СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Электроды для ручной дуговой сварки изготавливают в виде стержней, выполненных из холоднотянутой калиб­рованной сварочной проволоки, на которую методом оп­рессовки под давлением наносят слой защитного покры­тия.

Роль покрытия заключается в металлургической обра­ботке сварочной ваннц, защите ее от атмосферного воз­действия и обеспечении более устойчивого горения дуги.

В состав защитного покрытия входят:

стабшилизирующие вещества, обеспечивающие устой­чивый процесс горения дуги за счет соединений щелоч­ных и щелочеземельных металлов, обладающих низким потенциалом ионизации. К таким металлам относят ка­лий, натрий, кальций, которые содержатся в кальцини-

рованной соде, поташе, некоторых видах известняка и мрамора;

шлакообразующие компоненты, представляющие собой руды (титановые и марганцевые) и различные минералы (полевой шпат, гранит, кремнозем, плавиковый шпат). При помощи шлакообразующих компонентов вокруг сва­рочной ванны создается защитная шлаковая пленка, пре­пятствующая окислительным процессам;

газообразующие— неорганические (мрамор СаС03, магнезит MgCOj и др.) и органические (крахмал, древес­ная мука и т. п.) вещества. Роль этих веществ сводится к дополнительной защите сварочной ванны за счет выде­ленных газов, создающих защитную оболочку;

легирующие элементы и раскислители — кремний, мар­ганец, титан и другие, а также сплавы этих элементов с железом. Их применяют для наполнения сварочной ван­ны легирующими элементами, придавая металлу нужный состав. Алюминий как раскислитель вводится в покрытие в виде порошка-пудры;

раскисляющие вещества позволяют восстанавливать металлы из образовавшихся в сварочной ванне окислов. Для этого служит ферромарганец, ферросилиций и фер­ротитан;

связующие компоненты — водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом, придают покрытию, созданному из порошковых материалов мо­нолитность;

формовочные добавки — вещества, придающие покры­тию лучшие пластические свойства (бетонит, каолин, декстрин, слюда и пр.).

Для обеспечения устойчивого горения дуги в покры­тия вводят вещества, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации (соли щелочных металлов).

С целью повышения производительности сварки в по­крытия добавляют железный порошок, содержание кото­рого может достигать до 60% массы покрытия.

Все электроды для ручной сварки можно разделить на следующие группы:

«В» — для сварки высоколегированных сталей с осо­быми свойствами —* 49 типов;

«Л» — для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа — пять типов (Э70.Э85, ЭЮО, Э125, Э150);

«Т» — для сварки легированных теплоустойчивых ста­лей — девять типов;

«У» — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву;

«Н*> — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — 44 типа.

Цифры в обозначениях электродов для сварки конст­рукционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

Выпускаемые промышленным спрсобом электроды в зависимости от допустимого пространственного положе­ния сварки могут делиться на четыре группы:

— электроды, которыми можно варить во всех поло­жениях шва;

— электроды, предназначенные для всех положений, кроме вертикального сверху вниз;

— для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;

— для нижнего и нижнего в лодочку.

Электроды обозначаются буквой «Э», а затем следуют цифры, указывающие прочностные характеристики на­плавленного металла. Например, обозначение Э42 указы­вает, что электроды этого типа обеспечивают минималь­ное временное сопротивление 420 МПа. Если в обозначе­нии после цифр стоит буква «А», то это означает, что этот тип электрода обеспечивает более высокие пластические свойства наплавленного металла. Электроды различают по маркам, которые указаны в их паспорте. Одному и тому же типу электродов может соответствовать несколько марок. К примеру, электродам типа Э46 соответствуют марки АНО-4, МР-3 и некоторые другие; для электродов типа Э42 соответствуют марки УОНИ-13/45 и СМ-11.

Область применения некоторых типов электродов можно определить по табл. 2.

Перед сваркой необходимо ознакомиться с надписью на этикетке пачки. К примеру, если на упаковочной пач­ке стоит условное обозначение

Э42-УОНИ-134/45-УД Е432(5)-Б1=ОП, то это означает:

Э42А — тип электрода с прочностной характеристи­кой 420 МПа;

УОНИ-134/45 — марка электрода;

У — назначение электрода для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей;

Д — электрод с толстым покрытием;

Е432(5) — группа индексов, указывающих характерис­тики наплавленного металла;

Б — вид покрытия;

3 — для всех пространственных положений;

= ОП — постоянный ток обратной полярности.

* Диаметр электрода принимается в 3 мм.

Условия хранения и транспортировки электродов та­кие же, как и для сварочной проволоки. При необходи­мости электроды прокаливают не позднее чем за 5 суток перед сваркой. После этого электроды хранят в запаянных полиэтиленовых пакетах без доступа воздуха. Прокаливать электроды более двух раз (не считая прокалку при их из­готовлении) нельзя, так как покрытие может отслаивать­ся и осыпаться.

На современном рынке появились электроды, выпус­каемые фирмами стран Европы, Америки и Азии. Для их покрытия используются различные составы, позволяю­щие улучшить качество сварного соединения за счет эф­фективной защиты сварочной ванны. Ориентироваться в этом разнообразии сложно. Проще всего сравнивать эти электроды с отечественными аналогами по табл. 3.

Неплавящиеся электроды применяют для возбуждения и поддержания сварочной дуги, но сами они сварочную ванну не наполняют. Для этого применяют электроды, изготовленные в виде стеркней цилиндрической формы, выполненные из тугоплавкого материала (в основном вольфрам, реже уголь или графит). Конец электрода зата­чивается на конус. Для поддержания устойчивой дуги в состав электродов вводят оксиды активирующих редкозе­мельных металлов (торий, лантан и т. д.), повышающих эмиссионную способность электрода.

Графитовые электроды имеют высокую электропро­водность, стойкие против окисления при значительных положительных температурах.

Вольфрамовые электроды могут быть изготовлены из чистого вольфрама или с добавлением активизирующих присадок, которые обеспечивают более устойчивое горе­ние дуги, повышают стойкость электрода при увеличен* ной плотности тока. Содержание активизирующих доба­вок обычно не превышает 1—3%.