Сварочные электроды

Прошло более ста лет с момента изобретения первого эффективного сварочного электрода, созданного и запатентованного шведом О. Кельбергом в 1911 году. Оглядываясь на десятилетия, прошедшие после этого события, можно утверждать однозначно изобретение сварочного электрода стало настоящим событием мирового значения.
Для лучшей сварки металлов и сплавов необходимо подобрать к каждому из них определенную марку сварочных электродов. А для того, чтобы не ошибиться в выборе, нужно знать, какие типы электродов существуют, как распознать их маркировку и области применения ответы заключаются в этой статье.
Назначение электрода, его характеристики
Электрод является важным звеном в технологии электродуговой сварки он предназначен для подвода электрического тока к объекту сварки. Сегодня существует множество типов и марок сварочных электродов, имеющих свою узкую специализацию. Электроды обязаны соответствовать следующим условиям:
• подача неизменной дуги горения, формирование качественного шва;
• металл в сварном шве должен иметь определенный химический состав;
• стержень электрода и его покрытие плавятся равномерно;
• сварка с высокой производительностью при наименьшем разбрызгивании металла электрода;
• получаемый при сварке шлак легко отделим; сохранение технологических и физико-химических характеристик во время определенного периода (при хранении);
• низкая токсичность при производстве и при проведении сварочных работ.
Как устроены электроды
Для их изготовления используется проводящие электроток сварочная проволока или стержни из металла, химический состав которых определяет качества электродов. Электроды могут состоять только из металлического стержня (проволоки) ; такие сварочные электроды называют непокрытыми. Если стержень электрода покрывается особым составом, предназначенным для повышения качества сварки ; электроды называются покрытыми. Применяется покрытие нескольких типов: кислое, основное, рутиловое, целлюлозное и смешанное. По своему назначению покрытие подразделяется на два вида: защитное (толстопокрытые электроды) и ионизирующее (тонкопокрытые электроды). Для лучшего понимания различия между этими видами покрытий, необходимо отметить, что качество сварки электродами с ионизирующим покрытием уступает сварке электродами с защитным покрытием ; первый тип покрытия не способен уберечь сварной шов от азотирования и окисления. Как связан тип покрытия электродов с их сварочно-технологическими свойствами. Возможность выполнения сварки в любом пространственном положении, производительность электросварки, требуемый сварочный ток, склонность к порообразованию, а также (в некоторых случаях) склонность к образованию трещин в сварном шве и содержание в наплавленном металле водорода все эти факторы напрямую зависят от типа покрытия сварочных электродов. Кислое покрытие состоит из кремния, марганца и оксидов железа. Электроды с кислым покрытием (СМ-5, АНО-1), по свойствам сварного соединения и металла шва, представляют собой типы Э38 и Э42. При сварке электродами с кислым покрытием металлов, покрытых ржавчиной или окалиной, не будут образовываться поры (то же; при удлинении дуги). Сварочный ток для таких электродов может быть переменным или постоянным. Отрицательным фактором при сварке электродами с кислым покрытием является высокая склонность к появлению в металле шва горячих трещин. Основное покрытие электродов (УОНИИ-13, ДСК-50) образовано фтористыми соединениями и карбонатами. Химический состав металла, направленного такими электродами, идентичен спокойной стали. Низкое содержание включений неметаллов, газов и вредных примесей обеспечивает металл шва высокой ударной вязкостью (при нормальной и пониженной температурах) и пластичностью, он отличается повышенной устойчивостью к появлению горячих трещин. По своим характеристикам, электроды с основным покрытием относятся к типам Э42А и Э46А, Э50А и Э60. Однако электроды с основным покрытием уступают по своим технологическим характеристикам некоторым видам электродов из-за своих недостатков; в случае увлажнения покрытия и при удлинении дуги в работе с ними высока чувствительность к порообразованию в металле шва. Сварка такими электродами выполняется под постоянным током с обратной полярностью, электроды перед началом сварочных работ требуют прокалки (при t 250-420оС). Электроды с рутиловым покрытием (МР-3, АНО-3, АНО-4, ОЗС-4) обходят по ряду технологических качеств все прочие типы электродов. При выполнении сварки переменным током горение дуги таких электродов мощное и стабильное, с минимальным разбрызгиванием металла; формируется качественный шов, а корка из шлаков легко отделима. Изменение длины дуги, сварка влажного или покрытого ржавчиной металла, сварка по поверхности с окислам; все это мало влияет на порообразование рутиловых электродов. Однако образуемый ими металл шва имеет и отрицательные качества; пониженную ударную вязкость и пластичность, вызываемые включениями оксида кремния. Органические компоненты в большом количестве (до 50%) составляют целлюлозный тип покрытия электродов (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОМА-2). Наплавленный ими металл идентичен спокойной или полуспокойной стали (по химическому составу). По своим характеристикам электроды с целлюлозным покрытием относятся к типам Э50, Э46 и Э42. Односторонняя сварка целлюлозными электродами на весу позволяет получить равномерно обратный шовный валик, можно сваривать и вертикальные швы; методом сверху вниз. Однако в полученном при сварке целлюлозными электродами шовном металле высокое содержание водорода и это; большой минус.