Сварочные электроды: виды и классификация

В электродуговой сварке формирование дуги происходит с помощью электродов. От их качества напрямую зависит результат работы и ее эффективность. Выбор электродов оказывает влияние на глубину прогревания металла, легкость розжига дуги и другие параметры сварки.

Электроды должны:

• поддерживать стабильную дугу во время работы;
• обеспечивать необходимую прочность и крепость стыка;
• повышать эффективность сварочных работ;
• создавать условия для снижения количества брызг раскаленного металла;
• равномерно плавиться;
• создавать аккуратный шов, имеющий необходимый состав;
• обладать невысокой токсичностью;
• шлак, образуемый во время выполнения сварочных работ, должен легко удаляться.

Сварочные электроды классифицируются в зависимости от того, с какими металлами они будут использоваться. Существует отдельная группа электронной продукции, предназначенная для обработки разных марок стали. Есть электроды по работе с цветными металлам, чугуну, алюминию, а также его сплавам. Наличие этого выбора позволяет сварщику быстро подобрать нужное оборудование и подходящий режим работы для обработки определенного металла. Также имеется отдельная группа электродов предназначенная для наплавки металлов.

Различные ручные технологические операции также оказывают влияние на классификацию электродов. Разные сварочные работы выполняются с различным расположением электродов, глубиной сварочной ванны, степенью проплавления металла и прочими особенностями.

По толщине электроды делятся на следующие разновидности:

• тонкие (М);
• средние (С);
• толстые (Д).

По типу обмазки электродная продукция подразделяется на следующие группы:

• рутиловая (Р);
• основная (Б);
• целлюлозная (Ц);
• кислая (А);
• смешанная или комбинированная (при ее маркировке указываются виды использованных обмазок (АР, РЦ, РБ и пр.).

При наличии у электрода покрытия, не принадлежащего к перечисленным выше группам, его обозначают буквой «П», то есть прочие. Обмазка включает в себя добавки, улучшающие качество сварного шва для определенного материала. Благодаря рутиловому покрытию электродов, в сварном шве не образуются трещины и пустоты. Также электродная продукция классифицируется по полярности питающего тока, длине стержня, его диаметру и величине напряжения.

При необходимости, электроды можно сделать самостоятельно. Для их изготовления берут стальную проволоку, диаметр которой может составлять 1,6 - 6 мм. Проволоку нарезают на отрезки, длина которых составляет 35 см. Обмазку изготавливают из смеси силикатного клея и мела.

Все металлические покрытые электроды, используемые для выполнения ручной дуговой сварки, подразделяются на отдельные категории по следующим характеристикам:

• химическому составу;
• предназначению;
• своим механическим свойствам;
• виду и толщине нанесенного покрытия.

В соответствии с областью использования, электроды подразделяются на продукцию для:

• работы с низкоуглеродистыми либо углеродистыми материалами, имеющими показатель сопротивления на разрыв до 600 Мпа (маркируются буквой «У»);
• соединения заготовок из легированной конструкционной стали с сопротивлением на разрыв до 600 Мпа (обозначается буквой «Л»);
• сваривания легированной стали, обладающей устойчивостью к высоким температурам (маркируются буковой «Т»);
• сварки высоколегированной стали с особыми характеристиками (маркируются буквой «В»);
• создания на поверхности материалов наплавляемого слоя (маркируются буквой «Н»).

Вышеперечисленными стандартами электроды подразделяются на отдельные виды соответственно механическим свойствам обрабатываемого материала и составу наплавленного металла. Маркировка содержит цифры, символизирующие минимальное сопротивление на разрыв. Следующая после цифрового маркера буква символизирует ограничения по химическим компонентам, хорошую вязкость, высокие пластические характеристики.

При делении продуктов по этом показателю учитывается соотношение D/d, в котором D - это диаметру покрытия, d - размер окружности металлического стержня.

По толщине покрытия электроды бывают:

• тонкими (маркируются буковой «М», соотношение диаметров менее 1,2);
• средними (обозначаются буквой «С», соотношение диаметров от 1,2 до 4,5);
• толстыми (маркируются «Д», соотношение диаметров от 1,45 до 1,8);
• особо толстые (маркируются «Т», соотношение диаметров более 1,8).

Положения в ГОСТе 9466 - 75 предусматривают деление электродов по качеству на три группы. При определении качества учитывают состояние покрытия, точность изготовление его и стержня, а также содержание в наплыве серы и фосфора.

Подбирать электроды следует в соответствии с пространственным расположением стыка:

• для работы в каком угодно положении («1»);
• в любом положении, кроме сверху вниз («2»);
• для положений: горизонталь, вертикаль, низ, вертикаль снизу вверх («3»);
• в нижнем положении, включая способ в лодочку («4»).

Любой электрод для сварки имеет вид отрезка проволоки. По нему проходит электроток в процессе сварки. Поверхность электрода покрывает специальный химический состав, который определяет его характеристики. Также используются электроды, лишенные дополнительного покрытия (непокрытые).

Стержень электрода обычно изготавливается из металлического прутка, иногда - из медного. Его предназначение состоит в заполнении сварочной ванны составом, с помощью которого две заготовки будут соединены между собой. Окружающая металлический стержень обмазка содержится в своем составе вещества, которые улучшают свойства и качество шва, определяет химические показатели электрода.

Для изготовления неплавящихся электродов используют порошкообразные материалы, чаще всего - вольфрам или уголь. Эти материалы делают сцепление соединяемых частей более качественным. При формировании шва металлический стержень не расплавляется, в качестве присадочной проволоки используется материал электрода. При изготовлении таких электродов чаще всего используется аморфный уголь. Продукт имеет вид овального стержня удлиненной формы. Такие угольные электроды используются для изготовления швов, обладающих высокими эстетическими характеристиками. Используются они и при воздушно-дуговой резке металлических заготовок большой толщины.

Отдельно следует упомянуть оборудование, с помощью которого выполняют точечную сварку. При осуществлении таких сварочных работ необходимо обеспечить требуемую степень электропроводности и сохранить первоначальную форму соединяемых частей.

Такие задачи решаются с использованием специальных аппаратов, которые функционируют без использования привычных электродов. Вместо электродов применяются специальные медные контакты, которые изготавливаются в виде заостренных стержней. Изготовить эти контакты можно и самостоятельно, в домашних условиях. Например, для этой цели можно использовать отработанные жала от паяльников высокой мощности.

При проведении ручной дуговой сварки используются электроды, сделанные из стержней длиной от 25 до 45 сантиметров. На поверхности таких электродов имеется слой специального покрытия. Существуют следующие классы таких покрытий:

• Стабилизирующие. Содержат в составе составляющие, хорошо ионизирующие сварочную дугу. Покрытие обычно наносится на поверхность стержней тонким слоем.
• Защитные. У таких электродов покрытие изготавливается из смеси нескольких разных материалов. Оно защищает от влияния атмосферного воздуха зону расплава. Такие электроды гарантируют стабильное горение дуги, рафинируют шов и легируют его.
• Магнитные. Такие покрытия наносят на стержень во время выполнения сварки. Напыление выполняют при воздействии электромагнитных сил, возникающих между засыпанным в бункер ферримагнитным порошком и проволокой, находящейся под напряжением. Через упомянутый выше бункер в сварочную зону подается стержень или проволока.

Электродные покрытия делятся на следующие типы:

• Руднокислые. Содержат в своем составе окислы железа, а также марганца и кремнезема, большое количество ферромарганца. Для создания защитной среды добавляются органические вещества, такие как целлюлоза, древесная мука, крахмал и др.
• Фтористо-кальциевые. Имеют в составе карбонаты магния и кальция, плавикового шпата, ферросплавов.
• Рутиловые. С развитием технологий, направленных на добычу рутиловых минералов, такие покрытия становятся все популярнее. Главной их составляющей является двуокись титана (TiO2). Кроме рутила, в таких покрытиях содержатся и некоторые другие вещества: карбонаты магния и калия, кремнезем, ферромарганец.
• Органические. Имеют в составе, главным образом, различные органические соединения. Обычно используются оксицеллюлоза, в которую добавляются легирующие присадки, раскислители, шлакообразующие материалы.

Последние статьи