Тема до уроку №138: 

"Маркування та характер зварювальних електродів"

За допомогою електрода підтримується горіння зварювальної дуги. Крім того, в процесі зварювання електрод плавиться і дає метал для утворення зварного шва. Однак застосовуються електроди, які в процесі зварювання самі не плавляться, а служать лише тільки для підтримки горіння зварювальної дуги. Таким чином, електроди можуть бути плавкими та неплавкими. До плавких електродів відносяться всі металеві електроди, виключаючи вольфрамові. До неплавких електродів відносяться вугільні, графітові і вольфрамові ГОСТ 23949-80. Ці електроди при зварюванні не плавляться, а лише дуже повільно згоряють.

  Плавкі електроди можуть бути сталевими, чавунними, мідними, бронзовими, латунними, алюмінієвими і з інших металів. Найбільш поширеними в промисловості є сталеві електроди. На металеві електродні стрижні плавких електродів зазвичай наносяться спеціальні покриття, що складаються зі спеціальних компонентів, що поліпшують процес зварювання і впливають на якість металу шва. Такі електроди називаються електродами з покриттям. При ручному дуговому зварюванні завжди застосовуються електроди з покриттям. Електроди, що не мають покриття, називаються голими. Такі електроди в даний час майже не застосовуються.

Залежно від характеру зварювальних робіт електроди можуть бути для зварювання, для наплавлення, для різання, для зварювання та різання під водою. Найчастіше для ручного зварювання використовують плавкі електроди з покриттям. Неплавкі електроди виготовляють із вольфрамових стрижнів, а також із електротехнічного вугілля або графіту. Вольфрамові електроди одержують методами порошкової металургії. Для більшої їх стійкості проти оплавлення торців їх легують, додаючи у порошок вольфраму перед пресуванням 1,1- 1,4% окису лантану чи 1,5-3,5% окису ітрію. Вугільні і графітові електроди виготовляють у вигляді стрижнів діаметром 6-15 мм і довжиною 250 і 500 мм. Для підвищення стійкості їх поверхню покривають тонким шаром міді. Плавкі електроди для ручного зварювання виготовляють із стрижнів зварювального дроту зі спеціальним їх покриттям (обмазкою). Використовуються такі види зварювального дроту для електродів:

 1) сталевий зварювальний дріт (всього 76 марок) із низьковуглецевих (6 марок), легованих (ЗО марок) і високолегованих (40 марок) сталей. Діаметр дроту від 0,3 до 12,0 мм, але для виготовлення електродів для ручного зварювання використовують найчастіше дріт діаметром від 1,5 до 6 мм;

2) дріт зварювальний із алюмінію і алюмінієвих сплавів;

3) дріт зварювальний із міді і мідшгх сплавів;

4) прутки чавунні. 

Обмазка електродів призначена для шлакового і газового захисту рідкого металу від азоту і кисню повітря, розкислення рідкого металу, легування шва необхідними елементами, а також для стабілізації горіння зварювальної дуги. Тому в склад обмазки входять такі складові (за призначенням):  шлакоутворювачі - титановий концентрат, мармур, крейда,

¨ марганцеві руди і т.д.;   розкислювачі - феромарганець, феросиліцій, алюміній;

¨  легуючі компоненти - хром, нікель, молібден, титан і т.д.;

стабілізуючі компоненти - окиси калію і натрію, карбонат¨ кальцію;  єднальні або клеючі компоненти - рідке скло, декстрин.

¨ Електроди для ручного дугового зварювання підрозділяються на: 

— електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання сталей і наплавлення; — електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання конструкційних і теплостійких сталей; 

— електроди покриті металеві для ручного дугового зварювання високолегованих сталей з особливими властивостями; 

— електроди покриті металеві для ручного дугового наплавлення поверхневих шарів з особливими властивостями. Загальні вимоги для усіх типів електродів:

Легке запалювання та забезпечення стійкого горіння дуги;-отримання металу шва певного хімічного складу та властивостей;

-якісне формування шва;

-легке відокремлення шлакової корки від поверхні шва;

-незначне розбризкування металу;

-високу продуктивність при незначних витратах;

-мінімальну токсичність;

Крім цього до електродів ставлять спеціальні вимоги:

-одержання швів заданих характеристик(глибина провару,підсилення,катет шва та інш.)

- використання визначених способів зварювання(просторове розташування,впирання електрода тощо)

В основу класифікації електродів для зварювання вуглецевих і легованих сталей покладені механічні властивості зварного з'єднання чи наплавленого металу .

Електроди Е38, Е42, Е46, Е50 та Е55 призначенні для зварювання низьковуглецевих і середньовуглецсвих сталей - Ст.З, Сталь 08кп, Сталь 20, Сталь 25Л, Сталь 45.

Електроди Е70, Е85 призначені для середньовуглецевих та низьколегованих сталей - Сталь 45, Сталь 40Х, Сталь ЗОХГСА.

Електроди Е100, Е125, Е150 призначені для зварювання відповідальних конструкцій із середньовуглецевих і иизьколегованих сталей - Сталь 18ХГТ, Сталь ЗОХГСА.

Одному і тому ж типу електрода може відповідати декілька марок електродів з різним покриттям, що надає зварювальному шву ті чи інші технологічні властивості. Тому, крім типу, в паспорт електрода заноситься ще й його марка, яка дається організацією розробником та заводом виробником.

 Наприклад: АНО-7 Е50А-5,ОФ ГОСТ 9467-70 розшифровується таким чином: АНО-7 - марка електроду що розроблено Інститутом електрозварювання АН України; Е50А-5,0 - тип електроду (Е -електрод для ручного дугового зварювання, 50 - мінімально гарантований часовий опір металу шва в кгс/мм², А — гарантоване отримання підвищених пластичних властивостей шва); 5,0 - діаметр електродного стержня, мм; Ф - фтористокальцієве покриття; ГОСТ 9467-70 - номер стандарту на даний електрод.

Для отримання високоякісного зварного з'єднання використовують електроди, покриті спеціальною обмазкою. Призначення обмазки — продукування шлаку з металевими оксидами і захист металу шва від зіткнення з повітрям під час зварювання. Крім того, обмазка поповнює спад елементів, вигоряючими в дузі, а також вводить в шов нові елементи. Нарешті, обмазка підвищує стійкість горіння дуги. Більш того, шлаковий покрив уповільнює охолодження металу, що сприяє виділенню з нього газів, в результаті чого шов виходить більш міцним.

Плавлені електроди бувають сталеві, чавунні, алюмінієві, мідні та ін. Їх виготовляють з зварювальних дротів. Переважне застосування мають сталеві електроди, стрижні яких роблять з електродного дроту діаметром від 1,6 до 12 мм і довжиною від 150 до 450 мм.

Електроди маркують на пакувальних етикетках, пачках, коробках або ящиках. Розглянемо приклад розшифровки позначення електродів:

Е-46-УОНІІ-13/45-4,0-УД2

Е432 (6) -Б1 

Зазначена марка позначає, що це електроди типу Е-46, марки УОНІІ-13/45, діаметр 4 мм, для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей (У), з товстим покриттям (Д), другої групи за якістю, з встановленою групою індексів, що характеризують наплавлений метал і метал шва (432 (6) ), з основним покриттям (Б), для зварювання у всіх просторових положеннях.

Верхні торці металевих електродів фарбують в наступні кольори:

червоний — електроди загального призначення для зварювання вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей, понад 90% всіх випущених електродів становить ця група;

синій — електроди для зварювання теплостійких сталей;

жовтий — електроди для зварювання корозійностійких і жароміцних сталей;

бузковий — електроди для зварювання середньолегованих високоміцних сталей;

помаранчевий — електроди для наплавлення металу на деталі;

зелений — електроди для зварювання і наплавлення чавуну;

сірий — електроди для зварювання кольорових металів.

Найбільш ходовими є універсальні зварювальні електроди відповідного діаметру з рутиловим покриттям марок АНО-3, АНО-4, МР-3, МР-4, ОЗС-3, ОЗС-4. Вони підходять для зварювання конструкцій з вуглецевих і низьколегованих сталей змінним і постійним струмом. Для зварювання високолегованих сталей (нержавіючої, жаростійкої), алюмінію і його сплавів, міді і її сплавів використовують не тільки спеціальні електроди, призначені для зварювання постійним струмом, але і виконує певну полярність їх включення, зазначену на упаковці, — пряму або зворотну. Якщо ви не виключаєте можливість зварювати ці матеріали в домашньому господарстві, то при купівлі зварювального апарату поцікавтеся, чи передбачено для нього використання відповідних електродів 

Електроди графітові.

Вугільні електроди.