Сварочные электроды

Основная роль сварочных электродов – подача электропитания для нагрева в точку сварки. Кроме того, при помощи электродов можно существенно изменять химический состав сварного шва или производить легирование свариваемого металла в точке сварки. При дуговой сварке обычно используются плавящиеся электроды, к которым относится сварочная проволока (она бывает сплошная и порошковая), присадочные прутки, сварочные ленты и пластины. Если сварочный процесс предусматривает плавление, то при помощи таких электродов вводится присадочный материал. Неплавящимися электродами называют электродные стержни и специальные электроды для контактной сварки. Для сварки цветных металлов и их сплавов наряду с неплавящимися применяют плавящиеся электроды из соответствующих металлов и сплавов – алюминия, меди, никеля, бронзы, латуни и т.п.

Электроды изготавливаются из электропроводного материала и предназначены для подвода электрического тока к месту сварки. Виды электродов:

· металлические – стальные, чугунные, медные, латунные, вольфрамовые, бронзовые и др.;

o плавящиеся металлические электроды – покрытые и комбинированные электроды, сварочные пластины и ленты сплошного сечения;

o неплавящиеся металлические электроды – электродные стержни из вольфрама, электроды для контактной сварки;

· неметаллические (неплавящиеся) – угольные и графитовые электроды.

2.1.

Штучные плавящиеся электроды с покрытием используются очень широко.

Стержни электродов для сварки стали изготавливаются из низкоуглеродистой, легированной или высоколегированной сварочной проволоки. Стандартом предусматривается 77 марок стальной проволоки, идущей на изготовление штучных электродов диаметром от 1,6 до 6 мм.

Покрытие сварочных электродов оказывает множественное действие: образует атмосферу защищающую металл от кислорода и азота, находящихся в воздухе, стабилизирует горение дуги, удаляет вредные примеси из расплавленного металла, легирует его с целью улучшения свойств. Для выполнения всех этих функций покрытие включает в себя множество компонентов:

· Шлакообразующие вещества, защищающие металл от азота и кислорода. В их состав входит марганцевая руда, каолин, титановый концентрат, мел, мрамор, полевой шпат, доломит, кварцевый песок.

· Раскисляющие вещества, удаляющие из расплавленного металла кислород. В качестве них используются марганец, кремний, алюминий, титан в виде ферросплавов.

· Газообразующие компоненты, создающие при сгорании покрытия газовую среду, защищающую расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. В основном это декстрин и древесная мука.

· Легирующие вещества, придающие металлу шва особые свойства – прочность, жаростойкость, износостойкость, повышение сопротивляемости коррозии. Для этого используются хром, марганец, титан, молибден, никель, ванадий и некоторые другие вещества.

· Стабилизирующие элементы, способствующие ионизации сварочной дуги - натрий, калий, кальций.

· Связующие вещества, служащие для связывания компонентов покрытия друг с другом и всего покрытия со стержнем электрода. Основным связующим веществом является калиевое или натриевое жидкое стекло (силикатный клей).

2.2. Классификация и обозначение электродов.

Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по широкому ряду признаков:

·

· по технологическим особенностям (для швов различного пространственного положения, для сварки с глубоким проплавлением и т.п.): 1 – все положения; 2 – кроме вертикального сверху вниз; 3 – кроме вертикального сверху вниз и потолочного; 4 – только нижнее;

· по виду покрытия: А – кислое; Б – основное; Р – рутиловое; Ц – целлюлозное; П – прочие; Ж – в покрытии свыше 20 % железного порошка; Смешанного типа – РЦЖ, АБ, РБ;

· и его толщине: М – тонкое; Д – толстое; С – среднее; Г – особо толстое;

· по химическому составу покрытия и стержня;

· по механическим свойствам металла шва;

· по роду и полярности тока, величине номинального напряжения холостого хода источника питания:

· по качеству изготовления, состоянию поверхности покрытия, содержанию вредных примесей фосфора и серы:

Тип сварочного электрода характеризует свойства металла шва. Для конструкционных сталей – это механические свойства (временное сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение, угол загиба), для легированных сталей со специальными свойствами (теплоустойчивые, жаропрочные, коррозионно-стойкие и др.) – химический состав (содержание углерода, кремния, хрома, марганца, никеля и других элементов).

Каждый параметр электрода имеет свое буквенное или цифровое обозначение в определенной части маркировки. В частности, электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм² обозначаются буквой У. Электроды со средним по толщине рутиловым покрытием имеют в маркировке букву С (среднее) и Р (рутиловое). Стоящая предпоследней цифра 1 сообщает, что электрод может использоваться для выполнения шва любого пространственного положения, а завершающая обозначение цифра 0 информирует о том, что данный электрод используется при работе сварочным аппаратом дающим постоянный ток.

В соответствии с ГОСТ 9466-75 обозначение электрода содержит информацию о типе, марке, диаметре и прочих его характеристиках. Обозначение типа электрода (регламентируется ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75) содержит букву «Э» ("электрод для дуговой сварки"), после которой ставится временное сопротивление на разрыв δ_В (кг/мм²). Например, «Э46А» означает, что металл, наплавленный этими электродами, имеет прочность 46 кг/мм² (460 МПа) и улучшенные пластические свойства. Для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности тип электрода может быть Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

Примеры обозначений типа электрода для сварки сталей со специальными свойствами:

· «Э09Х2М» – в металле шва содержится примерно 0,09% углерода, 2% хрома, 1% молибдена;

· «Э10Х25Н13Г2Б» – в металле шва содержится примерно 0,1% углерода, 25% хрома, 13% никеля, 2% марганца, 1% ниобия.

Если после цифр присутствует буква А (например, Э42А, Э46А), это означает, что данный тип электрода обеспечивает более высокие пластические свойства металла шва.

Наряду с типом, электроды имеют и марку. Одному типу электродов может соответствовать несколько марок. Например, электродам типа Э42 соответствуют марки ГОСЦ-2, ЦМ-7, АНО-6.

Обозначение электродов по ГОСТ 9466-75

1 – Тип электрода (Э - электрод для дуговой сварки, 46 - прочность 460МПа, А - повышенная пластичность и вязкость металла шва);

2 – Марка электрода;

3 - Диаметр стержня;

4 – Назначение электрода (У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей);

5 – Характеристика толщины покрытия (Д - толстое);

6 – Группа индексов, указывающая на характеристики металла шва;

7 – Вид покрытия (Б - основное);

8 – Пространственное положение шва (1 - для всех положений);

9 – Род тока (0 - постоянный, обратной полярности).

Обозначение электродов по международному стандарту EN 499

1 – Электрод для дуговой сварки;

2 – Минимальный предел текучести (500Н/мм²);

3 – Характеризует температуру, при которой обеспечивается минимальное значение ударной вязкости 47Дж (около 60°C);

4 – Характеризует химический состав наплавленного металла (Ni - 2,6-3,8%);

5 – Тип покрытия электрода (основной);

6 – Код производительности и род тока (<=105%, постоянный);

7 – Код положения швов при сварке (все, кроме вертикального сверху вниз);

8 – Характеризует содержание водорода в наплавленном металле (10 мл/100г).

2.3. Неплавящиеся электроды.

Неплавящиеся электроды бывают угольными, графитовыми и вольфрамовыми. Температура плавления всех этих материалов превышает ту, до которой они нагреваются при сварке. Эта особенность и обусловила их название.

Графитовые электроды изготавливают из синтетического прессованного графита, угольные - из электротехнического угля. Электроды из графита обладают определенными преимуществами перед угольными. У них выше электропроводимость, позволяющая в 2,5-3 раза повысить плотность тока, и более высокая устойчивость против окисления при высоких температурах. Последнее качество позволяет снизить их расход по сравнению с угольными.

С помощью неплавящихся электродов варят сталь, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий и прочие металлы. Сварка проводится чаще всего в среде защитного газа (аргона, гелия, азота и их смеси). Её можно осуществлять как с присадочным материалом, так и без. В качестве последнего используется проволока, металлические прутки или полосы.

В зависимости от типа свариваемых материалов и требуемых характеристик сварочного шва, электроды можно разделить на несколько групп:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: