Электроды дуговой сварки - элементы, оказывающие огромное влияние на результат
Опубликовано: 06.09.2018
Стержень, изготовленный из металла или других материалов, с нанесенным специальным покрытием, обладающий электропроводностью и предназначенный для подведения тока к обрабатываемым поверхностям в процессе соединения металла, называется электродом.
Электроды это неотъемлемый элемент соединения металла
Впервые он использовался в ходе опыта, направленного на изучение свойств электрической дуги в 1802 году знаменитым русским ученым Петровым.
Активные усовершенствования этого важнейшего сварочного элемента и приведшие к созданию дуговой сварки начали проводиться с начала 1900 годов. Современные электроды для сварки выпускаются более чем двухсот марок. Они отличаются по материалам, размерам и сферой использования. Электрод как говориться, это горячее сердце сварки: быстро плавится, намертво соединяет
Виды электродов для сварочных работ
Больше половины всех электродов производят непосредственно для электродуговой сварки. В зависимости от категории они представляют собой стержни, изготовленные из калибровочной сварной проволоки методом холодного растяжения, покрытые определенными веществами посредством опрессовки под действием высокого давления или углеродистые либо вольфрамовые стержни с присадками. Защитное покрытие выполняет функции обеспечения высоких показателей дуги, предохранения сварной ванны от вредного воздействия компонентов воздуха и ее металлургической обработки. Соединение с использованием таких электродов это дуговая сварка покрытыми электродами.
Проволока для плавящихся электродов
Электродная проволока, из которой выпускают электроды для электродуговой сварки, по своему химическому составу подразделяется на три группы.
Углеродистая (до 0,12%). Используется для соединения среднеуглеродистой стали и низкоуглеродистой стали. Легированная. Используется для соединения легированной стали. Высоколегированная. Для соединения высоколегированной стали имеющей особенные свойства.
Для каждого вида сварочных работ свой электрод
Покрытия
Электроды для сварки имеют защитный слой, который состоит из смеси веществ, в совокупности придающих электроду необходимые свойства.
Стабилизационное действие. Регулируют горение дуги благодаря введению щелочноземельных и щелочных металлов (кальций, натрий, калий). Образование шлаковой пленки вокруг ванны. Смесь состоит из марганцевых и титановых руд и минералов: кремнезем, плавиковый шпат, гранит и др. Выделение защитных газов. Соединение неорганических (магнезит, мрамор и др.) и органических (древесная мука, крахмал и др.) веществ. Наполнение. Легирующие компоненты и раскислители (марганец, титан, кремний и др.) или их сплавы с железом. Отвечают за состав металла в месте соединения. Алюминий (раскислитель) привносится в порошковом виде. Восстановление металлов из окислов, получающихся в ходе плавления. Ферротитан, ферромарганец и ферросилиций выступают в качестве веществ – раскислителей. Связка всех наполнителей. «Жидкое стекло» представляющее собой водную дисперсию калия и силикатов натрия обеспечивающее необходимую целостность защитного слоя. Пластификация. Формовочные добавки, улучшающие качество шва (декстрин, каолин, бетонит и др.).По типу покрытий электроды имеют следующую классификацию.
А (А) – кислое покрытие. Б (В) – основное покрытие. Ц (С) – целлюлозное покрытие. Р (R) – рутиловое покрытие. РБ, РА, РЦ (RB, RA, RC) – смешанное покрытие. П – прочие покрытия. Ж – в покрытие вводится железный порошок, повышающий производительность работ. Если в электроде свыше 20% порошка в аббревиатуру входит буква Ж.Технология сварочных работ зависит от классификации электродов, типа сварки и сферы применения. Непокрытые электроды используются в качестве присадочного материала для сварки в защитных газах.
Процесс соединения деталей
Категории электродов
Электроды для дуговой сварки бывают двух категорий, которые основаны на роли электрода в сварочном процессе.
Неплавящийся электрод для электродуговой сварки. Выполняет функцию возбудителя дуги без непосредственного включения его материала в состав расплава в сварочной ванне. Обычно изготавливается из вольфрама с присадками окислов некоторых металлов (иттрия, церия, лантана, циркония и др.), синтетического графита и электротехнического угля. Присадки способствуют поддержанию оптимальных параметров дуги и увеличению показателей плотности тока. Графитовые электроды обладают повышенной электропроводностью и устойчивостью к окислениям в процессе работы, чем угольные. Плавящийся электрод для электродуговой сварки. Выполняет одновременно роль присадочного материала. В процессе плавления смешивается с основными компонентами расплава, защищая сварную ванну от негативного влияния атмосферных примесей и легируя шов. Характерная технология для ручной электродуговой сварки.Выбор и применение электродов
От специфических сварочных показателей типов электродов зависит технология работ и область использования.
Ц – оптимальны для соединения труб больших диаметров. Шов выполняется по кольцу, благодаря предназначению электродов для вертикальных швов, расположенных сверху вниз. Используются при организации трубопроводов. Р – оптимальны для верхних слоев и угловых швов, швов «прихватками», благодаря легкому вторичному возбуждению дуги и внешнему виду соединения. РЦ – подходит для работы в самых разных пространственных положениях. Обеспечивает толстое покрытие актуальное для монтажных работ. РБ – соединение корневых слоев при прокладке трубопроводов среднего и малого диаметра. Б – работа во всех пространственных положениях. Устойчивость к растрескиванию швов и повышенная вязкость получаемого расплава делают их незаменимыми при сваривании толстостенных деталей и материалов с ограниченной способностью к соединению или последующей эксплуатации в жестких условиях (отрицательные температуры). Незначительное содержание водорода позволяет надежно соединять высокопрочные стали.В зависимости от свариваемого материала используются электроды для сварки, обладающие набором свойств оптимальных в конкретном случае.
Для высоколегированной стали и сплавов применяют электроды, обладающие большой скоростью плавления. Она возможна ввиду их слабой теплопроводности и высокого сопротивления. Для соединения углеродистых и низколегированных конструкционных сталей применяются электроды, обеспечивающие определенные свойства сварного шва: ударная вязкость, сопротивление разрыву, угол изгиба, относительное удлинение. Классификация – Р, А, Б, Ц, РА, РБ, РЦ. Наплавка производится специальными электродами для наплавки поверхностных слоев, обладающими особыми свойствами посредством ручной дуговой сварки. Сварка и наплавка чугуна выполняется электродами способными ликвидировать отливочные дефекты. Цветные металлы сваривают электродами для электродуговой сварки обладающими высокой температурой плавления, теплопроводностью и защитными свойствами.Правильно подобранный с учетом всех показателей и характеристик электрод обеспечит наилучшее качество швов и декоративность, которая важна при сваривании цветных металлов ввиду последующего применения.