зачем в обмазку электрода добавляют натрий
6 виды покрытия электродов для сварки, их назначение и компоненты
Какие бывают виды и типы электродного покрытия
Сегодня на рынке представлен обширный ассортимент электродной продукции. Во многих отраслях возникает потребность электродов, как материала в целом. На сегодняшний момент представлен большой ассортимент электродов и у каждого свое покрытие. Тем самым у многих возникает вопрос: «Какова роль связующих компонентов в электродном покрытии?». Для ответа на поставленный вопрос нужно разобраться немного с теорией по данному технологическому процессу.
Что такое электродная обмазка
При процессе сварки используется металлический стержень со специальным покрытием, которое предохраняет зону сварки от окислительных процессов. Также способствует усилению ионизации. Как правило, сварка при помощи электродов, применяется по металлам черного и цветного вида, а также на сплавах.
Назначение электродного покрытия, представляет собой защитную функцию, которое должно защищать область сварки от кислорода и других негативных факторов.
Для чего нужно электродное покрытие
При определении состава электродного покрытия, выделяют следующий ряд первоочередных задач:
Тем самым электроды, выполняют важные функции, без которых процесс сварки был бы более трудоемким, а в некоторых случаях невыполнимым. Посмотреть другую необходимую информацию, касательно сварочных технологий, можно на сайте mrmetall.ru.
При совершении покупки в магазине нужно сообщать или указывать назначение электродного покрытия, продавцу. Если электрод будет не будет соответствовать назначению, тогда металл сварного шва будет отличаться от основного металла. Тем самым это приведет к появлению трещин и последующему ухудшению эксплуатационных характеристик.
Процесс производства обмазки для электродов
Процесс производства электродов, как правило, состоит из следующих этапов:
Готовым изделием выступает металлический стержень с определенной порошковой обмазкой. В составе электродного покрытия, присутствуют химические элементы, которые способствуют улучшению процесса плавления металлического стержня, а также перенос капель металла на область, где будет расположен сварной шов.
На линии производства металлических стержней присутствуют роликоправильный станок, ножницы и мотальное устройство. В итоге работы данных устройств, из бухты проволоки получаются блестящие металлические стержни и это все без участия человека.
На технологической линии производства химической порошковой обмазки все немного сложнее. Технологический процесс начинается с рудных и химических складов и заканчивается на месте расположения большого барабанного смесителя. Как правило, чтобы приготовить шихту, нужно задействовать целую цепь механизмов и оборудования. В цепь входят: дробильные механизмы, мельница, смесители и сепараторы. Состав порошкового состава, прежде всего, зависит от вида электродного покрытия.
Главным устройством для создания обмазки выступает барабанный смеситель, в котором происходит процесс смешивания всех компонентов обмазки. Работа данного агрегата, заключается в нанесении обмазочного состава на стержень по всей его окружности. Далее почти готовые изделия помещаются в стеллажи для сушки. По нормативу влажность должна составлять 4%, а температура сушки 30 градусов.
После сушки следует процесс прокаливания. Для этого высушенные электроды поступают печь. Там при температуре 400 градусов прокаливаются в течение 4 часов. После процесса прокаливания каждый электрод обрезается и зачищается с двух сторон.
Компоненты, входящие в состав порошковой обмазки или шихты
При создании электродного покрытия, применяются разные химические элементы, каждый элемент обладает особыми характеристиками в сварной области. Компоненты оказывают помощь в создании защитного слоя в состав, которого входят: Монооксид и диоксид углерода.
Помимо защиты, компоненты участвуют в образовании слоя из шлака, который состоит из каолина, целлюлозы, крахмала и прочих. Под шлаковым слоем образуется газ, который образуется при помощи: мрамора, мела, песка из кварца, концентрата титана и других.
Какова роль связующих и прочих компонентов в электродном покрытии
Все компоненты нуждается в качественном смещении между собой и дальнейшему прилипанию касательно всей окружности металлического стержня. Для этого в состав покрытия добавляют связующие вещества такие как: силикатный натрий или жидкое калиевое стекло.
Жидкое калиевое стекло, представляет собой не что иное, как силикатный клей, который играет существенную роль в стабилизации сварной дуги.
Тем самым отвечая на вопрос, было выявлено то, что связующие компоненты играют важнейшую роль в качественной электродной обмазке.
Газообразующие
Компоненты состава, выступают в роли источника газов, которые образуются при плавлении электрода. К данным компонентам относят древесную муку, крахмал, целлюлозу и мрамор.
Стабилизирующие
Компоненты раскислителей
Данный вид компонентов нужен, прежде всего, для скорейшего удаления кислорода из области металла, где происходит формирование сварного шва. Раскисляющими компонентами могут выступать: титан, алюминий, молибден или же хром.
Какие компоненты используемые в электродном покрытии являются раскислителями? Вышеупомянутые компоненты вступают в активную реакцию с кислородом, в процессе связи происходит схватывание элементов кислорода. Компоненты также имеют иное название – ферросплавы.
Шлакообразующие элементы состава обмазки
Для того чтобы указать роль шлакообразующих веществ в электродном покрытии, не нужно обладать химическими знаниями. Все достаточно просто, шлакообразующий элемент служит для защиты области металла, путем химического растворения окисей посторонних примесей, а также для снижения скорости охлаждения сварного шва. Шлаковым элементом могут выступать: плавиковый и полевой шпаты, рутил, ильменит и марганцевая руда.
Легирующие компоненты
Как правило, процесс легирования, способствует улучшению эксплуатационных характеристик сварного шва в экстремальных для него условиях. Легированию поддаются компоненты: титан, кремний, марганец, а также хром. Тем самым отвечая на вопрос: «Какова роль легирующих элементов в электродном покрытии?», было выявлено то, что если покупатель будет эксплуатировать изделие, которое подверглось сварочному процессу в экстремальных для него условиях то необходимо брать электроды с обмазкой, в составе которой присутствуют легирующие элементы.
Формующие
Содержание в составе электродной обмазки, такого рода компонентов способствует повышенной эластичности во время прессования. Данные компоненты играют большую роль при нанесении обмазки на металлический стержень. Как правило, на производстве используют: бетонит, каолин и прочие.
Красящие компоненты
Уже из названия понятно, что красящие компоненты используются для окрашивания обмазки. Для того чтобы можно было визуально определить маркировку готового изделия.
Виды (типы) покрытия
Электродное покрытие подразделяется на несколько видов или типов. Каждый вид обмазки существует для отдельных сварочных работ и, как правило, зависит от состава обмазки и металла, который будет подвергаться сварочному процессу. Пожалуй, самым задаваемым вопросом к продавцам электродов, является: «В чем отличие между электродами с рутиловым и основным покрытием?». Отвечаем: «Для ответа на данный вопрос, важно понимать то, что любой тип покрытия электрода, отличается от другого в первую очередь своим составов, и соответственно методикой применения электрода»
Основные
Данный вид электродной обмазки состоит из смеси карбоната кальция и магния, также имеет иное название – электрод, содержащий кальциево-фтористое покрытие.
Электроды с основным покрытием марки «Б», как правило, состоит из фтористых соединений. Направленный металл схож своими химическими характеристиками к спокойному металлу. Сварной шов, получает пластичность и повышенную ударную прочность. Данные свойства появляются благодаря проработанному составу, в котором снижено содержание включений неметаллического вида, газа, а также практическое отсутствие вредных примесей. Маркировка применяемая для электродов с основным покрытием, обязательно должна содержать букву «Б»!
Электроды с основным покрытием успешно себя зарекомендовали в следующем применении:
Рутиловые
Электроды с основным и рутиловым покрытием отличает, прежде всего, состав. В рутиловых электродах, главным элементом в составе выступает минерал – Рутил. Также в составе присутствуют следующие компоненты: карбонат-магния, ферромарганец, а также кремнезем. Данная марка электродов отличается от всех пониженным разбрызгиванием в зоне сварки. Тем самым шов получается более однородным и ровным. Маркировка электродов с рутиловым покрытием, должна содержать букву «Р».
Целлюлозные
Данный тип отличается от всех, прежде всего малым содержанием шлака и большим объемом газа при процессе сварки. Целлюлозные электроды с маркировкой «Ц», заслужили свою популярность в вертикальной сварке. В составе данной марки присутствуют: смолы, тальк, целлюлоза и ферросплавы. Содержание органических элементов составляет не менее половины от всего состава.
Кислое покрытие
Кислая обмазка электрода служит для повышения текучести металла, но тем самым повышает риск появления подрезов. В ее составе, как правило, присутствуют: оксиды марганца и железа. Маркировка содержит букву «А». У этого вида электродного покрытия существует недостаток, это образование трещин горячего типа.
Рутило-целлюлозное
Рутиловая обмазка электрода, имеет маркировку «РЦ». Вертикальная сварка и относительно малое разбрызгивание, эти два пункта делают рутило-целлюлозные электроды популярными среди всего ассортимента на сегодняшнем рынке электродов.
Рутилло-основное
Электроды с основным покрытием и рутиловым отличаются по ряду признаков. Но тем самым есть электроды с маркировкой «РБ», обозначающей смешанный тип. Электроды с данной обмазкой содержат в себе все плюсы основной и рутиловой марки.
Подведем итоги, во время написания материала был дан развернутый ответ на вопрос: «Какова роль легирующих, связывающих и прочих элементов применяемых в электродном покрытии». Был, затронут хороший информационный пласт, который поможет читателю, начать разбираться в ассортименте расходной сварочной продукции на сегодняшнем рынке.
Покрытие электродов
Содержание:
Электрод, предназначенный для соединения отдельных деталей, в большинстве случаев, представляет собой стержень из металла, который снаружи защищен специальным покрытием. Оно также известно под названием обмазка.
Покрытие электродов осуществляет функцию преграды между зоной сварки и воздухом, что исключает возникновение окислительного процесса. Обмазка применяется для электродов, предназначенных для соединения изделий из различных материалов, но имеет некоторые различия в зависимости от типов этих расходных элементов.
Назначение покрытия
Все виды электродов делятся на неметаллические, к которым относятся графитовые и угольные, и металлические. В свою очередь электроды, изготовленные из металла, разделяются на неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящимся электродам покрытие не требуется, зато плавящиеся элементы нуждаются в защите. Эту функцию осуществляет специальная обмазка металлического внутреннего стержня, состоящая из нескольких компонентов.
Электроды с покрытием способствую образованию прочного, качественного шва без трещин и пор. Во время сварочного процесса образует оболочка из шлака, которая осуществляет защиту от негативного внешнего влияния. Она увеличивает время остывания соединения, благодаря чему из шва успевают выходить все посторонние включения, снижающие его качество.
Покрытие позволяет формировать облачко, состоящее из угарного и других газов. Оно осуществляет предохранение от окисления атмосферным воздухом. Насыщение расплава легирующими элементами улучшает качество соединения. Следствием удаления из расплава кислорода является процесс раскисления, что обеспечивается находящимися в обмазке таких веществ, как алюминий, титан, молибден, хром, марганец, графит. Эти компоненты более активно, чем кислород взаимодействуют с кислородом, связывая его.
Для придания соединению пластичности в обмазку добавляют бентонит и каолин. Для некоторых видов электродов в обмазку добавляют железный порошок, чтобы увеличить коэффициент наплавки.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами обеспечивает получение надежного и долговечного соединения металлических изделий.
Размеры покрытия
При осуществлении различных сварочных работ большую роль играет правильный выбор электродов. Чем большую толщину имеет свариваемое изделие, тем большим диаметром должен обладать электрод. В зависимости от этого выставляется величина тока на оборудовании.
Дуговая сварка покрытыми электродами требует грамотный выбор этих расходных элементов. При выборе электродов следует подвергать анализу величину размеров покрытия на нем. Каждое значение диаметра требует конкретную толщину покрытия. Обмазка наносится на определенной длине стержня.
Градация этого габарита, определенная в ГОСТе 9466-75, начинается с тонких, и заканчивается особо толстыми. Между ними находятся средние и толстые. Покрытия, имеющие статус тонких, обозначаются как «М», средние как «С». Толстые имеют обозначение «Д», а особо толстые носят обозначение «Г».
Эти буквы являются частью общего обозначения электродов с покрытием.
Для электродов, считающихся наиболее качественными, толщина обмазки находится в диапазоне от 0,5 до 2,5 миллиметров. У электродов с маленьким диаметром этот размер не превышает 0,3 миллиметра. Масса покрытия составляет примерно половину от значения общего веса расходного элемента.
Обмазкой, представляющей собой твердое пористое вещество, покрывают практически весь стержень, за исключением небольшого участка на его краю, размером приблизительно 20-30 миллиметров. Этот участок оставляют для того, чтобы поместить электрод в специальный держатель для его фиксации, что приводит к удобству работы с ним.
Виды покрытия
Виды покрытия электродов разделяются на некоторое количество групп, каждая из которых имеет свое обозначение. Типы покрытия электродов разделяются на:
Основное
Основное покрытие электродов содержит в основной массе карбонаты кальция и магния. Для того, чтобы произошло разбавление шлаковой корки в обмазку добавляют особый элемент в виде плавикового шпата. Это несколько ухудшает возможность работы при использовании переменного тока, поэтому электроды с основным покрытием рекомендуется использовать при работе с током постоянной величины.
Отличие этого вида покрытия состоит в том, что в образующейся газовой среде отсутствует водород, который может привести к образованию трещин холодного вида. Шов при использовании электродов с основным покрытием получается повышенной пластичности.
Большим преимуществом является возможность выполнения сварки при всех положениях, однако, следует учитывать, что шов вследствие значительной вязкости будет несколько выпуклым и не совсем эстетичным.
Кислое
Электроды с кислым покрытием обладают обмазкой, содержащей железную и марганцевую руды. Это способствует выделению на место сварки значительного количества кислорода. Результатом является повышение температуры и одновременно снижение поверхностного натяжения, что придает ему текучесть.
Увеличивается скорость сварочного процесса, но возникает опасность возникновения подрезов. Кислые электроды несут с собой некоторую опасность, поскольку в их покрытии содержатся оксиды марганца, обладающие токсичностью. Существуют марки электродов с кислым покрытием, однако более предпочтительными являются электроды с рутилово-кислым покрытием.
Целлюлозное
Электроды с целлюлозным покрытием имеют некоторый недостаток, заключающийся в том, что при сварке появляются раскаленные брызги металла. Кроме того, металл шва имеет низкую пластичность. Это обусловлено наличием немалого количества водорода, выделяющегося при горении органических веществ.
Существующие марки электродов с целлюлозным покрытием характерны высокой скоростью осуществления сварочного процесса. К их достоинствам является возможность сварки во всех положениях, даже такому, при котором движение электрода происходит сверху вниз, что не под силу большинству электродов. Недостатками являются большое разбрызгивание горячего металла, образование подрезов на кромках, грубая поверхность получаемого шва.
Рутиловое
Такое покрытие содержит такой элемент, как природный концентрат рутил. Добавками являются полевой шпат, магнезит. Двуокись титана гарантирует легкое разжигание дуги. Брызг образуется немного.
Электроды обладают хорошими технологическими характеристиками. Вредность работы с ними менее, чем с другими электродами. Еще одно достоинство состоит в том, что зажигание дуги может происходить без непосредственного контакта электрода с поверхностью детали, поскольку пленка, образуемая в кратере, играет роль проводника. Особое значение это имеет, когда сваривание осуществляется короткими стежками.
Электродами можно осуществлять соединение даже загрунтованных поверхностей и шов при этом не будет уступать по прочности и надежности. Дуга обладает стабильностью, имеется возможность использования любого вида тока. Практически отсутствуют брызги раскаленного металла. Шов получается свободным от пор.
Интересное видео
Электродные покрытия
Назначение. Для выполнения ряда функций, позволяющих получить сварной шов требуемых свойств и установленного качества.
Функции основные:
Функции дополнительные:
Конструкция покрытия
В состав электродных покрытий входят:
Виды покрытий
Характеристики. Такие электроды малочувствительны к образованию пор в швах при наличии окалины и ржавчины на кромках свариваемого металла. Обладают малой склонностью к порообразованию при сварке длинной дугой и на форсированных режимах. Высокопроизводительны. Обеспечивают стабильность процесса сварки на переменном токе и легкое зажигание дуги при невысоком напряжении холостого хода источника питания.
Металл шва соответствует кипящей стали. Наводороживание металла шва ограничивает использование таких электродов для сварки закаливающихся углеродистых и легированных сталей.
Для электродов с кислым покрытием недопустима высокотемпературная прокалка. Недостаточная отделяемость шлака способствует «зашлаковке» шва при многослойной сварке. К недостаткам этих электродов следует отнести повышенное разбрызгивание и высокую токсичность.
Применение. Для сварки неответственных конструкций из низколегированных сталей в строительстве и машиностроении. Эффективны при сварке в нижнем положении, но могут быть использованы для вертикальных и горизонтальных швов.
Характеристики. Малая окислительная способность покрытия обеспечивает хорошее раскисление и легирование наплавленного металла. В металле шва понижено содержание водорода,кислорода, примесей серы и фосфора. Шов стоек к образованию горячих трещин и сероводородному растрескиванию.
Электроды требуют прокаливания непосредственно перед сваркой, чтобы не возникало пор.
Нестабильность горения дуги позволяет вести сварку только постоянным током обратной полярности. Удлинение дуги и большие зазоры приводят к старению и охрупчиванию металла шва из-за насыщения его азотом.
Применение. Для сварки закаливающихся сталей, склонных к образованию холодных трещин; сталей с повышенным содержанием серы и фосфора; хорошо раскисленных спокойных сталей с высоким содержанием углерода и серы; низко- и высоколегированных сталей, работающих при больших динамических и знакопеременных нагрузках в коррозионноактивных средах при высоких температурах. Эффективны при многослойной сварке во всех пространственных положениях конструкций с высокой жесткостью, трубопроводов с сероводородной средой.
Характеристики. Из-за небольшой толщины покрытия количество легкоудаляемого шлака невелико. Благодаря глубокому проплавлению обеспечивается качественная сварка корневого шва без пор и зашлаковок при значительных зазорах стыкуемых кромок. Дуга горит стабильно на переменном и постоянном токах.
При сварке возможно наводороживание металла шва. Он становится склонным к образованию горячих трещин при увеличенном содержании в стали углерода и серы.
Недостатки: разбрызгивание металла и чувствительность электродов к перегреву при прокаливании.
Применение. Эффективны при сварке корневого шва магистральных трубопроводов из низкоуглеродистых сталей. Целесообразны в строительно-монтажном производстве при односторонней сварке с гарантированным проплавлением корневого шва. Не следует использовать для сварки закаливающихся сталей с повышенным содержанием углерода и легирующих элементов.
Характеристики. Электроды не склонны к образованию пор в швах при сварке по окалине и ржавчине, не чувствительны к изменениям длины дуги. Позволяют выполнять сварку по загрунтованным покрытиям без снижения механических свойств металла шва. Обеспечивают легкое зажигание дуги, стабильность ее горения как на переменном, так и на постоянном токе. Легко отделяется шлак, разбрызгивание минимально, качественно формируется шов в вертикальном и потолочном положениях. При этом обеспечивается плавный переход шва к основному металлу, что исключает образование усталостных трещин при знакопеременных нагрузках. Малая склонность к образованию пор при зажигании дуги исключает появление пор в кратерах («Стартовой пористости»).
Состав покрытия электрода
Начинающему сварщику необходимо узнать, из чего состоит электрод и как правильно его выбрать. В случае ошибки даже опытный мастер не сможет выполнить шов качественно. Выпускается более 200 видов расходников под разные задачи.
Сварочный электрод – металлический стержень, сделанный из электропроводных материалов.
Сведения об электродах
Изделие представляет собой стержень длиной 25-45 см из электропроводящего материала.
Назначение материалов
Сварочный электрод нужен для создания стабильного электродугового разряда.
Благодаря его высокой температуре кромки соединяемых заготовок плавятся и сливаются воедино.
Дуга возникает при следующих условиях:
Классификация элементов
Расходники делятся на типы:
Первый тип по составу покрытия делится на виды:
Толщина покрытия характеризуется отношением диаметров D электрода и d стержня.
Особенности эксплуатации
По типу электрода подбирают ток:
Первый вариант обеспечивает более высокое качество шва. Различают 2 подвида:
От полярности зависит температура нагрева расходника и заготовки.
Различают 4 вида швов:
Некоторые электроды не позволяют выполнять потолочные и вертикальные швы из-за высокой текучести металла в сварочной ванне.
Надежность соединения зависит от следующих параметров:
Длину дуги стремятся делать наименьшей. В противном случае происходит следующее:
При большой величине промежутка между расходником и заготовкой шов получается грязным и неаккуратным.
Коротко о марках электродов
ГОСТ 9467-75 устанавливает единую буквенно-цифровую систему обозначения расходников.
Марку записывают в виде дроби, например:
Первый символ числителя обозначает способ сварки. В данном случае – ручная дуговая (литера Э).
Далее указывают временное сопротивление наплавки разрыву в кгс/кв. мм. В указанном примере – 46. Если изделие придает шву повышенные прочность и пластичность, после числа ставят литеру «А» (например, Э50А).
ГОСТ устанавливает систему обозначения электродов.
Следующая позиция – марка электрода (МР-3).
АРС – сокращенное обозначение производителя (завод «Арсенал»).
Следующий символ обозначает тип стали:
Литера «Н» на этом месте означает «наплавочный электрод». Такие изделия используются для восстановления стертых участков (например, седла вентиля).
Следующая буква обозначает толщину покрытия:
Первый символ знаменателя – тип электрода по международной системе обозначений. В данном примере – плавящийся (литера E).
На электродах указывается их тип.
Далее указывают прочность на разрыв в десятках МПа. Для данного расходника это 430 (МПа).
Следующая цифра означает относительное удлинение расходника. 2 – это 24% и более.
Следующим символом зашифрован тип покрытия:
Обмазку смешанного типа обозначают сочетанием букв. Например, РЦ расшифровывается как рутилово-целлюлозный.
Присутствие в покрытии железного порошка показывают литерой Ж: РЖ, АЖ и т.д.
Предпоследней цифрой в марке зашифрованы допустимые пространственные положения шва:
Последняя цифра обозначает род тока. Например, 0 – постоянный обратной полярности («плюс» подключается к электроду), 1 – постоянный и переменный и т.д.
Особенности покрытия электродов
Обмазка – это твердое пористое вещество. Ей покрывают весь стержень за исключением крайнего участка длиной в 20-30 мм, предназначенного для фиксации в электрододержателе.
Обмазкой покрывают весь стержень электрода.
Какую роль выполняет покрытие
В результате сгорания смеси происходит следующее:
Перечисленные эффекты проявляются в разной степени в зависимости от вида обмазки.
Свойства компонентов покрытия
Для стабилизации дуги используются вещества с низким ионизационным потенциалом:
Облако защитных газов образуют компоненты:
Шлак образуется благодаря следующим элементам:
Для раскисления вводятся в виде ферритов следующие вещества:
Эти элементы активнее железа реагируют с кислородом, связывая его.
Помимо перечисленных компонентов, применяются и другие.
Для придания пластичности вводятся т.н. формующие добавки – бентонит и каолин.
Некоторые марки содержат железный порошок, увеличивающий коэффициент наплавки.
Цвет электродов
Обмазки имеют следующий окрас:
Приведенный перечень соответствует большинству изделий, но встречаются и зеленые основные расходники, белые кислые и т.д.
Как производится электродное покрытие
Оболочка изготавливается в следующем порядке:
Применяют 2 способа нанесения обмазки на проволоку:
Необходимо точно соблюдать количество компонентов и равномерно распределять их. Поэтому для производства покрытия требуется специальное оборудование.
Как влага влияет на материалы
Все виды покрытия электродов из-за высокой пористости хорошо впитывают воду. В результате они теряют защитные и другие свойства, что приводит к ухудшению качества шва.
Необходимо делать следующее:
Если изделие не было использовано в течение 2-3 часов, его снова придется прокаливать.
Число процедур ограничено 3-4 (указано на упаковке). Многократный прогрев приводит к осыпанию покрытия.
Рабочие свойства рутиловой оболочки в полной мере проявляются при наличии небольшого количества влаги. Поэтому такие изделия сушат при температуре не выше +200°С, а к работе приступают только через сутки.
Основные типы электродов
Состав покрытия электродов оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики расходника.
Кислые
В покрытиях этого типа шлакообразующими компонентами выступают оксиды железа и марганца, реже титана. Есть марки с добавлением кремнезема. С целью формирования газовой защиты в состав смеси вводят органические вещества: оксицеллюлозу, декстрин, крахмал.
В кислые электроды добавляют кремнезем.
По химическому составу металл, наплавленный кислыми электродами из низкоуглеродистой сварочной проволоки, соответствует кипящей стали (доля кремния – ниже 0,1%). По его механическим свойствам расходники соответствуют значению Э38-Э42.
Изделия с кислым покрытием выпускают под марками ЦМ-7, СМ-5, ОММ-5, МЭЗ-4. Из-за высокой токсичности их применяют ограниченно. Рекомендуется замена на рутилово-кислые.
Основные (б)
В покрытии преобладают минералы с содержанием карбоната кальция и магния: мрамор, доломит, плавиковый шпат или магнезит. При сгорании содержащийся в них углерод превращается в углекислый и угарный газы. Одновременно образуются оксиды магния и кальция.
Последнее обстоятельство делает расходники с основным покрытием самыми подходящими для следующих задач:
Недостаток – низкая стабильность дуги. Содержащийся в обмазке фтор служит деионизатором. Поэтому электродами с основным покрытием варят преимущественно на постоянном токе обратной полярности. Исключением являются изделия с добавкой поташа или жидкого стекла, способные работать с переменным напряжением. Эти вещества служат источником калия и натрия – элементов с низким потенциалом ионизации. Поташ хорошо впитывает воду, для просушки требуется температура в 350-400°С.
Факторы повышенной пористости:
По химическому составу металл, наплавленный электродом из низкоуглеродистой сварочной проволоки, соответствует спокойной стали (доля Si составляет 2-5%). По его механическим характеристикам расходники соответствуют обозначению Э42А-Э50А.
Марки электродов с основным покрытием: ЛКЗ-70, СМ-11, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, НИАТ-3М и др.
Изделиями УП-1/55 и УП-2/55 можно варить на переменном токе.
Целлюлозные (ц)
Данный вид покрытия сделан в основном из горючих органических веществ. В этом качестве используют целлюлозу, древесную и травяную муку. Добавляют тальк, органические смолы, ферросплавы.
Целлюлозные электроды состоят из горючих органических веществ.
Недостаток – повышенная разбрызгиваемость.
Большая глубина провара играет важную роль в следующих соединениях:
Данный тип расходников не подходит для следующих конструкций:
Целлюлозным покрытием обладают электроды марок ОМА-2, ЦЦ-1, ВСЦ-2, ВСЦ-3, ВСЦ-4А, ВСЦ-60, ОМА-2. В основном они используются для сварки низкоуглеродистых сталей. При соединении заготовок из низколегированной стали с помощью таких расходников проваривают только корень шва.
Рутиловые (р)
Минерал рутил в основном состоит из диоксида титана. Кроме него, в обмазке присутствуют ферромарганец, кремнезем, мел или карбонат магния.
По химическому составу материал, наплавленный изделиями из низкоуглеродистой сварочной проволоки, соответствует полуспокойной стали (доля Si составляет 0,1-0,2%). По его механическим свойствам электроды соответствуют обозначению Э42-Э46.
В большинстве случаев в качестве газообразующих вводятся органические присадки. Это приводит к насыщению расплава водородом и, как следствие, повышенной пористости шва. Данные показатели находятся в допустимых пределах, если покрытие не пересушено.
Для этого соблюдают условия:
Прочие факторы повышенной пористости:
Рутиловое покрытие имеют электроды марок МР-3, АНО-1, ОЗС-4, ОЗС-6, ЗРС-1, ЗРС-2.
Дополнительные виды электродов
Расходники делятся на группы по способу работы.
Неплавящиеся электроды
Изделия предназначены для автоматической и полуавтоматической сварки.
В рабочую зону подают:
Тугоплавкие расходники покрытия не имеют.
Они изготавливаются из следующих материалов:
Неплавящимися расходниками варят:
При сварке неплавящимся электродом на постоянном токе анодное пятно (со стороны «плюса») имеет более высокую температуру, чем катодное.
Поэтому для соединения тонкостенных заготовок используют обратную полярность: «+» подключают к расходнику. В противном случае металл прогорит.
Плавящиеся электроды
Изделия данного типа используются в ручной дуговой сварке.
Плавящиеся электроды используются в ручной дуговой сварке.
В процессе работы материал стержня переносится в сварочную ванну.
Расходники изготавливают из сварочной проволоки Св-08 или Св-08А.
Используются следующие виды стали (всего 77 марок):
Изделие подбирают в соответствии с материалом заготовок.
При сварке постоянным током более горячим является катодное пятно (со стороны «минуса»). Поэтому тонкостенные заготовки соединяют прямой полярностью: «-» подключают к расходнику.
Электроды из цветмета
Такие расходники используют для соединения заготовок из алюминия, меди, никеля, прочих цветных металлов и их сплавов. Подбирают стержень из того же материала, что и свариваемые детали.
Используют следующие марки:
Электроды для сварки алюминия делают из проволоки Св-А1 с галогенидным покрытием. Они подходят всем маркам металла.
Расходники КМ-100 и им подобные выполнены из медной проволоки и снабжены основным покрытием (фтористо-кальциевым). Оно характеризуется пониженным выделением кислорода, оказывающего разрушительное действие на металл. Возможно соединение меди с углеродистой сталью.
Электроды для контактной сварки тоже делают из меди или бронзы.
Расходники марки МЗОК и им подобные изготавливают из никелево-медной проволоки с покрытием основного типа.
Как выбирать электроды
Тип расходника определяется материалом конструкции и условиями ее эксплуатации.
Рекомендуются следующие марки:
Назначение электрода | Марка расходника |
Углеродистые и низколегированные стали | ОЗС-4, МР-3, АНО-4, GOODEL-OK46, ОЗС-6, ОЗС-12, ОЗС-21, МР-3С, АНО-21, АНО-6, АНО-25, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55У, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85, ЦУ-5, ВП-6 |
Конструкции, работающие при минусовых температурах и знакопеременных нагрузках | АНО-11, GOODEL-OK48, УОНИ-13/55 |
Трубопроводы | ТМУ-21У, GOODEL-52U |
Высоколегированные антикоррозионные стали | ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ЦЛ-9, ЦЛ-11, НЖ-13, ОЗЛ-17У, ЭА-400/10, ЭА-395/9, НИАТ-1, НИАТ-5 |
Жаростойкие и жаропрочные высоколегированные стали | ОЗЛ-6, ЦТ-15, ЦТ-28, ОЗЛ-25Б, АНЖР-1, АНЖР-2 |
Соединение разнородных сталей – низколегированных с хромоникелевыми аустенитными сталями | НИИ-48Г |
Работа с серым и ковким чугунами, заварка дефектов чугунного литья | ШЭЗ-Ч1, ОЗЧ-1, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 |
Холодная сварка конструкций из чугуна: высокопрочного с шаровидным графитом и серого – с пластинчатым | ЦЧ-4 |
Соединение, наплавка и заварка дефектов литых деталей из серого, ковкого и высокопрочного чугуна | МНЧ-2 |
Работа с медью и бронзой | «Комсомолец-100», АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы) |
Электродуговая наплавка | ОЗШ-1, ОЗШ-3, ВСН-10, ОЗН-300М, ОЗН-400М, ОЗН-6, ОМГ-Н, ЭН-60М, ОЗН-7, ОЗН-7М, НР-70, ЦН-6Л, ЦН-12М, ШЭЗ-Н13, 13КН/ЛИВТ, Т-590, Т-620, ЦНИИН-4, УОНИ-13/НЖ 20Х13 |
Наплавка поверхностей кузнечно-прессовой оснастки и деталей металлургического оборудования | ОЗШ-6, ОЗШ-8 |
Наплавка исполнительных деталей штампов холодной штамповки и горячей – с нагревом контактных поверхностей до 650°С | ОЗИ-3 |
Легированные теплоустойчивые стали | ТМЛ-1У, ТМЛ-3У, ЦЛ-39 |
Диаметр электрода подбирают по толщине заготовки:
Толщина заготовки, мм | Диаметр расходника, мм |
1,5-2 | 2 |
3 | 2,5 или 3 |
4-5 | 3 или 4 |
6-12 | 4 или 5 |
Более 13 | 5 или 6 |
Заготовки толщиной менее 1,5 мм вручную не сваривают.
С диаметром расходника взаимосвязана сила сварочного тока. Рекомендуемая величина указана на упаковке.
Примерные значения приведены в таблице:
Диаметр электрода, мм | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Сила тока, А | 40-64 | 65-80 | 70-130 | 130-160 | 180-210 | 200-350 |
По требуемой силе тока выбирают сварочный аппарат.