Новости

Mar 16, 2024

Обработка наносиликатом обеспечивает увлажнение

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 9892 (2023) Цитировать эту статью 353 Доступы Показатели Подробности Контроль содержания влаги в покрытии электродов имеет решающее значение в производстве

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 9892 (2023) Цитировать эту статью

353 доступа

Подробности о метриках

Контроль содержания влаги в электродном покрытии имеет решающее значение для получения бездефектных высококачественных сварных швов при дуговой сварке сталей в защитной среде. Сварочная промышленность уже давно сталкивается с проблемой высокой чувствительности основных электродов (например, E7018) к впитыванию влаги. В этой статье мы демонстрируем, что нанесение наносремнеземного покрытия на поверхность электродного покрытия E7018 методом погружения может эффективно снизить способность покрытия электрода поглощать влагу. Результаты измерения влажности до и после воздействия влажной среды с влажностью 80% и температурой 27 °C в течение 9 часов показывают, что значения поглощения влаги обычными и нанообработанными электродами E7018 во время воздействия составляют 0,67% по массе и 0,03% по массе. , соответственно. Хотя уменьшение размера пор на поверхности электродного покрытия может в некоторой степени повысить устойчивость к поглощению влаги, было установлено, что изменение смачивающих свойств поверхности электродного покрытия с гидрофильного на гидрофобное за счет наносремнеземного покрытия наиболее эффективный механизм, способствующий повышению влагостойкости электродного покрытия, обработанного нанокремнеземом. Результаты показывают, что этот подход не оказывает вредного воздействия на химический анализ и свойства металла сварного шва при растяжении. Эту простую модификацию покрытия электродов можно в целом применять к широкому спектру типов покрытий электродов для получения гидрофобных, влагостойких электродов.

Дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW) — это универсальная технология производства, которая играет жизненно важную роль в различных отраслях промышленности, включая строительство зданий, мостов, трубопроводов, сосудов под давлением, кораблей, морских сооружений и подводных морских сооружений1,2,3, 4,5,6. Хотя SMAW можно использовать для сварки цветных металлов, он особенно хорошо подходит для сварки черных металлов, таких как чугун, сталь и нержавеющая сталь. Его способность производить высококачественные сварные швы в сложных условиях сделала его популярным выбором во многих отраслях промышленности. Однако, как хорошо описано в литературе7,8, присутствие водорода в зоне плавления при сварке сталей может быть опасным, поскольку вызывает явления холодного растрескивания как в зоне термического влияния, так и в зоне плавления, которые являются причиной потерь жизнь и имущество из-за катастрофического разрушения сварной стальной конструкции. Холодное растрескивание, вызванное водородом, является серьезной проблемой свариваемости высокопрочных сталей9,10,11. Таким образом, растущий спрос на высокопрочные стали привел к увеличению потребности в технологиях сварки с низким содержанием водорода для снижения риска холодного растрескивания.

Установлено, что основным источником водорода в металле шва являются продукты разложения электродного покрытия при ЛДСП. Разложение основного покрытия электрода, содержащего CaCO3, приводит к образованию газовой защиты с низким содержанием H28. Поэтому использование основного покрытия электродов является ключевым подходом к снижению риска образования холодных трещин при сварке высокопрочных сталей. Хотя основное покрытие электрода представляет собой сварочный материал с низким содержанием водорода, оно подвержено впитыванию влаги при воздействии атмосферы12. Установлено, что основным источником водорода в СЛА является влага электродного покрытия. Помимо пагубного воздействия на растрескивание сварных швов, поглощение влаги может ухудшить качество сварного шва, способствуя образованию подповерхностной пористости, что требует рентгеновского контроля или разрушающего контроля. Более того, высокая влажность может привести к шероховатости поверхности сварного шва13. Поэтому контроль влажности основного покрытия электродов является залогом получения качественных дуговых сварных швов. Требует бережного обращения и методов хранения во избежание впитывания влаги, а также прокаливания электродов при температуре в диапазоне 340–400 °С14. В результате эти электроды могут подвергаться воздействию условий окружающей среды только в течение ограниченного времени, прежде чем флюс впитает влагу из воздуха, и их придется снова обжигать для снижения содержания влаги. Однако правильное хранение и обработка при выпечке являются дорогостоящими решениями. Поэтому для контроля содержания водорода в металле шва предназначены покрытые электроды с высокой устойчивостью к реабсорбции влаги.