• Главная
• Статьи
• Электроды
• Электроды АНО-4

Электроды АНО-4

Электроды марки AHO-4 входят в группу расходных материалов общего назначения. Они пользуются популярностью как у профессиональных сварщиков, так и у домашних мастеров, не обладающих обширными навыками выполнения сварочных работ. Относятся электроды AHO-4 согласно положениям ГОСТа 9467-75 к типу Э46. Таким образом, сфера их предназначения – сварка сталей, характеризующихся большим содержанием железа (элемент Fе) – до 99% – и углерода (не более 2,07%), а также сталей, в состав которых входят легирующие примеси в суммарном количестве, не превышающем 2,5%, за исключением углерода. Это стали, соответственно, конструкционные углеродистые и малолегированные. Кроме того, данные сплавы должны обладать показателем временного сопротивления нагрузке, воздействующей на разрыв, величина которой меньше 50 кгс/кв. мм.

Особенности

На поверхность электродов AHO-4 нанесено рутиловое покрытие. Его основным компонентом является двуокись титана (ТіО₂). Такой состав:

• предоставляет возможность получить сварной шов высокого качества;

• не продуцирует при горении вредные вещества. Благодаря этому электроды AHO-4 являются одними из наиболее безопасных для здоровья сварщика.

Кроме того, состав обмазки обеспечивает легкое первичное и повторное зажигание электродуги. Металлу шва присуща высокая устойчивость к формированию пор. А образовавшаяся шлаковая корка просто отделяется. Расходники марки AHO-4 сваривают металл, на поверхности которого находятся ржавчина, небольшие загрязнения и влага.

Характеристики

Осуществлять сварку электродами AHO-4 можно на любом токе – и переменном и постоянном – с прямой, а также обратной полярностью. Данным изделиям присущи следующие характеристики:

• величина коэффициента наплавки – 8,30 грамм/Ампер-час;

• хорошая производительность наплавки. Значение этого параметра напрямую зависит от диаметра (обозначение Ø) электрода. Для наиболее ходового изделия с Ø=4,0 мм производительность наплавки составляет 1,4 кг/час;

• для наплавления одного килограмма металла требуется 1,7 килограмма расходных элементов.

Сформированный электродами AHO-4 сварной шов обладает ниже представленными механическими свойствами.

• Значение ударной вязкости: α=140 Джоуль/кв. см.

• Величина относительного удлинения: δ=25%.

• Показатель временного сопротивления металла сформированного шва: γ=490,0 МПа.

Химический состав (типичный) металла, наплавленного электродами AHO-4, выглядит так: элемент

• Р (фосфор) – 0,033%;

• S (сера) – 0,025%;

• Sі (кремний) – 0,15%;

• Мn (марганец) – 0,52%;

• С (углерод) – 0,1%.

Сила тока (обозначение I_т.) при проведении сварочных работ электродами AHO-4 зависит от их диаметра (обозначение D_э.) и длины (L_э.). Так, при:

• D_э.=5,0 мм и L_э.=450,0 мм сила тока принимает значения из пределов 150,0 А≤I_т.≤230,0 А. В одном килограмме содержится в среднем 11 штук изделий с такими размерами;

• D_э.=4,0 мм и L_э.=450,0 мм сила тока может изменяться в диапазоне 120,0 А≤I_т.≤180,0 А; Усредненное количество электродов таких размеров в одном килограмме составляет 16 штук.

• D_э.=3,0 мм и L_э.=350,0 мм сила тока колеблется в пределах 80,0 А≤I_т.≤150,0 А. В среднем количество изделий такого типоразмера в одном килограмме равно 39 штук.

Маркировка

Умение расшифровать маркировку позволяет узнать специфику применения электродов и, соответственно, подобрать их наиболее подходящий вариант с учетом особенностей предполагаемых к проведению сварочных работ. Приведем один пример. Пусть на упаковке с электродами имеется следующая буквенно-цифровая последовательность: Э46-AHO-4-Ø-УД E 43 0(2)-P25. Присутствующие в ней символы обозначают:

• Э46. Тип сварочного электрода. Область применения таких изделий была описана выше;

• AHO-4. Это - марка электрода;

• символ «Ø» – на его месте стоит число, отображающее (в миллиметрах) диаметр стержня расходного элемента;

• буква «У». Согласно положениям ГОСТа 9466-75 так обозначаются электроды, предназначенные для сварки сталей конструкционных малолегированных и углеродистых, характеризующихся временным сопротивлением нагрузке, работающей на разрыв, не превышающей отметку 60 кгс/кв. мм;

• литера «Д». Указывает, что на изделия нанесено толстое покрытие. Для их классификации по параметру «толщина обмазки» во внимание принимаются две характеристики. Первая – диаметр стержня (обозначение d). Вторая – диаметр самого покрытия (обозначение D). Обозначение буквой «Д» говорит, что соотношение D/d лежит в диапазоне 1,45 <D/d≤ 1,8;

• литера «Е». Так на международном уровне принято указывать принадлежность электродов к группе плавящихся покрытых;

• число «43»: показатель предела прочности сформированного шва воздействию нагрузке, работающей на разрыв – 430,0 MПa;

• цифра «0». Величина относительного удлинения – меньше 20%;

• цифра «2». Обозначает минимальную температуру, при которой значение ударной вязкости металла сварного шва остается равной 34 Джоуль/кв. см;

• буква «P» информирует, что покрытие рутиловое;

• цифра «2» указывает на допустимость сварки во всех положениях за исключением вертикального, предусматривающего перемещение электрода снизу наверх;

• цифра «5». Говорит, что переменное напряжение холостого хода должно быть 70 вольт; можно вести сварку на постоянном токе только прямой полярности.

Расход

Выше был указан расход электродов AHO-4: на наплавку 1 килограмма металла их уйдет примерно 1,7 килограмм. В действующих на территории нашей страны «Ведомственных строительных нормах» под номерами 416-81 и 452-84 указаны в табличной форме нормативы на один погонный метр шва и на один стык. Но эти показатели можно рассчитать самостоятельно. Для этого используется следующая обобщенная формула:

Р=В_н.м.+М_п., где

• P – расход электродов AHO-4 (искомый параметр);

• В_н.м. – вес наплавленного металла;

• М_н.п. – масса невосполнимых потерь.

Первое слагаемое вычисляется по такой формуле:

В_н.м.= S_п.с.с.ш.×ρ_н.м.×L_с.ш., где

• S_п.с.с.ш. – площадь поперечного сечения сварного шва;

• ρ_н.м. – плотность наплавленного металла;

• L_с.ш. – длина сварного шва.

Значение параметра ρ_н.м. размещено в справочной литературе. Определение S_п.с.с.ш. и L_с.ш. осуществляется путем измерений размеров кромок подлежащих сварке объектов.

Расчет суммарного расхода электродов AHO-4 в ходе предстоящих сварочных работ осуществляется по формуле:

Н_р.= В_н.м.×К_р., где

• Н_р. – норма расхода;

• К_р. – коэффициент расхода.

В «Ведомственных строительных нормах» номер 416 от 1981 года расходники AHO-4 причислены к III группе электродов. Для них К_р.=1,6.

Приведем пример расчета. Требуется создать каркас забора приусадебного участка, состоящего из 20 кирпичных колонн, высотой 1,7 метра, выполняющих функцию опор ограждающей конструкции.

По проекту в их каждую противоположную сторону встраивается металлический уголок, к которому приваривается по всей высоте профиль, служащий для установки профлиста. Таким образом, последних элементов понадобится 38 штук. А общая длина шва будет равна 1,7 м×38=64,6 м или 646 дециметров.

Пусть для ровного счета глубина и ширина шва составляют 5,0 мм=0,05 дм. Тогда параметр S_п.с.с.ш.=0,05×0,05=0,0025кв. дм. При этом усредненная плотность стали равна 7,85 кг/дм. куб. Исходя из этого вес наплавленного металла будет равен

В_н.м.=0,0025 кв. дм×646 дм×7,85 кг/дм. куб.=126,78 кг≈130 кг.

Теперь посчитаем нужное количество электродов. Если покупать их упаковками по 5 кг (а это выгодней, чем более мелкой расфасовкой), то потребуется 130:5=26 пачек. На рынке средняя цена одной такой упаковки колеблется возле отметки 9,35$. Таким образом, для выполнения выше представленного фронта работ данные расходные материалы обойдутся где-то в 26×9,35=243 долларов.

Как правильно осуществлять сварку электродами AHO-4

Электроды AHO-4, на поверхность которых нанесено рутил-карбонатное покрытие, допускают проведение сварочных работ на повышенных режимах. Профессионалы рекомендуют вести сварку короткой либо средней дугой. При выполнении данной процедуры учету подлежат следующие моменты:

• если обмазка увлажнилась, электроды необходимо подвергнуть просушке при температуре (обозначение Т), изменяющейся в пределах 160℃≤Т≤180℃;

• для гарантированного получения качественного результата перед сваркой с кромок сопрягаемых пластин должны быть удалены все загрязнения;

• сварку корня шва необходимо выполнять электродами с d=3,0мм и d=2,5 мм. По завершении этой операции рекомендуется как можно тщательней удалить застывший шлак, а также часть наплавленного металла. Использовать для этого можно шлифовальный круг. Благодаря этому в дальнейшем упростится отслеживание корректности образования заполняющих швов, что позволит исключить их зашлаковку. Чтобы повысить возможность контроля сварочной ванны, подвергаемой свариванию детали необходимо придать по возможности небольшой наклон (порядка 5°-7°) по направлению перемещения электрода;

• сваривать заполняющие слои нужно расходными элементами с d=4,0мм и d=3,0 мм. При этом следует не допускать подреза кромок сопрягаемых деталей; образование узких канавок-щелей между кромками пластин и валиками.

Такой подход предотвратит формирование шлаковых карманов.

Несколько слов об особенностях проведения сварки в разделку электродами AHO-4. В ходе этой операции учету подлежат следующие моменты:

избежать зашлаковку позволит сварка средней дугой в режиме ее форсажа. На современных сварочных инверторах для этого имеется регулятор «Arc force».

Если же шлаковые включения все-таки появятся, прежде чем приступить к наплавке очередного шва, их нужно удалить;

когда свариваются соединения таврового типа, нельзя допускать, чтобы сварочный ток превышал величины, рекомендованные производителем электродов. Это сопровождается:

• сильным разбрызгиванием расплавленного металла;

• образованием подрезов;

Кроме того, удалять образовавшуюся шлаковую корку будет трудно;

при ведении сварки на постоянном токе электроды AHO-4 проявляют повышенную чувствительность к явлению, известным под названием «Магнитное дутье». Его основные признаки следующие:

• сильное разбрызгивание;

• образование на расходном сварочном элементе подобия козырька;

• самопроизвольное отклонение электродуги, препятствующее формированию сварочной ванны.

Чтобы нивелировать данное явление, профессионалы рекомендуют закреплять обратный провод как можно ближе к месту, в котором ведется сварка; формировать побольше прихваток; сваривать переменным током.

Зависимость переноса электродного металла от толщины покрытия

На механические характеристики наплавленного металла и его химический состав оказывает существенное влияние толщина обмазки. Несколько иная ситуация наблюдается со сварочно-технологическими свойствами электродов. Их во многом определяют Показатели Переноса Металла Стержня (далее сокращенно ППМС) самих расходных элементов. Ниже приведены результаты исследований, связанных с данным техническим напавлением, размещенные во Всемирной Паутине в свободном доступе.

Для изучения степени влияния толщины обмазки на ППМС при выполнении сварочных работ электродами, в том числе AHO-4, применялась скоростная рентгенокиносъемка. 

Условия эксперимента были такие:

• в качестве исследуемых образцов использовались электроды со стержнями диаметром d=4,0 мм, изготовленными из сварочной проволоки марки Cв-08;

• коэффициент массы покрытия (обозначение К_м.п.) регулировался изменением диаметра калибрующей гильзы/втулки;

• по завершении опрессовки с последующей сушкой на открытом атмосферном воздухе электроды подвергались прокаливанию при температуре Т=200℃;

• сварка проводилась на постоянном обратном токе. Значение данного параметра подбиралось так, чтобы осуществлялся капельный перенос металла;

У электродов AHO-4 была зафиксирована одна особенность. «Туманообразный» перенос металла (имеется в виду мельчайшими каплями) достигался, когда сила тока (I_т) превышала отметку 220А-230А. Для сравнения: у изделий марки ЦM-7 с d=4,0 мм это явление наблюдалось при 116 А≤I_т≤170 А.

Результаты обработки рентгенокинограмм относительно показателей переноса металла электродов AHO-4 представлены в таблице.

Режим сварки на обратном токе		Км.п.	Параметр ППМС
U	Iт.		Θч.п., сек-1	μ	Вк.н.п.п., г	Вп.ф.к, г	Во, г
24,0	195,0	64,2	3,22	0,42	0,26	0,15	0,11
25,5	200,0	53,0	4,54	0,39	0,21	0,13	0,08
		36,2	4,9	0,42	0,2	0,12
26,0	190,0	19,6	4,08	0,43	0,22	0,13	0,09
24,5	195,0	4,5	3,68	------	------	------	0,06
26,5	135,0	0	1,8	0,17	0,49	0,41	0,08

В таблице приняты такие обозначения:

• U –напряжение электродуги;

• В_о – вес остатка капли, находящемся на торце электрода в жидкообразном агрегатном состоянии;

• В_п.ф.к – вес переносимого фрагмента капли;

• В_к.н.п.п. – вес капли непосредственно перед переходом;

• μ – часть жидкого остатка. Вычисляется по формуле μ= В_о/ В_к.н.п.п.;

• Θ_ч.п. – частота переходов.

В каплях металла электродов AHO-4 с увеличением показателя толщины обмазки содержание элемента О₂ (кислород) снижается. И, наоборот, при таком условии параметр В_к.н.п.п. возрастает. Причем на прямом токе он увеличивается быстрее по сравнению с обратным. Данное явление специалисты трактуют следующим образом: вес капли, удержавшейся на торце стержня расходного элемента, является параметром производным от воздействия многих сил, основные из которых – это сила поверхностного натяжения и электродинамическая.

Заключение

Чтобы не столкнуться с проблемами, приобретать электроды следует только от ведущих производителей. В их число входят заводы: магнитогорский электродный (MЭЗ), сварочных материалов из города Судиславль (CЗCM), сварочных электродов из Светлогорска (CЗCЭ, Республика Беларусь) и другие предприятия.

 

Твитнуть

comments powered by Disqus