Электроды для ручной дуговой сварки, резки и наплавки
Для ручной дуговой сварки, резки и наплавки применяют электроды: неплавящиеся и плавящиеся.
Неплавящиеся электроды
Для сварки и наплавки в среде защитных газов и для воздушно-дуговой резки применяют неплавящиеся электроды: угольные, графитовые и вольфрамовые.
Угольные электроды изготавливают по ГОСТ 10720 либо в виде круглых стержней диаметром 6...18 мм и длиной 250...300 мм, либо в виде полос сечением 12х5 или 18х5 и длиной 350 мм. Угольные электроды могут быть омедненными и неомедненными марок: ВДК- воздушно-дуговые круглые; ВДП- воздушно-дуговые плоские; СК - сварочные круглые.
Вольфрамовые электроды для ручной сварки изготавливают в виде прутков диаметром 1…6 мм по техническим условиям (ТУ). Существенный недостаток электродов из технически чистого вольфрама - невысокая стойкость при сварке в длительном режиме работы, поэтому для повышения термической стойкости электрода-катода в W-порошок перед прессованием добавляют оксиды лантана La2O3 или иттрия Y2O3. Тогда электроды соответственно называют лантанированными или иттрированными.
Присадочные материалы для ручной дуговой сварки и наплавки неплавящимися электродами применяют в виде прутков, проволоки, полос, порошка из материала, близкого по химическому составу к свариваемому материалу.
Плавящиеся электроды
Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки и наплавки с покрытиями.
Покрытые плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки и наплавки используют при изготовлении сварных изделий из стали, чугуна, алюминия, меди, никеля, и сплавов на их составе.
Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки представляют собой металлический стержень определенной длины с нанесенными на его цилиндрическую поверхность покрытием.
|
|
Стержень плавящегося электрода с покрытием изготавливают из сварочной проволоки диаметром d=1,6...12 мм по ГОСТ 2246,который предусматривает изготовление стальной проволоки 75 марок:
6 марок низкоуглеродистой (Св-08, Св-08А, Св-08ГА...);
30 марок легированной (Св-08ГС, Св-08ХНМ, Св-10ХН21МТ...);
39 марок высоколегированной (Св-20Х13, Св-07Х18Н9Т10...).
Покрытия плавящихся электродов для ручной дуговой сварки и наплавки различаются толщиной и составом.
Толщина покрытий плавящихся электродов:
М - тонкое при D/d меньше 1,2;
С - среднее при D/d больше 1,2 и меньше 1,45;
Д - толстое при D/d больше 1,45 и меньше 1,8;
Г - особо толстое D/d больше 1,8.
Состав покрытий для плавящихся электродов от назначения электродов. В состав электродных покрытий могут быть включены компоненты:
- ионизирующие - стабилизируют дуговой разряд; обычно эти вещества имеют ионы с малым потенциалом ионизации (СаСО3,К2СО3...);
-газообразующие - при своем разложении или окислении образуют большое количество газов, вытесняющих из зоны сварки воздух; такими компонентами являются органические вещества: крахмал (С6Н10О5), мел (СаСО3).
- шлакообразующие - при плавлении образуют шлак, изолирующий расплавленный металл от непосредственного воздействия воздуха и регулирующий состав сварочной ванны в результате взаимодействия с жидким металлом; такими компонентами являются: полевой шпат (К2О·Аl2О3 SiО2), мел и мрамор (СаСО3), плавиковый шпат (СаF2), песок (SiО2), гематит (Fe2О3), марганцевая руда (МпО2·Мп2О3), титановый концентрат (FeО·ТiО2), рутил (ТiО2);
|
|
- раскисляющие - при расплавлении восстанавливают шлак, уменьшая содержание окислов в нем, что способствует переходу окислов из металла в шлак; такими компонентами, как и при раскислении стали, являются: марганец (Мп), кремний (Si), алюминий (Аl), титан (Тi);
- легирующие - легируют металл шва дополнительно к сварочной проволоке, растворяясь в сварочной ванне; обычно это металлы, вводимые в покрытие либо в чистом виде, либо в виде ферросплавов;
- связующие - предназначены для скрепления компонентов покрытия; обычно это жидкое стекло (Nа2О·SiО2) или полимеры.
Сочетание компонентов металлического стержня и покрытия в целом определяют химический состав и физико-механические характеристики металла шва.
Государственные стандарты рекомендуют для сварки и наплавки определенные типы плавящихся электродов с покрытиями.
ГОСТ 9467 - типы электродов для сварки сталей:
- конструкционных углеродистых и низколегированных - Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55, Э60, Э70, Э85, Э100, Э125, Э150;
- теплоустойчивых - Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ.
ГОСТ 10052 - типы электродов для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т,..., Э-08Х19Н9Ф2С2, Э-08Х19Н9Ф212СМ,..., Э-10Х20Н7012М2В, Э-10Х20Н7012М2Б2В.
ГОСТ 10051 - типы электродов для наплавки - Э-10Г2, Э-1113, Э-12Г4,..., Э-35Х12ВЗСФ, Э-100Х12М,..., Э-175Б8Х6СТ, Э-190К62Х29В5С2.
Значение букв и цифр в обозначениях типов электродов:
Э - электрод;
цифры после буквы Э:
1) если после буквы Э не стоит тире, то цифры показывают временное сопротивление разрыву наплавленного металла sв, кг/мм2;
|
|
2) если после буквы Э стоит тире, то цифры показывают содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента;
3) буквы по принципу маркировки легированных сталей обозначают химические элементы, входящие в наплавленный металл;
4) цифры после букв показывают содержание элементов в наплавленном металле в целых процентах.
Руководствуясь рекомендациями государственных стандартов, предприятия изготавливают различные марки плавящихся электродов с покрытиями.
Общие требования к электродам, правила приемки, методы испытания швов и сварных соединений, условия маркировки и упаковки, документации на электроды регламентируются ГОСТ 9466. Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из обозначения марки электрода, его типа, диаметра стержня, типа покрытия и номера ГОСТа. Например, условное обозначение электрода 
.
По Гост 9467 это расшифровываться: Э46А – тип электрода по Гост 9467 (Э электрод для дуговой сварки, 46 – минимальный гарантированный предел прочности металла шва, 460 МПа; А - гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва); УОНИИ 13/45 – марка электрода, 3,0 – диаметр: У – электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей; Д2 – с толстым покрытием второй группы; 432 (5) – установленная по ГОСТ 9467 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва; временное сопротивление разрыву не менее 460 Мпа; 2 – относительное удлинение не менее 22 %; 5 – имеет ударную вязкость не менее 34,3 Дж/см2 при температуре минус 40 оС; Б – основное покрытие; 1 – для сварки во всех пространственных положениях; 0 – для сварки постоянным током обратной полярности.
Марки электродов могут соответствовать определенному типу:
1. ЦМ-9, АНО-4, ОЗС-12,МР-3 соответствуют типу Э46 по ГОСТ 9467; ЭА-395/9, ЦТ-10 соответствуют типу Э-11Х15Н25М6АГ2 по ГОСТ 10052.
2. Отдельные марки электродов, изготовленные по ТУ в соответствии с ГОСТ 9466, могут не соответствовать типам государственных стандартов. Кроме того, в некоторых случаях электроды различных марок, соответствующих одному типу, не являются взаимозаменяемыми.
Выбор марки электрода для конкретного вида сварочных работ осуществляют по техническим паспортам или по техническим условиям и на изготовление данного изделия, и на изготовление.