Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды

При ручной дуговой сварке плавлением применяют неплавящиеся и плавящиеся электроды, а также другие вспомогательные материалы.

Неплавящиеся электродные стержни изготовляют из вольфрама, электротехнического угля или синтетического графита. Угольные и графитовые электроды (стержни) изготовляют диаметром от 4 до 18 мм, длиной 250 и 700 мм. Графитовые электроды имеют лучшую электропроводность и более стойки против окисления при высоких температурах, чем угольные электроды.

Для автоматической и механизированной сварки электродом служит калиброванная проволока диаметром от 0,3 до 12 мм, так называемая сварочная или электродная проволока, которую поставляют в мотках и катушках массой от 2 до 80 кг. В настоящее время находят также применение порошковая (трубчатая с наполнителем) проволока, голая легированная проволока, электродная лента и пластины.

Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246-70 разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Всего в ГОСТ включено 77 марок проволоки. Обозначение проволоки включает сочетание букв и цифр, первые две цифры указывают на содержание в проволоке углерода в сотых долях процента. Затем буквой и цифрой (цифрами) поочередно указываются наименование и содержание в процентах легирующих элементов. При содержании легирующего элемента в проволоке менее 1 % ставится только буква этого элемента. Условное буквенное обозначение легирующих элементов приведено в табл. 2.

2. Обозначение легирующих элементов

Вы здесь

Дуговая сварка может осуществляться плавящимся и неплавящимся электродами. При сварке плавящимся электродом шов образуется вследствие расплавления электрода и кромок основного металла. При сварке неплавящимся электродом шов заполняется металлом свариваемых частей.

К плавящимся электродам относят стальные, медные и алюминиевые, к неплавящимся — угольные, графитовые (графитизированные — искусственный графит) и вольфрамовые (вольфрамовые сплавы).

При горении дуги плавящийся электрод по мере его плавления необходимо непрерывно подавать в дугу (в зону сварки) и поддерживать по возможности постоянную длину дуги. Длиной дуги называют расстояние между концом электрода и поверхностью кратера (углубления) в сварочной ванне. При горении дуги с неплавящимся электродом длина дуги с течением времени возрастает и в процессе сварки необходима корректировка.

Рисунок — Плавящийся электрод

Рисунок — Неплавящийся вольфрамовый электрод

Неплавящиеся или тугоплавкие электроды широко используются для дуговой электросварки в среде защитного газа. Их используют для домашнего ремонта и на различных производствах: от станций по сборке космических кораблей до мелких серийных заводов. С помощью неплавящихся стержней можно сварить или разрезать алюминий, бронзу, никель, медь, титан и другие металлы, не обладающие сильными магнитными свойствами.

Виды тугоплавких электродов и сферы их применения

Существует три вида неплавящихся стержней: угольные, вольфрамовые и графитовые. Каждый вид имеет свои особенности и назначение. Так, например, для мелкого ремонта или для воздушно-дуговой резки чаще всего используются угольные стержни. Также с их помощью сваривают тонкие металлоконструкции из цветного металла или нержавеющей стали. Опытные мастера используют угольные электроды в связке с присадками. Присадки подаются в сварочную ванну или укладываются по линии будущего сварного шва.

Воздушно-дуговая резка (сокращенно ВДК) — способ резки металла электрической дугой, заключающийся в непрерывной подаче сжатого воздуха на сварочную зону во время всего рабочего процесса. Благодаря сжатому воздуху расплавленный металл быстро удаляется с поверхности детали, получается качественный и ровный разрез.

Угольные стержни применяют при силе тока в 580 А. Сами стержни бывают трех типов: круглые для воздушно-дуговой резки (ВДК), плоские для воздушно-дуговой сварки (ВДП), круглые для обычной сварки (СК).

Что касается остальных видов тугоплавких стержней, то с помощью графитовых стержней также можно варить и резать цветные металлы, но по сравнению с угольными они стоят дешевле. Поэтому графитовые стержни популярны у начинающих сварщиков, работающих на производстве. Также графитовые стержни лучше переносят перепады температуры и влажности, их можно неоднократно использовать, они меньше подвержены износу. А о вольфрамовых стержнях мы поговорим отдельно.

Вольфрамовые электроды

Вольфрамовые электроды заслуживают отдельного внимания. Они широко используются всеми: и гаражными умельцами, и мастерами на заводах. Их популярность обусловлена универсальностью. Можно варить и резать любой металл: и алюминий, и нержавейку, и цветные металлы. Угольные и графитовые электроды не получили такого распространения, поскольку их неудобно использовать в домашней сварке.

Вы наверняка уже знаете, что режим сварки в среде защитного газа устанавливается исходя из многих параметров, например, толщины детали, металла, из которого она изготовлена, типа используемого газа и многое другое. Вольфрамовые электроды подбираются по такому же принципу. В зависимости от назначения электроды могут иметь свою маркировку.

Особенности тугоплавких стержней

Тугоплавкие стержни, изготовленные в России и странах СНГ, маркируются следующих образом: ЭВЛ (лантинированные), ЭВИ (иттриевые), ЭВЧ (для сварки на переменном токе). Это наиболее популярные виды электродов, все они по сути относятся к вольфрамовым, но имеют свои особенности.

Электроды марок ЭВЛ и ЭВИ можно использовать с постоянным и переменным током, а также задавать нужную полярность. В зависимости от назначения они окрашиваются в разные цвета, так что со временем вы научитесь отличать электроды, не читая обозначения на упаковке или на самом стержне. С помощью ЭВЛ и ЭВИ варят медь и нержавейку, используя постоянный ток. Переменный ток применяют для сварки алюминия.

Достоинства и недостатки

Неплавящиеся электроды часто становятся темой для обсуждения как среди начинающих, так и среди опытных сварщиков. Это связано с их неоднозначными достоинствами и недостатками, которых практически поровну.

Можно выделить следующие достоинства:

  • Металл практически не деформируется при сварке или резке.
  • Сварной шов получается качественным и долговечным.
  • Работа выполняется быстро и не требует высокой квалификации.
  • Защитный газ охотно выдувается из сварочной зоны, что затрудняет работу на улице или в полуоткрытых цехах.
  • Перед сварочными работами нужно тщательно подготовить металл, иначе качество шва будет неудовлетворительным.
  • Детали нужно зачищать, если производится розжиг вне сварочной зоны.

Мы считаем, что недостатки таких электродов несущественны.Неплавящиеся электроды для дуговой сварки обязательно нужно испробовать в своей практике, хотя бы для получения нового опыта. Они не потребуют от вас каких-то особенных навыков сварки, нужно лишь тщательно подготовить металл.

Вместо заключения

Вот и все, что вам необходимо знать о тугоплавких стержнях для работы с ними. Если вы давно хотели испробовать неплавящиеся электроды для дуговой сварки, но думали, что они подойдут лишь для работы в условиях масштабного заводского производства, то спешим вас разубедить. Приобретите вольфрамовые электроды отечественных или зарубежных производителей и испробуйте их на практике. Вы можете рассказать о своем опыте сварки в комментариях или просто поделиться этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи!

Электроды для ручной сварки представляют собой стержень из сварочной проволоки с покрытием (рис. 4.2). У различных марок электродов масса покрытия составляет З050% от массы стержня, толщина покрытия составляет 0,52,0 мм в зависимости от марки и диаметра электрода.

Рис. 4.2. Сварочный электрод с покрытием для ручной электродуговой сварки

Во время сварки покрытие имеет различные назначения:

Создание комбинированной газовой и шлаковой защиты расплавленного металла. Введенные в покрытие соединения в виде карбонатов или целлюлозы при высокой температуре выделяют СО2, который под действием дуги распадается: СО2 = СО + О. СО является защитным газом расплавленного металла шва и нArретой и плавящейся части электрода за чет вытеснения воздуха. Образование шлака в результате плавления введенных в покрытие окислов (CaO, MgO, MnO, FeO, Al2O3 и др. ) и солей (фторидов и хлоридов металлов). Кроме этого, для получения шлака и газа в покрытия вводятся соединения различных минералов.

Стабилизация горения сварочной дуги. Стабилизацию сварочной дуги можно обеспечить за счет введения в покрытие К и Na. Эти элементы ионизируются при малых значениях энергии.

Легирование и рафинирование жидкого металла сварочной ванны. Легирование сварочной ванны осуществляется введением в покрытие порошков лигатур (сплавов с железом некоторых металлов: ферромарганец, ферросилиций и т. д.). Связывание мелкоразмолотых порошков из вышеуказанных соединений после расчета и составления шихты производят путем специальных связывающих веществ, наиболее употребительным из которых является водный раствор натриевого жидкого стекла — силиката натрия или калия. Для улучшения покрывающей способности и получения высокого качества покрытия

Формирование усиления сварного шва обеспечивается шлаком, образующимся при плавлении электрода.

Стержни для электродов рубят из сварочной проволоки диаметром d =2 — 6 мм в размер 350 – 450 мм. Длина стержня диаметром 4 мм и более составляет 450 мм. Стержни меньшего диаметра имеют длину 350 — 200 мм. Такая же длина стержней из высоколегированной проволоки (с высоким электрическим сопротивлением).

соответствии с ГОСТ 9466-75).

Электроды пакуют в пачки 3 — 8 кг и снабжают паспортом с указанием условного обозначения электродов, рекомендуемых режимов сварки, требований к влажности покрытия, режима повторной прокалки и свойств наплавленного металла.

Классификация покрытых электродов регламентируется ГОСТ 9466-75 (рис.4.3).

Рис. 4. 3. Структура условного обозначения электродов по ГОСТ 9466-75

Назначение электродов определяют области их применения (табл. 4.3)

Таблица 4.3. Назначение и области применения покрытых электродов

Назначение или область применения

Сварка углеродистых и низколегированных сталей в600МПа

Сварка легированных конструкционных сталей в600МПа

Сварка теплоустойчивых сталей

Сварка высоколегированных с особыми свойствами сталей

Наплавка поверхностных слоев с особыми свойствами

Тип электрода. Обозначение покрытых электродов серииУиЛначинается с буквыЭ, затем идут цифры, которые обозначают среднее значение временного сопротивления наплавленного металла вкг/мм 2 (Э38; Э42; Э50А … Э 150). Для электродов серииТ и В цифры означают химический состав наплавленного металла, например, Э-12ХМФ; Э-08Х18Н11М3).

Марку электродаопределяет разработчик, например, АНО-5; ОММ-5; УОНИ 13/45А.

Диаметр – это диаметр металлического стержня в мм.

Покрытие электродов по толщине подразделяются на группы. Электроды с тонким покрытием обозначаются индексом М, со средним – С, с толстым – Д, особо толстым – Г.

Группа качества определяет: точность изготовления, состояние поверхности покрытия и содержание серы и фосфора в наплавленном металле (всего групп три — 1, 2, 3).

Группа индексов (EXYZZ‘) в зависимости от типа электродов информирует о параметрах механических характеристиках наплавленного металла (временное сопротивление разрыву, удлинение, температура перехода в хрупкое состояние или др.).

Вид покрытия зависит от его состава: Индекс А — кислое; Б — основное; Ц — целлюлозное; Р — рутиловое.

Пространственное положение отражает возможность применения той или иной марки электродов по группам:

1 – все пространственные положения;

2 – все пространственные положения, кроме вертикального сверху вниз;

3 – нижнее, горизонтальное на вертикальной плоскости и вертикальное снизу вверх;

4 – нижнее и нижнее в лодочку.

Род тока и полярность применяемого при сварке или наплавке тока, а также по номинальному напряжению холостого хода используемого источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц электроды подразделяются в соответствии с табл.4.4.

Таблица 4.4. Обозначение электродов по роду и полярности сварочного тока.

Рекомендуемая полярность постоянного тока

Напряжение холостого хода источника переменного тока, В

Вы здесь

Дуговая сварка может осуществляться плавящимся и неплавящимся электродами. При сварке плавящимся электродом шов образуется вследствие расплавления электрода и кромок основного металла. При сварке неплавящимся электродом шов заполняется металлом свариваемых частей.

К плавящимся электродам относят стальные, медные и алюминиевые, к неплавящимся — угольные, графитовые (графитизированные — искусственный графит) и вольфрамовые (вольфрамовые сплавы).

При горении дуги плавящийся электрод по мере его плавления необходимо непрерывно подавать в дугу (в зону сварки) и поддерживать по возможности постоянную длину дуги. Длиной дуги называют расстояние между концом электрода и поверхностью кратера (углубления) в сварочной ванне. При горении дуги с неплавящимся электродом длина дуги с течением времени возрастает и в процессе сварки необходима корректировка.

Рисунок — Плавящийся электрод

Рисунок — Неплавящийся вольфрамовый электрод

Оцените статью
Добавить комментарий