В начало сайта
В начало сайта О компании Прайс-листы Контакты Новости Статьи технической тематики Карта сайта
Статьи технической тематики

Все статьи



 Начало сайта >> Статьи >> Сварочные электроды.

СВАРОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ

    Сварочный электрод - металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается более двухсот различных марок электродов, причем более половины всего выпускаемого сортамента составляют плавящиеся сварочные электроды для ручной дуговой сварки.

сварочные электроды. сварочное оборудование.
    Сварочное оборудование имеет в совём составе сварочные электроды, которые делятся на плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды для сварки стали изготовляют из тугоплавких материалов, таких как вольфрам по ГОСТ 23949-80 , синтетический графит или электротехнический уголь. Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246-70 разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Поверх металлического стержня методом опрессовки под давлением наносят слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается в металлургической обработке сварочной ванны, защите её от атмосферного воздействия и обеспечении более устойчивого горения дуги.

    ИСТОРИЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ.

    История сварочных электродов неразрывно связана с историей развития сварки и сварочных технологий. Впервые электрод был использован в экспериментах, связанных с исследованием свойств электрической дуги. В 1881 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос предложил использовать электрическую дугу, горящую между угольным электродом и металлической деталью, с целью соединения металлических кромок.

    Почти одновременно с Н. Н. Бенардосом работал другой крупнейший российский изобретатель - Николай Гавриилович Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Он критически оценил изобретение Бенардоса и внес в него существенные усовершенствования, касающиеся в первую очередь металлургии сварки. Николай Гавриилович заменил неплавящийся угольный электрод металлическим плавящимся электродом-стержнем, сходным по химическому составу со свариваемым металлом. Другим важным достижением Славянова считается использование расплавленного металлургического флюса, защищающего сварочную ванну от окисления, выгорания металла и накопления в сварном соединении вредных примесей серы и фосфора.

    В 1904 году швед Оскар Кьельберг основал в Гётеборге фирму "ESAB". Деятельность предприятия была связана с применением сварки в судостроении. В результате собственных исследований и наблюдений О. Кьельберг изобрел технологию сварки покрытыми плавящимися электродами. Покрытие стабилизировало горении электрической дуги и защищало зону дуговой сварки. В 1906 году им был получен патент "Процесс электрической сварки и электроды для этих целей". Именно использование покрытых плавящихся электродов дало повод к развитию и использованию сварочных технологий в различных отраслях производства.

    В 1911 году англичанин А. Строменгер существенно улучшил электродное покрытие. Предложенное им покрытие состояло из асбестового шнура, пропитанного силикатом натрия. Этот шнур наматывался на металлический стержень. Поверх этого покрытия ещё наматывалась тонкая алюминиевая проволока. Такая структура электродного покрытия обеспечивала защиту сварочной ванны и металла сварного шва от атмосферного воздуха за счет образования шлака. Алюминий использовался в качестве раскислителя и обеспечивал удаление кислорода. Под названием "Квази-арк" эти электроды распространились по Европе и Америке.

сварочные электроды
    В октябре 1914 года С. Джонсу был выдан британский патент на метод получения электрода, покрытие которого наносилось методом опрессовки. Металлический стержень проталкивался через фильеру одновременно с шихтой, ложившейся на стержень.
    В 1917 году американские ученые О. Андрус и Д. Стреса разработали новый тип покрытия электродов. Стальной стержень был обернут бумагой, приклеенной силикатом натрия. В процессе сварки такое покрытие выделяло дым, защищая сварочную ванну от воздействия воздуха. Также было отмечено, что бумажное покрытие обеспечивало моментальное зажигание электрической дуги с первого касания и стабилизировало её горение. В 1925 году англичанин А. О. Смит использовал для улучшения качества электродного покрытия порошкообразные защитные и легирующие компоненты. В то же время французские изобретатели О. Са-разен и О. Монейрон разработали покрытие электродов, в составе которого были использованы соединения щелочных и щелочноземельных металлов: полевой шпат, мел, мрамор, сода. Благодаря низкому потенциалу ионизации таких элементов, как натрий, калий, кальций, обеспечивалось легкое возбуждение дуги и поддержание её горения.

    Таким образом, за первую четверть XX века были разработаны конструкции плавящихся электродов для ручной дуговой сварки, методы их изготовления, обоснован состав покрытия. Электродные покрытия содержали специальные компоненты: газообразующие - оттесняющие воздух из зоны сварки; легирующие - улучшающие состав и структуру металла шва; шлакообразующие - защищающие расплавленный и кристаллизующийся металл от взаимодействия с газовой фазой; стабилизирующие - вещества с низким потенциалом ионизации. Дальнейшее разработки в области производства сварочных электродов были сконцентрированы на компонентах, входящих в состав покрытия и электродной проволоки, на промышленных методах производства.

    КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

    Большое разнообразие электродов, а также принципов их классификации затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации электродов. Марки электродов стандартами не регламентируются. Подразделение электродов на марки производится по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов может соответствовать одна или несколько марок.

    В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды, покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки классифицируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла (типам), видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам.


    ВИДЫ ЭЛЕКТРОДОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ:

    - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм? (600 МПа). Обозначаются буквой У (ГОСТ 9467-75);
    - для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм? (600 МПа). Обозначаются буквой Л (ГОСТ 9467-75);
    для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Обозначаются буквой T (ГОСТ 9467-75);
    для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Обозначаются буквой В (ГОСТ 10052-75);
    для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Обозначаются буквой H (ГОСТ 10051-62).

сварочные электроды
    Вышеуказанными стандартами предусмотрено разделение электродов на типы, в соответствии с механическими свойствами и химическим составом наплавленного металла. Цифры, обозначающие каждый тип электрода - Э42, Э42А, Э50 и т. д., характеризуют гарантированное минимальное временное сопротивление разрыву в кгс/мм?, а буква А - повышенные пластические свойства, вязкость и ограничения по химическому составу.

    Виды сварочных электродов по толщине покрытия

   &nb>sp;По толщине покрытия электроды разделяются в зависимости от отношения D/d (D - диаметр покрытого электрода; d - диаметр стержня):
    - с тонким покрытием (D/d < 1,2). Обозначаются буквой М;
    - со средним покрытием (D/d < 1,45). Обозначаются буквой С;
    - с толстым покрытием (D/d < 1,8). Обозначаются буквой Д;
    с особо толстым покрытием (D/d > 1,8). Обозначаются буквой Г.

    ГОСТ 9466 - 75 предусматривает также три группы электродов - 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

    Виды электродов для сварки стали по типу покрытия

    Виды сварочных электродов по типу покрытия:
    Руднокислые электродные покрытия содержат окислы железа и марганца, кремнезём, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.).
    Рутиловые электродные покрытия получают значительное применение в связи с развитием добычи минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана TiO2. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезём, ферромарганец, карбонаты кальция или магния.
    Фтористо-кальциевые электродные покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов.
    Органические электродные покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообразующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки.
    Обозначение сварочных электродов:
    - с кислым покрытием (А);
    - с основным покрытием (Б);
    - с целлюлозным покрытием (Ц);
    - с рутиловым покрытием (Р);
    - с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
    с прочими видами покрытий (П).

    Виды электродов по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки

    - 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.


    СТРОЕНИЕ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

    Покрытые электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной, как правило, от 250 до 450 мм. Изготовленные из сварочной проволоки с нанесенным на неё слоем покрытия. Один из концов электрода длиной 20-30 мм зачищен от обмазки для его крепления в электрододержателе.

сварочные электроды
    Основная классификация электродных покрытий:
    Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

    Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.
    Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферримагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке.


    ПРОИЗВОДСТВО СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

    Покрытые сварочные электроды изготавливают двумя способами: опрессовкой и окунанием. Использование современных технологий и контроль качества на всех этапах работы, позволяют гарантировать высокие сварочно-технологические характеристики, низкое содержание золы и шлаков в сварном шве, отсутствие поверхностных и внутренних пор, легкость удаления окалины и возбуждения искры. На все выпускаемые марки электродов имеются сертификаты соответствия Госстандарта России, системы "Мосстройсертификация", а также Гигиенические сертификаты, выданные Минздравом РФ.

    Существует огромное количество разнообразных типов и классов сварочных электродов, которые созданы специально для применения в тех или иных видах сварки, которые производятся в тех или иных условиях, а также при работе с теми или иными металлами и сплавами. Все существующие сварочные электроды можно разделить на плавящиеся и на неплавящиеся электроды. Их принципиальное различие заключается в том, что неплавящиеся сварочные электроды изготавливаются из сверхтугоплавкого материала (такими являются графитовые и вольфрамовые электроды) и, тем самым, плавят присадочный материал (проволоку, пластины), нежели плавятся сами. Плавящиеся же электроды сварочные, в свою очередь, имеют обратный принцип действия, который не предусматривает использование присадочных материалов, так как сам электрод, плавясь, выполняет данную функцию, и основа их сварочная проволока.

    Электроды могут в той или иной степени разделяться по своему химическому составу. Другими словами, они состоят из соединений различных металлов и химических элементов. Это используется для того, чтобы сварочный электрод оптимально подходил для сварки конкретного металла или сплава. К примеру, для сварки низколегированных сталей высокой прочности применяют электроды сварочные AS DA - 710, AS DA - 735, AS DA-737 и подобные, которые обеспечивают высокую надёжность сварочного шва и его долговечность. Низкоуглеродистые стали свариваются электродами с разным покрытием (основным, рутиловым или целлюлозным) и применяются электроды сварочные - AS В-248, AS В-255, AS DT -165, AS R-143, AS S-6010 и другие. Стали с высоким показателем теплоустойчивости и коррозионностойкости требуют при сварке сверхнадёжных и особовязких сварочных швов. Для обеспечения этих качеств применяют сварочные электроды AS Р-307, AS Р-308 Мп, AS Р-310 R, AS Р-312 и многие другие. Цветные металлы свариваются путём использования специальных сварочных электродов AS Bronz, Kobatek 213 и Kobatek 250.

    Различные фирмы-производители сварочных электродов постоянно расширяют свой спектр продукции и, тем самым, предоставляют большой выбор и разнообразие данного расходного материала. Различные марки электродов сварочных имеют отечественные аналоги, которые обладают идентичным химическим составом и могут применяться для решения различного спектра задач.

    Например, для сварки чугуна используются специальные электроды по чугуну. Сварка чугуна очень важна для реализации многих промышленных задач. И у сварки чугуна есть свои особенности. Ее называют "холодной", это значит, что электроды по чугуну должны работать в определенном режиме температур, при помощи которого исключается последующая деформация чугуна и не появляются микротрещины, это достигается добавлением никеля, который помогает обойтись без предварительного разогрева детали. Также в электроды по чугуну добавляются такие химические составляющие как медь и ванадий. Медь и ванадий взаимодействуют с чугуном на молекулярном уровне вступая в соединения с углеродом. За счет этого можно получить качественный сварочный шов. Еще сварочные электроды по чугуну могут содержать специальные покрытия, обеспечивающие защиту зоны сварки от воздействия атмосферных газов. Среди российских марок электродов по чугуну наиболее популярные ЦЧ-4, ОЗЧ-2.

    Еще одна из наиболее важных промышленных задач сварки, это наплавка. Для нее используются специальные электроды для наплавки. Они широко используются не только в промышленности, но и в других отраслях, например в ремонтных мастерских. Электроды для наплавки, как правило, бывают больших диаметров, для получения больших объемов расплавленного метала для наплавки при сгорании электрода. Электроды для наплавки также изготавливаются с определенным химическим составом наиболее оптимально подобранным для металла наплавляемых деталей. В основном электроды для наплавки используются в двух целях: для восстановления изношенных деталей и для наплавки на режущие инструменты более твердого слоя металла. Согласитесь гораздо выгоднее использовать электроды для наплавки и восстановить изношенную деталь, чем менять всю деталь. И выгодно также использовать электроды для наплавки для нанесения на резак режущего слоя, чем изготавливать весь резак из дорогостоящего твердого сплава. Среди отечественных электродов для наплавки наиболее популярные марки НР-70, ЛЭЗ-4, ЦНИИН-4, Т-590, Т-620, УОНИ-13/НЖ/СВ-20Х13, ЦН-6Л, ОЗН-6. Среди зарубежных электродов для наплавки существуют взаимозаменяемые аналоги.

    Чтобы произвести сварку алюминиевых изделий применяются электроды для сварки алюминия. В связи с тем, что разные виды алюминия содержат разный химический состав то и электроды для сварки алюминия изготавливаются с разным химическим содержанием. Специальные химические элементы добавляются в их сердечник и обмазку. Отличительной особенностью при использовании электродов для сварки алюминия является предварительный разогрев свариваемых деталей. При помощи него достигается большая глубина проварки деталей. Электроды для сварки алюминия обладают хорошими свойствами расплавления, поэтому их диаметр подбирается в зависимости от необходимой толщины металла шва. Также электроды для сварки алюминия широко используются для восстановления дефектов полученных после литья, восстановление брака на производстве, трещин и сколов. Из иностранных марок это Kobatek 213, Kobatek 250 из российских 03А-2.

    Если нужно произвести сварку неплавящимися электродами, то для этих целей используются вольфрамовые электроды. В связи с тем, что вольфрам наиболее тугоплавкий метал, поэтому он не плавится под воздействием высоких температур. За счет этого качества вольфрамовые электроды остаются неизменными при плавлении металла. Наплавленный металл возникает из дополнительных присадочных материалов. Вольфрамовые электроды используются в среде защитного газа аргона, что позволяет защитить процесс сварки от вредного воздействия атмосферных газов. Наиболее часто вольфрамовые электроды применяют для сваривания цветных металлов, а также соединений, где необходима повышенная прочность, причем свариваемые детали могут быть разного химического состава. Для достижения более высоких показателей шва, в вольфрам добавляют некоторые дополнительные элементы. Для универсальности работ больше подходят торированные вольфрамовые электроды WELDO WТ-20. Чтобы добиться высокой стабильности дуги во время сварки в вольфрамовые электроды добавляется цирконий WELDO WZ-8. Итрированные вольфрамовые электроды дают возможность их использовать в различных токовых средах WELDO WY-20.




    Наша Фирма предлагает большой ассортимент сварочного оборудования, электродов, сварочной проволоки и вспомогательных принадлежностей как для электрической, так и для газовой сварки металлов.
    С ассортиментом и техническими характеристиками Вы можете ознакомиться на странице сайта:
"Прайс-листы".
    С удовольствием проконсультируем Вас и по телефону.


 

E-mail: prommaterials@mail.ru
Бесплатная раздача насосов "МАЛЫШ"!
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика

Copyright: ООО "Промснабжение"
Трубопроводная арматура, насосы, ТЭНы,
электродвигатели, стропы, стальной канат,
обогреватели помещений, пластиковые трубы.

Hosted by uCoz