Сварочные электроды ПлРд 90-10: технические характеристики и применение
Сварочные электроды ПлРд 90-10 — специализированный тип плавящихся электродов с рутиловым покрытием, предназначенный для дуговой сварки изделий из платинородиевых сплавов с содержанием родия 10%. Данные электроды применяются в производстве лабораторного оборудования, химической аппаратуры и термопарных систем, где требуется соединение элементов из драгоценных металлов с сохранением коррозионной стойкости и стабильности электрических характеристик.
Стержень электрода изготавливается из проволоки сплава ПлРд 90-10 (90% Pt, 10% Rh), что обеспечивает идентичность химического состава наплавленного металла основному материалу. Покрытие рутилового типа (TiO-основа) стабилизирует горение дуги на постоянном и переменном токе, минимизирует разбрызгивание и формирует плотный шов без пор и трещин. Коэффициент наплавки составляет 8–10 г/Ач, расход электродов — 1,6–1,8 кг на 1 кг наплавленного металла.
Технологические параметры сварки
Сварка электродами ПлРд 90-10 выполняется на постоянном токе прямой полярности (DCEN) в диапазоне 40–90 А в зависимости от диаметра стержня. Рекомендуемый предварительный подогрев — 200–300 C для изделий толщиной свыше 3 мм. Сварка проводится в среде аргона высокой чистоты (99,99%) для защиты ванны от окисления, поскольку платинородиевые сплавы склонны к поглощению кислорода при нагреве выше 600 C.
Покрытие обеспечивает самоотделение шлаковой корки, что сокращает время зачистки шва между проходами. Пространственное положение — нижнее и горизонтальное; для вертикальных швов рекомендуется снижение тока на 15–20%. Скорость сварки — 0,2–0,4 м/мин, погонная энергия ограничивается 1,5 кДж/мм во избежание перегрева и роста зерна в зоне термического влияния.
Свойства наплавленного металла
Металл шва, полученный электродами ПлРд 90-10, характеризуется мелкозернистой структурой с пределом прочности 380–420 МПа и относительным удлинением 25–30%. Твердость по Виккерсу — 90–110 HV. Коррозионная стойкость в агрессивных средах (серная, соляная, азотная кислота при концентрациях до 30%) соответствует свойствам основного сплава, что подтверждает пригодность соединений для работы в химических реакторах и теплообменниках.
Электропроводность наплавленного металла — 8,5–9,0 мкОмсм, что критично для термопарных соединений типа PtRh10-Pt, где стабильность термо-ЭДС должна сохраняться в диапазоне температур 0–1600 C. Допустимая рабочая температура сварных соединений — до 1400 C на воздухе и до 1600 C в инертной атмосфере.
Типовые размеры и режимы
| Диаметр, мм | Длина, мм | Ток сварки, А | Толщина металла, мм | Расход на 1 м шва, г |
|---|---|---|---|---|
| 1,6 | 300 | 40–55 | 0,5–1,5 | 12–18 |
| 2,0 | 300 | 55–70 | 1,5–3,0 | 20–28 |
| 2,5 | 350 | 70–90 | 3,0–5,0 | 30–42 |
Области применения
- Изготовление и ремонт тиглей, чаш и фильтров для лабораторного анализа драгоценных металлов
- Сварка термопарных электродов и защитных чехлов в системах измерения высоких температур
- Производство сеток-катализаторов для азотной промышленности (процесс Оствальда)
- Соединение деталей химической аппаратуры, работающей в контакте с расплавами стекла и солей
- Ремонт ювелирного оборудования и оснастки для литья платиновых сплавов
- Электроды для электрохимических процессов в производстве перекиси водорода
Хранение электродов ПлРд 90-10 требует защиты от влаги: рекомендованная температура складирования — 15–25 C при относительной влажности не более 60%. Прокалка перед использованием — 150–200 C в течение 1 часа при нарушении условий хранения. Срок годности в заводской упаковке — 24 месяца.
Вопросы и ответы
Можно ли варить электродами ПлРд 90-10 без аргона?
Нет. Платинородиевые сплавы активно поглощают кислород при нагреве, что приводит к образованию оксидов и охрупчиванию шва. Защита аргоном обязательна для получения плотного соединения.
Какая максимальная рабочая температура сварного шва?
На воздухе — до 1400 C, в инертной среде — до 1600 C. Выше этих значений начинается интенсивный рост зерна и снижение механических свойств.
Чем отличаются электроды ПлРд 90-10 от ПлРд 90-20?
Содержанием родия: 10% против 20%. Сплав с 20% Rh имеет более высокую жаропрочность (до 1700 C) и твердость, но ниже электропроводность, что влияет на показания термопар.
Требуется ли предварительный подогрев при сварке тонких листов?
Для металла толщиной до 1,5 мм подогрев не требуется. При толщине свыше 3 мм рекомендуется нагрев до 200–300 C для снижения термических напряжений.
