Электросварщик оборудования АЭС - Характеристики электродов

По ГОСТ 9466-75 на покрытые металлические электроды для ручной дуговой сварки, введенному в действие с января 1977 г., электроды классифицируются: по назначению:
для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением до 60 кгс/мм2 — У (условное обозначение);
для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм2 — Л;
для сварки легированных теплоустойчивых сталей — Т;
для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — В;
по типам — ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-62, ГОСТ 10052-75 причем каждому типу электрода может соответствовать несколько марок электродов;
по толщине покрытия: на электроды с тонким — М, средним — С, толстым — Д, особо толстым покрытием — Г;
по группам: 1-я, 2-я и 3-я. В зависимости от требований к качеству электродов в части точности изготовления (кривизны электродов, предельных отклонений длины), состояния поверхности покрытия, сплошности выполненного данными электродами металла шва, содержания серы и фосфора в наплавленном металле; по видам покрытия: на электроды с кислым покрытием — А; с основным покрытием — Б; с целлюлозным покрытием — Ц; с рутиловым покрытием — Р;
с покрытием смешанного вида — соответствующее двойное условное обозначение;
с прочими видами покрытий — П; по допустимым пространственным положениям сварки:
для всех положений — 1;
для всех положений, кроме вертикального сверху вниз,— 2;
для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
для нижнего и нижнего «в лодочку» — 4; по роду и полярности применяемого при сварке тока, по номинальному напряжению холостого хода используемого источника питания сварочной дуги.

Рис. 2-1. Структура условного обозначения электродов.
1 — тип; 2 — марка; 3 — диаметр, мм; 4 — обозначение названия электродов; 5 — обозначение толщины покрытия; 6 — группа электродов, 7 — группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва по ГОСТ 9467-75 или ГОСТ 10052-75; 8 — обозначение вида покрытия, 9 — обозначение допустимых пространственных положений сварки; 10 — обозначение рода применяемого при сварке тока, полярности постоянного тока и номинального напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока; 11 — обозначение стандарта (ГОСТ 9466-75); 12 — обозначение стандарта на типы электродов.

ГОСТ принята новая структура условного обозначения электродов, состоящая из марки, диаметра, группы электродов, назначения и т. д.
Схема условного обозначения электродов приведена на рис. 2-1. Условное обозначение должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами.
Электроды для сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. По ГОСТ 9467-75 (электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей), введенному в действие с 1/1 1977 г., предусматривается изготовление 23 типов электродов, 14 из которых — для дуговой сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей и 9 — для дуговой сварки легированных теплоустойчивых сталей.
По ГОСТ электроды для сварки конструкционных сталей обозначаются буквой Э и следующими за ней
двумя цифрами, характеризующими гарантированный предел прочности металла шва.
Буква А в конце обозначения типа электродов означает, что электроды обеспечивают повышенные значения (по сравнению с электродами того же типа без буквы А) пластических свойств (относительного удлинения и ударной вязкости) металла шва.
Химический состав металла шва, наплавленный электродами для сварки конструкционных сталей, ГОСТ не регламентируется; устанавливаются только предельные нормы содержания серы и фосфора.
Пример условного обозначения электродов для сварки конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2:
ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75.
Расшифровывается условное обозначение так:
Первая строка — тип электрода — Э-46, марка электрода — УОНИ 13/45, диаметр—3,0 мм, назначение электродов — сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей (У), покрытие — толстое (Д), группа электрода — 2-я.
Вторая строка — группа индексов —432 (5), характеризует минимальные значения механических свойств металла шва: временное сопротивление разрыву — не менее 46 кгс/мм2 (43), относительное удлинение — менее 22% (2), ударная вязкость— не менее 3,5 кгс-м/см2 при температуре минус 40°С (5). (Расшифровка группы индексов — согласно табл. 3 ГОСТ 9467-75); тип покрытия— основной (Б), сварка во всех пространственных положениях (1), полярность обратная (О), ГОСТ 9466-75, 9467-75. Первый ГОСТ устанавливает общие технические требования и методы испытаний, второй — тип электрода и в связи с этим гарантированные механические свойства металла шва.
Электроды, применяющиеся на монтаже АЭС для сварки углеродистых и низколегированных сталей.
Область применения и характеристики основных марок электродов представлены в табл. 2-1 и 2-2. Наибольшее распространение для сварки стыков трубопроводов и конструкций АЭС из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей получили электроды марок УОНИ 13/45А и УОНИ 13/55.
Применяемые на монтаже АЭС электроды марки ТМУ-21, разработанные сравнительно недавно, также обладают хорошими характеристиками, при этом сварочно-технологические свойства у отдельных партий электродов несколько лучше, чем у электродов серии УОНИ.
Для выполнения сварных соединений III категории допускается использование электродов с рутиловым типом покрытия марок АНО-4, МР-3 и др. Особенность этих электродов — устойчивое горение дуги при сварке на переменном и постоянном токе при любой полярности, меньшая, чем для электродов с основным покрытием, чувствительность к увлажнению покрытия электродов и изменению длины дуги, достаточно хорошее формирование во всех пространственных положениях, образование быстро затвердевающего и легко удаляемого шлака.
На строительстве АЭС выполняются большие работы по сварке при облицовке помещений листами из низкоуглеродистых («черных») сталей. Значительная часть швов при монтаже выполняется в вертикальном положении. Для таких работ целесообразно применение электродов, позволяющих производить сварку сверху вниз. Институтом ЭС им. Е. О. Патона разработаны две такие марки электродов — АНО-9 и АНО-13. Скорость сварки при использовании электродов АНО-9 и АНО-13 повышается в 1,5—2 раза. Кроме того, обеспечивается хорошее формирование сварного шва и не требуется зачистки наружной поверхности, как это делается на АЭС при применении обычных электродов и способе сварки снизу вверх.
Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. По ГОСТ 10052-75 («Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами») предусматривается изготовление 49 типов электродов для сварки коррозионно-стойких, жаропрочных и жаростойких высоколегированных сталей мартенситного, мартенситно-ферритного, ферритного, аустенитно-ферритного и аустенитного классов.
Обозначение типов электродов состоит из индекса Э и следующих после дефиса цифр и букв, указывающих на среднее содержание углерода (первые две цифры) в сотых долях процента и легирующих элементов, причем цифра за буквой в обозначении проставляется только в том случае, если среднее содержание легирующих примесей превышает 1,5%, а для кремния — свыше 0,8%.
Для каждого типа электродов ГОСТ регламентируется химический состав и механические свойства металла шва при нормальной температуре, а также содержание ферритной фазы (для аустенитно-ферритных электродов).
Пример условного обозначения электродов марки ЭА-400/10у для сварки коррозионно-стойких сталей аустенитного класса:
-ГОСТ9466-75; ГОСТ 10052-75.

Характеристики основных марок электродов, применяемых на монтаже АЭС

* Электроды марки УОНИ I3/45A по сравнению с электродами марки УОНИ 13/45 ла с лучшими механическими свойствами. Технология изготовления этих электродов и ком сертификатных испытаний.
Расшифровывается условное обозначение так: электрод типа
Э-07Х19Н11МЗГ2Ф, марки ЭА-400/10у, диаметром 3,0 мм, для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (В) с толстым покрытием (Д), 1-й группы, не склонен к межкристаллитной коррозии при испытании по методу AM (2), данные по длительной прочности и жаростойкости в паспорте отсутствуют (00), с содержанием ферритной фазы от 2,0
до 8,0% (4), с основным покрытием (Б), с возможностью сварки во всех пространственных положениях, кроме сверху вниз (2), при обратной полярности (0).
Высоколегированные электроды, применяемые на монтаже АЭС. Для сварки коррозионно-стойких аустенитных сталей, получивших распространение на АЭС, применяют электроды главным образом двух марок: ЭА-400/10у и ЭА-400/10 т. Последняя марка электрода отличается улучшенными сварочно-технологическими свойствами. Электроды обеспечивают содержание в направленном металле ферритной составляющей в пределах от 2 до 8%.

обеспечивают получение оптимального варианта химического состава наплавленного метал- моиснты их по срытия одинаковы, а относят их к одной из указанных марок по результатам

Металл шва, выполненный электродами  ЭА-400/10у и ЭА-400/10т, при соблюдении режимов сварки, установленных для них, не склонен к межкристаллитной коррозии. Химический состав и механические свойства металла шва, выполненного электродами ЭА-400/10у, приведены в табл. 2-2. Покрытие электродов имеет бежевый цвет.
Для сварки разнородных (аустенитных сталей с перлитными) и для выполнения «разделяющего» слоя при сварке плакированных сталей на монтаже АЭС применяют в основном электроды марки ЭА-395/9. Возможно применение электродов ЗиО-8. Электроды марки ЭА-395/9 изготавливаются с применением аустенитной сварочной проволоки марки Св-10Х16Н25М6.
Химический состав металла шва и механические свойства при 20С при сварке электродами марки ЭА-395/9 приведены в табл. 2-2. Покрытие электродов имеет зеленый цвет.