Электроды с фтористо-кальциевым видом покрытия. Основу такого покрытия составляют карбонат кальция (мрамор, известняк, мел), фторид кальция (плавиковый шпат, флюоритовый концентрат), кремнезем (кварцевый песок) и небольшие количества диоксида титана.

Газовую защиту расплавленного металла осуществляют газы, образующиеся при диссоциации карбонатов. В качестве раскислителей используются ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и т.д. Газовая атмосфера, образующаяся при разложении карбонатов, имеет сравнительно высокий окислительный потенциал. Введение в покрытие ферротитана и ферросилиция обеспечивает глубокое раскисление металла шва.

Низкое содержание водорода в наплавленном металле достигается прежде всего за счет максимально возможного ограничения содержания водорода в самом покрытии, где ограничивается содержание органики и рудо-минеральных веществ, содержащих кристаллизационную влагу; температура прокалки электродов равна 350...450°С. При этих температурах не только удаляется большая часть влаги, содержащейся в связующем и минералах, но и разлагаются водородсодержашие органические материалы, которые часто применяются в качестве пластификаторов.

Ограничение содержания водорода в металле шва обеспечивается путем регулирования парциального давления водорода в атмосфере дуги за счет диссоциации карбонатов, а также связывания водорода во фтористые соединения, нерастворимые в стали.

Электроды с рутиловым видом покрытия. В качестве основных шлакообразующих компонентов в рутиловое покрытие вводят рутиловый концентрат, полевой шпат, слюду, мрамор или магнезит. В отдельных марках электродов содержится небольшое количество гематита.

Газовая защита расплавленного металла осуществляется с помощью газов, образующихся при диссоциации карбонатов и целлюлозы. Раскислителем служит ферромарганец.

В покрытия рутиловых электродов вводят компоненты, содержащие значительное количество водорода. Поэтому содержание водорода в наплавленном металле высокое.

При плавлении рутиловых покрытий образуются кислые шлаки. Различают два вида рутиловых покрытий: 1) рутил-алюмосиликатное, содержащее кроме рутила большую долю алюмосиликатов; 2) рутил-карбонатное, которое наряду с рутилом содержит значительное количество карбонатов.

Электроды с рудно-кислым видом покрытия. Основу шлакообразующей части такого покрытия составляют марганцевая (или железная) руда, титановый (ильменитовый) концентрат и алюмосиликаты. Алюмосиликаты — гранит, полевой шпат, слюда и тальк, пегматит — содержат кристаллизационную воду. Остаточная влажность покрытия находится в пределах 0,2...0,6%. Газовая защита расплавленного металла происходит за счет разложения органических составляющих (крахмал, целлюлоза). Раскисление металла обеспечивается ферромарганцем, Содержание водорода в наплавленном металле высокое.

Электроды с органическим покрытием. В покрытия электродов органического вида вводят органические материалы (оксицеллюлоза, крахмал), которые, разлагаясь в дуге, образуют газы (Н₂O, Н₂, СО, СO₂), защищающие расплавленный металл от воздуха. В покрытие вводят также шлакообразующие компоненты — рутил, титановый концентрат, марганцевую руду, силикаты. Раскисление осуществляется ферромарганцем. В металле, наплавленном электродами с органическим покрытием, содержится много водорода.

Порошковые проволоки. Самозащитные порошковые проволоки карбонатно-флюоритного вида содержат в сердечнике газошлакообразующие материалы — карбонаты кальция, магния, натрия, флюоритовый и рутиловый концентраты, алюмосиликаты, Раскисление металла сварочной ванны выполняют ферромарганцем и ферросилицием. В наплавленном металле содержится до 10 см³/100 г водорода.

Сердечник самозашитных порошковых проволок рутил-органического вида состоит в основном из рутилового концентрата и алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, гранит и др.). В качестве раскислителя используется ферромарганец. Газообразующим материалом является крахмал или целлюлоза. Содержание водорода в наплавленном металле высокое.

Сердечник газозащитных порошковых проволок рутил-флюоритного вида вмещает в себя рутиловый и флюоритовый концентраты, соединения щелочноземельных металлов, алюмосиликаты. Как раскислители используют ферромарганец и ферросилиций. Содержание водорода в наплавленном металле до 5 см³/100 г.

В сердечнике газозащитных порошковых проволок рутилового вида имеются рутиловый и ильменитовый концентраты, алюмосиликаты, руды. Раскисление наплавленного металла осуществляется ферромарганцем и ферросилицием. Для снижения содержания водорода иногда вводят небольшое количество фтористых соединений.

Данные о содержании диффузионного водорода в металле, наплавленном сварочными материалами различного вида, представлены на рис. 1.19. Наличие фтористых соединений в сочетании с ограничением влажности сварочных материалов обусловливают низкие содержания водорода. Для этих материалов недопустимы ржавчина и загрязнения кромок свариваемого металла, увлажнение покрытий или сердечника проволок из-за увеличения содержания водорода в швах, возможности образования пор и холодных трещин.

Рис. 1.19. Содержание диффузионного водорода в металле, наплавленном электродами (а) и порошковыми проволоками (б) различных видов: а — 1 — фтористо-кальциевый; 2 — рутил карбонатный; 3 — руднокислый; 4 — органический; б — 1 — карбонатно-флюоритный; 2 — рутил-флюоритный, СО₂; 3 — рутиловый, СО₂; 4 — рутил-органический