Классификация стальных покрытых электродов

Классификация стальных покрытых электродов

Вопрос 1. Электроды (классификация, маркировка, требования к хранению).
Электродом для дуговой сварки называют металлический или неметаллический стержень, предназначенный для подведения тока к сварочной дуге.
Для полуавтоматов и автоматов в качестве электрода применяют сварочную, порошковую и самозащитную проволоку.
Электроды подразделяются на плавящиеся и неплавящиеся.
Плавящиеся электроды выполнены из стали, чугуна, алюминия, меди и их сплавов. Они представляют собой определенных размеров металлические стержни, на поверхность которых опрессовкой или окунанием нанесено специальное покрытие.
Неплавящиеся электроды выполнены из технического вольфрама и его сплавов, угля и графита. Они предназначены для повышения температуры сварочной ванны при своем сгорании.
Назначение покрытия электродов.
1. Защита расплавленного металла от кислорода и азота воздуха при сварке. Это достигается газами, которые образуются из покрытия в зоне дуги.
2. Теплоизоляция расплавленного металла (для медленного процесса кристаллизации, что обеспечивает пластичность сварного шва). Пластичность — главное механическое свойство, которым должен обладать сварочный шов.
3. Для устойчивого горения сварочной дуги (в покрытие вводятся ионизирующие добавки).
4. Легирование металла шва.
Классификация покрытых металлических электродов.
По ГОСТу 9466-75 предусматривается следующая классификация электродов:
По назначению:
• У — для сварки углеродистых, низколегированных сталей;
• Л — для легированных конструкционных сталей;
• Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами;
• Т — для сварки легированных теплоустойчивых сталей;
• В — для сварки высоколегированных сталей.
По толщине покрытия:
В зависимости от отношения диаметра покрытия (D) к диаметру стального стержня (d).
Такое отношение может иметь различное отношение, а, следовательно, электроды имеют различную толщину покрытия.
D/d≤1,2 — тонкое покрытие (М).
1,21,8 — особо толстое покрытие (Г).
По видам покрытия (табл. 3):
• А — кислое;
• Б — основное;
• Ц — целлюлозное;
• Р — рутиловое.

Каждое покрытие имеет свой определенный состав, положительные и отрицательные свойства. Зная их, можно заранее предвидеть качество сварочного шва.
По допустимым пространственным положениям:
• 1 — для всех положений;
• 2 — для всех положений, кроме вертикального «сверху вниз»;
• 3 — для нижнего, горизонтального и вертикального «снизу вверх»;
• 4 — для нижнего и нижнего в «лодочку».
По роду и полярности сварочного тока для сварки переменным или постоянным током на прямой, обратной или любой полярности.
Электроды подразделяют на типы в соответствии с ГОСТами 9467-75, 10051-75 и 10052-75.
ГОСТ 9467-75 распространяется на металлические покрытые электроды для ручной дуговой сварки углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных и легированных теплоустойчивых сталей. Для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей предусмотрено 14 типов электродов (например, Э38, Э42А, Э46 и т. д. до Э150), для сварки легированных теплоустойчивых сталей — 9 типов (например, Э-09М, Э-05Х2М, Э-09Х1МФ и т. д.).
Условное обозначение типа электрода расшифровывается так: буква Э — электрод; стоящее за ней число — временное сопротивление разрыву металла шва или наплавленного металла (так, электроды типа Э46 марок ОЗС-4, АНО-3, МР-1 и других должны обеспечить временное сопротивление разрыву не менее 46 кгс/мм 2 , или 460 МПа). Буква А в конце обозначения типа указывает на повышенные пластические свойства металла сварного шва.
Буквы и цифры, входящие в обозначение типов электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей, показывают примерный химический состав наплавленного металла.
Для каждого типа электрода разработана одна или несколько марок, характеризуемых маркой сварочной проволоки, составом покрытия, химическим составом, свойствами металла шва и др.
Электроды выпускают диаметрами 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм (диаметр электрода определяется диаметром металлического стержня).
В зависимости от диаметра электрода, а также марки сварочной проволоки, электроды изготовляют длиной 150-450 мм.
Упаковывают их в коробки или пачки массой не более 3 кг — для электродов диаметром до 2,5 мм; 5 кг — для электродов диаметром 3,0-4,0 мм; 8 кг — для электродов диаметром свыше 4,0 мм.

Вопрос 2. Предохранительные затворы (назначение, классификация, устройство, требования техники безопасности).
Предохранительные затворы — это устройства, предохраняющие ацетиленовые генераторы и газопроводы от попадания в них взрывной волны при обратных ударах пламени из сварочной горелки или резака.
Обратным ударом называется воспламенение горючей смеси в каналах горелки или резака и распространение пламени навстречу потоку горючей смеси.
Обратный удар характеризуется резким хлопком и гашением пламени. Горящая смесь газов устремляется по ацетиленовому каналу горелки или резака в шланг, а при отсутствии предохранительного затвора — в ацетиленовый генератор, что может привести к взрыву ацетиленового генератора и вызвать серьезные разрушения и травмы.
Ацетиленокислородная смесь сгорает с определенной скоростью. Горючая смесь вытекает из отверстия мундштука горелки или резака также с определенной скоростью, которая всегда должна быть больше скорости сгорания.
Если скорость истечения горючей смеси станет меньше скорости ее сгорания, то пламя проникает в канал мундштука и воспламенит смесь в каналах горелки или резака, произойдет хлопок и возникнет обратный удар пламени. Обратный удар может произойти от перегрева и засорения канала мундштука горелки.
Предохранительные затворы бывают жидкостные и сухие.
Жидкостные предохранительные затворы обычно заливают водой, сухие — заполняют мелкопористой металлокерамической массой.
Предохранительные затворы устанавливают между ацетиленовым генератором или ацетиленопроводом и горелкой или резаком. Если сварку или резку ведут от ацетиленового баллона, предохранительный затвор не ставят, потому что ацетилен из баллона в горелку или резак поступает с повышенным давлением, а установленный на баллоне редуктор и заполняющая баллон пористая масса надежно защищают баллон от пламени обратного удара.
Затворы делятся:
• по пропускной способности — 0,8; 1,25; 2,0; 3,2 м 3 /ч;
• по предельному давлению: низкого давления, в которых предельное давление ацетилена не превышает 0,01 МПа; среднего — 0,07 МПа; высокого давления — 0,15 МПа.
Предохранительные водяные затворы подразделяют на центральные, устанавливаемые на магистрали стационарных ацетиленовых генераторов, и постовые, устанавливаемые на ответвлениях трубопровода у каждого сварочного поста или у однопостовых ацетиленовых генераторов.
Конструкция предохранительных затворов должна отвечать следующим основным требованиям:
• обеспечивать наименьшее сопротивление потоку газа;
• задерживать прохождение ацетиленокислородного пламени с удалением взрывчатой смеси в атмосферу;
• обеспечивать минимальный вынос воды с проходящим через затвор газом;
• обеспечивать необходимую прочность при гидравлическом испытании на давление, равное 6 МПа;
• не допускать возможного прохождения кислорода и воздуха через затвор со стороны потребителя;
• каждый затвор должен иметь устройство для контроля за уровнем воды в нем;
• все части затвора должны быть доступны для очистки, промывки и ремонта.
На корпусе каждого затвора должны быть нанесены его паспортные данные.
Окрашивают водяные предохранительные затворы в белый цвет.
Водяной предохранительный затвор ЗСГ-1,25 (рис. 35). Этот затвор относится к затворам среднего давления; предельно допустимое давление — 0,15 МПа, пропускная способность — 1,25 м 3 /ч, масса — 2,5 кг.
Затвор состоит из цилиндрического корпуса 1 с верхним и нижним сферическими днищами. В нижнее днище ввернут обратный клапан, состоящий из корпуса 4, гуммированного клапана 3 и колпачка 2, ограничивающего подъем гуммированного клапана (гуммирование — покрытие резиной или эбонитом рабочей поверхности металлических деталей для предохранения от коррозии и действия агрессивных сред). Обратный клапан имеет отверстие слива воды, закрытое пробкой 6, и ниппель 7 для ввода ацетилена в затвор.
Сетка 5 предназначена для задержки частиц карбидного ила, окалины и других твердых частиц. В верхней части затвора расположен пламепреградитель 10 и штуцер 11, в нижней части — рассекатель 14.
Пробка 8 предназначена для слива воды. Вода в затвор заливается до уровня контрольной пробки 9 при вывернутой накидной гайке 12 и снятом ниппеле 13.
Ацетилен поступает в затвор по газоподводящей трубке, приподняв гуммированный клапан, проходит через слой воды, затем выходит через ниппель 13 в шланги горелки или резака.

При обратном ударе ацетиленокислородного пламени клапан прижимается давлением воды к седлу и препятствует проникновению ацетилена из генератора в затвор, а пламя гасится столбом воды.
При возникновении обратного удара в генераторе с использованием сухого затвора, ударная волна на входе в затвор разрушается пламеотбойником, и пламя гасится в порах пламегасящего элемента.
Под действием давления мембрана давит на шток, который перемещается, воздействуя на клапан, закрывая входное отверстие для доступа газа в затвор.
При использовании газов — заменителей ацетилена (кроме водорода), допускается вместо предохранительных затворов использовать обратные клапаны. При нормальной работе газ своим давлением отодвигает шарик с ножкой, проходит в корпус клапана и далее через штуцер в горелку (рис. 36).
При засорении мундштука горелки кислород, имеющий большее давление, чем горючий газ, устремляется по шлангу в клапан. Шарик давлением кислорода прижимается к седлу и перекрывает проникновение кислорода в трубопровод горючего газа (рис. 37). Перед установкой необходимо очистить детали клапанов от следов коррозии и пыли.

3. Задача. Расшифруйте условное обозначение электродов на этикетке

Э50А — тип электрода;
ЦУ-7 — марка электрода;
5,0 — диаметр электрода;
У — для сварки углеродистых сталей;
Д — толстое покрытие;
Е431(5) — характеристика наплавленного металла;
Б — основное покрытие;
2 — для всех пространственных положений, кроме вертикального «сверху-вниз»;
О — постоянный ток обратной полярности.

Типы электродов

Классификация стальных покрытых электродов

Металлические электроды для дуговой сварки сталей и наплавки изготовляют в соответствии с ГОСТ 9466-75. По назначению они подразделяются на следующие группы (ГОСТ 9467-75):

У — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа. ГОСТ предусматривает девять типов электродов: Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э950А, Э55, Э60;

Л — для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа — пять типов: Э70, Э85, Э100, Э125, Э150;

Т — для сварки легированных теплоустойчивых сталей — девять типов: Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ;

В — для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — 49 типов (ГОСТ 10052-75);

Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — 44 типа (ГОСТ 10051-75).

Цифры в обозначениях типов электродов для сварки конструкционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

Пример обозначения электродов: Э42А — тип электрода (Э — электрод для дуговой сварки; 42 — минимальное гарантируемое временное сопротивление металла шва, кг/мм 2 ; А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва).

По толщине покрытия в зависимости от отношения диаметра электрода с покрытием D к диаметру стального стержня d₃ различают электроды:

М — с тонким покрытием (D/d₃ 1,80).

По качеству, т.е. точности изготовления, состоянию поверхности покрытия, сплошности металла шва, содержанию серы и фосфора в наплавленном металле, электроды делят на группы: 1, 2 и 3. Чем выше номер, тем лучше качество.

По допустимым пространственным положениям при сварке и наплавке электроды делят на следующие группы: 1 — включает все положения; 2 — все положения, кроме вертикального «сверху вниз»; 3 — нижнее, горизонтальное на вертикальной плоскости и вертикальное «снизу вверх»; 4 — нижнее положение и нижнее «в лодочку».

По роду и полярности тока, а также по номинальному напряжению холостого хода используемого источника питания сварочной дуги переменного тока электроды подразделяют на группы от 0 до 9:

• 0 — сварка на постоянном токе обратной полярности;
• 1,4, 7 — сварка на переменном и постоянном токе любой полярности при напряжении холостого хода источника питания, равном или превышающем 50, 70, 90 В соответственно;
• 2, 5, 8 — сварка на переменном и постоянном токе прямой полярности при U_xx, равном или превышающем 50, 70, 90 В соответственно;
• 3,6,9- сварка на переменном или постоянном токе обратной полярности при U_xx, равном или превышающем 50, 70, 90 В соответственно.

Типы покрытых электродов

Электроды для сварки конструкционных сталей в зависимости от механических свойств металла шва и сварного соединения классифицируют на несколько типов. Каждому типу соответствует одна или несколько марок электрода, например к типу Э46 относятся электроды следующих марок: АНО-8,

АНО-4, МР-8, ОЗС-4, ОЗС-6 и др. Марка электрода характеризуется определенным составом покрытия, маркой электродного стержня, технологическими свойствами, свойствами металла шва.

Выбор типа и марки электрода зависит от марки свариваемой стали, толщины металла, пространственного положения, условий сварки, эксплуатации сварной конструкции и т.д.

Для сварки ответственных конструкций используют электроды марок АНО-4, АНО-5, АНО-9, АНО-13, АНО-14, 03012, при отрицательных температурах применяют электроды марки СМ-11.

Для сварки особо ответственных конструкций используют электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55.

Общие требования к электродам, правила приемки, методы испытаний швов и сварных соединений, условия маркировки и упаковки, документация на электроды регламентированы ГОСТ 9466-75.

Условное обозначение покрытых электродов

Обозначение электродов состоит из названия типа электрода, его марки, диаметра стержня, типа покрытия и номера ГОСТа (рис. 4.2).

Пример условного обозначения электрода:

Оно расшифровывается следующим образом: Э46А — тип электрода (Э — электрод для дуговой сварки; 46 — мини-

Рис. 4.2. Условное обозначение покрытых электродов:

1 — тип; 2 — марка; 3 — диаметр, мм; 4 — назначения электродов; 5 — толщина покрытия; 6 — группа электродов; Е — символ ручной дуговой сварки; 7 — указывает характеристики наплавленного металла; 8 — вид покрытия; 9 — допустимые пространственные положения сварки; 10 — род, полярность тока; 11 — стандарт, регламентирующий требования к электродам; 12 — стандарт, регламентирующий типы электродов мальный гарантируемый предел прочности металла шва в кг/мм * 1 [1] [2] [3] (460 МПа); А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва); УОНИ-13/45 — марка электрода; 3,0 — диаметр; У — электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей; Д2 — с толстым покрытием второй группы; Е — электрод; 43 2 (5) — группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва (43 — временное сопротивление разрыву не менее 430 МПа, 2 — относительное удлинение не менее 22%, 5 — ударная вязкость не менее 34,5 Дж/см [3] при температуре -40 °С); Б — основное покрытие; 1 — для сварки во всех пространственных положениях; 0 — постоянным током обратной полярности.

Электроды в технических документах обозначаются более кратко: УОНИ-13/45-3,0-2 ГОСТ 9466-75.

В обозначении наплавочных электродов буквы ЭН означают электрод наплавочный, затем приводится химический состав основных элементов стального стержня и, наконец, цифры, характеризующие твердость наплавленного металла. Для наплавки применяют электроды, имеющие и другие обозначения.

Электроды марок Т-540, Т-620 и другие предназначены для наплавки кузнечно-прессового инструмента, быстро- изнашивающихся стальных и чугунных деталей; наплавленный металл отличается высокой твердостью; наплавку этими электродами выполняют постоянным током при обратной полярности и переменном токе.

Электроды марок ЦН-250, ЦН-350, ОЗН-250 и другие используют для наплавки деталей из низколегированных и низкоуглеродистых сталей с целью повышения их износостойкости.

• [1] 1. Длина сварочного электрода для ручной дуговой сваркисоставляет:
• [2] 200-240 мм; 3) 500 мм;
• [3] 250-450 мм; 4) 550 мм.
• [4] 250-450 мм; 4) 550 мм.

Существующие виды электродов, их классификации и характеристики

В настоящее время существует огромное количество технологий: от сварки под флюсом и под порошком до холодной сварки. Все эти виды электродов отличаются друг от друга процессом, но подача тока на деталь происходит везде одинаково, а именно при помощи сварочных проволок. В этой статье мы расскажем об их видах и применении.

Электрод представляет собой отрезок проволоки малой длины, покрытой защитным слоем.

Проволока и покрытия могут быть выполнены из различных видов материала. Выбор материала в свою очередь зависит характера свариваемых деталей.

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ ЭЛЕКТРОДЫ?

Обычно они служат для соединения чугунов и сталей , цветных металлов , но могут быть использованы и для их резки. Сейчас ими можно варить практически во всех пространственных положениях.

Разновидностей стержней огромное количество, каждый изготавливается для своей конкретной задачи, поэтому все марки делятся на определенные классы.

ТАК КАКИЕ БЫВАЮТ МАРКИ ЭЛЕКТРОДОВ? КАКИЕ БЫВАЮТ ВИДЫ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ СВАРКИ?

Итак, теперь выясним, какие существуют виды сварочных электродов.

В первую очередь начнем с того, что марки электродов для сварки бывают плавящиеся и неплавящиеся . Плавящиеся электроды не только передают ток на деталь, они также путем расплавления вступают в химическую связь с расплавленным металлом и обеспечивают соединение деталей. Неплавящиеся стержни обеспечивают подвод тока к соединяемым деталям, а присадки подводятся отдельно. Их изготавливают из различного рода тугоплавких материалов, таких как графит и вольфрам .

Кроме этого, группы электродов делятся на металлические и неметаллические. Ко второй марке электродов для сварки относятся графитовые и угольные стержни. Они обладают хорошей проводимостью и хорошо справляются со сваркой и резкой, и наплавкой, хорошо проводят токи, обладают высокой температурой плавления. Применяются они вместе с присадкой, которая может подаваться на дугу во время сварки, а может быть уложена на соединяемую область сразу. К характеристикам электродов для сварки относятся такие преимущества, как возможность многоразового использования и отсутствие прилипания к поверхности детали.

В свою очередь металлические виды электродов для сварки состоят из сердечника. Они имеют специальные покрытия, обеспечивающие высокое качество шва, улучшение эксплуатационных свойств изделия после работы и предотвращении попадания вредных включений в сварочную ванну. В газообразующее покрытие могут входить такие элементы, как крахмал, пиролюзит и другие. Такой метод повышает производительность процесса за счет применения большой величины тока, образования защитной пленки на поверхности металла и тем самым препятствию попадания атмосферного воздуха в зону сварки, более стабильная дуга.

КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

Перейдем к вопросу о том, какие бывают электроды для сварки. Остановимся на классификации электродов по назначению.

Для того, чтобы знать характеристики тех или иных стержней, существует понятие маркировки, в которой указаны различные характеристики электродов для сварки и прочие данные. Важно знать и толщину стержней. Это необходимо для правильного его подбора, работе с изделием определенной толщины. Описание, классификация и маркировка обычно указывается на упаковке.

• устойчивое горение дуги и легкое зажигание;
• равномерное расплавление покрытия;
• равномерное покрытие шлаком шва;
• не затрудненное удаление шлака со шва;
• отсутствие пор, трещин и непроваров.

Назначение электродов в большой мере зависит от состава его металлического сердечника. При изготовлении берутся во внимание ряд факторов, влияющих на качество шва:

• классификация по назначению;
• прямое назначение отдельного типа сплавов и металлов;
• пространственного положения работ и условия проведения работ;
• толщины деталей и конструкций;
• узкоспециализированные характеристики шва ( изгиб, сопротивление разрыву , насыщенность кислорода, текучесть жидкого шва и др.).

Учет маркировки сведен соответствующими стандартами и сортаментами. Стержень определенной маркировки должен соответствовать всем техническим условиям, маркировка на упаковке должна совпадать с содержимым качественно и количественно. Классификация электродов по назначению характеризуется металлом, над которым будут проводиться сварочные работы.

• У — низколегированные и углекислотные стали: Э6, Э55, Э46, Э42 и другие;
• Л — легированные стали: Э70, Э85, Э100 и другие;
• Т — легированные теплоустойчивые стали: Э09М, Э09МХ и другие;
• В — высоколегированные стали с особыми свойствами: Э12Х13, Э10Х17Т и другие;
• Н — наплавка поверхностных слоев с особыми свойствами: Э10Г2, Э11ГЗ, Э16Г2ХМ и другие.

ВИДЫ СВАРОЧНЫХ ПРОВОЛОК

Проволоки могут быть разделены на четыре типа: алюминиевые, омедненные, нержавеющие и порошковые. Давайте разберемся с особенностями, которые характеризуют данные типы проволок.

Алюминиевые проволоки используют тогда, когда необходимо произвести соединение алюминия с кремнием или алюминия с марганцем .

Омедненные проволоки применяют в тех случаях, когда требуется соединить низкоуглеродистые и низколегированные стали. Такие проволоки позволяют повысить качество шва, поддерживают горение сварочной дуги , предотвращают разбрызгивание расплавленного металла.

И наконец, порошковые стержни применяется в судостроении, где недопустимо применение других типов проволок. Она отличается от перечисленных тем, что предыдущие производят сваривание изделия в среде защитных газов , в то время как порошковые — нет.

Стоит упомянуть и о сварке под флюсом, где вместо среды защитных газов используется флюс, которым могут являться такие элементы, как борная кислота, бура, фториды и хлориды. Он защищает сварочную ванну от попадания вредным примесей и газов, которые пагубно влияют на металл.

Говоря подробнее об назначении покрытия, оно должно обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и получение металла на шве с заданными свойствами, такими как ударная вязкость, стойкости от коррозии, пластичность, прочность и другие. Шлак , в свою очередь, служит для защиты еще не затвердевшего расплавленного металла от попадания кислорода и азота, которые являются вредными включениями и нарушают технологичность детали. Также шлаковая оболочка в значительной мере уменьшает скорость затвердевания шва, позволяя выходить из сварочной ванны неметаллических и газовых включений. Компонентами, образующими шлак, являются: доломит, марганцевая руда, титановый концентрат, кварцевый песок, мел и многие другие.

Легирование сварочного шва производится для добавления специальных свойств изделию. Легирующими компонентами являются: хром, вольфрам, молибден, никель, марганец и другие.Также легирование металла производится проволокой, которая уже содержит нужные для этого элементы, но чаще всего легирования сварочного шва достигают введением легирующих компонентов в состав нанесения.

Иногда для повышения производительности сварочного процесса и для увеличения наплавляемого металла за отрезок времени в покрытие добавляют железный порошок. Его введение повышает технологические свойства стержня, а именно облегчает зажигание дуги, уменьшает скорость охлаждения металла, улучшая сварку при низких температурах.

Типы электродов для покрытия бывают следующими:

• А — с кислотным нанесением с содержанием окиси марганца, кремния, железа и титана. Электрод группы А может быть применен при сварке стали; для электродов марки А нет никаких пространственных ограничений.
• Б — с нанесением, в основу которого входят карбонат кальция и фтористый кальций; электроды марки Б не должны применяться для сварки в вертикальном положении.
• Ц — с нанесением из целлюлозы, в которое также входят органически вещества, создающие защиту дуги при сгорании и образующие тонкий слой шлака;
• Р — с рутиловым покрытием, которое направлено на уменьшения разбрызгивания металла, устойчивости горения дуги и формирование швов во всех пространственных направлениях;
• Ж- ставится в обозначение при присутствии в составе покрытия более 20% железного порошка;
• П — прочие виды покрытия.

Еще существуют типы электродов для покрытия с оболочкой смешанного вида, они обозначаются сразу двумя буквами.

Существуют типы электродов по применению их в определенном пространственном положении . Они тоже маркируются, а именно следующими цифровыми кодами:

• данный цифровой код говорит об универсальности типа;
• данный вид подходит для использования во все пространственных положениях , кроме вертикального;
• предназначен для вертикальных и горизонтальных работы, но работы под потолком не допустимы;
• только для горизонтальных швов.

НЕКОТОРЫЕ ПРАВИЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Необходимо соблюдать их сохранность. Для качественной и безопасной работы ее геометрия не должна быть нарушена, вес и масса ее должны совпадать с данными на упаковке, шлаковые корки должны с легкостью отделяться от шва. Все должно быть герметично упаковано, а упаковка должна предотвращать попадание влаги во внутрь. Электроды должны быть сухими, попадание влаги на них приводит к отсыреванию покрытия, а значит, и к ухудшению сварочного процесса. Допускается сушить их в специально оборудованных печах при заданной температуре 260 градусов Цельсия, а после сушки должны быть герметично упакованы для предотвращения повторного попадания воды на них. Также влага не самым лучшим образом влияет на характеристики покрытия, расплавленный металл может сильно разбрызгиваться. Из-за влаги могут образовываться поры, трещины, раковины и другие дефекты. Не рекомендуется варить гнутыми стержнями с поврежденным покрытием.

Многие характеристики занесены в таблицы. Таблица — удобный и наглядный способ получения информации о характеристиках материалов,о марках сварочных электродов и многом другом.

В настоящее время наиболее распространена ручная дуговая сварка . Электроды для ручной сварки похожи на металлический пруток. Такой тип сварки проще в применении, чем многие другие виды, компактен, допускает сварку в труднодоступных местах, с его помощью можно работать с чугуном , сталью, многими цветными металлами , прост в использовании и не требует больших материальных вложений. К минусам такого типа соединения можно отнести то, что качество шва напрямую зависит от квалификации рабочего, довольно низкий КПД по сравнению с остальными типами сварки, вредные условия труда для рабочих и другие. Для ручной дуговой сварки применяют специальные сварочные инверторы . Электроды для ручной сварки изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ9466.

В заключение можно сказать, что на сегодняшний день имеется огромный спектр типов электродов и их применение, а сварка по-прежнему является важной частью многих строительных, производственных, монтажных работ. Их огромное количество, они различаются по маркам, толщинам, химическому составу и прочим характеристикам. Важно знать, какие стержни можно применять при различного рода работах, дабы добиться максимального результата и получить на выходе качественное изделие или деталь. Данный вид работ привлекает все новых специалистов, ученые продолжают работу над улучшением технологического процесса, ведь спрос на сварочные работы довольно велик.

Покрытия электродов

Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический стержень с защитным покрытием-обмазкой. Составляющие покрытия обеспечивают защиту зоны сварки от окисления воздухом, способствуют усилению ионизации. Стержни с обмазкой применяют как для черных, так и для цветных металлов, а также сплавов.

Назначение покрытия электродов

Основная задача, которую возлагают производители на покрытие электродов для ручной дуговой сварки – это защита плавящегося металла. Они предохраняют плавящийся металл от взаимодействия с воздухом, предотвращая окисление, делают готовый шов качественным и прочным.

При работе со сварочным аппаратом защитная обмазка создает оболочку из шлака на капельках электродного металла, продвигающегося по дуговому промежутку, а также на плавящейся поверхности привариваемых друг к другу деталей.

Защитный слой из шлака снижает скорость, с которой остывает металл, и быстроту его отвердевания, благодаря чему из него успевают выйти газовые и другие включения, которые негативно сказываются на прочности конструкции. Как правило, защитное напыление состоит из целого комплекса шлакообразующих элементов, таких как каолин или концентрат титана.

Какие функции обеспечивает качественное покрытие

Обмазка, покрывающая стержни из металла, выполняет целый ряд основных и второстепенных задач. Из первостепенных можно выделить:

• Предохранение самой дуги и металла в области сварочной ванны от взаимодействия с присутствующими в составе атмосферы азота, кислорода, а также водорода, который содержится в паре воды. Обмазка стержня создает двухступенчатую защиту: пары углекислого газа и углеродных окисей, обволакивающие рабочий участок, и пленку шлака на поверхностном слое расплавленного металла;
• обеспечение качественной кристаллизации шва без образования пор, зашлаковки и трещин.

Второстепенные, но не менее важные задачи:

• обеспечение бесперебойного горения дуги в широком спектре режимов работы, упрощение процесса зажигания. Стабильность дуги реализуется за счет присутствия в поверхностном слое стержня компонентов, которые не склонны к ионизации в большом объеме. Это способствует увеличению количества ионов, стабилизирующих горение, в дуговом пространстве;
• удаление из металла сварочной ванны растворенного в нем кислорода. Для этого в состав обмазки добавляют ферросплавы, которые легче и быстрее, чем сам металл, вступают с кислородом в реакцию;
• очистка металла шва от примесей (рафинирование).

Диаметр покрытия

В продаже можно встретить много марок электродов, предназначенных для разных видов металла и силы предполагаемых нагрузок на будущую конструкцию. Стержни с обмазкой имеют два значения диаметра: диаметр самого электрода и общий диаметр стержня и напыления. При выборе подходящего варианта диаметр является одним из определяющих факторов: чем он больше, тем большую толщину металла можно соединить с помощью стержня.

Диаметр стрежня с обмазкой влияет не только на простоту работы с материалом при сварке, но также обеспечивает нужные характеристики выполненного соединения, влияет на прочность получившейся конструкции.

Так, к примеру, электроды, имеющие маркировку Э42А и Э46, используют для сварки деталей из низколегированных видов стали.

Буква «Э» в маркировке означает штучный электрод, повсеместно применяемый для ручной дуговой сварки в домашних условиях.

Число, следующее за буквой, – минимальное значение гарантируемого временного сопротивления на разрыв шва. Чем больше это число, тем большие нагрузки выдержит сваренная деталь.

Например, продукция типа Э42 обеспечивает сопротивление не менее 42 кгс/мм2, а стрежни с маркировкой Э46 – не менее 46 кгс/мм2. Электроды Э42А применяются для металла с аналогичными качественными показателями на разрыв, но в условиях, когда необходимы более высокие параметры ударной вязкости и относительного удлинения полученного шва. Об улучшенных характеристиках говорит буква «А» в маркировке, которая обозначает кислый тип обмазки стержня.

Толщина покрытия

Синяя обмазка электрода марки МР-3С

Помимо характеристик нанесенного на электродный стержень покрытия и диаметра самого электрода при подборе материалов для сварки также ориентируются на толщину защитной обмазки.

Для каждого диаметра внутреннего стержня существует своя толщина покрытия. Всего существует 4 категории электродов, различающиеся толщиной покрытия:

1. тонкие или стабилизирующие электроды (для их обозначения используется буква М) с соотношением 1,2 или более;
2. средние электроды (обозначаются буквой С) с соотношением 1,45 или больше;
3. толстые, имеющие соотношение меньше или равное 1,8, которые еще называют качественными (маркируются буквой Д);
4. особо толстые электроды, так же входят в категорию качественных и имеют соотношение диаметров свыше 1,8 (можно узнать по букве Г в маркировке).

Толщина покрытия качественных электродов колеблется в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, что составляет 20-40% от массы внутреннего стержня. Если учитывать железный порошок, то диаметр составит 3,5 мм, а массовая доля – 50%. Такие электроды применяют, когда нужен шов высокого качества, способный выдержать большие нагрузки.

Тонкие или стабилизирующие электроды, толщина обмазки которых примерно 0,1-0,3 мм, делают горение дуги ровным и непрерывным, но никак не влияют на качественные показатели наплавляемой стали.

Типы покрытия электродов для ручной сварки

Рассмотрим, какие покрытия электродов бывают, их компоненты и как обозначается какое из них. Существуют четыре основных вида покрытий, применяемых при производстве электродов для сварки:

1. покрытие кислого типа, обозначаемое буквой А;
2. основное (Б) покрытие;
3. целлюлозная обмазка (Ц);
4. рутиловое (Р).

Покрытие сварочных электродов подбирают исходя из того, какой вид стали планируется варить, силы нагрузки на конструкцию и других факторов.

Главное преимущество обмазки кислого типа – при сварочных работах вероятность образования пор в области шва стремится к нулю, даже если места приварки элементов друг к другу покрыты следами ржавчины или окалиной. Кислое покрытие способствует равномерному горению дуги и легкому ее зажиганию. Этот вид электродов используют, когда требования к готовой конструкции минимальны.

Стержни с кислой защитой хорошо работают как при постоянном, так и при переменном токе. Наиболее ощутимые недостатки – брызги при сварке, токсичные испарения, риск появления горячих трещин при сваривании.

За счет слабого окисления такого покрытия оно способствует легкому избавлению от кислорода плавящегося металла. Шов, сделанный с применением электрода с основной обмазкой, защищен от возникновения горячих трещин. Электрод данного типа нужно прокаливать перед работой, чтобы исключить вероятность появления пор в шве. Из-за сложности поддержания горения дуги производить сварку электродами с основным покрытием нужно только с использованием источника постоянного тока обратной полярности (относится не ко всем, но к большинству марок).

Электроды с основным типом покрытия применяют для сварки металлических деталей из закаливающихся видов стали, которые подвержены риску появления холодных трещин, а также для сварки элементов из металла с большим процентом содержания серы и фосфора. «Основные» электроды показывают высокую эффективность при сварке в несколько слоев конструкций, которым нужна высокая жесткость.

Целлюлозное

Использование в работе со сварочным аппаратом продукции с обмазкой из целлюлозы (имеют маркировку «Ц» на упаковке) дает хорошее качественное горение дуги преимущественно при постоянном токе. Эту разновидность используют при работах по сварке корневых швов на магистральных трубопроводах, выполненных из низкоуглеродистой стали.

Также стержни с покрытием из целлюлозы отлично подходят для односторонней сварки с качественным проплавлением в области корневого шва. Использование стержней дает хороший результат при сварке, осуществляемой в вертикальном положении.

Не рекомендуется применение для сварки стали, имеющей высокий процент углерода и других легирующих компонентов в составе. Еще один минус – высокая степень восприимчивости к большим температурам и вероятность брызг расплавленного металла в процессе работы.

Данный тип покрытия обозначается буквой «Р». Стержни, покрытые рутиловым составом, показывают хорошие результаты даже при работе с металлами, имеющими ржавые участки или следы окалины на поверхности в местах сварки, в процессе соединения деталей не образуется горячих трещин.

Не используйте электроды со сколотой обмазкой

С помощью электродов с рутиловой обмазкой легко соединять загрунтованные элементы, при этом, характеристики шва не ухудшаются. Рутиловая обмазка способствует устойчивому горению дуги независимо от типа тока. Брызги раскаленного металла практически отсутствуют. Также рутиловые стержни характеризуются малым процентом брака в виде пор: при их использовании сводится на нет вероятность «стартовой пористости».

При сварке электродами средней и большой толщины возможна работа во всех допустимых положениях. Если толщина покрытия, на котором выполняются сварочные работы, особо толстая, то эффективнее всего проводить сварку в нижнем положении. Электроды с рутиловой обмазкой не стоит использовать для сварки элементов, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур.

Классификация стальных покрытых электродов

Сварочные электроды: классификация, маркировка, популярные марки, правила хранения, рекомендации – какие лучше выбрать для сварки различных металлов

Сварочные электроды следует делить по назначению, составу обмазки (её типу), методам использования (род применяемого сварочного тока). Принципы сварки стержнями, покрытыми обмазкой, основаны на их плавлении с использованием электрического тока.

При этом материал покрытия одновременно превращается в смесь газов и защитный шлак, которые защищают зону сварки.

Состав металла стержня зависит от состава свариваемых деталей: это может быть сталь, чугун, смесь меди или алюминия с другими (вспомогательными) элементами.

Какие бывают электроды

Электроды, применимые для работ с ручной дуговой сваркой разделяются на плавящиеся и неплавящиеся. Стержни, плавящиеся при сварке, изготавливают из чугуна, стали, меди или другого металла, в зависимости от материала. Они играют роль анода или катода, а также выполняют функцию присадочного материала. Бывают покрытые или непокрытые.

Покрытие в плавящихся стержнях выполняет много функций от удержания дуги, до формирования газового облака, препятствующего окислению шва. Неплавящиеся электроды для сварки, изготавливают из различных тугоплавких материалов – графит, вольфрам или уголь. Служат они для розжига и удержания дуги, а заполнение шва присадками выполняется с помощью ручной подачи плавкого материала.

Расчет потребного количества

Расход электродов для выполнения сварочных работ определяется с помощью коэффициента наплавки, который отличается у каждой марки электродов. Его можно посмотреть на упаковке.

Коэффициент наплавки для наиболее популярных марок:

• АНО-6 и АНО-27 – 1,65;
• УОНИ-13/45 и АНО-13 – 1,6;
• АНО-24 и АНО-34, УОНИ-13/55 – 1,7;
• ОЗС-18 – 1,5.

Расчетная формула выглядит так: Н = М х Красх, кг, где:

• М – масса металла, кг;
• Красх – коэффициент расхода данных электродов.

По этой формуле определяется и расход электродов на 1 т, который необходим для масштабных проектов. Масса металла рассчитывается исходя из площади сечения накладываемого шва и его протяженности и умножается на плотность металла.

Рассчитать количество электродов для сварки еще можно по толщине листа и типу сварного шва, используя коэффициент из таблицы.

Рисунок 13 — Толщина листа и тип сварного шва

Расчетное значение имеет погрешности, поэтому закупать электроды следует с небольшим запасом – 5–7% на брак и непредвиденные ситуации. На расход влияет и способ сварки. Потери при ручной сварке составляют 5%, а при использовании сварочных автоматов и полуавтоматов – 3%.

Из чего состоит плавящийся электрод

Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки состоят из внутреннего стержня и внешнего слоя.

Согласно требованиям Госстандарта, при создании плавящихся электродов сварочных используются разнообразные стали: углеродистые, с большим или малым числом примесей, также применяют медь, алюминий, никель и другие цветные сплавы.

Состав стержня обусловлен свариваемым материалом, так как оба металла должны подходить друг другу. Исключение составляет чугун, который может свариваться как стальными, так и электродами из меди и железа.

Как и стержень, внешний слой изготавливается с учетом свариваемого металла, именно поэтому его состав может несколько меняться. Но несмотря на это оно неизменно выполняет следующие функции:

• способствует удержанию дуги;
• производит шлак обволакивающий сварочную ванну, расплавляя минеральные компоненты покрытия;
• производит защитный газ, появляющийся как следствие горения органических компонентов покрытия.
• выполняет раскисление или легирование металла.

Рекомендуем! Виды электродов по чугуну. Как сделать своими руками

По строению электрод представляет собой стержень, обмазанный специальным составом. Стержень изготавливается из специальной сварочной проволоки, которая плавится в процессе работы и образует сварочный шов.

Процесс происходит под действием электрического тока. Плавление обмазки идет с выделением газа, который закрывает зону сварки от проникновения кислорода.

Обмазка, когда расплавляется, образует тонкую пленку, которая защищает сварочный шов от появления окислов.

Рисунок 8 — Состав электрода

Чаще всего применяется проволока СВ-08А по ГОСТ 2246-70. Она отличается небольшим содержанием углерода и встречается в марках: МР, УОНИ, АНО, ОЗС. По соотношению веса элементов электрод на 80% состоит из стержня и на 20% из обмазки.

Классификация покрытых электродов

Учитывая длинный список всевозможных вариаций из покрытия, сплава и других параметров покрытых электродов, для более удобного поиска нужного типа стержней они получили обширную классификацию. Виды сварочных электродов разделяют исходя из таких признаков:

• сплавы с малой долей примесей и углеродистые сплавы;
• материал с большим числом лигатур;
• сплавы усиленной прочности и с уникальными свойствами;
• наплавочные электроды с уникальными свойствами.

Тип – значение конечного шва, характеризующееся прочностью на разрыв, временное или точечное механическое воздействие.

Марки сварочных электродов – уникальное значение присваиваемое изготовителем для внутренней классификации изделий. Именно поэтому маркировка электродов для сварки одинаковых по параметрам, но от различных изготовителей может быть разной.

Толщина внешнего слоя – исходя их соотношений толщины, к размеру центрального прутка классифицируют внешний слой на – тонкие, средней толщины, толстые и самые толстые.

Род тока – электроды постоянного тока, переменного с прямым или обратным подключением.

Состав покрытия – есть разделение на сварочный электрод с кислотным, основным, целлюлозным, рутиловым, слоем с увеличенной концентрацией железа, напыление состоящее из различных слоев.

По допустимым положениям стержни разделяют на изделия допустимые к работе в: · любых положениях; · всех за исключением вертикального, направленного вниз; · нижнее и вертикальное направленное кверху; · нижнее.

По качеству или по состоянию шва, после работы со стержнями электроды разделяют на три группы. Изделия лучшего качества относятся к первой группе. Толщина – параметр указывающий на диаметр стальной основы, может быть в пределах от 1.6 до 12 мм.

По типу покрытия

Это одно из последних значений в маркировке. Как многие другие характеристики электрода обозначается буквой. В нашем примере буква «Б» (основное покрытие), но бывает также «Ц» (целлюлозное), «А» (кислое), «Р» (рутиловое) и «П» (прочее).

Буквы могут соединяться, обозначая электроды с особым покрытием (к примеру, «РЦ» обозначает рутилово-целлюлозное).

Если в составе обмазки есть железный порошок, то дополнительно ставится буква «Ж» (к примеру, «БЖ» обозначает основное покрытие с железным порошком).

Маркировка сварочных электродов и их расшифровка

Чтобы разобраться какие электроды представлены перед вами следует изучить их маркировку. Каждая упаковка содержит информацию о 9 основных характеристиках согласно ГОСТ 9466-75.

1. Типы покрытых электродов для сварки. Высокопрочные стали, с большой долей углерода, высокими или низкими процентами лигатур, варятся электродами с маркировкой, начинающейся с символа Э – электрод, затем идут цифры, указывающие на предельно допустимые нагрузки при растяжении (кгс_мм2), в конце стоит индекс А – обозначающий повышенную устойчивость шва к пластичным и ударным нагрузкам. Например: Э 42, Э 50, Э46 А, Э 60 и тд. Термостойкие и высоколегированные стали: символа Э, цифр после тире, указывающих на количество углерода, следом идут буквы и цифры – указывающие на конкретный химический элемент (А – азот, М-молибден, Ф – ванадий и тд.) и его количество в сотых долях. Химические составляющие расположены в порядке убывания их количества в изделии. Например: Э-09М; Э-10ХЗМ1БФ; Э-30Г2ХМ и тд.
2. Марки электродов для сварки Марки – параметр индивидуальный и зависит исключительно от производителя.
3. Диаметр Толщина внутренней части покрытого электрода колеблется в пределах от 1.6 до 12 мм, в быту чаще всего используются толщины 3-5 мм.
4. Назначение Изготовленные для работы с углеродистыми сталями и с низким числом примесей, а также прочностью до 60 кгс/м2, электроды маркируются буквой – У; Легированные конструкционные стали с пределом прочности выше 60кгс/м2, сваривают изделиями с маркировкой – Л; Продукцию для сталей с низким коэффициентом теплопроводимости маркируют буквой – Т; Металлы с большой долей примесей и уникальными свойствами можно сваривать изделиями с маркировкой – В; Наплавочные слои с уникальными характеристиками производятся изделиями с маркировкой – Н.
5. Толщина покрытия Значение, показывающее соотношение толщины покрытия к внутреннему стержню. Если это отношение меньше 1.2, то изделие маркируют символом М и относят к тонко покрытым; средний слой в пределах от 1.2 до 1.45 маркируется символом С; толстые – от 1.45 до 1.8 отмечают символом Д и наконец самое толстое, отношение которого более 1.8 маркируют отметкой Г.
6. Основные свойства шва Точные свойства сплавов, для каждого типа эти значения собственные и указывают на прочность, процентный состав примесей, рабочую температуру шва и ряд других показателей. Данные значения можно найти в соответствующих таблицах с расшифровками.
7. Вид электродного покрытия А – кислотное покрытие. Б – фтористо-кальциевое. Ц – целлюлоза. Р – рутиловое. Ж – повышенное содержание железа. Также существуют смешанные виды покрытия электродов, которые маркируется несколькими буквами исходя из состава.
8. Маркировка пространственных положений 1 – все, 2 – все, кроме вертикального, направленного вниз; 3 – нижнее, плюс вертикальное (движение снизу-вверх); 4 – исключительно нижнее.
9. Род сварочного тока и подключение – Индекс 0 электроды для постоянного тока и обратным подключением; – индекс 1,4, 7 – указывает на изделия для любых родов напряжения и любых подключений; – указатели – 2,5,8 – ток любой, но подключение должно быть прямым; – индексы – 3,6,9 для любых токов и обратного подключения.

Рекомендуем! Карандаш для сварки металла

Как правильно подобрать силу тока

Качество сварного шва зависит от стабильного горения дуги. Оно обеспечивается соответствием электрода типу тока, полярности подключения и режимам сварки. При использовании инвертора, у которого на выходе постоянный ток, пользуются двумя схемами:

1. Прямая полярность. В этом случае минус подключается к электроду, а плюс идет на массу.
2. Обратная полярность. Все наоборот: минус – к массе, а плюс к держаку.

Выбор схемы подключения зависит от необходимой силы проварки металлов. Прямая обеспечивает более высокий нагрев, а при обратной полярности температура более низкая. Следовательно, тонкие листы хорошо соединятся с током обратной полярности, и не будет прожогов.

Такая схема используется и для высоколегированных сталей, чувствительных к сильному нагреву. Расходники с основной обмазкой работают только от постоянного тока, остальным подойдет и переменный, и постоянный.

Сварочные трансформаторы переменного тока при использовании электродов с кислой, рутиловой и целлюлозной обмазкой дают стабильное горение дуги и высококачественный шов.

Протекание сварочных работ и конечный результат во многом зависят от силы тока.