Электроды - призвание, устройство , а также тип покрытия…

Прошло уже более 100 лет со времени изобретения первого эффективного сварочного электрода, созданного и запатентованного шведом О. Кельбергом в 1911 году. Оглядываясь на десятилетия, прошедшие после этого события, можно утверждать однозначно - изобретение сварочного электрода стало настоящим событием мирового значения.

Для наилучшей сварки металлов и сплавов следует подобрать к каждому из них определенную марку сварочных электродов. А для того, чтобы не ошибиться в выборе, необходимо знать, какие типы электродов существуют, как распознать их маркировку, а так же сферы использования - ответы Вы найдете в данной статье.

Предназначение электрода, его технические показатели

Электрод представляет собой - весьма важное звено в спецтехнологии электродуговой сварки - он используется для подвода электрического тока к объекту сварки. На данный момент существует множество типов и марок сварочных электродов, имеющих свою узкую специализацию.

Электроды обязаны полностью соответствовать следующим условиям:

- подача неизменной дуги горения, формирование высококачественного шва;

- металл в сварном шве должен иметь определенный химический состав;

- стержень электрода, а также его покрытие плавятся равномерно;

- сварка с высоким уровнем производительности при наименьшем разбрызгивании металла электрода;

- получаемый при сварке шлак легко отделим;

- сохранение технологических, а также физико-химических показателей в процессе определенного периода (при хранении);

- низкая токсичность во время проведения сварочных работ.

Как устроены электроды?

Для их изготовления применяется проводящие электроток сварочная проволока или же стержни из металла, химический состав которых определяет качества электродов. Электроды могут состоять только из металлического стержня (проволоки) - такие сварочные электроды называют непокрытыми. В том случае, если стержень электрода покрывается специальным составом, предназначенным для повышения качества сварки - то электроды называются покрытыми. Используется покрытие нескольких типов: кислое, основное, рутиловое, целлюлозное и смешанное.

По своему назначению покрытие подразделяется на два вида: защитное (толстопокрытые электроды) и ионизирующее (тонкопокрытые электроды). Для лучшего понимания главных отличий между этими видами покрытий, следует отметить, что качество сварки электродами с ионизирующим покрытием уступает сварке электродами с защитным покрытием - первый тип покрытия не способен уберечь сварной шов от азотирования и окисления.

Какая взаимосвязь между типом покрытия электродов, а также их сварочно-технологическими свойствами?

Возможность выполнения сварки в любом пространственном положении, эффективность электросварки, требуемый сварочный ток, склонность к порообразованию, а также (в некоторых случаях) склонность к образованию трещин в сварном шве и содержание в наплавленном металле водорода - все эти факторы напрямую зависят от типа покрытия сварочных электродов.

Кислое покрытие состоит из кремния, марганца и оксидов железа. Электроды с кислым покрытием (СМ-5, АНО-1), по свойствам сварного соединения и металла шва, представляют собой типы Э38 и Э42. При сварке электродами с кислым покрытием металлов, покрытых ржавчиной или же окалиной, не будут образовываться поры (то же - при удлинении дуги). Сварочный ток для таких электродов может быть переменным или же постоянным. Негативным фактором при сварке электродами с кислым покрытием является высокая склонность к появлению в металле шва горячих трещин.

Основное покрытие электродов (УОНИИ-13, ДСК-50) образовано фтористыми соединениями и карбонатами. Химический состав металла, направленного такими электродами, идентичен спокойной стали. Низкое содержание включений неметаллов, газов, а также прочих вредных примесей обеспечивает металл шва высокой ударной вязкостью (при нормальной и пониженной температурах) и пластичностью, он отличается повышенной устойчивостью к возникновению горячих трещин. По своим характеристикам, электроды с основным покрытием относятся к типам Э42А, Э46А, Э50А и Э60.

Впрочем, электроды с основным покрытием уступают по своим технологическим характеристикам некоторым видам электродов из-за своих недостатков - в случае увлажнения покрытия, а также при удлинении дуги в работе с ними высока восприимчивость к порообразованию в металле шва. Сварка такими электродами выполняется под постоянным током с обратной полярностью, электроды перед началом сварочных работ требуют прокалки (при температуре от 250-420°C).

Электроды с рутиловым покрытием (МР-3, АНО-3, АНО-4, ОЗС-4) обходят по ряду технологических качеств, все прочие типы электродов. При выполнении сварки переменным током горение дуги таких электродов сильное и стабильное, с минимальным разбрызгиванием металла - формируется высококачественный шов, а корка из шлаков легко отделима. Изменение длины дуги, сварка влажного или же покрытого ржавчиной металла, сварка по поверхности с окислами - все это мало влияет на порообразование рутиловых электродов.

Впрочем, образуемый ими металл шва имеет и негативные качества - пониженную ударную вязкость и пластичность, вызываемые включениями оксида кремния.

Органические компоненты в большом количестве (до 50%) составляют целлюлозный тип покрытия электродов (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОМА-2). Наплавленный ими металл идентичен спокойной или же полуспокойной стали (по химическому составу). По своим характеристикам электроды с целлюлозным покрытием относятся к типам Э50, Э46, а также Э42.

Односторонняя сварка целлюлозными электродами на весу позволяет получить равномерно обратный шовный валик, можно сваривать и вертикальные швы - способом сверху вниз. Однако в полученном при сварке целлюлозными электродами шовном металле высокое содержание водорода и это - сравнительно большой недостаток.

Смешанное покрытие позволяет объединить качественные характеристики самых различных типов электродных покрытий. Смешанными покрытиями являются кислорутиловое, рутилово - целлюлозное, рутилово - основное и т.д.