Класифікація покритих металевих зварювальних електродів за гост 9466-75

Відповідно до ГОСТ 9466-75 електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання сталей і наплавлення класифікуються:

Види електродів за призначенням:

· для зварювання вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей з тимчасовим опором розриву до 60 кгс / мм ² (600 МПа). Позначаються буквою У (ГОСТ 9467-75);

· для зварювання легованих конструкційних сталей з тимчасовим опором розриву понад 60 кгс / мм ² (600 МПа). Позначаються літерою Л (ГОСТ 9467-75);

· для зварювання легованих теплостійких сталей. Позначаються буквою T (ГОСТ 9467-75);

· для зварювання високолегованих сталей з особливими властивостями. Позначаються буквою В (ГОСТ 10052-75);

· для наплавлення поверхневих шарів з особливими властивостями. Позначаються буквою H (ГОСТ 10051-62).

Види електродів по товщині покриття За товщиною покриття електроди поділяються в залежності від ставлення D / d (D - діаметр покритого електрода; d - діаметр стержня):

· з тонким покриттям (D / d <1,2). Позначаються буквою М;

· з середнім покриттям (D / d <1,45). Позначаються літерою С;

· з товстим покриттям (D / d <1,8). Позначаються літерою Д;

· з особливо товстим покриттям (D / d> 1,8). Позначаються буквою Г.

ГОСТ 9466 - 75 передбачає також три групи електродів - 1, 2, 3, характеризуються вимогами до якості (точності) виготовлення електродів, станом поверхні покриття, а також вмістом сірки та фосфору в наплавленому металі.

Види електродів за типом покриття:

· з кислим покриттям (А);

· з основним покриттям (Б);

· з целюлозним покриттям (Ц);

· з рутиловим покриттям (Р);

· з покриттям змішаного виду (з подвійним буквеним позначенням);

· з іншими видами покриттів (П).

Таблиця відповідності маркувань електродів за типом покриття:

Тип покрытия	Обозначение по ГОСТ 9466-75	Международное обозначение ISO
Кислое	А	A
Основное	Б	B
Рутиловое	Р	R
Целлюлозное	Ц	C
Смешанные покрытия
Кисло-рутиловое	АР	AR
Рутилово-основное	РБ	RB
Рутилово-целлюлозное	РЦ	RC
Прочие (смешанные)	П	S
Рутиловые с железным порошком	РЖ	RR

Види електродів по допустимих просторовим положенням зварювання або наплавлення:

· для зварювання у всіх положеннях з умовним позначенням 1;

· для зварювання у всіх положеннях, окрім вертикального зверху вниз, - 2;

· для положень нижнього, горизонтального на вертикальній площині і вертикального знизу вгору - 3;

Основна класифікація електродних покриттів:

· Стабілізуючі покриття являють собою матеріали, що містять елементи, які легко іонізуючі зварювальну дугу. Наносяться тонким шаром на стрижні електродів (тонкопокритие електроди), призначених для ручного дугового зварювання.

· Захисні покриття являють собою механічну суміш різних матеріалів, призначених захищати розплавлений метал від впливу повітря, стабілізувати горіння дуги, легувати і рафінувати метал шва.

· Застосовуються також магнітні покриття, які наносяться на дріт у процесі зварювання за рахунок електромагнітних сил, що виникають між знаходиться під струмом електродним дротом і феромагнітним порошком, що знаходиться в бункері, через який проходить електродний дріт при напівавтоматичному або автоматичному зварюванні.

Основні характеристики електродів - механічні властивості шва і зварного з'єднання:

тимчасовий опір розриву; відносне подовження, ударна в'язкість; кут вигину.

Відповідно до ГОСТ 9467-75 електроди класифікуються за мінімальним тимчасового опору розриву металу шва або зварного з'єднання на типи:

· Е38, Е42, Е46, Е50 - для зварювання сталей з тимчасовим опором розриву до 490 МПа;

· Е42А, 346А, Е50А - для зварювання тих же сталей, коли до металу шва пред'являються підвищені вимоги за відносним подовженням і ударної в'язкості;

· Е55 і Е60 - для зварювання сталей з тимчасовим опором розриву понад 490 МПа до 590 МПа.

За цим стандартом також регламентуються величини вмісту сірки та фосфору в наплавленном металі. Цифри, що позначають кожен тип електрода - Е42, Е42А, Е50 і т. д., характеризують гарантоване мінімальне тимчасовий опір розриву в кгс / мм ², а літера А - підвищені пластичні властивості, в'язкість і обмеження за хімічним складом.

Призначення електродних покриттів - забезпечення стабільності горіння зварювальної дуги та отримання металу шва з заданими властивостями.

Стабільність горіння зварювальної дуги досягається зниженням потенціалу іонізації повітряного проміжку між кінцем електрода і металом вироби, що зварюється.

Шлаки, що утворюється при расплавлении покриття електрода, служить для захисту розплавленого металу шва від впливу кисню й азоту повітря шляхом утворення шлакових оболонок на поверхні крапель металу електрода, що переходять через дугового проміжок на місце зварювання, і для утворення шлаку на поверхні розплавленого металу.

Шлаки уповільнює охолоджування і затвердіння металу шва, що дає можливість виходу з нього газових і неметалевих включень.

Легування зварного з'єднання відбувається для надання йому спеціальних властивостей звичайно введенням легуючих компонентів до складу покриття електрода.

У покриття електродів іноді вводять залізний порошок для підвищення продуктивності зварювання.

Для зв'язку компонентів покриття між собою і з поверхнею стрижня електрода застосовуються зв'язують компоненти, найбільш поширеним з яких є рідке скло.

Основні види електродних покриттів:

Руднокислє електродні покриття містять оксиди заліза і марганцю, кремнезем, велика кількість феромарганцю; для створення газового захисту зони зварювання в покриття вводять органічні речовини (целюлозу, деревне борошно, крохмаль і ін.) Метал шва, виконаний електродами з цим покриттям, має схильність до утворення гарячих тріщин. Електроди ставляться до типів Е38 і Е42 за механічними властивостями металу шва. Зварювання може виконуватися постійним і змінним струмом.

Фтористо-кальцієві електродні покриття складаються з карбонатів кальцію і магнію, плавикового шпату та феросплавів.

Органічні електродні покриття складаються з органічних матеріалів, зазвичай з оксіцеллюлози, до якої додані шлакоутворювальні матеріали, двоокис титану, силікати і пр. і феромарганець в якості розкислювача і легуючої присадки Метал, наплавлений електродами з покриттям цього типу, містить підвищену кількість водню. За механічними властивостями металу шва електроди відповідають типам Е42, Е46 і Е50. Електроди з целюлозним покриттям дають можливість зварювання зверху вниз.

Електроди з основним покриттям

Основою покриття цього виду електродів є мінерали - карбонати кальцію і магнію (мармур, магнезит, доломіт) і плавиковий шпат CaF₂, тому вони також називаються фтористо-кальцієвими.

При високій температурі дуги карбонати розпадаються з утворенням оксидів кальцію і магнію CaO, MgO, а також окису вуглецю та вуглекислого газу. При цьому відбувається утворення газозахисної середовища мінерального походження, яке не супроводжується виділенням водню, тому наплавлений метал мало насичується воднем з матеріалів покриття. Фтористий кальцій також пов'язує водень в термічно стійкі з'єднання.

За вказаними ознаками електроди з основним покриттям називаються також нізководороднимі.

Переваги основних покриттів роблять електроди з цими покриттями незамінними при зварюванні гартують сталей, схильних до утворення холодних тріщин внаслідок впливу водню, що переходить з металу в околошовну зону.

Покриття основного виду з малою окисної здатністю сприяють переходу легуючих елементів з електрода в шов, завдяки чому відбувається розкислення і легування металу шва.

Ці властивості електродів з основним покриттям використовуються також при зварюванні високолегованих сталей.

Наплавлений метал з використанням цих електродів має стійкість проти утворення гарячих тріщин, електроди придатні для зварювання жорстких конструкцій, для швів великої товщини при багатошаровому наплавленні.

Зварювання електродами з основними покриттями може здійснюватися в усіх просторових положеннях.

Недоліком електродів з основним покриттям є більш низька стабільність горіння дуги в порівнянні з електродами з іншими покриттями. Це пояснюється наявністю в дузі іонів фтору, які є деіонізаторамі дуги. Тому електроди з основним покриттям застосовуються переважно для зварювання постійним струмом зворотної полярності («+» на електроді).

Недоліком основних покриттів є також схильність до утворення пір в швах при подовженні дуги в процесі зварювання, при наявності окалини та іржі на поверхні металу, що зварюється, так як шлаки цих покриттів не пов'язують оксиди заліза, які потрапляють у зварювальну ванну.

Утворення пор в швах при зварюванні електродами даного виду відбувається також при зволоженні покриттів, в результаті чого відбувається підвищення вмісту водню в наплавленому металі.

На зволоження електродних покриттів впливають якість упаковки електродів після їх виготовлення, умови транспортування та зберігання на складах.

Електроди з основним покриттям, нанесеним на стрижні з маловуглецевої дроту (Св-08, Св-08А) відповідають типам Е42А, Е50А.

Електроди з основним покриттям застосовуються для зварювання добре раскисленная спокійних сталей з підвищеним вмістом сірки, низьколегованих та високолегованих сталей, для зварювання деталей великої товщини, конструкцій, що працюють при великих динамічних і знакозмінних навантаженнях, при знижених температурах.

Електроди з рутиловим покриттям

• рутилові електродні покриття отримують значне застосування у зв'язку з розвитком видобутку мінералу рутилу, що складається в основному з двоокису титану TiO2. У покриття, крім рутилу, введені кремнезем, феромарганець, карбонати кальцію або магнію.

Зі збільшенням вмісту в покритті карбонатів зростає основність (лужність) шлаку, що знижує вміст кисню і кремнію в наплавленном металі. Це підвищує ударну в'язкість металу і стійкість проти утворення гарячих тріщин.

При гарантованої вологості покриттів досягається значне зниження водню в металі шва і зменшення утворення пір. Електроди сушаться при температурі 200 ° С протягом 1 ч.

Зварювання необхідно виконувати не раніше ніж через добу після сушіння електродів.

При підвищеній температурі прокалки електродів можуть з'явитися пори в шві. Пори можуть з'явитися при перевищенні струму при зварюванні таврових швів з зазорами і при зварюванні тонкого металу електродами великого діаметру.

При зварюванні рутиловими електродами пори не з'являються при зварюванні сталей, що мають окалину та іржу, при зміні довжини дуги, при зварюванні по грунтувальним покриттям товщиною 20... 25 мкм.

Стійкість проти утворення гарячих тріщин більше, ніж при зварюванні електродами з кислим покриттям.

Рутилові електроди за технологічними властивостями перевершують електроди з покриттям основного виду, забезпечуючи гарну стабільність горіння дуги при зварюванні змінним і постійним струмом, мають низький коефіцієнт розбризкування металу, легку віддільність шлакової кірки, є кращими для зварювання у вертикальному і стельовому положеннях швів. Це відбувається тому, що утворюються при плавленні рутилових покриттів сполуки титану швидко спливають з рідкої ванни на поверхню металу. Також в'язкість шлаку титанових покриттів різко зростає при зниженні температури, і такі шлаки називаються короткими.

Перевагою рутилових електродів є легкість запалювання дуги, мала схильність до утворення пір при запаленні і короткочасному подовженні дуги, високий опір втоми зварних з'єднань.

Введення в рутилові покриття великої кількості залізного порошку знижує вміст вуглецю в шві, зменшує неоднорідність розподілу сірки, підвищує стійкість металу шва проти утворення гарячих тріщин.

Область застосування електродів з рутиловим покриттям - зварювання маловуглецевих і низьколегованих сталей. Їх не рекомендується застосовувати для зварювання конструкцій, що працюють при високих температурах.