Электроды, применяемые для сварки и наплавки

Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ), технологическим особенностям (для сварки в различных пространственных положениях, сварки с глубоким проплавлением и ванной сварки ), виду и толщине покрытия, химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическим свойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опрессовкой или окунанием).

Основными требованиями для всех типов электродов являются: обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва; получение металла сварного шва заданного химического состава; спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия; минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки; легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий; сохранение физико-химических и технологических свойств электродов в течение определенного промежутка времени; минимальная токсичность при изготовлении и при сварке. Размеры электродов должны соответствовать указанным на рисунке 2.7 и в таблице 2.1.

Рис. 2.7 – Устройство электрода

1 - стержень;

2 - участок перехода,

3 - покрытие;

4 - контактный торец без покрытия

 

Таблица 2.1 - Длина электрода в зависимости от его диаметра

Диаметр электрода, мм	Длина электрода, мм
	углеродистого или легированного	высоколегированного
1,6	200 250	150 200
2,0	250	200 250
2,5	250 300	250
3,0	300 350	300 350
4,0	350 450	350
5,0 6,0 8,0 10,0 12,0	450	350 450

По назначению металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей и наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами, изготовляемые способом опрессовки, подразделяются (ГОСТ 9466-75):

- для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм² (600 МПа), с условным обозначением У;

- для сварки легированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм² (600 МПа) - Л;

- для сварки легированных теплоустойчивых сталей - Т;

- для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - В;

- для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - Н.

По толщине покрытия электроды подразделяются на электроды с тонким (М), средним (С), толстым (Д) и особо толстым (Г) покрытиями. ГОСТ 9466-75 предусматривает также три труппы электродов - 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

По виду покрытия электроды подразделяются:

- с кислым покрытием А,

- с основным покрытием - Б,

- с целлюлозным покрытием - Ц,

- с рутиловым покрытием - Р,

 - с покрытием смешанного вида - с двойным обозначением, с прочими видами покрытий - П.

Кислые покрытия (АНО-2, СМ-5 и др.) состоят в основном из оксидов железа и марганца (руды), кремнезема, ферромарганца. Они технологичны, однако наличие оксидов Mn делает их токсичными.

Рутиловые покрытия (АНО-3, АНО-4, и др.) имеют в своем составе преобладающее количество рутила ТiO₂, Такие покрытия менее вредны для дыхательных органов сварщика, чем другие.

Целлюлозные покрытия (ВСЦ-1, ВСЦ-2, и др.) состоят из целлюлозы, органической смолы, ферросплавов, талька и др. Эти покрытия удобны для сварки в любом положении в пространстве, но дают наплавленный металл пониженной пластичности.

Основные покрытия (УОНИ-13/45, ОЗС-2 и др.) не содержат оксидов железа и марганца. Металл шва, выполненный такими электродами, обладает большой пластичностью.

В зависимости от того, в каком пространственном положении выполняется сварка, электроды подразделяются:

- для сварки во всех положениях с условным обозначением - 1;

- для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз - 2;

- для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх - 3;

- для нижнего и нижнего «в лодочку» - 4.

Электроды подразделяются по роду и полярности тока - для сварки переменным и постоянным током прямой и обратной полярности, а также по номинальному напряжению холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока.

Структура условного обозначения электродов приведена на рисунке 2.8.

              

Рис. 2.8 - Структура условного обозначения электродов

1 - тип; 2 - марка; 3 - диаметр, мм; 4 - обозначение назначения электродов; 5 - обозначение толщины покрытия; 6 - группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва; 7 - обозначение вида покрытия; 8 - обозначение допустимых пространственных положений сварки или наплавки; 9 - обозначение рода применяемого при сварке или наплавке тока, полярности постоянного тока и номинального напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц; 10 - обозначение настоящего стандарта; 11 - обозначение стандарта на типы электродов

Пример:

 

Электроды типа Э46А по ГОСТ 9467-75, марки УОНИИ-13/45, диаметром 3,0 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва 43 2(5), с основным покрытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1 на постоянном токе обратной полярности О.

Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами электроды согласно ГОСТ 10052-75 классифицируются по химическому составу наплавленного металла и его механическим свойствам. ГОСТ 10052-75 предусматривает 49 типов электродов.

Обозначения типов электродов состоят из индекса Э и следующих за ним цифр и букв. Две цифры, стоящие после индекса, указывают среднее содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента. Химические элементы, содержащиеся в наплавленном металле, обозначены следующими буквами: А- азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - медь, М - молибден, Н - никель, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, X - хром. Цифры, следующие за буквенными обозначениями химических элементов, указывают среднее содержание элемента в процентах. После буквенного обозначения элементов, среднее содержание которых в наплавленном металле составляет менее 1,5% цифры не проставляются.

Электроды для дуговой наплавки регламентируются ГОСТ 10051-75 (типы электродов, которые характеризуются химическим составом наплавленного металла и его твердостью).

Упаковка электродов

Одним из важнейших факторов, обеспечивающих оптимальные условия хранения и сохранность при транспортировке сварочной продукции в целом и электродов для сварки в частности, является качество упаковки.

Упаковка сварочных электродов производится в коробки или пачки в следующих вариантах:

- пластмассовые коробки;

- бумажные пачки, каждая из которых упаковывается в герметичную оболочку из полиэтиленовой пленки;

- пачки с электродами завернуты в двухслойную упаковочную бумагу или влагостойкую мешочную бумагу марок или в равноценную им по характеристикам;

- коробки из картона марок А, Б или В толщиной не менее 0,8 мм или равноценного им по характеристикам с последующим герметичным упаковыванием каждой коробки с электродами для сварки в полиэтиленовую или в термоусадочную пленку.