0

Сварочные электроды



Сварочным электродом называется изделие, представляющее собой стержень, выполненный из материала, проводящего электроток. Его основное предназначение –подвод упорядоченного движения частиц, являющихся носителями электрического заряда, к изделию, подвергаемому сварке. В качестве сырья для изготовления электродов может применяться металлический либо неметаллический материал. Современная промышленность выпускает большое количество марок данной продукции. Их производство регламентируют действующие на территории нашей страны Государственные стандарты. А подразделение электродов на различные классы прописано ГОСТом под номером 9466 от 1975 года. О его положениях и положениях, содержащихся в иных важных нормативных документах, пойдет речь в предлагаемой вашему вниманию статье.

Критерии классификации

Основными признаками, согласно которым осуществляется подразделение на классы электродов сварочных покрытых, изготовленных из металла, предназначенных для электродуговой ручной сварки и, кроме того, наплавки, являются:

  • предназначение;

  • толщина и разновидность покрытия, называемого обмазкой;

  • химический состав, а также механические качества наплавленного металла;

  • ряд сварочно-технологических параметров.

Разновидности по предназначению

Одним из главных свойств сталей, на основе которых строится система классификации электродов по сфере применения, является Величина Временного Сопротивления Свариваемого Металла Нагрузке, Работающей на Разрыв (для краткости обозначим так: ВВССМНРР). По данному признаку электроды формируют 2 группы. Это, в частности, метизы, используемые для сварки:

  • конструкционных малолегированных сталей и сталей углеродистых с ВВССМНРР<60,0 кгс/кв. мм. Обозначаются литерой «У»;

  • конструкционных легированных сплавов с ВВССМНРР>60,0 кгс/кв. мм. Маркируются буквой «Л».

Кроме того, ГОСТом 9466-75 выделены еще две группы электродов. Входящие в них виды данных изделий служат для сварки таких сталей:

  • легированных устойчивых к воздействию повышенных температур. Для их обозначения используется литера «T»;

  • высоколегированных, отличающихся особыми свойствами. Маркировка осуществляется буквой «B».

К отдельной категории относятся электроды, с помощью которых наплавляются приповерхностные слои, обладающие особыми характерными свойствами. Обозначаются литерой «H».

Подразделение данных изделий не на общие, а на определенные типы с применением критерия «Предназначение», осуществляется ГОСТом 9467-75. В частности, для осуществления сварки:

  • конструкционных малолегированных и, кроме того, углеродистых сталей, у которых ВВССМНРР≤50,0 кгс/кв. мм, используются электроды Э50, Э46, Э42 и Э38;

  • сталей предыдущего вида с таким же значением параметра ВВССМНРР, но в случае предъявления к металлической основе сварочных швов более жестких требований к ее степени ударной вязкости и уровню пластичности, производятся электроды следующих типов: Э50А, Э46А, Э42А;

  • конструкционных малолегированных, а также углеродистых сталей с 50,0 кгс/кв. мм <ВВССМНРР≤60,0 кгс/кв. мм применяются электроды Э60 и Э55;

  • сталей конструкционных с легирующими добавками, отличающихся высокими и повышенными прочностными характеристиками, с ВВССМНРР>60,0 кгс/кв. мм, используются электроды типов Э150, 125, Э100, Э85, Э75;

  • сталей легированных, устойчивых к воздействию тепловых нагрузок, изготавливаются электроды Э-10X5MФ, Э-10X3M1БФ, Э-10X1M1HФБ, Э-09X1MФ, Э-09X2M1, Э-05X2M, Э-09X1M, Э-09MX и Э-09M.

elektrody.jpg
Электроды типа Э46 производства Магнитогорского электродного завода

Разновидности по параметру «толщина покрытия»

Подразделение электродов на группы по параметру «толщина покрытия» основано на величине соотношения D/d, где D – диаметр обмазки, а d – диаметр токопроводящего сердечника. Положения ГОСТа 9466-75 устанавливают четыре вида данных изделий. Это – электроды, на поверхность которых нанесено покрытие:

  • особо толстое. Для них соотношение D/d больше1,80. Обозначаются литерой «Г»;

  • толстое. У изделий этого вида D/d больше 1,45, но меньше либо равно1,80. Маркируются буквой «Д»;

  • средней толщины. Здесь соотношение D/d варьируется в диапазоне от 1,20 до1,45. Для обозначения используется литера «C»;

  • тонкое. В данном случае D/d меньше 1,20. Маркировка – буква «M».

Разновидности по типу обмазки-покрытия

Сегодня электроды выпускаются с покрытиями различных видов. Маркировка этих изделий с учетом типа обмазки приведена ниже в табличной форме.

Тип покрытия

Международное обозначение по ІSО

Обозначение по ГОСТу 9466-75

Органическое, оно же целлюлозное

С

Ц

Сформированное на основе диоксида титана (формула ТіО2). Это – рутиловое покрытие

R

P

Основное – содержащее вещества СаF2 и СаСО3

В

Б

Кислые смеси или просто кислое покрытие

А

A

Покрытия, представляющие собою состав из определенных компонентов

На основе ТіО2с добавками порошка элемента Fе

RR

Рутиловое (с диоксидом титана)-целлюлозное

Рутиловое (включающее вещество ТіО2)-основное

Кисло-рутиловое

АR

AP

Остальные (смешанные)

S

П

Встречаются варианты изготовления обмазки, когда железный мелкодисперсный порошок присутствует там в количестве, превышающем 20%. Тогда в маркировке покрытия должна иметься литера «Ж».

Возможные положения электродов в пространстве при сварке/наплавке

По данному критерию электроды подразделяются на четыре класса:

Класс 1 – допускается любое положение;

Класс 2 – возможно любое положение кроме вертикального, предусматривающего передвижение сверху вниз;

Класс 3:

  • вертикальное с перемещением электрода снизу-вверх;

  • горизонтальное со сваркой на вертикальной поверхности;

  • нижнее;

Класс 4:

  • нижнее положение в т.н. лодочку. Предусматривает изначальное прихватывание листов, размещенных в перпендикулярных плоскостях. После этого заготовка размещается так, чтобы угол между вертикалью и свариваемыми пластинами составлял 45°, как это показано на рисунке;

  • нижнее.

klass 4.jpg

Род сварочного тока и его полярность, напряжение ХХ

Сочетание букв XX расшифровывается «Холостой Ход». Подразделение сварочных электродов на виды по параметру «напряжение (номинальное) ХХ» применяемого сварочного аппарата, полярности и, кроме того, роду переменного тока, характеризующегося частотой f=50 Герц, представлено в таблице.

Обозначение

Напряжение ХХ сварочного аппарата

Рекомендуемая полярность подводимого постоянного тока

Предельные откл.

Номинал

9

-5В…+5В

90В

Обратная

8

Прямая

7

Любая

6

-10В…+10В

70В

Обратная

5

Прямая

4

Любая

3

-5В…+5В

50

Обратная

2

Прямая

1

Любая

0

           ---------

           ---------

Обратная

Электроды, обозначенные цифрой «ноль», предназначены для выполнения наплавки либо сварочных работ при подведении исключительно обратного постоянного тока.

Конструкция и размерные характеристики

Конструкция электродов включает следующие элементы:

  • стержень. На ниже размещенном чертеже – поз. «1»;

  • участок перехода – поз. «2»;

  • покрытие-обмазка – поз. «3»;

  • торец контактный, не имеющий покрытия – поз. «4».

CHertezh ispolneniya elektrodov po normam GOSTa 9466-75.png
Чертеж исполнения электродов по нормам ГОСТа 9466-75

Величины отображенных на чертеже размерных характеристик размещены в таблице. Параметр «Диаметр (номинальный) электрода» определяется диаметром токопроводящего стержня (обозначение d).

Диаметр (номинальный) электрода, мм

Длина очищенного от обмазки участка (обозначение l), мм

Длина (номинальная) электрода (параметр L), мм. Стержень произведен из специальной сварочной проволоки

с высоким содержанием легирующих примесей

легированной либо малоуглеродистой

12,00

30,00

450,00

350,00

450,00

10,00

8,00

25,00

6,00

5,00

4,00

450,00*)

450,00

350,00

350,00

3,00

          ----------

450,00*)

350,00

350,00

300,00

300,00

2,50

20,0

          ----------

350,00*)

300,00*)

300,00

250,00

250,00

2,00

300,00*)

          ----------

250,00

300,00*)

200,00

250,00

1,6

250,00*)

          ----------

200,00

250,00

150,00

200,00

Нормы ГОСТа 9466-75 устанавливают следующие предельно допустимые отклонения параметров:

  • l – от минус 5,0 мм до плюс 5,0 мм;

  • L – от минус 3,0 мм до плюс 3,0 мм

Применять размеры, обозначенные выноской *) не рекомендуется.

Условия поставки

Положения Государственного стандарта номер 9466 от1975 года допускают:

  • производить электроды с номинальным диаметром, равным 12,50 мм; 6,30 мм: 3,250 мм и 3,150 мм;

  • устанавливать иную длину данных изделий. Но этот момент подлежит согласованию обеими сторонами контракта на поставку – потребителем и производителем;

  • не осуществлять на длине l от крайней точки электрода зачистку обмазки. Однако это тоже подлежит согласованию сторонами-подписантами договора поставки. При этом на плоскостях обоих контактных торцов изделия не должны присутствовать частицы покрытия;

  • на некоторых изделиях предельные отклонения параметра L могут быть такими: от минус 4,0 мм до плюс 4,0 мм. Но число электродов должно быть меньше 10% от суммарного количества подвергнутых контролю образцов;

  • на таком же количестве контролируемых изделий проведение на их контактном конце плоской очистки на отдельных сегментах либо по всей его окружности. Но при этом необходимо соблюдать следующее требование: на поверхности контактного торца не должны иметься фрагменты обмазки;

  • контактная плоскость торца электрода может покрываться ионизирующим компаундом, облегчающим процесс возбуждения электродуги. Но набор его элементов должен соответствовать условиям, устанавливаемым нормативными документами (включая TУ) на изделия определенной марки.

В ГОСТе 9466-75 оговорен один важный нюанс. Касается он подхода к зачистке обмазки-покрытия на контактном конце электрода. Его конечная конфигурация должна быть конусообразной, промежуточной между скругленной и конусообразной либо просто скругленной. Однако величины радиуса кривизны, а также угла конусности в стандарте не прописаны. Но выдвигается следующее требование: на контактном торце электрода покрытие должно отсутствовать.

Ведущие производители сварочных электродов

На рынке сварочных электродов наблюдается жесткая конкуренция. Для потребителя данное явление является несомненным плюсом. Ведь в борьбе за «своего клиента» производители вынуждены повышать качество предлагаемой продукции. Ниже представлены ведущие компании, выпускающие сварочные электроды.

  • BluеWеld. Производитель из Италии. Завод, находящийся поблизости от г. Виченца, начал функционировать в 1963 году. Специализируется на производстве электродов, позволяющих выполнять плазменную резку и отличающихся по конфигурации от обычных подобных изделий.

  • Brima. Германская компания. Производственные мощности и офисы размещены во многих государствах Европы и Азии. Открыто также представительство в Москве. Заводы этого бренда изготавливают расходные сварочные материалы со стержнями из аустенитно-ферритных сплавов, а также рутиловые модели электродов.

  • ESAB. Производитель из Швеции. Головной офис находится в г. Гетеборг. Структурные подразделения расположены во многих российских регионах, а также, в Беларуси, Украине и Казахстане. Выпускает электроды с основным покрытием.

  • FUBAG. Еще один германский бренд. В его состав входят девятнадцать заводов. Выпускает оборудование различного типа, в том числе сварочное. В ассортименте присутствуют электроды с основным покрытием и с рутиловой обмазкой.

В число крупнейших отечественных изготовителей электродов входят:

  • HПO «Спецэлектрод». Производственные мощности находятся в населенном пункте Храпуново, Московская область. Выпускает такие востребованные марки электродов, как OMA-2, AHO-21, OЗШ-1, OЗC-11 и ряд других;

  • «Пензенские электроды». Завод работает в Пензе. Производит такие популярные модели электродов, как MP-3 ПK, УOHИ 13/55 ПK, OЗC-12 и другие.

  • ЗAO «Электродный завод». Головной офис этого предприятия находится в Санкт-Петербурге. Завод производит более 70 номенклатурных позиций сварочной продукции, в том числе электроды марок 48XH-2, TMУ-21У, TMЛ-5, OЗЛ-19, ЭA-400/10T.

Как правильно выбрать

Подбирая подходящий электрод, учитывать необходимо, прежде всего, его химический состав. Он должен соответствовать этой характеристике предполагаемого к свариванию металла.

  • У изделий без обмазки (т.н. «голые электроды») устойчивость дуги обеспечивает однородность проволоки.

  • Наличие фосфора в покрытии электродов вызывает склонность сварного шва к ломкости при пониженных температурах, хрупкость, и способствует образованию в нем зерен. Действие серы сходно со шлаком. Ее максимальный вред наблюдается для электродов из малоуглеродистых сплавов, содержащих марганец в очень небольшом количестве. В целом, качественные характеристики сварного шва ухудшает присутствие элементов S и Р в количестве, превышающем 0,04 процента.

  • Неустойчивость электродуги связана с наличием в обмазке определенных компонентов. Это такие вещества, как сульфат железа (формула FеSО4), алюминий либо его окись (Аl₂О₃, в количестве даже не больше 0,01%), и кроме того, кремний, а также его диоксид (SіО2). И, наоборот, электродугу стабилизируют оксиды кальция (СаО), железа (Fе₂О₃) и марганца (МnО₂).

Маркировка

Каждому виду электродов присуща своя маркировка. Умение ее расшифровать очень важно для подбора подходящей модели. В качестве примера, рассмотрим маркировку, представляющую собой следующую буквенно-цифровую последовательность: Э46-AHO-21-2,5-У Д E 43 0/3/ -P-11.

  • Э46 – это тип электрода.

  • AHO-21 – марка изделия.

  • «2,5» – диаметр стержня. В данном случае этот показатель равен 2,50 мм.

  • Литера «У»: предназначение электрода – сваривание сталей углеродистых, а также малолегированных.

  • Буква «Д» обозначает, что покрытие толстое.

  • Литера «Е» – международное обозначение плавящегося стержня.

  • Число «43» – величина предела прочности в Мегапаскалях. Если преобразовать в килограмм/силы, то получится 438,48 кгс/кв. см.

  • Цифра «0» – показатель относительного удлинения: не превышает 20%.

  • Цифра «3» отображает температуру, нагрев изделия до которой не сопровождается превышением ударной вязкости его металлической основы отметки 34Дж/кв. см. В данном случае Т= -20℃.

  • Литера «P» обозначает, что покрытие у данного электрода рутиловое.

  • Цифра «1» – работать допускается в любом пространственном положении.

  • Последняя цифра «1» указывает на допустимое напряжение Х.Х (Uх.х.) и вид сварочного тока (Iсв.т.).  В данном случае Uх.х.≈50 вольт. А сварочный ток может быть любым – как постоянным, так и переменным.

Для наглядности ниже приведен пример маркировки электродов модели УOHИ-13/45.

elektrodі modeli UOHI-13-45.jpg

Заключение

Изготавливают сегодня электроды преимущественно опрессовкой под воздействием высокого давления на специальном оборудовании. Эта современная технология предоставляет возможность осуществить всеобъемлющую механизацию производственного цикла – начиная с подачи заготовок стержней, включая формирование покрытия и заканчивая термообработкой с последующей финишной упаковкой готовых изделий. Нанесение покрытия методом окунания ограничено только коваными или литыми прутками. Причина связана со значительными колебаниями диаметров. Из-за этого их подача в опрессовочное оборудование затруднена.



 

comments powered by Disqus
Политика конфиденциальности Согласие на обработку персональных данных Внимание! Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и, ни при каких условиях, не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ