ЭЛЕКТРОД С ПОКРЫТИЕМ
COATED ELECTRODE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Данное изобретение относится к электроду с покрытием.
Уровень техники
[0002] Дуговая сварка металлов с защитой зоны сварки является способом, в котором электрод с покрытием (просто называемый электродом или сварочным прутком и т.п.), в котором металлический стержень (проволока сердечника) снабжена флюсом или защитным материалом, называемым покрытием, используется в качестве электрода, создается электрическая дуга между электродом и базовым материалом, и осуществляется сварка посредством плавления электрода и базового материала за счет тепла дуги. Дуговая сварка металлов с защитой зоны сварки не требует экранирующего газа и может выполняться даже вне помещений, при сильном ветре, и широко используется в различных производственных заводах, зданиях, судах, транспортных средствах и подобном.
[0003] Покрытый электрод требуется для стабильного удерживания дуги для образования непрерывного наплавленного валика сварного шва, который является свободным от дефектов, как то полости в наплавленном валике. С этой точки зрения были предложены, например, покрытые электроды, описание которых приведено в патентных публикациях 1-3. Дополнительно к этому утверждается, что стабильность дуги является хорошей, когда дуга может стабильно поддерживаться, и стабильность дуги плохая, когда дуга не может стабильно поддерживаться.
[0004] В патентной публикации 1 приведено описание электрода с покрытием, относящегося к типу с низким содержанием водорода, в котором средний размер зерна и содержание кварцевого песка в покрытии ограничено внутри заданного диапазона, и содержание рутила, извести, плавикового шпата, волластонита, ферромарганца, ферросилиция находится, соответственно, внутри заданных диапазонов.
В патентной публикации 2 приведено описания электрода с покрытием, в котором содержание C, Mn и О, соответственно, находится внутри заданных диапазонов, и содержание Si, P, S, Cu и N, соответственно, равно или меньше заданных величин.
В патентной публикации 3 приведено описания электрода с покрытием, в котором скорость деформации кристалла окалины, прикрепленного к сердечнику основы, находится в заданном диапазоне.
Патентные публикации
[0005] Патентная публикация 1: JP-A-H05-169296
Патентная публикация 2: JP-A-S58-209498
Патентная публикация 3: JP-A-S62-179895
Сущность изобретения
Техническая проблема
[0006] Хотя в изобретениях, описание которых приведено в патентных публикациях 1-3, стабильность дуги улучшена за счет предлагаемых содержаний, имеется пространство для улучшения относительно повышения стабильности дуги. Данное изобретение выполнено с учетом этих обстоятельств, и задачей изобретения является создание электрода с покрытием, имеющего превосходную стабильность дуги.
[0007] Покрытый электрод, который решает указанную задачу, является электродом с покрытием, содержащим электродную проволоку, содержащую Fe, и покрытие, которым покрыта часть электродной проволоки, при этом захватываемая часть электродной проволоки, удерживаемой держателем электрода, покрыта слоем покрытия, содержащим соединение Са; отношение площади слоя покрытия к захватываемой  части составляет 20% или больше; слой покрытия имеет толщину от 0,5 мкм до 15 мкм; и слой покрытия имеет шероховатость R поверхности 1,0 мкм или меньше.
Решение проблемы
2
3
[0008] Поскольку захватываемая часть обычной электродной проволоки не покрыта слоем покрытия, таким как флюс, то поверхность окисляется после изготовления и перед использованием для сварки, и образуется оксидная пленка, содержащая FeO, FeO или т.п. Когда на захватываемой  части электродной проволоки образована оксидная пленка, то дуга не стабильна.
Однако, поскольку захватываемая часть электродной проволоки в электроде с покрытием, согласно данному изобретению, покрыта слоем покрытия, содержащим соединение Са, то может быть предотвращено окисление железа, содержащегося в электродной проволоке. Поэтому оксидная пленка вряд ли образуется на захватываемой части электродной проволоки в электроде с покрытием, согласно данному изобретению, и улучшается стабильность дуги.
В электроде с покрытием, согласно данному изобретению, поскольку отношение площади покрывного слоя, содержащего соединение Са, равно или больше конкретной величины, то стабильность дуги улучшается более надежно. Дополнительно к этому, в электроде с покрытием, согласно данному изобретению, толщина слоя покрытия установлена внутри конкретного диапазона, и шероховатость Ra слоя покрытия равна или меньше конкретной величины. Поэтому в электроде с покрытием, согласно данному изобретению, несмотря на сложность снимания покрывного слоя, содержащего соединение Са, перед использованием электрода с покрытием для сварки, слой покрытия может быть просто отслоен  лишь посредством удерживания держателем электрода во время сварки и приложения давления, и может создаваться стабильная дуга.
В электроде с покрытием, согласно данному изобретению, предпочтительно, что: содержание Са в слое покрытия, при измерении с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 15 мас.% до 40 мас.%; содержание С в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 5 мас.% до 25 мас.%; содержание О в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 30 мас.% до 70 мас.%; и содержание К в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 1 мас.% до 8 мас.%.
При таком составе электрод с покрытием, согласно данному изобретению, имеет хорошую возможность фиксации и сдирания покрывного слоя, содержащего Са, и предотвращения образование оксидной пленки в захватываемой  части электродной проволоки, так что стабильность дуги дополнительно улучшается.
Преимущества изобретения
[0010] Поскольку захватываемая часть электродной проволоки в электроде с покрытием, согласно данному изобретению, покрыта слоем покрытия с соединением Са, и отношение площади, толщина и шероховатость Ra покрывного слоя, соответственно, заданы, стабильность дуги является превосходной.
Краткое описание чертежей
[0011] На чертежах схематично изображено:
фиг. 1 - электрод с покрытием, согласно данному изобретению, для пояснения одного режима его использования;
фиг. 2 - разрез части электрода из фиг. 1, в увеличенном масштабе;
фиг. 3 - график, иллюстрирующий волновую форму напряжения при выполнении сварки с использованием электрода с покрытием, согласно данному изобретению; и
фиг. 4 - снимок, полученный с помощью растрового электронного микроскопа (увеличение в 400 раз), поверхности электрода с покрытием, при этом масштабная планка внизу справа соответствует 10 мкм, а на снимке белая часть представляет слой покрытия, содержащий соединение Са, и черная часть представляет поверхность электродной проволоки.
Описание вариантов выполнения
[0012] Ниже приводится подробное описание варианта выполнения электрода с покрытием, согласно данному изобретению (называемому в последующем просто электродом), со ссылками на соответствующие чертежи. В данном описании числовые величины с местоимением «до» включаются в названный диапазон. Числовые значения с добавкой «меньше чем», «превышающее», «больше чем», не должны включаться в указанный диапазон. Дополнительно к этому, числовые величины с добавкой «или больше», «или меньше» и т.п. должны включаться в указанный диапазон. Кроме того, мас.% и вес.% являются синонимами.
[0013] Как показано на фиг. 1, в электроде 1, согласно данному изобретению, часть электродной проволоки (стальной электродной проволоки) 2, содержащей Fe (в частности, заданная часть в направлении длины, используемая в качестве металла заполнения), имеет покрытие 3. Частичный разрез электрода 1 показан на фиг. 2 для иллюстрации его внутренней структуры.
2
2
2
3
3
3
3
Можно использовать любое покрытие 3, если покрытие можно использовать в качестве флюса в дуговой сварке с защитой зоны сварки. Примеры такого покрытия 3 включают: TiO, SiO, AlO, CaCO, MgCO, BaCO и т.п. В качестве покрытия 3 может быть выбран и использоваться один вид из указанных выше компонентов, или могут быть выбраны два или больше компонента и использоваться в комбинации.
[0014] Электродная проволока 2 может быть, например, стержнеобразным элементом, имеющим круглое поперечное сечение перпендикулярно продольному направлению, но не ограничивается этим, и можно использовать любую форму, которая подходит для электрода.
[0015] В частности, как определено в JIS Z3200:2005, электрод 1, в котором электродная проволока 2 снабжена покрытием 3, может иметь диаметр 1,6 мм, 2,0 мм, 2,5 мм, 2,6 мм (включая допуск ±0,06 мм диаметра), и длина в этих случаях может составлять от 200 мм до 350 мм (включая допуск ±5 мм длины). Дополнительно к этому, диаметр электрода 1 может быть 3,2 мм, 4,0 мм, 4,5 мм, 5,0 мм, 5,5 мм, 6,0 мм, 6,4 мм, 7,0 мм (включая допуск ±0,10 мм диаметра) и 8,0 мм (включая допуск ±0,1 мм диаметра), и длина в этих случаях может составлять от 275 мм до 450 мм (включая допуск ±5 мм длины.
[0016] В электроде 1, согласно данному изобретению, как показано на фиг. 2, захватываемая часть 5 электродной проволоки 2, удерживаемая электрододержателем 4, покрыта слоем покрытия 6, содержащим соединение Са. Захватываемая часть 5 является частью для удерживания электрододержателем во время сварки.
Дополнительно к этому, как показано на фиг. 1 и 2, в электроде 1, согласно данному изобретению, захватываемая часть 5 не снабжена покрытием 3, и электродная проволока 2, покрытая слоем покрытия 6 открыта в захватываемой  части 5. Когда выполняется сварка, захватываемая часть 5 удерживается электрододержателем 4, к нему прикладывается давление, или захватываемая часть 5 подвергается трению для сдирания слоя покрытия 6, покрывающего захватную часть 5, перед использованием. Примерами соединения Са, содержащегося в слое покрытия 6, включает гидроксид кальция, оксид кальция и т.п.
[0017] В данном случае электрододержатель 4 соединен кабелем 7 с источником 8 электроэнергии для сварки. Дополнительно к этому, источник 8 электроэнергии для сварки соединен с базовым металлом (подлежащем сварке металлом) 10 с помощью кабеля 9. Можно использовать любой источник электроэнергии в качестве источника 8 электроэнергии для сварки, если он способен стабильно поддерживать дугу. Ток, генерируемый источником 8 электроэнергии для сварки, может быть постоянным током или переменным током. При выполнении сварки постоянным током, сторона электрода 1 может быть положительной или отрицательной. Величину напряжения и величину тока, подаваемого в электрод 1, можно устанавливать соответственно с учетом толщины базового металла 10 и т.п. Можно использовать коммерчески доступные электрододержатели 4, кабели 7, 9, источник 8 электроэнергии для сварки и т.п.
[0018] В электроде 1, согласно данному изобретению, отношение площади слоя покрытия 6 к захватываемой  части 5 составляет 20% или больше, толщина слоя покрытия 6 составляет от 0,5 мкм до 15 мкм, и шероховатость Ra поверхности слоя покрытия 6 равна 1,0 мкм или меньше.
[0019] В целом на стабильность дуги электрода влияет химический состав электродной проволоки. В результате проверки авторами было установлено, что имеется разница в стабильности дуги даже для электродов, изготовленных с использованием электродных проволок, имеющих одинаковый химический состав. Кроме того, в результате исследований с использованием различных электродных проволок авторами было установлено, что свойства слоя покрытия, покрывающего поверхность электродной проволоки, влияют на стабильность дуги.
В соответствии с проведенными авторами испытаниями было установлено, что стабильность дуги может быть значительно улучшена, когда захватываемая часть 5 электродной проволоки 2 покрыта слоем покрытия 6, содержащим соединение Са. Слой покрытия трудно соскребается без внешнего давления, поскольку слой покрытия 6, содержащий соединение Са, фиксирован на поверхности электродной проволоки 2 с помощью подходящий силы фиксации, однако при удерживании электрододержателем 4 во время сварки, слой покрытия 6 в части, находящейся в контакте с электрододержателем 4, соскребается с помощью давления, так что может обеспечиваться проводимость. Дополнительно к этому следует учитывать, что слой покрытия 6, содержащий соединение Са, выполняет задачу предотвращения образования оксидной пленки на захватываемой  части 5 электродной проволоки 2. Поэтому слой покрытия 6 пригоден для защиты захватываемой части 5 электродной проволоки 2.
[0020] В электроде 1, согласно данному изобретению, когда отношение площади слоя покрытия 6, т.е. отношение площади слоя покрытия 6, образованного на единице площади захватываемой  части 5, составляет 20% или больше, то надежно достигается хорошая стабильность дуги.
С другой стороны, когда отношение площади слоя покрытия меньше 20%, то невозможно предотвращать образование оксидной пленки на захватываемой  части 5 электродной проволоки 2, так что стабильность ухудшается. С точки зрения дальнейшего улучшения стабильности дуги, отношение площади слоя покрытия 6 предпочтительно составляет 40% или больше, более предпочтительно 50% или больше и еще более предпочтительно 70% или больше. Дополнительно к этому, можно устанавливать отношение площади слоя покрытия 6 равным 100%, т.е. полностью покрывать всю захватываемую часть 5 слоем покрытия 6.
-10
[0021] Отношение площади слоя покрытия 6 можно измерять следующим образом. А именно, захватываемая часть 5 электродной проволоки 2 анализируется с использованием комбинированного WD/ED электронно-зондового микроанализатора (EPMA) JXA-8200, изготовленного фирмой JEOL Лтд., при ускоряющем напряжении 15 кВ и токе излучения 5×10 А (увеличение 400 раз, три поля зрения).
Кроме того, для одного поля зрения 1280×950 пикселей (1216000 пикселей) переводятся в двоичную форму с использованием аналитического программного обеспечения JTrim для вычисления соотношения между черным и белым. За счет перевода в двоичную форму трех полей зрения и вычисления средней величины отношения белого из результата измерения, можно получать отношение площади слоя покрытия 6.
[0022] Кроме того, степень трудности соскребания изменяется в зависимости от толщины слоя покрытия 6. В данном варианте выполнения толщина слоя покрытия 6 предпочтительно составляет от 0,5 мкм до 15 мкм. Таким образом, слой покрытия 6 трудно соскребается до сварки, а когда выполняется сварка, то захватываемая часть 5 удерживается электрододержателем 4 и к ней прикладывается давление, так что слой покрытия соскребается. С другой стороны, когда толщина слоя покрытия 6 превышает 15 мкм, то соскребание во время сварки затруднено. С точки зрения дальнейшего улучшения стабильности дуги, толщина слоя покрытия 6 составляет более предпочтительно 12 мкм или меньше. Дополнительно к этому, когда толщина слоя покрытия 6 меньше 0,5 мкм, то слой покрытия легко соскребается, так что слой покрытия 6 может соскребаться с захватываемой  части 5 за счет ударов или т.п. при транспортировке. Кроме того, когда толщина слоя покрытия 6 меньше 0,5 мкм, то действие предотвращения образования оксидной пленки на захватываемой части 5 электродной проволоки 2 является не достаточным. С точки зрения получения более достаточного действия, толщина слоя покрытия 6 более предпочтительно составляет 0,7 мкм или больше, еще более предпочтительно 1 мкм или больше.
[0023] Толщину слоя покрытия 6 можно измерять следующим образом: слой покрытия 6 заделывается в смолу, так что поперечное сечение, перпендикулярное продольному направлению электродной проволоки 2, служит в качестве поверхности наблюдения, и поперечное сечение электродной проволоки 2 рассматривается с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) (увеличение 1000 раз, и изображение с помощью электронов обратного рассеяния (BSE)); и толщина слоя покрытия 6 измеряется в трех местах, и вычисляется его средняя толщина.
[0024] Кроме того, степень трудности соскребания зависит от шероховатости слоя покрытия 6. Когда шероховатость поверхности (арифметическая средняя шероховатость) Ra слоя покрытия 6 составляет 1,0 мкм или меньше, то при выполнении сварки захватываемая часть 5 удерживается электрододержателем 4 и к ней прикладывается давление, так что слой покрытия 6 может легко соскребаться. С другой стороны, когда шероховатость Ra поверхности слоя покрытия 6 превышает 1,0 мкм, то соскребание во время сварки затруднено. Более низкая шероховатость Ra поверхности предпочтительна, и нижний предел ее не определен, однако практический нижний предел составляет примерно 0,05 мкм. Шероховатость Ra поверхности слоя покрытия 6 можно измерять с использованием устройства, отвечающего требованиям JIS B 0601:2001.
[0025] (Предпочтительный вариант выполнения электрода)
В предпочтительном варианте выполнения электрода 1, согласно данному изобретению, содержание Са в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 15 мас.% до 40 мас.%, содержание С в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 5 мас.% до 25 мас.%, содержание О в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 30 мас.% до 70 мас.%, и содержание К в слое покрытия, измеренное с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, составляет от 1 мас.% до 8 мас.%. Когда слой покрытия 6 содержит Са, С, О и К внутри соответствующих диапазонов, указанных выше, то гибкость и соскребаемость слоя покрытия 6 является хорошей, и действие предотвращения образования оксидной пленки на захватываемой  части электродной проволоки улучшается, так что дополнительно улучшается стабильность дуги.
[0026] Анализ с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии можно выполнять следующим образом. Например, при использовании комбинированного WD/ED прибора EPMA JXA-8200 фирмы JEOL Лтд., в поле увеличения в 400 раз выбираются три прямоугольных места размером 10 мкм на 10 мкм в захватываемой  части 5, и выполняется измерение EDX. Количественный анализ EDX можно выполнять с помощью чисто стандартного способа. Концентрация (содержание) каждого элемента вычисляется из отношения интенсивности между стандартным образцом и фактическим образцом. За счет выполнения измерения в трех указанных выше местах и вычисления средней величины, можно с помощью EDX определять содержание Са, С, О и К в слое покрытия 6.
[0027] Способ изготовления
Электрод 1, согласно данному изобретению, может быть изготовлен с помощью обычного оборудования в обычных условиях изготовления электрода. Электрод 1, согласно данному изобретению, может быть изготовлен, например, следующим образом.
Сначала изготавливаются проволочные стержни или заготовки, содержащие Fe, с помощью обычного оборудования и при обычных условиях. Затем они подвергаются экструзии и вытяжке для изготовления электродной проволоки 2.
2
2
В качестве варианта выполнения способа изготовления, его примеры включают случай использования смазки, содержащей гидроксид кальция в качестве основного компонента (70 мас.% или больше). Количество смазки для покрытия может быть от 0,5 мг/см до 1,0 мг/см. Скорость протягивания может составлять от 300 м/мин до 770 м/мин. Температура электродной проволоки 2 во время протягивания может быть от 100°С до 120°С. Эти условия протягивания приведены лишь в качестве примера, и данный вариант выполнения не ограничивается этими условиями.
После покрытия таким образом захватываемой  части 5 электродной проволоки 2 слоем покрытия 6, осуществляется регулирование отношения площади, толщины и шероховатости Ra поверхности слоя покрытия 6 внутри соответствующих указанных выше диапазонов. Это регулирование можно выполнять, например, с использованием механического окалиноснимателя для удаления окалины.
После этого, посредством нанесения покрытия 3 на часть, предназначенную в качестве наполнительного металла, может быть изготовлен электрод 1, согласно данному варианту выполнения.
Примеры
[0028] Ниже приводится подробное описание данного изобретения со ссылками на примеры, которые обеспечивают эффекты данного изобретения, и на сравнительные примеры, которые не создают этих эффектов.
Проволочный стержень, имеющий компоненты, приведенные в таблице 1, был изготовлен с помощью обычного оборудования при обычных условиях. Затем проволочный стержень был подвергнут вытягиванию с использованием смазки, имеющей компоненты, приведенные в таблице 2, для изготовления электродной проволоки, имеющей диаметр 3,2 мм и длину 350 мм. Затем с использованием механического снимателя окалины, слой покрытия, содержащий соединение Са, был подвергнут обработке посредством изменения различных условий, и был изготовлен электрод с покрытием, включающий слой покрытия с отношением площади (в %), толщиной (в мкм) и шероховатостью Ra поверхности (в мкм), приведенных под № 1-20 в таблице 3. Отношение площади, толщина и шероховатость поверхности покрывного слоя, содержащего соединение Са, измерялись, соответственно, указанным ниже образом.
[0029] Таблица 1
Химические компоненты электродной проволоки, мас. %
C
Si
Mn
P
S
Ni
O
N
Электродная проволока
0,06
0,01
0,4
0,006
0,005
0,01
0,003
0,0046
[0030] Таблица 2
Компоненты смазки, в мас.%
CaO
MgO
SiO<sub>2</sub>
Ca(OH)<sub>2</sub>
NaOH
H<sub>2</sub>O
Смазка
54
3
6
13
0,5
23,5
[0031] (1) Отношение площади покрывного слоя
-10
Отношение площади покрывного слоя, содержащего соединение Са, к захватываемой  части измерялось с помощью комбинированного WD/ED электронно-зондового микроанализатора (EPMA) JXA-8200, изготовленного фирмой JEOL Лтд., при ускоряющем напряжении 15 кВ и токе излучения 5×10 А (увеличение 400 раз, три поля зрения). Кроме того, для одного поля зрения 1280×950 пикселей (1216000 пикселей) переводятся в двоичную форму с использованием аналитического программного обеспечения JTrim для вычисления соотношения между черным и белым. Что касается перевода в двоичную форму, то пороговое значение было установлено равным 128. За счет перевода в двоичную форму трех полей зрения и вычисления средней величины отношения белого из результата измерения, было получено отношение площади слоя покрытия 6.
[0032] (2) Толщина покрывного слоя
Толщина покрывного слоя, содержащего соединение Са, измерялась следующим образом: слой покрытия заделывается в смолу, так что поперечное сечение, перпендикулярное продольному направлению электродной проволоки, служит в качестве поверхности наблюдения, и поперечное сечение электродной проволоки рассматривается с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) (увеличение 1000 раз, и изображение с помощью электронов обратного рассеяния (BSE)); и толщина слоя покрытия измеряется в трех местах, и вычисляется его средняя толщина.
[0033] (3) Шероховатость поверхности покрывного слоя
Шероховатость Ra поверхности покрывного слоя, содержащего соединение Са, измерялась с использованием устройства, отвечающего требованиям JIS B 0601:2001.
[0034] (4) Стабильность дуги
Дуговая сварка с защитой зоны сварки была выполнена с использованием изготовленных электродов № 1-20 при указанных ниже условиях, и оценивалась стабильность дуги.
[0035] Условия сварки
Положение сварки: валик внизу на пластине
Диаметр электрода с покрытием: 4,0 мм
Величина тока: 160 А (цель)
Напряжение: 25 В (цель)
Толщина базового металла: 12 мм
[0036] Оценка стабильности дуги
Стабильность дуги оценивалась посредством наблюдения волновой формы напряжения и подсчета количества быстрых падений напряжения, возникающих в течение 30 с. Быстрое падение напряжения означает падение напряжения на 5 В или больше относительно среднего напряжения. На фиг. 3 толстая сплошная линия, обозначенная символом , является волновой формой напряжения, в которой не возникают быстрые падения напряжения, а тонкая сплошная линия, обозначенная символом , является примером волновой формы напряжения, в которой происходят быстрые падения напряжения. Как показано на фиг. 3, в примере, представленном тонкой линией, обозначенной символом , быстрое падение напряжения происходит в положении примерно 14 с и в положении примерно 22 с. Измерение напряжения осуществлялось с использованием NR 2000 и NR 2010 фирмы Keyence Corporation. В качестве программного обеспечения сбора данных использовалась программа WAVE SHOT!2000 (версия 1.08, установка по умолчанию).
[0037] Стабильность дуги оценивалась следующим образом.
А: Количество быстрых падений напряжения, происходящих в течение 30 с, превышает 1 раз и составляет 1 или меньше.
АА: Количество быстрых падений напряжения, происходящих в течение 30 с, превышает 0 и составляет 0,5
или меньше.
ААА: Количество быстрых падений напряжения, происходящих в течение 30 с, составляет 0 (количество быстрых падений напряжения равно три раза во всех трех сварках).
В: Количество быстрых падений напряжения, происходящих в течение 30 с, превышает 1 раз.
Количество падений напряжения вычислялось посредством усреднения результатов сварки три раза для каждого образца. Результаты оценки стабильности дуги приведены в таблице 3.
[0038] (5) Анализ элементов в слое покрытия
Дополнительно был проведен анализ элементов в слое покрытия следующим образом.
С использованием комбинированного WD/ED электронно зондового микроанализатора (EPMA) JXA-8200, изготовленного фирмой JEOL Лтд., в поле увеличения в 400 раз были выбраны три прямоугольных места размером 10 мкм на 10 мкм в захватываемой  части 5, и выполнялось измерение EDX. Количественный анализ EDX выполнялся с помощью чисто стандартного способа. Содержание каждого элемента вычислялось из отношения интенсивности между стандартным образцом и фактическим образцом. За счет выполнения измерения в трех указанных выше местах и вычисления средней величины, с помощью EDX определялось содержание (в мас.%) Са, С, О и К в слое покрытия. В таблице 3, примеры, в которых содержание Са составляло от 15 мас.% до 40 мас.%, содержание С составляло от 5 мас.% до 25 мас.%, содержание О составляло от 30 мас.% до 70 мас.%, и содержание К составляло от 1 мас.% до 8 мас.%, обозначены символом , и не попадающие в указанные диапазоны обозначены символом .
[0039] Таблица 3
No.
Отношение площади покрывного слоя, в %
Толщина покрывного слоя, в мкм
Шероховатостьповерхности,в мкм
Элементы в слое покрытия
Стабильность дуги
Ca
C
O
K
Величина измерения EDX
1
55
1,3
0,25
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AAA
2
80
12
0,23
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AAA
3
60
3
0,2
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AAA
4
62
1,5
0,1
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AAA
5
70
1,5
0,2
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AAA
6
42
1,6
0,15
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AA
7
22
1,7
0,18
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
8
68
0,8
0,2
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AA
9
57
0,5
0,2
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
10
59
1,9
0,7
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
AA
11
60
1,9
1
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
12
57
1,2
0,26
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
13
48
0,9
0,28
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
14
53
0,7
0,54
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
15
44
0,6
0,86
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
16
53
0,9
0,93
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000006.jpg" he="3" wi="5" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
A
17
38
0,3
0,95
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
B
18
18
0,6
0,92
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
B
19
35
0,9
1,15
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
B
20
55
16
0,2
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000005.jpg" he="3" wi="7" img-content="undefined" img-format="jpg" />
B
[0040] Как показано в таблице 3, подтверждается, что электроды № 1-16, согласно данному изобретению, имеют превосходную стабильность дуги. В частности, электроды № 1-11, в которых содержание Са, С, О и К соответствуют указанным требованиям, имеют тенденцию к лучшей стабильности дуги. На фиг. 4 показано изображение SEM (увеличение 400 раз) поверхности электрода с покрытием № 1.
[0041] Результаты оценки электродов № 17-20 в качестве сравнительных электродов приведены в таблице 3.
В частности, электрод № 17 имел плохую стабильность дуги, поскольку слой покрытия, содержащий Са, был слишком тонким.
Электрод № 18 имел плохую стабильность дуги, поскольку отношение площади покрывного слоя, содержащего Са, было слишком малым.
Электрод № 19 имел плохую стабильность дуги, поскольку шероховатость поверхности покрывного слоя, содержащего Са, была слишком большой.
Электрод № 20 имел плохую стабильность дуги, поскольку толщина покрывного слоя, содержащего Са, была слишком большой.
[0042] Хотя подробное описание данного изобретения было приведено на основании специальных вариантов выполнения, для специалистов в данной области техники понятно, что возможны различные изменения и модификации без отхода от идеи и объема изобретения. Данная заявка основывается на заявке на патент Японии № 2016-148388, поданной 28 июля 2016, полное содержание которой включается в данное описание.
[0043] Перечень позиций
1 Электрод (электрод с покрытием)
2 Электродная проволока
3 Покрытие
4 Электрододержатель
5 Захватываемая часть
6 Слой покрытия