ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ

Покрытые электроды для сварки и наплавки

Современный сварочный электрод представляет собой метал­лический цилиндрический стержень с заданными длиной (250-450 мм) и диаметром (1,6-6 мм) (электроды других размеров применяют крайне редко) и равномерно нанесенным на его поверх­ность покрытием. Б зависимости от назначения электродов и тре­бований к их свойствам для изготовления электродов применяют стержни из металлов различных составов, а покрытие готовят из разнообразных количеств и сочетаний порошков руд, минералов, металлов и сплавов, химикатов. Этим порошкам с помощью связу­ющего придают необходимые свойства, покрытия наносят методом опрессовки под давлением на стержни.

Конструктивно электрод выглядит просто (рис. 5). Часть электро­да оставляют свободной от покрытия, чтобы обеспечить электричес­кий контакт между стержнем и электрододержателем и тем самым — возможность процесса сварки. Контактный торец электрода без по-

Рис. 5. Схема электрода: 1 — стержень; 2 — участок перехода; 3 — по­крытие; 4 — контактный торец; d — номинальный диаметр электро­да; D — диаметр покрытия; I — длина зачищенною от покрытия конца

крытия обеспечивает электрический контакт электрода со сварива­емым металлом в первичный момент сварки. Покрытые электроды именно такой конструкции выпускают и применяют во всем мире.

При внешней простоте конструкции современный электрод представляет собой сложную металлургическую и технологичес­кую систему. Металлургические процессы при дуговой сварке по­крытыми электродами протекают при высоких температурах, с ма­лой массой и объемом реагирующих веществ и за кратчайшее вре­мя. Стабильность состава и свойств металла шва может быть обес­печена только при надлежащем качестве изготовления электродов.

Внешний вид электродов часто приводит к ошибочному пред­ставлению, что их качество определяется только маркой металла стержня и рецептурой покрытия. Однако многолетняя практика свидетельствует о другом. Известны примеры, когда одно предпри­ятие выпускает электроды стабильно высокого качества, а другое, используя те же материалы и рецептуру, производят электроды той же марки со значительно пониженными показателями технологи­ческих и эксплуатационных свойств.

Технология изготовления электродов оказывает самое сущест­венное, часто решающее влияние на их качество. Она должна ста­бильно обеспечивать легкую опрессовку электродов с получением бездефектного покрытия после их термообработки; возможность беспрепятственного выполнения сварки (наплавки) в положениях, регламентированных технической документацией на электроды; хорошее формирование сварных швов и достаточно легкую отдели­мость шлаковой корки; соответствие физико-химических характери­стик металла шва (наплавленного металла) установленным нормам. Перечисленные требования могут быть выполнены только при жест­ком соблюдении технологической дисциплины по каждой операции.

Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки условно подразделяют на две большие группы; электроды общего назначе­ния и электроды специального назначения.

К электродам общего назначения относят марки, отвечающие требованиям ГОСТ 9467-75 к типам от Э38 до Э60 включительно, которые предназначены для сварки углеродистых и низколегиро­ванных сталей.

К электродам специального назначения относят:

• электроды типов от Э70 до Э150 по ГОСТ 9467-75, предназ­наченные для сварки легированных сталей повышенной и высо­кой прочности с временным сопротивлением разрыву свыше 590 МПа. а также электроды для сварки легированных тепло­устойчивых сталей;

• электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами, отвечающие требованиям ГОСТ 10052-75 или со­ответствующих технических условий;

• электроды для наплавки поверхностных слоев с особыми свой­ствами, отвечающие требованиям ГОСТ 10051-75 или соответ­ствующих технических условий;

• электроды для сварки и наплавки цветных металлов и их спла­вов, чугуна, отвечающие требованиям специальных технических условий;

• электроды для резки металла, отвечающие требованиям специ­альных технических условий;

• электроды для сварки и резки под водой, отвечающие требова­ниям специальных технических условий.

Обычно полагают, что электроды общего назначения более про­сты в производстве, чем специальные. Однако существуют марки, формально относящиеся к электродам общего назначения, которые требуют такого же особо тщательного и точного выполнения всех операций, как и большинство марок электродов специального на­значения. Например, электроды УОНИ-13/55К по прочностным характеристикам металла шва относят к электродам общего назна­чения. Однако документацией на эту марку предписаны узкие пре­делы не только содержания кремния, марганца и углерода, но и значений прочностных характеристик металла шва и, одновремен­но — его повышенные пластические свойства. Очевидно, что изго­товление подобных электродов предъявляет такие же высокие тре­бования к техническому уровню производства, как и изготовление электродов специального назначения.