Сварочные материалы применяемые при дуговой сварке

Плавящиеся электроды (покрытые)

Электроды для ручной дуговой сварки представляют собой металлический стержень, длиной, как правило, от 250 до 700 мм, изготовленные из сварочной проволоки, на поверхность которого методом окунания или опрессовкой под давлением наносится покрытие (обмазка) определенного состава и толщины. Один из концов электрода длиной 20–30 мм не имеет покрытия для его крепления в электрододержателе.

Сварочные электроды должны обеспечивать:

- устойчивое горение дуги, равномерное плавление металла и стабильный перенос его в сварочную ванну;

- достаточную защиту расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны от воздуха;

- получение металла шва требуемого химического состава и механических свойств;

- хорошее формирование шва, минимальные потери на угар и разбрызгивание;

- возможно высокую производительность процесса сварки;

- хорошую отделимость и легкую удаляемость шлака с поверхности шва;

- достаточную стойкость покрытий против механических повреждений;

- минимальную токсичность газов, выделяющихся при сварке, соблюдение санитарно-гигиенических норм.

Эти требования обеспечивается материалами электродного стержня и покрытия, в состав которых входят стабилизирующие, шлакообразующие, раскисляющие, легирующие и другие вещества.

1 Стабилизирующие вещества предназначены для обеспечения устойчивого горения дуги. 2 Шлакообразующие вещества при расплавлении образуют шлак, который защищает капли электродного металла и сварочную ванну от атмосферных газов.

3 Раскисляющие вещества восстанавливают часть металла, находящегося в расплавленном состоянии в виде окислов.

4 Легирующие вещества дополняют металл шва такими элементами, которые придают ему повышенную прочность, износоустойчивость, коррозионную стойкость и т. д.

5 Газоообразующие вещества при нагревании разлагаются и образуют гаэы, которые оттесняют атмосферные газы от плавильной зоны и обеспечивают дополнительную защиту расплавленного металла.

6 Связующие и цементирующие добавки связывают порошковые материалы покрытия в однородную, вязкую массу и цементируют покрытие на электродном стержне, чтобы после сушки покрытие не осыпалось.

Некоторые материалы покрытия выполняют несколько функций. Например, мрамор является газообразующим, шлакообразующим и стабилизирующим минералом.

Классификация электродов.

Электроды классифицируются по следующим признакам:

- по материалу, из которого они изготовлены;

- по назначению для сварки определенных сталей;

- по толщине покрытия, нанесенного на стержень;

- по видам покрытия;

- по допустимым пространственным положениям сварки или плавки;

- по роду и полярности применяемого при сварке или наплавке тока.

Виды электродов:

- плавящиеся металлические электроды – покрытые и комбинированные электроды, сварочные пластины и ленты сплошного сечения;

- неплавящиеся металлические электроды – электродные стержни из вольфрама, электроды для контактной сварки;

- неметаллические (неплавящиеся) – угольные и графитовые электроды.

Электроды подразделяются на группы в зависимости от свариваемых материалов:

- углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей-У (условное обозначение);

-легированных конструкционных сталей-Л;

- легированных теплоустойчивых сталей-Т;

- высоколегированных сталей с особыми свойствами-В;

- для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами -Н.

Виды электродов 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.

По видам покрытия электроды подразделяются:

- Кислое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «А»).

Область применения электродов с кислым покрытием – сварка неответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.

- Основное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Б»).

Область применения электродов с основным покрытием:

сварка ответственных конструкций из углеродистых сталей, работающих при знакопеременных нагрузках или отрицательных температурах до -70°C;

сварка конструкционных, жаропрочных, коррозионно-стойких, окалиностойких, а также других специальных сталей и сплавов;

сварка легированных сталей.

- Рутиловое покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Р.

Область применения сварочных электродов с рутиловым покрытием:

сварка и наплавка ответственных конструкций из низкоуглеродистых и некоторых типов низколегированных сталей, за исключением конструкций, работающих при высоких температурах;

- Целлюлозное покрытие (обозначается по ГОСТ 9466-75 буквой «Ц»).

Область применения электродов с целлюлозным покрытием – сварка первого (труднодоступного) слоя неповоротных стыков трубопроводов.

- Также используются и смешанные покрытия:

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.

Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из обозначения марки электрода, его типа, диаметра стержня, типа покрытия и номера ГОСТа. Например обозначение электрода Э46А - УОНИИ-13/45-3.0-УД2 Е432(5)-Б10 ГОСТ 9467-75.

По ГОСТ 9467-75 это расшифровывается:

Э45А-тип электрода по ГОСТ 9467-75 (Э-электрод для дуговой сварки;

46-минимальный гарантируемый редел прочности повышенных пластических свойств металла шва);

УОНИИ-13/45 -марка электрода, 3.0-диаметр;

У-электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей;

Д2-с толстым покрытием второй группы;

432(5)-установленная по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металл шва;

43-временное сопротивление разрыву - не менее 460 МПа;

2-относительное удлинение не менее 22%;

5-имеет ударную вязкость не менее 34.3 Дж/см2 при температуре минус 40°С;

Б-основное покрытие; 1- для сварки во всех пространственных положениях;

О-на постоянном токе обратной полярности.

Электроды для сварки конструкционных и низколегированных сталей.

Для сталей обычной прочности предназначены электроды Э38, Э42, Э46,

Электроды для наплавки поверхностных слоев. Установлено 44 типа покрытых металлических электродов для этой цели.