Сварочные электроды принято подразделять на виды по способам применения (род используемого для сварки тока), типу обмазки (ее составу) и по предназначению. В основе технологии сварки лежит процесс плавления стержней, покрытых обмазкой, с использованием электротока. В ходе выполнения данного процесса происходит превращение этого покрытия/обмазки одновременно в шлак и газовую смесь, защищающие зону сварки. Какие элементы входят в металл стержня – характеристика производная от состава подвергаемых сварке компонентов конструкции. Таковыми могут быть продукты смешивания алюминия (Аl) или меди (Сu) с иными, играющими вспомогательную роль, элементами; чугун; различные стальные сплавы. Сварочные электроды формируют шов, представляющий собою прочный и надежный своеобразный «мостик», соединяющий подлежащие скреплению детали.
Сферы применения
Применяются сварочные электроды в ходе сооружении промышленно-производственных объектов, а также в сфере домашнего/бытового строительства. Подход к выбору типа таких расходников в обоих вариантах идентичен. Их покупка всегда осуществляется под определенный сварочный аппарат, при этом во внимание принимаются технологические характеристики и предполагаемые условия эксплуатации.
В ходе процесса сварки наблюдаются следующие явления:
плавление стержней;
расплавление мест сопряжения металлических объектов;
формирование связи этих объектов на молекулярном уровне.
С помощью сварочных электродов осуществляется:
сопряжение двух элементов, изготовленных из металла. По сути, это является их основным предназначением;
заваривание образовавшихся трещин;
резка отдельных деталей и даже достаточно габаритных металлических конструкций.
Еще одна сфера применения – выполнение наплавки металла на объекты, подвергшиеся износу в ходе интенсивной эксплуатации, с целью восстановления их первичных геометрических параметров.
Работа со сварочными стержнями может проводиться в разных положениях. Это зависит от их принадлежности к тому либо иному виду.
Сварочное соединение расположено снизу. Применяется при отсутствии к сопряжению каких-то специфических требований. Данную методику принято считать самой оптимальной, а также, наиболее производительной. Сопрягаемые поверхности располагаются горизонтально, а сам электрод – в вертикальном направлении.
Горизонтальное расположение. В данном случае подлежащие сварке элементы устанавливаются вертикально. Шов ориентирован горизонтально, и в таком же положении находятся электроды.
Вертикальное расположение. Сам электрод позиционируется горизонтально, подлежащие сварке элементы располагаются вертикально, шов формируется по вертикали.
Потолочное расположение. Скрепляемые элементы размещены горизонтально. Электрод удерживается в вертикальном положении. Выполнение шва такого типа сопряжено с наибольшими трудностями, поскольку сварка ведется снизу, а стекающий расплавленный металл может миновать сварочную ванну.
Кроме того, существует метод сварки, который называется на сленге профессионалов «в лодочку». Он предполагает, что подлежащие соединению элементы размещаются под углом один по отношению к другому. Сам электрод может располагаться относительно шва с угловым наклоном под 30° -60° вперед либо в противоположную сторону – назад.
Устройство электрода и его основные свойства
Сварочный электрод – это сердечник, выполненный из проволоки. Его поверхность покрыта слоем обмазки специального состава. В ходе работы плавлению подвергаются обе части – как металлическая внутренняя, так и наружная. Последняя, выделяя газ, препятствует проникновению химически активного кислорода (О2) в зону сварки, а первая, заполняет своей жидкой массой место, в котором сопрягаемые детали стыкуются.
Электродному покрытию присущи также дополнительные полезные свойства. Во-первых, оно обеспечивает защиту сформированного шва от разрушения при его контакте с химически активным кислородом. Во-вторых, обмазка препятствует протеканию процесса рассеивания сварочной энергии.
Размерные и весовые характеристики электродов
Основным параметром электрода является диаметр (D). Наиболее часто встречаются такие изделия с данным показателем, находящемся в диапазоне 1,6 мм ≤D≤8,0 мм. Но положениями действующих ГОСТов допускаются варианты на 10,0 мм, и даже на 12,0 мм. На бытовом уровне обычно используются стержни с диаметром D=2,5 мм.
Весовые характеристики электродов зависят от:
разновидности материала, из которого они были произведены;
длины – значение данного показателя варьируется в пределах от 250,0 мм до 450,0 мм. Впрочем, бывают и исключения;
толщины слоя покрытия – то есть обмазки, и прочих факторов.
Упаковка изделий осуществляется в коробки/пачки. Их вес (Р) находится в диапазоне 1кг≤Р≤7 кг.
Виды покрытия. Материал
Подразделение покрытия сварочных электродов на категории осуществляется по численному значению соотношения
Применяется также отдельная классификация по качеству состава:
кислое. Общепринятое обозначение – литера «A»;
рутиловое – обозначается буквой «P»;
целлюлозное – литера «Ц»;
основное – буква «Б»;
смешанный тип – присутствуют сразу две литеры из вышеуказанных;
рутилово-железное – сочетание букв «PЖ»;
обозначение прочих типов – литера «П».
Эти буквы присутствуют в маркировке электродов.
Цвет
Для вольфрамовых электродов применяется отдельная маркировка цветом. Она указывает на тип входящего в состав оксида и его вес (Р) в процентах от общей массы:
оксид церия (СеО2). Маркируется серым цветом. Вес находится в пределах 1,8%≤Р≤2,2%;
оксид лантана (Lа2О3). Процентное содержание от общего веса электрода, маркированного: синим цветом – 1,8%≤Р≤2,2%; золотистым цветом – 1,4%≤Р≤1,6%; черным цветом – 0,9%≤Р≤1,2%;
оксид циркония (ZrО2): белый цвет – 0,7%≤Р≤0,9%; коричневый цвет – 0,15%≤Р≤0,5%;
Смешанные оксиды, в состав которых входят редкоземельные элементы, маркируются бирюзовым цветом, а также сиреневым. На коробке с электродами, стержни которых изготовлены из чистого вольфрама (W), присутствует зеленый цвет. Ниже в таблице представлена выборочная информация, касающаяся данного вопроса.
Государственные стандарты
Производство электродов с обмазкой, предназначенных для выполнения дуговой сварки, нормируется положениями ГОСТа 9466-75. На территории нашей страны действуют также и другие нормативные документы, утверждающие характеристики сварочных стержней с покрытием с учетом их предназначения, то есть для работы с какими металлами они могут применяться.
Так, например, в ГОСТе 9467-75 речь идет об электродах, пригодных для сваривания изделий из конструкционной стали, и, кроме того, из сплавов, характеризующихся теплоустойчивостью. А действие ГОСТа 10052-75 распространяется на стержни с обмазкой, предназначенные для работы с высоколегированными сталями, обладающими особыми качествами.
Как маркируются сварочные электроды
Сразу следует отметить, что маркировка этих изделий может быть, как очень простой, так и наоборот – очень сложной. Например, сочетание символов Э46A расшифровывается следующим образом:
буква «Э» означает, что этот предмет – ни что иное, нежели электрод;
число, следующее за этой буквой, соответствует минимальному значению временного сопротивления нагрузки, действующей на разрыв;
идущая вслед за этим числом литера отображает предназначение электрода: «T» – применим для обработки легированных сталей, характеризующихся теплоустойчивостью; «H» – стержень с покрытием для осуществления наплавки на поверхность; «A» – допускается использование металла с пластичными свойствам, путем его наплавления при условии обладания им повышенной вязкости; «У» – сфера применения – углеродистые стали.
Наплавка содержит следующие химические элементы: ванадий (V), ниобий (Nb), молибден (Мо), хром (Сr), которые принято обозначать буквами – Ф, Б, M и X, соответственно.
Маркируется и сам сердечник электрода. Для этого используется такая последовательность символов:
Cв – ряд букв, обозначающий тип проволоки;
число, отображающее в относительных единицах – процентах – содержание элемента углерод (С);
литеры, представляющие собой зашифрованный специальным образом код входящих в состав сердечника элементов;
число, указывающее уровень содержания (в процентах от общего объема) легирующих компонентов.
Виды электродов
Универсальная всеобъемлющая систематика электродов для сварки отсутствует. Поэтому целесообразно подразделить их на различные типы по определенным критериям. Так, по материалу производства стержня, электроды формируют две большие группы: первая – произведенные из неметалла, а вторая – металлические. В первую группу входят только изделия, не подверженные плавлению. Коротко рассмотрим их.
Графитовые
Современная промышленность выпускает графитовые электроды в двух вариантах – обычные и покрытые снаружи медным напылением – т.н. омедненные. Основная сфера применения – соединение проводов, в качестве сырья для производства которых использовался металл медь (Сu).
Угольные
Главным компонентом электродов данного типа является коксовый уголь. Применяются эти изделия для работы с тяжелыми и легкими металлическими сплавами, в том числе с чугуном, а также с низколегированными конструкционными и углеродистыми сталями. Но наибольшая эффективность угольных электродов наблюдается при обработке цветных металлов. Формируемый ими в данном случае шов отличается особой аккуратностью и надежностью. При использовании легкоплавких стержней такое же по качеству соединение не получится.
Для повышения плотности угольных электродов на них напыляется слой из медного порошка Экономию материалов обеспечивает использование специального оборудования, представляющего собой электролитическую лампу.
Что же касается металлических электродов, то они, в свою очередь, подразделяются на два подвида.
Неплавящиеся
Материал данных расходных элементов не принимает участие в образовании наплавленного металла и формировании шва. По аналогии с неметаллическими изделиями они обычно не плавятся, а если все-таки плавятся, то в очень малой степени, совсем незначительно. В эту подгруппу входят нижеперечисленные виды электродов.
Вольфрамовые
Применяются такие чистые, не содержащие добавлений электроды при сварке методом ТІG в среде инертного газа аргон. Вольфрам – это наиболее тугоплавкий металл. Температура его перехода в жидкое агрегатное состояние равна 3410°С.
Торированные
Основа этих электродов тоже вольфрамовая. Но от предыдущего варианта данные изделия отличаются наличием добавок элемента Тh-232 (радиоактивный нуклид тория) в объеме от 1,7% до 2,2%. Характеризуются отличными эксплуатационными качествами и по этой причине нашли применение в системах автоматизированного формирования сварочных швов. Кроме того, торированные электроды устойчивы к воздействию высоких температур и процессов коррозии, а также обладают минимальным расходом.
Лантанированные
В состав этих изделий входят добавки редкоземельного элемента лантан (Lа). Основные привлекательные качества электродов данного типа – невысокая скорость плавления проволоки, используемой в качестве присадки, и хорошее возбуждение высокостабильной электродуги.
Иттрированные
В вольфрамовую основу вводятся оксиды элемента иттрий (Y2О3). Благодаря этой добавке расходники характеризуются повышенной стойкостью.
Плавящиеся
Плавление материала сердечника сопровождается расплавлением кромок соединяемых элементов, что в итоге приводит к формированию шва. К этой категории относятся электроды с покрытием либо без такового. Последний вариант – это непрерывная проволока. Первые же по материалу изготовления сердечника бывают следующих видов:
стальные. Для производства используются определенные марки сварочной проволоки. Ее толщина (Т) колеблется в таком диапазоне: 0,3 мм≤Т≤12,0 мм. Что же касается марок, то на высоколегированную сталь приходится 28 номенклатурных позиций, на легированную немного меньше – 23, и заметно отстает углеродистая сталь – всего 5 марок.
Чугунные. Хоть в промышленности электроды с чугунным сердечником тоже широко распространены, однако подразделяются они на значительно меньшее количество подвидов.
На современном рынке можно найти электроды, в качестве сырья для изготовления которых используются цветные металлы – бронза (например, сплав с такой химической формулой: СuАl11Fе4), алюминий (Аl) и медь (Сu).
Классификация покрытий электродов
В зависимости от химического состава электродные покрытия также подразделяются на ряд видов.
Руднокислые
Характеризуются относительно высокой скоростью расплавления. В целом, руднокислые электроды можно смело назвать универсальными: с ним можно работать на различном токе – как переменного типа, так и постоянного.
Рутиловые
Изготавливаются покрытия данного типа из минерала рутил с добавками диоксида титана (ТіО2). По эксплуатационным свойствам такие электроды схожи с руднокислыми, однако лучше формируют шов, разбрызгивают раскаленный материал не столь интенсивно, и в меньшей степени продуцируют едкий дым.
На рынке встречаются электроды с покрытием смешанного вида – рутило-целлюлозные (маркировка такая PЦ). Они сочетают в себе характеристики обоих представленных типов.
Фтористо-кальциевые
Покрытия, имеющие фтористо-кальциевую основу, входят в группу низководородистых, которые принято называть так: основные. Для сварки нужно обеспечить протекание по стержням обратного тока с неизменяющейся во времени величиной. Один из лучших представителей – электроды марки УОНИ. При необходимости получения высококачественного шва опытные сварщики отдают предпочтение именно таким изделиям.
Органические
В данном случае для производства в качестве сырья используются различные материалы, имеющие органическое происхождение, например, оксицеллюлоза. Само покрытие на основе целлюлозы обеспечивает невысокий уровень чувствительности к рабочим характеристикам обрабатываемого материала, в частности, к состоянию поверхности.
Использование таких расходников допускается в любом удобном положении. Не имеет значение и вид тока – сварка может проводиться, как не постоянном, так и на переменном.
Отдельных слов заслуживает покрытия на основе минерала ильменит (FеО-ТіО2). Эксперты отводят им место между рутиловыми и кислыми. Возможность полноценного контроля процесса сварки обеспечивается плавным и, одновременно, стабильным горением электродуги.
Заключение
Подводя итоги, следует отметить один важный момент. Хранить электроды с покрытием необходимо в условиях невысокой влажности. Если обмазка впитает атмосферную влагу (а протекает этот процесс очень быстро), работать подобными расходниками будет невозможно. Выход из такой неприятной ситуации видится только один – прокалить электроды. Воспользоваться с этой целью можно специальными печами либо портативными пеналами, оснащенными нагревательными элементами. Оптимальными условиями хранения электродов с покрытием на бытовом уровне считаются: относительная влажность в пределах от 40% до 50% при температуре воздуха где-то в районе 20°С-22°С.
Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ
Срочный заказ
