Сварочные материалы - электроды
Сваривание металлов, процесс сложный, требующий специального оборудования и расходных материалов. Считается одним из основных и надежных способов изготовления конструкций из металлов, восстановления всевозможных механизмов, металлических деталей, решения многих других задач. Основа электрода представляет собой тонкий металлический стержень, или не из металла, но проводящий электрический ток к «точке» сваривания. Производится много марок этих расходных материалов (более 200), половина предназначены для ручной сварки.
Данные изделия производятся двух разновидностей — с плавящимся стержнем и неплавящимся. Первые изготавливаются из специальной проволоки, подразделяющейся по ГОСТ 23949-80 на:
- углеродистую;
- легированную;
- высоколегированную.
По периметру стержня, по всей длине, разными способами, наносится слой специального покрытия, обмазки. Она защищает область сварки (ванну) от негативного влияния окружающей среды, благоприятно влияет на стабильность (непрерывность) электрической дуги.
Производство электродов
Материалы неплавящиеся могут изготавливаться из нескольких видов тугоплавких материалов, к примеру электроды:
- из вольфрамовых сплавов;
- из графита синтетического;
- из угля электротехнического.
Аналоги из вольфрамовых сплавов, производятся по ГОСТ 23949-80.
Обозначение и классификация электродной продукции
Плавящиеся материалы для сварки, с покрытием, используются как на производстве, так и в быту, в домашних условиях. Сердечники изделий производятся из специальной проволоки разного качества и свойств. Стандартом (ГОСТ 2246—70) предусмотрено более 70 марок стальной проволоки, идущих на изготовление стержней для сварки диаметром от 1,6 до 6 мм, длиной от 250 до 450 мм.
Нанесенный слой на поверхности изделий, имеет большое значение, он:
- Образует защитную среду в области сваривания, не допускает негативного влияния воздуха на качество шва.
- Обмазка поддерживает и стабильность электрической дуги.
- Не допускает в структуру расплавленного металла вредные примеси.
- Повышает свойства металла, легирует его.
Защитный слой включает многие составляющие, чтобы выполнять эти функции, он наносится по-разному. Расходные материалы, используемые при сваривании металлов, регламентируются по ГОСТ 9466-75. Здесь указываются свойства исходного материала, что входит в его состав, толщина и тип обмазки, другие характеристики.
Классификация по применению
Предлагаются электроды, классифицирующиеся по ГОСТ 9467-75, здесь указывается их рекомендуемое применение:
- применяемые в работе со сплавами углеродистыми и низколегированными, имеющими сопротивление на разрыв до 600 МПа (60кгс/мм2) — «У»
- «Л» — это обозначение говорит, что изделия применяются в работе со сплавами легированными, с прочностью на разрыв более 600 МПа;
- «Т» — в работе с теплоустойчивыми легированными материалами.
- С маркировкой «В» (ГОСТ 10052-75) — Применяются в работе со сплавами высоколегированными со свойствами особыми.
- «Н», по (ГОСТ 10051-75) — применяются для наплавки поверх металлов дополнительных слоев с лучшими свойствами.
- Представленные госты классифицируют изделия по составу исходного материала, используемого для их изготовления, его механическим свойствам. Цифровое обозначение марки изделия (Э42, Э42А, Э50) указывает на гарантированную прочность на разрыв (кгс/мм2). Буквенное обозначение «А» говорит о хорошей пластичности используемого материала, его вязкости и ограничении по химическому составу.
Классификация по покрытию
Изделия различают по величине отношения общего диаметра (вместе с покрытием) к диаметру стального стержня, обозначим ее через «t»:
- t< 1,2 — слой тонкий, изделие обозначается «М»;
- t< 1,45 — слой средний, изделие обозначается «С»;
- t< 1,8 — слой толстый, изделие обозначается «Д»;
- t > 1,8 — слой особо толстый, обозначается «Г».
Кроме того, по ГОСТ 9466-75 различают 1, 2, 3 группу изделий. Они отличаются между собой по качественному (прочному) состоянию, поверхностного слоя покрытия, наличием негативных примесей в металле изготовления (серы, фосфора).
Классификация по типу покрытия
Существующие электроды имеют разные, отличающиеся друг от друга варианты покрытий:
- Кислое (А).
Включает в себя марганец, кремний, оксид железа, с добавлением целлюлозы, крахмала, других органических веществ. Хорошо зарекомендовало себя даже при работе со ржавым металлом. Шов защищается от образования пор.
- Рутиловое (Р).
В него входит диоксид титана, карбонаты магния, кремнезем, концентрат рутиловый. Хорошо предотвращает разбрызгивание металла, ржавчина не влияет на качество формируемого шва.
- Основное (Б).
Состоит из соединений фтора и карбонатов. Изделия с этим типом покрытия следует купить если металлу нужно придать свойства пластичности и вязкости. На шве не бывает трещин. Внутри могут образовывать поры, если металл ржавый или грязный.
- Целлюлозное (Ц).
Способствует лучшему проведению сварки в вертикальной плоскости. На 50% состоит из органических элементов, обеспечивающих высокий процент содержания водорода. Шов формируется достаточно плотным.
Бывают другие (прочие) типы покрытий обозначаются буквой «П», бывают смешанного типа, с двойным буквенным обозначением.
Рекомендуемые положения сварки
Выполняя разные работы требуется покупать разные расходные материалы, специально предназначенные. Если они изготовлены к применению в работе с цветными металлами, не следует ими варить стали.
При разных положениях в пространстве используются различные изделия, бывают:
- Изделия, используемые в любых положениях.
- Применяются во всех случаях, кроме наложения шва сверху вниз.
- Эффективны в нижнем положении, горизонтальном и сверху вниз.
- Применяются исключительно в нижнем положении.
И еще, для агрегатов переменного и постоянного тока предназначены разные расходные материалы.
Критерии выбора требуемых электродов
На многих производствах выпускаются всевозможные типы расходных материалов для тех или иных работ с металлами, они доступны, находятся в свободной продаже. Однако, выбрать требуемый, наиболее приемлемый тип материала не просто. Необходимо определиться по каким критериям нужно выбирать. Прежде всего, это материал, он должен как можно больше быть идентичным тому, который будет свариваться. Применять к нержавейке электроды по чугуну (и наоборот) можно, но качественным шов не будет. Чем более схожи по составу материалы, тем более прочным формируется шов, проделанная работа будет качественной.
Размеры (толщину) материала подбирают по оборудованию, которое будет применяться при выполнении задач, и от глубины проваривания (залегания шва). Чем сильнее нужно проваривать, тем большим должен быть диаметр стержня для сварки. В принципе, для профессиональных аппаратов на предприятиях никаких ограничений нет, что нельзя сказать об устройствах бытовых. На существующих компактных сварочных агрегатах обычно используются электроды диаметром не более 3 мм. Покупать изделия большего диаметра смысла нет.
Еще нужно учитывать сферу применения тех или иных изделий. Кроме плавких для сваривания существуют изделия для резки, для наплавки, которые также подбираются по соответствию материалов.
