Сварочные электроды

Содержание

1. Введение--------------------------------------------------------------------------------2
2. Характеристики электродов-----------------------------------------------------------3
1. Диаметр электрода-------------------------------------------------------------3
2. Маркировка электродов-------------------------------------------------------4
3. Обозначение электродов------------------------------------------------------5
4. Покрытие электродов----------------------------------------------------------6
3. Назначение электродов---------------------------------------------------------------7

3.1.Сварочные электроды для углеродистой стали--------------------------------7

3.2. Сварочные электроды для малоуглеродистой стали--------------------------7

3.3. Сварочные электроды для низколегированной стали-------------------------8

3.4. Сварочные электроды для нержавеющей стали-------------------------------8

3.5. Сварочные электроды для высоколегированной стали-----------------------8

     4.  Применение электродов----------------------------------------------------------------9

          4.1. Электроды для постоянно тока---------------------------------------------------9

          4.2. Электроды для переменно тока--------------------------------------------------10

    

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

Свариваемость – это способность металла или двух разных металлов образовывать в процессе сварки соединение, отвечающее заданным требованиям. Эти требования обусловлены конструкцией и условиями эксплуатации изделия. А выполнение таких требований зависит от правильного выбора технологии сварки, электродов, присадочных материалов и режимов сварки. Главный показатель свариваемости – отсутствие в сварных соединениях различных дефектов, отрицательно влияющих на прочность и надёжность изделия.

Если конструкционные углеродистые стали характеризуются хорошей свариваемостью и не требуют особых технологических ухищрений для их сварки, то с повышением содержания углерода и/или легирующих примесей свариваемость ухудшается.

В этом случае применяются электроды для сварки с покрытиями.

Электроды сварочные для дуговой сварки металлов начали применяться в XIX веке и из года в год производство электродов совершенствуется, а качество улучшается. Современные электроды позволяют упростить процесс электрической дуговой сварки, обеспечить идеальное сварное соединение и минимальный расход электродов.

С появлением новых видов стали возникает необходимость расширять и перечень электродов способных сваривать соответствующие марки стали, поэтому в настоящее время используется больше 200 марок сварочных электродов. Наиболее широко используются электроды плавящиеся для ручной электродуговой сварки, стержень которых выполнен из углеродистой, легированной или высоколегированной сварочной проволоки и покрыт специальным веществом – обмазкой.

2. Характеристики электродов

2.1 Диаметр электрода

Осуществление любых ответственных работ, в том числе ручной дуговой сварки, одним из обязательных условий имеет компетентный подход к подбору материалов. Неотъемлемой составляющей этой процедуры является соответствующее внимание ко всем параметрам сварочных электродов, одним из которых является их диаметр.

Диаметр сварочных электродов для работы с различными по химическому составу сталями прописан в различных нормативных документах. К примеру, согласно ГОСТ- 9466-75, определен номинальный диаметр электрода, который соответствует диаметру стержня. Следует отметить, что номинальный диаметр электрода для сварки не включает в себя толщину обмазки.

Согласно п. 1.5. ГОСТ-9466-75, для каждого диаметра и марки электрода существует своя индивидуальная толщина обмазки. Определяется зависимости от отношения D/d, где D - диаметр с покрытием, а d - диаметр стержня, при этом соотношение у электродов с тонким покрытием (буквенное обозначение М) должно быть менее или равно 1,2; для электродов со средним покрытием (буквенное обозначение С)  должно быть менее или равно 1,45; для электродов с толстым покрытием (буквенное обозначение Д)  должно быть менее или равно 1,80; а для электродов с особо толстым покрытием (буквенное обозначение Г) должно быть больше 1,80.

К примеру, сварочные электроды УОНИ-13/45, марка Э-42А УОНИИ-13/45-d4-УД Е 412(4)-Б 20. В соответствии с маркой номинальный диаметр электрода равен d4, показатель – Д означает, что покрытие толстое. Полный диаметр D электрода с покрытием равен 6 мм, отношение D/d или 6/4 равно 1,5, что соответствует параметру электродов с толстым покрытием так как попадает в диапазон от 1,45 до 1,8.

Выбор диаметра электрода для сварки осуществляется в зависимости от толщины свариваемого металла, его марки и химического состава, формы кромок, положения сварки, разновидности соединения. К основным особенностям различных диаметров электродов относятся:

1.Сварочные электроды 1 мм – предназначены для работы с металлом, толщина которого 1-1,5 мм, при силе тока 20-25А;

2.Электроды сварочные 1,6 мм – в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются двух размеров 200 или 250 мм,  используемые для работы с металлами толщина которых от 1 до 2 мм с силой тока 25-50А;

3. Электроды сварочные 2 мм – согласно ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали изготавливаются длинной 250 мм, допускается также длинна 300 мм,  толщина свариваемых металлов от 1 до 2 мм, сила тока 50-70А;

4. Электроды сварочные 2,5 мм – по ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются длинной 250-300мм, допускается также длинна 350 мм,  толщина свариваемых металлов от 1 до 3 мм, сила тока 70-100А;

5.Электроды сварочные 3 мм – наиболее широко применяемый диаметр электрода, в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются трех размеров 300, 350 и 450 мм, предназначены для работы с металлами,  толщина которых от 2 до 5 мм с силой тока 70-140А;

6.Электроды сварочные 4 мм – широко используемый диаметр пригодный для работы как на профессиональном так и на бытовом оборудовании. Выпускается согласно ГОСТ9466-75 двух размеров 350 и 450 мм для любых видов стали, для металлов, толщина которых от 2 до 10 мм с силой тока 100-220А;

7. Электроды сварочные 5 мм – электроды этого диаметра требуют достаточно мощного сварочного оборудования. В соответствии с ГОСТ9466-75, изготавливаются длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 150-280А;

8.Электроды сварочные 6 мм – предназначены для работы на профессиональном оборудование. Согласно ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 230-370А;

9.Электроды сварочные 8-12 мм – для работы на высокопроизводительном промышленном оборудовании. В соответствии с ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых свыше 8 мм с силой тока от 450А;

При этом необходимо отметить, что при определенном диаметре электрода диапазон силы тока для каждой марки электродов свои. К примеру, при диаметре электрода 3 мм для УОНИ 13/55 сила тока 70-100А, а для МР-3 сила тока 80-140А.

2.2. Маркировка электродов

Важнейшим атрибутом, обеспечивающим свободное ориентирование в сварочной продукции, является маркировка, которой сопровождаются электроды для сварки. Для того, чтобы получить представление о том, насколько важна маркировка электродов, достаточно представить следующую ситуацию: на складе имеются электроды УОНИ, электроды АНО, электроды МР и электроды ОЗС. Определить, в какой из упаковок находится необходимая марка без соответствующих обозначений невозможно. Маркировка сварочных электродов имеет установленные нормативными документами требования, наносится на упаковку и содержит различные данные о продукции, находящейся внутри.

В соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75, маркировка каждой упаковки электродов для сварки должна содержать следующие сведения:

·                    наименование или товарный знак производителя,

·                    условное обозначение электродов,

·                    дату изготовления,

·                    номер партии,

·                    сферу применения продукции,

·                   допустимые режимы сварочного тока в зависимости от таких показателей, как диаметр электрода, положение сварки или наплавки,

·                    особые условия сварки или наплавки,

·                    свойства металла шва, наплавленного металла и сварного соединения,

·                    допустимое содержание влаги в покрытии,

·                    режим повторного прокаливания электродов,

·                    масса электродов в упаковке

На упаковку дополнительно наносится транспортная маркировка, сигнализирующая о том, что внутри находится хрупкий материал, боящийся сырости. Каждая пария электродов должна сопровождаться документом подтверждающим соответствие ГОСТ 9466-75.

Внимательное изучение маркировки электродов для сварки позволяет не только без труда ориентироваться в имеющейся продукции, но и получить полное представление о свойствах и характеристиках продукции, не вскрывая упаковку и не обращаясь за дополнительной консультацией.

2.3. Обозначение  электродов

В соответствии с установленными органами стандартизации и метрологии требованиями названия и условные обозначения электродов для сварки строго регламентированы в соответствии с их характеристиками. Владея сведениями о стандартах именования сварочных электродов, можно получать полное представление об их свойствах прямо из названия.

Требования ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 указывают на то, что в наименовании сварочного электрода должно быть отражено девять основных показателей. Первый – это тип электрода для сварки; второй – его марка; третий – диаметр в миллиметрах; четвертый – назначение электрода; пятый – толщина покрытия; шестой – дополнительные характеристики наплавленного металла и металла шва; седьмой – вид покрытия электродов (указывается в буквенном значении:  А — кислый, Б — основной, Ц — целлюлозный, Р — рутиловый); восьмой – варианты пространственного положения сварки и девятый – характер применяемого тока.

Условные обозначения электродов в зависимости от марки электродов могут меняться, но количество показателей отражающих основные параметры электродов должны соответствовать требованиям ГОСТа. Помимо перечисленных параметров в наименовании электрода также должно присутствовать соответствие ГОСТ 9466-75, 9467-75.

Можно рассмотреть структуру расшифровки на примере условных обозначений такой популярной марки, как электроды УОНИ 13/45. Полностью обозначение выглядит следующим образом: Э-42А УОНИИ–13/45 – d – УД Е 412(4) – Б 20, ГОСТ 9466-75, 9467-75, где Э-42А означает тип электрода согласно ГОСТ, УОНИИ 13/45 – марку электрода, на месте буквы d указывается диаметр проволоки, У – электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей, Д – толстое покрытие,  Е 412 (4) - второй группы по качеству, с установленной группой индексов, характеризующих наплавленный металл и металл шва, Б – основной тип покрытия, 2 – использование во всех пространственных положениях, кроме вертикального вниз, 0 – на постоянном токе обратной полярности. 

2.4. Покрытие электродов

Среднелегированные стали чувствительны к нагреванию, поэтому при сварке могут закаливаться, перегреваться, образовывать трещины, что затрудняет их сварку.

Такие стали варятся покрытыми электродами, имеющими основное (в смысле кислотности) покрытие. Сварка должна проводиться с низкой скоростью и охлаждением металла шва. Марки электродов с покрытиями для сварки среднелегированных сталей выбираются применительно к видам термообработки сварного соединения.

 

 Электроды с рутиловым покрытием

покрываются рутилом, в основном, состоящим из двуокиси титана, с добавлением кремнезёма, ферромарганца, карбонатов магния и кальция.

 

 Электроды с основным покрытием

покрываются, в основном, оксидом железа, с добавлением каолина, талька, слюды, полевого шпата и т. д.

 

 Электроды с ильменитовым покрытием

покрываются, в основном, ильменитом в остальном добавки как и в электродах с рутиловым покрытием.

 

 Электроды с целлюлозным покрытием

покрываются, в основном, органическими составляющими, с добавлением титанового концентрата, марганцевой руды, алюмо-силиката, ферромарганца и карбоната.

Электроды с кислым покрытием

покрываются, в основном, оксидом железа, марганца, с добавлением кремнезем, титановый концентрат.

Сварочные электроды, в зависимости от вида покрытия, имеют следующие обозначения:

А - кислое покрытие;

Б  - основное покрытие;

Ц  - целлюлозное покрытие;

Р  - рутиловое покрытие;

П  - прочие покрытия.

Смешанные покрытия имеют двойное буквенное обозначение.

3. Назначение электродов

3.1.Сварочные электроды для углеродистой стали

Наиболее широко применяются сварочные электроды для углеродистой стали, так как повсеместно используется именно углеродистые стали. В этой группе электродов производители выпускают огромное многообразие марок электродов соответствующих разновидностям углеродистых сталей. Производители стремятся улучшить свойства сварочных электродов, и в случае если это удается, появляется новая марка электродов с улучшенными качествами какого-то параметра. Достигается это либо за счет улучшения технологического процесса производства либо за счет химической рецептуры покрытия.

Самыми распространенными по количеству производства и потребления, обеспечивающие продуктивную работу и надежный результат, являются марки УОНИ, МР, ОЗС и АНО. Электроды этих марок обеспечивают отличную свариваемость: не допускают образования горячих трещин, перегрева в зоне сварки, вскипания ванны и разбрызгивания. Каждая из этих марок определена своими особенностями:

- электроды для сварки УОНИ 13/55 и  УОНИ 13/45 характеризуются низким уровнем разбрызгивания металла и хорошую отделимость шлаковой корки;