Прокалка электродов – зачем она нужна?
Электроды относятся к тем расходным материалам, которые не имеют срока годности. При соблюдении условий хранения они отлично справляются со сваркой и через пять, и через десять лет. Однако даже в этом случае стержням может понадобиться термическая обработка и дегидратация, то есть, просушка. С какой целью производят прокалку электродов, а также зачем необходимо выполнять их сушку, как и с помощью чего это сделать лучше всего? Об этом – речь в данной статье.
Зачем необходима сушка
Для начала разведем понятия «сушка» и «прокаливание», поскольку это не одно и то же. Начнем с первого – в соответствии с последовательностью термообработки изделий. Электродная обмазка любого типа – основного, рутилового и т. д. – весьма чувствительна к влаге. Она хорошо абсорбирует ее из внешней среды – и в открытом пространстве, и в помещении, при этом необязательно с повышенной влажностью.
Типичные ситуации:
- сварочные работы выполняются на открытом воздухе, а электроды уже извлечены из герметичной упаковки и находятся в таком состоянии даже всего несколько минут;
- изделия хранятся в упаковке с нарушенной герметичностью в течение нескольких месяцев или лет;
- материал извлечен из упаковки и пролежал так в помещении с нормальной или повышенной влажностью 8 и более часов.
Все эти случаи требуют удаления влаги из обмазки. Отсыревая, она теряет свои потребительские свойства, а со временем начинает осыпаться. Варить такими стержнями трудно или просто невозможно – при подаче тока они залипают на поверхности металла, не давая ни первого поджига, ни стабильной дуги.
Есть и еще одна причина, по которой нужна сушка электродов. Если сразу начать прокаливание (а это очень высокие температуры), с отсыревшего покрытия будет интенсивно испаряться влага, в результате на обмазке образуется налет извести и соли. Поэтому необходим предварительный прогрев в течение 1,5–2 часов при t 100 °С (усредненные значения, варьируются в зависимости от типа и марки).
Как просушить электроды наиболее эффективным способом? Вариантов несколько, все зависит от условий и оборудования, которым вы располагаете.
Как сушить электроды
Просушивание изделий, как и их прокаливание, рекомендуется выполнять не более двух раз – в противном случае структура материала покрытия начинает постепенно разрушаться. Для этой процедуры используются термопеналы, пеналы-термосы и электропечи с дополнительной функцией сушки.
Термопеналы
Достаточно компактные устройства, что позволяет размещать их прямо на рабочем месте сварщика. Аппараты выполняют прогрев уже прокаленных стержней, а затем длительное время поддерживают необходимую температуру, сохраняя необходимые технические свойства обмазки.
- Температурный диапазон при сушке – от 0 до 120... 130 °С.
- При хранении уровень влажности во внешней среде не должен превышать 80%.
- Температурный диапазон при хранении устройства -45...+40 °С.
Термопеналы вмещают до 10 кг расходного материала. Работают от сети 220 В, а также от трансформатора.
Электропечи с опцией сушки
Если, помимо прокалки (об этом ниже), у электропечи есть и дополнительная функция сушки (т. е. прогрева), можно задействовать и данное устройство. Прогрев обеспечивают термоэлектронагреватели, управление ТЭНами и регулировка температур выполняется автоматически.
- Мощность оборудования – 1...3 кВт.
- Максимальная загрузка – 50 кг.
- Напряжение в сети – 220 В.
Как и в случае с термопеналами, прогрев следует выполнять при влажности окружающего воздуха не более 80%.
Пеналы-термосы
В отличие от термопеналов как такового прогрева электродов не осуществляют. Но сохраняют их нужную температуру после сушки или/прокалки изделий, что очень удобно в процессе выполнения сварщиком работ.
Сушка другими способами
Можно ли, и если да, то как просушить электроды другими способами? В отсутствие упомянутого оборудования выполнить дегидратацию обмазки также возможно, поместив стержни на несколько часов на радиатор отопления или использовав строительный фен. Но это – так называемые «домашние», «народные» средства для бытовой сварки. Во втором случае есть риски просто испортить обмазку, поскольку фен можно разогреть до t 150 °С, а задать нужную температуру и удерживать ее необходимое время невозможно. Если речь идет о промышленных работах и ответственных конструкциях, рекомендуется пользоваться профессиональным оборудованием – оно даст нужный результат по уровню влажности покрытия.
Важно! Даже при сушке, температура которой обычно гораздо ниже, чем при прокалке, необходимо знать терморежимы для того или иного типа покрытия. Так, например, сушить стержни с целлюлозным покрытием можно при температуре не выше 70 °С, иначе обмазка будет повреждена и осыплется.
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%.
И это – только за 14 дней, а они могут храниться и гораздо дольше. Если покрытие отсырело, ему необходимы сушка и повторная прокалка.
Оборудование для прокаливания электродов
Мы уже сказали об электропечи – оборудование отлично справляется и с сушкой (при наличии этой функции), и с прокаливанием благодаря тэнам и автоматическому режиму регулирования.
Альтернатива печи – термошкаф – предназначен для профессионального, промышленного использования. Современные модели оснащены термостатом, термометром, электронным блоком управления для полного автоматизированного контроля за процессом. Как и термопенал, шкаф еще и хранит изделия при заданной температуре.
При какой температуре прокалить электроды?
Все зависит от типа электрода и типа обмазки.
- С рутиловым покрытием, общего назначения (Э-38, Э42, Э-46) – 150... 270 °С в течение 1–1,5 часа.
- С основным покрытием, общего назначения (Э42А, Э-46А, Э50 и другие) – 300... 450 °С в течение 1-2 ч.
- С кислым покрытием – 185... 190 °С, 1 ч.
- С целлюлозным покрытием – 155… 160 °С, 15 минут.
- Специального назначения – 300… 450 °С, 1–2 ч.
Для наглядности на примере наиболее известных марок покажем, как и сколько прокаливать электроды, в виде таблицы.
|
Марка |
Температура прокалки (+/- 20 °С) |
Время выдержки, ч. |
|
УОНИ-13/45 |
400°С |
3 |
|
УОНИ-13/55 |
465°С |
3 |
|
АНО-4 |
200°С |
2 |
|
АНО-9 |
360°С |
2 |
|
ОЗС-6 |
200°С |
2 |
|
ОЗС-12 |
200°С |
2 |
|
МР-3 |
200°С |
2 |
|
ЦУ-7 |
360°С |
2 |
|
НЖ-13 |
250°С |
1 |
|
ЦЛ-17 |
380°С |
2 |
|
ОЗЛ-7 |
250°С |
1 |
Какое оборудование не подходит для прокалки
Для этой процедуры не рекомендуется пользоваться пламенными и газовыми печами. В первом случае совершенно невозможно задать нужный температурный режим, соответственно, проконтролировать весь процесс. Есть риски пересушить обмазку, и тогда она будет осыпаться.
Газовые печи также не подходят. В газовой среде содержится некоторое количество влаги, которая впитывается обмазкой. В результате потребительские свойства покрытия снижаются.
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.
