Электроды для дуговой сварки

Электроды для ручной дуговой сварки изготавливают в виде стержней, выполненных из холоднотянутой калиброванной сварочной проволоки, на которую методом опрессовки под давлением наносят слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается в металлургической обработке сварочной ванны, защите ее от атмосферного воздействия и обеспечении более устойчивого горения дуги.

В состав защитного покрытия входят:

• стабилилизирующие вещества обеспечивающие устойчивый процесс горения дуги за счет соединений щелочных и щелочеземельных металлов, обладающих низким потенциалом ионизации. К таким металлам относят калий, натрий, кальций, которые содержатся в кальцинированной соде, поташе, некоторых видах известняка и мрамора;
• шлакообразующие компоненты, представляющие собой руды (титановые и марганцевые) и различные минералы (полевой шпат, гранит, кремнозем, плавиковый шпат). При помощи шлакообразующих компонентов вокруг сварочной ванны создается защитная шлаковая пленка, препятствующая окислительным процессам;
• газообразующие - неорганические (мрамор СаСОэ, магнезит MgC03 и др.) и органические (крахмал, древесная мука и т.п.) вещества. Роль этих веществ сводится к дополнительной защите сварочной ванны за счет выделенных газов, образующих защитную облочку;
• легирующие элементы и раскислители кремний, марганец, титан, и другие, а также сплавы этих элементов с железом. Их применяют для наполнения сварочной ванны легирующими элементами, придавая металлу нужный состав. Алюминий как раскислитель вводится в покрытие в виде порошка-пудры;
• раскисляющие вещества позволяют восстанавливать металлы из образовавшихся в сварочной ванне окислов. Для этого служит ферромарганец, ферросилиций и ферротитан;
• связующие компоненты — водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом, придают покрытию, созданному из порошковых материалов монолитность;
• формовочные добавки - вещества, придающие покрытию лучшие пластические свойства (бетонит, каолин, декстрин, слюда и пр.).

Для обеспечения устойчивого горения дуги в покрытия вводят вещества, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации (соли щелочных металлов).
С целью повышения производительности сварки в покрытия добавляют железный порошок, содержание которого может достигать до 60% массы покрытия.

При ручной дуговой сварке плавлением применяют неплавящиеся и плавящиеся электроды, а также другие вспомогательные материалы.

Неплавящиеся электродные стержни изготовляют из вольфрама, электротехнического угля или синтетического графита. Угольные и графитовые электроды (стержни) изготовляют диаметром от 4 до 18 мм длиной 250 и 700 мм. Графитовые электроды имеют лучшую электропроводность и более стойки против окисления при высоких температурах, чем угольные электроды.

Для автоматической и полуавтоматической сварки электродом служит калиброванная проволока диаметром от 0,3 до 12 мм, так называемая сварочная иля электродная проволока, которую поставляют в мотках и катушках массой от 2 до 80 кг. В настоящее время находят также применение порошковая (трубчатая с наполнителем) проволока, голая легированная проволока, электродная лента и пластины.

Плавящиеся электроды  изготовляют из сварочной  проволоки,  которая  согласно  ГОСТ 2246—70 разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Всего в ГОСТ включено 77 марок проволоки. Обозначение проволоки включает сочетание букв и цифр. Первые две цифры указывают на содержание в проволоке углерода в сотых долях процента. Затем буквой и цифрой (цифрами)  поочередно указываются наименование и содержание в процентах легирующих элементов.  При содержании легирующего элемента в проволоке   менее   1 %   ставится  только   буква   этого элемента. Условное буквенное обозначение легирующих элементов приведено в табл. 2.

Таблица 2. Обозначение легирующих элементов

 

Наименование	Условное обозначение элемента по таблице Менделеева	При маркировке металла	Наименование	Условное обозначение элемента по таблице Менделеева	При маркировке металла
Марганец	Мn	Г	Титан	Ti	Т
Кремний	Si	С	Ниобий	Nb	Б
Хром	Сг	X	Ванадий	V	Ф
Никель	Ni	Н	Кобальт	Со	К
Молибден	Mo	М	Медь	Сu	Д
Вольфрам	W	В	Бор	В	Р
Селен	Se	Е	Азот	N	А*
Алюминий	AI	Ю

*В высоколегированных  сталях   (нельзя  ставить  в  конце  обозначения марки ).

Буква А в конце марки стали свидетельствует о том, что она высококачественная и в ней находится минимальное количество серы и фосфора. Обозначение сварочной проволоки состоит из букв Св (сварочная) и буквенно-цифрового обозначения ее состава. Например, проволока из низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали, содержащей 1,40—1,8% Мn и 0,60—0,85% Si, обозначается Св-08Г2С по ГОСТ 2246—70.

Проволока для изготовления электродов для сварки алюминия и его сплавов маркируется: АО, А1, АД, АД1, АМц, АМг и т. д., где цифра показывает общее количество примесей (ГОСТ 7871—75). Выпускается также стальная наплавочная проволока по ГОСТ 10543—75.

Для сварки меди и ее сплавов применяют электроды со стержнями из медной проволоки M1 и М2, бронзы Бр.КМцЗ-1 и др. Медь маркируется буквой М, бронзы — буквами Бр.

Все электроды для ручной сварки можно разделить на следующие группы:

• «В» - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - 49 типов;
• «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;
• «У» - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву;
• «Н» - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — 44 типа.
  Подробнее...

Электродные покрытия состоят из шлакообразующих, газообразующих, раскисляющих, легирующих, стабилизирующих и связующих (клеящих) компонентов. Шлакообразующие составляющие защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха и частично рафинируют (очищают) его. Они образуют шлаковые оболочки вокруг капель электродного металла, проходящих через дуговой промежуток, и шлаковый покров на поверхности металла шва. Подробнее...

На современном рынке появились электроды, выпускаемые фирмами стран Европы, Америки и Азии. Для их покрытия используются различные составы, позволяющие улучшить качество сварного соединения за счет эффективной защиты сварочной ванны. Ориентироваться в этом разнообразии сложно. Проще всего сравнивать эти электроды с отечественными аналогами по таблице 3. Подробнее...