалки является уменьшение процентного содержания влаги в покрытии сварочных электродов. Многие люди решают прокаливать электроды прямо у себя дома, используя духовку. При температуре 180 – 200 градусов Вы можете прокаливать электроды, однако если Вы используете обычную духовку, то качество прокалки будет не на лучшем уровне.

Самым неправильным решением в данной ситуации является то, что если Вы решили совсем не прокаливать электроды. Это будет означать, что у Вас есть большая вероятность того что обмазка может начать опадать.

Наиболее разумно поступают люди, которые используют для прокалки специальную печь для прокалки электродов. Приобретение специальной печи для прокалки электродов позволит Вам сделать качественный сварочный шов. Приобрести такую печь Вы можете у одного из самых популярных в нашей стране заводов-изготовителей.

Сварочные электроды с основным покрытием нужно прокаливать в течение двух часов при температуре около 250 градусов по Цельсию. При этом предел текучести прокаливаемых электродов должен составлять не менее 355 N/мм.

Если же Вам нужно производить сваривание высокопрочных соединений, а также соединения высокопрочной стали, то Вам нужно прокаливать электроды при температуре не более 350 градусов по Цельсию. Продолжительность прокалки должна составлять не более двух часов. Предел текучести электродов должен составлять менее 355 N/мм.

Также Вам нужно помнить, что низколегированные сварочные электроды не нуждаются в прокалке. Если электроды с рутиловым или покрытием на основе железа попадали под воздействие влаги, то их лучше всего прокалить при нужной температуре.

Если же условия хранения не были нарушены, то есть не была открыта упаковка электродов, то Вы можете не производить прокаливание электродов. В противном случае наилучшим решением будет прокалка электродов при температуре 100 градусов по Цельсию на протяжении не более 1 часа.

Так как целлюлозные электроды должны иметь наименьшее содержание влаги в покрытии, то их упаковывают в металлические банки и данный вид электродов прокаливать нельзя. В некоторых ситуациях сварочные электроды должны доставляться в вакуумной упаковке. После вскрытия такой упаковки сварочные электроды, находящиеся в ней должны быть использованы в сварочном процессе не позже чем через 8 часов, при этом, Вам не нужно бояться каких-либо последствий.

Однако если время после вскрытия превысило 8 часов, для Вас лучше всего будет прокалить электроды, чтобы избежать возможных проблем. Если Ваши электроды находились на открытом воздухе, то Вам нужно их прокалить при температуре 300 – 350 градусов по Цельсию.

Чем варят высокопрочные стали

Высокопрочными называют коррозионностойкие теплоустойчивые и другие категории и сорта сталей с временной стойкостью к разрыву до 2000 МПа. Их использование позволяет значительно уменьшить металлоемкость и массу ответственных и особо ответственных конструкций, повысить эффективность и технические возможности механизмов при сохранении высоких нагрузок. Для сварки сталей такого типа, как правило, применяются высокопрочные электроды различных марок.

Виды высокопрочных сталей

В группу высокопрочных входят легированные стали. При этом к ней не относят углеродистые и низколегированные – данные материалы также могут иметь прочность до 2000 МПа, однако у них высокий порог хладноломкости: уже при температуре свыше 20 °С может происходить хрупкое разрушение металла. Такой недостаток отсутствует у собственно высокопрочных сталей, поэтому именно они могут использоваться в нагруженных конструкциях. Это стали:

комплексно-легированные среднеуглеродистые (доля С – 0,35. 0,45%) с комплексным содержанием никеля, хрома, других легирующих добавок;
аустенитные метастабильные – их высокая прочность достигается комплексной обработкой (закалка и деформация давлением);
мартенситно-стареющие – закаленные с последующим старением (отпуском при более низкой температуре), с долей Ni до 25%.

Помимо высокой прочности, все стали перечисленных групп обладают трещиностойкостью и высоким сопротивлением к хрупкому разрушению.

Особенности сварки высокопрочных сталей

Сталь повышенной прочности имеет одну важную особенность – она очень восприимчива к закалке. В результате закаливания в зоне кромок резко повышается твердость металла. Это требует при сварке интенсивного нагрева околошовной зоны до высоких температур. Но при последующем охлаждении возникают большие риски образования остаточных напряжений и трещин, что напрямую влияет на качество шва.

Cварка такого металла осуществляется в соответствии со специальными требованиями к свойствам электродов и технологии сваривания, в частности, – с необходимостью подогрева свариваемого сплава.

Технология сварки ММА

Для соединения деталей из высокопрочных сталей используются различные технологии: автоматическая, аргонодуговая сварка, сварочные работы под флюсом. Широкое применение, в частности, в монтажных условиях, находит ручная дуговая сварка. Для получения шва необходимого качества в конструкциях из высокопрочных сталей следует соблюдать ключевые требования технологии ММА.

Для соединения деталей из комплексно-легированных сталей применяются низководородистые низколегированные электроды, которые прокаливаются при высокой температуре.
Покрытие не должно содержать органических веществ. Таким образом обеспечивается пластичность металла шва и его высокая деформационная способность.
Исключены любые внешние факторы, которые могли бы способствовать насыщению сварочной ванны водородом, – влага, ржавчина, загрязнения в районе кромок.
Легирование при сваривании выполняется за счет основного металла. В получаемом металле шва содержание никеля не должно превышать 2,5%, хрома и марганца – 1,5%, молибдена – 1%, ванадия – 0,5%, углерода – 0,15%. Повышение их содержания снижает пластичность металла шва.

Во избежание появления кристаллизационных трещин необходима термическая обработка соединенных деталей в зоне шва и кромок. Она выполняется непосредственно после сварки и может занять от нескольких минут до нескольких часов. Температурный режим и длительность отпуска зависит от группы стали и толщины деталей. В ряде случаев отпуск можно заменить другой технологией: на основной слой шва накладывается дополнительный – отжигающий. Метод особенно эффективен при сварке толстых деталей.

Другой способ избежать появления холодных трещин в металле шва – подогрев зоны кромок до и в процессе сварки. Металл нагревается до 200–300 °С. Сварка выполняется с низкой погонной энергией – во избежание снижения твердости металла при сохранении его пластичности.

Особенности ММА сварки

Ручная дуговая сварка деталей из сталей высокой прочности выполняется на короткой дуге постоянным током обратной полярности, в ряде случаев допустим переменный ток.
Прокалка стержня обязательна. В зависимости от марки стали и электрода температура прокаливания может достигать 420–450°С.
Работы выполняются только по тщательно зачищенным (до металлического блеска) кромкам.
При средней и большой толщине деталей (от 20 мм) рекомендуется их предварительный прогрев в месте соединения при температуре 60–150°С.

Марки электродов для высокопрочных сталей

Н-48 – используются для высоколегированных и коррозионностойких сталей марок 08Х21Н6М2Т, 10Х25Н6АТМФ, 12Х21Н5Т, 12Х25Н5ТМФЛ. Позволяют получить равнопрочный металл шва при соединении деталей толщиной до 200 мм. Перед сваркой рекомендуется подогрев кромок до t 850 °С во избежание появления межкристаллитной коррозии. Конструкции рассчитаны на работу в неокислительных средах при t до 300 °С.
ОЗЛ-7 – позволяют варить высокопрочные нержавеющие стали аустенитного класса марок 08Х18Н12Б, 08Х18Н10Т, 08Х18Н10 и им подобных. Оборудование рассчитано на работу в агрессивных средах при высоких температурах (до 1000 °С).
НИАТ-3М – применяются в работе с конструкциями из легированных сталей с высокой и повышенной прочностью (до 980 МПа). Обеспечивают отсутствие в металле шва кристаллизационных трещин и минимальное содержание водорода.

Электроды для сварки сталей повышенной и высокой прочности представлены в каталоге МЭЗ. В частности, это изделия марки УОНИ-13/85 – продукция собственного производства Магнитогорского электродного завода. Весь товар сертифицирован.

Особенности прокалки и сушки сварочных электродов

Многие задаются вопросом, как прокалить электроды в домашних условиях. Они хорошо впитывают влагу, поскольку покрытие имеет пористую структуру. Чтобы уберечь стержни от влаги, производители поставляют их в герметичной упаковке. Тем не менее она не может защитить электроды, если они долго не использовались или хранились в плохих условиях. Чтобы вернуть им изначальные свойства, необходимо уменьшить уровень влаги. Сегодня мы узнаем, как проводится сушка электродов и что для этого нужно.

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. [2]
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. [3]

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. [4]

Прокалка электродов производится с целью окончательного удаления влаги. [5]

Прокалка электродов обычно ведется в специальных печах с электрическим обогревом. Выбор типа оборудования определяется объемом производства и номенклатурой изготовляемых электродов. [6]

Прокалка электродов перед их применением повышает качество сварного шва. [7]

Для прокалки электродов может быть использовано jiepe – носное приспособление ( рис. 27), представляющее собой цилиндрический металлический футляр. [9]

Режим прокалки электродов : температура 150 – 200 С; время 60 мин. [10]

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. [12]

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. [13]

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. [15]

На этой странице рассмотрим подробно и со всех сторон прокалку (или сушку, как еще называют) покрытых сварочных электродов. Для чего она нужна.

Инструкция прокалки

Разные электроды требуют разной температуры и времени прокалки. Эти параметры указываются на упаковках. Поэтому перед работой необходимо ознакомиться с инструкциями производителя. Иностранные заводы не всегда пишут как нужно прогревать стержни. Придется зайти на официальный сайт и найти эту информацию.

Не все электроды нужно прокаливать. Так, стержни с целлюлозным покрытием выпускаются в металлических банках и прогревать их перед работой не нужно.

На практике прокалка выглядит очень просто. Нужно разогреть печь до нужной температуры и поместить в нее электроды на определенное время, по истечении которого они будут готовы к работе. Ими сразу можно варить, либо можно переместить их в термопенал, чтобы взять с собой на объект.

Для примера, электроды Уони 13/55 прокаливаются при температуре около 270°С в течение 1 часа.

Требования к прокалке

Основными показателями при прокалке являются следующие параметры: необходимость проведения процедуры сушки, её режимы и количество прокалок.

Отсутствие термообработки может привести к увеличенному расходу материалов, получению некачественного шва, потери времени, а иногда и к переделке всей работы. Поэтому, если существует неуверенность в условиях и продолжительности хранения электродов или в покрытии присутствует влага, то необходимо обязательно произвести прокаливание.

Оптимальный режим просушки материалов указан на упаковке или в технической документации.
Электроды проходят заводскую прокалку, поэтому проводить их обработку снова можно не более трех раз.

Сушка и прокалка — различия и особенности

Помимо прокалки, имеется такое понятие как сушка электродов. Оно означает непосредственную подготовку изделия к работе. В свою очередь прокалка электродов выполняется для ликвидации лишней влаги и устранения последствий неправильного или долгого хранения.

Сушка подразумевает сокращение уровня влаги в стержнях до минимально-приемлемого. Она производится при небольших температурах и не оказывает серьезного влияния на покрытие.

Прокалка может выполняться для улучшения качеств электродов и приведения их в “рабочее состояние”. Особенностью этой процедуры является продолжительное время воздействия и высокая температура.

Обратите внимание, что специалисты не рекомендуют прокаливать электроды более 2 раз. Покрытие можно отколоться от сердечника и ими будет невозможно пользоваться.

Журнал прокалки электродов

Журнал прокалки является официальным нормативным документом, в котором фиксируются все процессы подготовки сварочных материалов.
Сведения оформлены в виде таблицы, которая включает несколько разделов: дата прокалки; порядковый номер прокалки; тип электродов; масса прокаленного материала, кг; температура прокалки; время обработки; ответственный за прокалку; лицо, выполняющее контроль.

Журнал ведется в одном экземпляре, прошнуровывается, пронумеровывается, скрепляется печатью и заверяется подписью ответственного за делопроизводство на объекте лица.

Журнал можно приобрести в типографии на платной основе или ознакомиться с образцом документа в Интернете.

Прокалка в домашних условиях

Подготавливать электроды в домашних условиях следует только если у вас нет другой возможности, и только если стержни будут использоваться дома. “Народные” методы можно использовать для не очень важных работ, к которым не предъявляются высокие требования качества.

Самым простым и очевидным вариантом является прокалка в духовке. Прокаливать электроды на газу не стоит, потому что в нем содержится некоторое количество воды.

Данную процедуру можно также провести на радиаторе отопления. Оставьте на нем прутки на пару дней. Этого будет достаточно, чтобы провести сварку.

Некоторые мастера используют для прокалки строительный фен. В этом случае нужно будет поместить электроды в трубу или другу емкость.

Не пользуйтесь такими методами прокалки и сушки при работе с ответственными конструкциями.

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%.

Сушка электродов

Как прокалить электроды в домашних условиях? Этот вопрос возникает у многих пользователей. Обмазка электродов отличается пористой структурой, функционирует она как губка, постоянно впитывает влагу. Во избежание этих неприятных последствий, современные производители помещают электроды в герметичную полиэтиленовую упаковку. Однако, если изделия слишком долго хранить и не использовать, то вы увидите, что они просто отсырели. Для того, чтобы вернуть им первоначальное состояние, нужно знать как высушить электроды. В статье мы расскажем, что такое прокаливание электродов в домашних условиях и какие способы сушки электродов существуют.

Что представляет собой прокалка электродов перед сваркой?

Прокалка электродов в домашних условия – это термическая обработка, которая позволяет избавиться от влаги в их покрытии. Лишнее количество влаги приводит к тому, что электрод сложно поджигать и его покрытие начинает осыпаться. Все это самым непосредственным образом сказывается на качестве работы. Именно поэтому, прежде чем сваривать что-то электродом, нужно их тщательно проверить и произвести их подготовку.

Многие пользователи задаются вопросом: с какой целью производят прокалку?

Выполнять ее нужно в таких ситуациях:

материалы хранились длительный период времени,
электроды находились в местах, где слишком большой уровень влажности,
на изделия попала влага.
в процессе работы вы заметили, что на них слишком много влаги.

Обратите внимание! Прокалка электродов перед сваркой – важнейший процесс, без которого просто невозможно получить хороший результат работы. Но, выполнять процедуру более двух раз нельзя, т.к. существует высокая вероятность того, что все покрытие может отколоться от стержня.

контейнер для хранения электродов

Прокаливать электроды нужно еще и в тех случаях, когда необходимо повысить температурный режим расхода материалов перед работой. Не со всеми из них можно работать без предварительного разогрева, поскольку из-за слишком большого перепада температур можно изувечить сварочную ванну, и в конченом итоге вы будете иметь некачественный шов.

Разновидности оборудования для прокалки

Сушка электродов в домашних условиях производится в специальных приспособлениях. Для этого вы можете использовать:

Электропечь для прокалки электродов своими же руками, оборудованная терморегулятором. Этот вид техники отличается небольшими габаритами, поэтому вы можете переносить ее с одного места на другое при необходимости. Принцип функционирования базируется на ТЭНах, управление которыми осуществляется в автоматическом режиме. Такая печка может включаться в стандартную сеть 220 В. Мощность приборов, в зависимости от конкретной модели, варьируется в диапазоне от 1 до 3 кВт. Максимальная загрузка электродами – 50 кг.
Электропечь для прокалки с дополнительными функциями сушки. Выпускаемые сегодня модели снабжены микропроцессорным регулятором, благодаря которому можно программировать весь процесс работы. Техника характеризуется высокими показателями теплоизоляции и функционирует в стационарном режиме. За счет того, что в конструкцию входят тепловые экраны, электроды прогреваются равномерно. Максимальная температура доходит до 400°С, загруженность – 160 кг, максимальная мощность – 8,5 кВт. Для подключения таких приборов нужна трехфазная сеть на 380 Вт.
Термопенал – своеобразная сушилка для электродов. Это теплоизолированная герметичная тара, которая может выступать как место для хранения расходных материалов. Такие устройства – небольшие по размеру, поэтому размещать их можно на рабочем месте сварщика. отличительная особенность – это способность подогревать электроды от энергии трансформатора или при стандартном подключении к сети 220 В. Объем термопеналов вмещает 10 кг электродов.электропечь для прокалки сварочных электродов

Электроды МЭЗ

Все технологические параметры термообработки электродных изделий: температурный режим, время выдержки и т. д., – указываются производителем на упаковке и в сопроводительной документации. Не исключение и продукция Магнитогорского электродного завода. На фирменной упаковке МЭЗ, а также в документах вы найдете эти и другие данные.

Высокое качество электродов этой марки подтверждено свидетельствами Российских речного и морского регистров, а также сертификатами ГОСТ и НАКС.

Сколько раз можно прокаливать электроды

Как было сказано выше, существует определенное количество раз прокалки электродов. Делать прокаливание, каждый раз, перед выполнением сварочных работ, нет необходимости. Если говорить конкретно о количестве, то не рекомендуется прокаливать электроды более трех раз.

Следует знать, что на заводе, уже осуществлялась прокалка электродов перед их упаковкой, поэтому, если электроды были только что приобретены, то они, как правило, не требуют какой-либо прокалки, и уже полностью пригодны к работе. Кроме того, не следует прокаливать все электроды одним махом. В любом случае, если вы их не сумеете выработать, то прокаливание потребуется осуществлять снова.

Поэтому достаточно взять требуемое количество электродов для работы, после чего прокалить их и использовать. О том, как рассчитать, сколько электродов в одной пачке, уже рассказывалось ранее на сайте про ручную дуговую сварку.

Сколько раз можно прокалить сварочные электроды?

При использовании стержней для сварки важно их правильно хранить, и периодически подвергать термической обработке – прокаливанию. Мастера с небольшим опытом нередко интересуются особенностью процедуры и частотой ее выполнения.

Нужна ли прокалка электродов

Основная причина процедуры заключается в уменьшении уровня влаги в шаре, покрывающей электроды. Если этого не сделать, не исключена возможность не качественного их поджигания, залипания либо раскрашивание покрытия.

Следует отметить о наличии иных причин, требующих прокаливания. Например:

Хранение электродов на протяжении длительного времени.
Обнаружение признаков наличия влаги при распаковке новой пачки.

Выполняя прокаливание можно повысить качество изделий.

Сколько раз можно прокаливать

Процедуру не стоит проводить очень часто. Опытные мастера утверждают, что средняя частота не должна быть больше 3 раз. Иначе не исключена возможность растрескивания и отслаивания покрытия.

Не рекомендуется прокаливать все электроды в пачке одновременно. Лучше взять то количество стержней, необходимых для работы, и прокалить их.

Как правильно прокаливать

Стержни для сварки можно подвергать термической обработке, как с использованием специального промышленного оборудования, так и в домашней мастерской.

Например, для прокалки применяются печи. Производители предлагают широкий ассортимент такого оборудования. Выбирая конкретную, следует учитывать технические характеристики устройства:

мощность печи;
вес стержней, которые за 1 раз можно загрузить в печь;
максимальное напряжение, необходимое для функционирования оборудования;
масса печи;
ее размеры;
наличие дополнительных функций.

Не исключена также возможность использования для прокалки шкафов. Их особенность заключается в том, что в них стержни можно не только подвергать термической обработке, но и просушивать, а также хранить на протяжении длительного времени. При покупке таких шкафов необходимо предварительно ознакомиться о наличии в них дополнительных функций.

Известно несколько вариантов пеналов для термической обработки сварочных стержней (просушивания). Например:

Их особенность заключается в возможности установки устройств в любом месте, простоте использования, регулировки влажности внутри оборудования (для нормального хранения уровень влажности не должен превышать 80%). Такое оборудование не используется для выполнения процедуры прокаливания.

Если нет возможности в приобретении специального оборудования, термообработку можно осуществить и в домашних условиях. Известно несколько вариантов, например:

С использованием обычного шкафа электрической либо газовой духовки.
Применяя строительный фен.

Перед началом процедуры необходимо внимательно изучить упаковку электродов, на которой указана температура прокалки, максимальное количество его выполнения и условия хранения стержней.

Процедура прокалки состоит из нескольких этапов, соблюдение очередности которых считается обязательным:

Загрузить необходимое количество стержней в печь.
Обеспечить плотность закрывания дверей.
Установить необходимую температуру.
Выдержка изделия при высокой температуре на протяжении указанного на упаковке времени.
Выключить оборудование.
Дать стержням возможность полностью остыть. При этом не рекомендуется открывать дверь печи. Это поможет избежать резкого перепада температуры, что может спровоцировать растрескивание покрытия.

Для продления срока использования сварочных стержней и повышения качества сварки рекомендуется их предварительно подвергнуть термической обработке – прокаливанию.

Читайте также: