Електроди для дугового зварювання. електродугове зварювання

З моменту винаходу прийнятного способу зварювання металів пройшло трохи більше ста років і сьогодні найменувань пристосувань і матеріалів для варіння налічують дуже і дуже багато.

У цій статті ми розглянемо такий клас витратних матеріалів, як не плавляться електроди, їх види, призначення та основні характеристики.

Види неплавких електродів

В зварювальних робітах використовують три основних типи електродів:

  • Вугільні.
  • Графітові.
  • Вольфрамові.

Всі вони відносяться до класу неплавких, однак призначення їх різне.

Вугільні типи витратних матеріалів застосовують в основному в, а також усунення різних дефектів на поверхні виробів. Зварювальні роботи з використанням вугільних стрижнів проводять на токах силою максимум 580 Ампер. Існує три основні різновиди електродів:

  • Круглі марки для повітряно-дугового різання (ВДК).
  • Плоскі види для (ВДП).
  • Круглі типи для зварювання (СК).

Повітряно-дугове різання - це спосіб різу металу електричною дугою, коли розплавлений метал видаляється за допомогою струменя стиснутого повітря.

У зварюванні вугільні електроди використовують при з'єднаннях тонкостінних конструкцій зі сталі і кольорових металів, а також заварки шлюбів на поверхні литих деталей.

Зварювання вугільними стрижнями можна проводити як без присадки, так і з присадним матеріалом, покладеним по лінії варіння або подається в зварювальну ванну.

Електроди графітового типу використовують для зварювання кольорових металів і їх сплавів (алюмінію і міді). Такий тип витратних матеріалів доступніший, на відміну від вугільних аналогів.

Найбільш часто використовують графітові стрижні при зварюванні мідних проводів.

Такі стрижні мають масу переваг: вони краще переносять температурний вплив і мають менший знос, а також краще обробляються (ріжуться).

Це найбільш широко застосовуються типи у виробництві і домашніх майстерень. З їх допомогою можна зварювати різні метали, в тому числі і з використанням захисту з газу. Вольфрамові електроди для аргоно дугового зварювання  бувають різного складу  і, в залежності від цього, їх ділять на такі групи:

  • Лантановані.
  • Ітрировані.
  • Торійованого.
  • Звичайні.

Виготовляються вони у вигляді прутка діаметром від 1 міліметра до 4 мм. Вольфрамовий електрод дуже тугоплавкий і має температуру плавлення набагато вище, ніж температура самої електричної дуги, що дозволяє використовувати його для зварювання різних типів металу (стали, але частіше алюмінію, міді, нержавійки та інших).

Стрижні з додаванням торію (торійованого) радіоактивні і, хоча величина випромінювання невелика, великі промислові підприємства їх уже не використовують.

Використання вольфрамових електродів

Сьогодні мало хто використовує в домашніх умовах графітові і вугільні стрижні для зварювання та різання, це просто недоцільно. А ось вольфрамові прутки дуже часто використовують в побутовому господарстві при зварюванні алюмінію та інших кольорових металів та нержавіючої сталі. Саме такими расходниками відбувається з'єднання

Режими зварювання неплавким електродом в захисних газах  визначаються багатьма факторами: видом металу, його товщиною, захисною атмосферою та іншими.

У таблиці зібрані основні види вольфрамових стрижнів, їх використання та відповідний режим.

Це західна класифікація вольфрамових стрижнів. Вітчизняні виробники випускають не плавляться електроди під позначенням ЕВЛ і Еві (лантановую і ітрієві стрижні). Також виробляються прутки з чистого вольфраму ЕВЧ.

Торці також відзначають кольором залежно від призначення розхідники. Сила струму і режим залежить від металу і характеристик заготовки. Так, наприклад, алюміній варитися обов'язково на змінному струмі, а стали - в тому або іншому режимах. Нержавійку зварюють на постійному струмі, Як і мідні вироби.

Важливо також при використанні неплавких електродів встановити полярність. Пряма полярність - кабель пальника ставлять на мінус, а масу на плюс, зворотна - тримач на плюсі, а маса на мінусі.

Режим полярності визначає форму проваренного металу. При прямій полярності і постійному струмі проварена глибокий і вузький, при постійному зі зворотним - широкий поверхневий проварена, а зі змінним - овальний.

Якщо використовують стрижні з маркуванням ЕВЧ (чисті), то зварювання можна проводити тільки на змінному струмі, всі інші (Еві, ЕВЛ, ЕОТ) на тому чи іншому режимі з необхідною полярністю.

У процесі зварювальних робіт вольфрам затупляется і його потрібно заточити. Кут вістря витримують в 30 градусів при довжині 2-3-х діаметрів електрода. Сам кінчик притупляють на 0,5 міліметра.

Незважаючи на назву, такі електроди все одно мають свою ступінь витрати, хоч і незначну. Наприклад, при безперебійній роботі протягом 5 годин вольфрамовий стрижень втрачає близько 10 мм своєї довжини. Щоб скоротити цей показник, зварювання потрібно починати з подачі газу, а потім підпалювання дуги. Також не можна стукати кінчиком плавиться стрижня безпосередньо по заготівлях. Дугу запалюють на графіті і переносять на місце зварювання.

А що Ви можете додати до матеріалу цієї статті? Які типи неплавких електродів частіше доводиться використовувати в домашніх умовах? Поділіться своїм досвідом з підбору такого типу розхідники і його використання в блоці коментарів до цієї статті.

  плавляться електроди


До  атегорія:

Електроди для дугового зварювання

плавляться електроди

Плавиться або зовсім не плавиться в процесі дугового зварювання, або, якщо і плавиться, то незначно, і його матеріал не приймає істотної участі в освіті наплавленого металу і зварного шва.

Сварка ненлавящімся вугільним електродом є найстарішим способом дугового зварювання, першим винаходом Н. Н. Бенардоса. Відомо кілька видів неплавких електродів, придатних для використання в дугового зварювання. Вугільні електроди являють собою стрижні з електротехнічного вугілля, виготовленого пресуванням порошкоподібної суміші з коксу і сажі, замішаних на кам'яновугільної смоли. Після пресування стрижні довго обпалюють в спеціальних печах без доступу повітря. Вони матово-чорного кольору, тверді.

Тривалим випалюванням при дуже високих температурах вугілля може бути перетворений в кристалічну різновид - графіт. Електроди з графіту значно краще вугільних, у графіту вище електро- і теплопровідність, і він окислюється на повітрі повільніше, ніж вугілля, тому у всіх випадках графітні електроди, вироблені нашою промисловістю, слід надавати перевагу вугільним. Графіт темно-сірого кольору з металевим відблиском, м'який, залишає сліди на папері, як м'який олівець.

Вугілля або графіт - це єдиний справжній плавиться. Вугілля може бути розплавлений тільки при дуже високому тиску; під атмосферним тиском при нагріванні До температури 4800 ° С вугілля не плавиться, і випаровуючись, переходить з твердого стану безпосередньо в газоподібний. Проводилися багаторазові досліди створення неплавких електродів з тугоплавких сполук, наприклад карбідів; поки такі досліди не дали істотних результатів. Широко застосовуються електроди з вольфраму, самого тугоплавкого металу; темпе-ратура його плавлення 3370 ° С, кипіння - близько 6000 ° С.

Плавиться може бути створений з такого легкоплавкого металу, як мідь (температура плавлення 1080 ° С). В даному випадку використовується висока теплопровідність міді. Мідний стрижень діаметром 15-20 мм з кінцем, заточеним на конус, може служити не плавиться катодом дуги на токах до 15-20 а. Незначне місцеве оплавлення електрода далі не поширюється; охолоджуваний проточною водою він стійок на токах до 50-60 а. Абсолютно виняткову стійкість в дузі, що горить на повітрі, має водоохолоджуваний мідний електрод, Забезпечений на робочому кінці вставкою з металу цирконію; тут можливі струми до 300-600 а, дають абсолютно незначний знос електрода. Цирконій не є особливо тугоплавким металом (температура плавлення 1930 ° С, кипіння 2900 ° С); можливо, що його виняткова стійкість в якості водоохолоджуваного катода дуги пояснюється утворенням поверхневої плівки окислів і нітридів цирконію, що захищає електрод від впливу повітря і досить електропровідною для проходження струму дуги.

Плавиться застосовується для зварювання в основному металів малої товщини, менше 1 мм, на повітрі без особливого захисту і в різних захисних газах, а також для різання металів, пайки, термообробки. Плавиться широко використовується в плазмотронах і пальниках для отримання плазми для зварювання та інших цілей.

Мал. 1. Сварка вугільної дугою

Неплавкі електродні стрижні виготовляються дз чистого вольфраму, з вольфраму з присадками оксидів торію, лантану або ітрію, електротехнічного вугілля і пресованого графіту.

Вольфрам - тугоплавкий метал (температура плавлення 3410 ° С), має досить високу електропровідність і теплопровідність. при зварюванні вольфрамовим електродом  на постійному струмі застосовується пряма полярність.

Для електродів застосовують стрижні наступних марок: ЕВЧ - електродний вольфрам чистий; ЕВЛ -10 і ЕВД -20 - електродний вольфрам з присадкою 1-2% окису лантану; ЕОТ -15 - електродний вольфрам з окісио торію; Еві -30 - електродний вольфрам з 1,5-2% окису ітрію. Присадки до вольфраму знижують потенціал іонізації і сприяють сталому гір нию дуги, а також дозволяють збільшувати щільність струму на електроді. Для уникнення окислення вольфрамового електрода зварювання виробляється в інертному газі. Діаметр вольфрамових електродів становить 2-10 мм в залежності від сили зварювального струму.


  Металеві електроди, призначені для дугового зварювання, наплавлення і різання металів, як правило, мають спеціальні покриття (обмазки). Призначення покриттів - підвищення стійкості або стабілізації зварювальної дуги  і поліпшення якості наплавленого металу. Стійкість дугового розряду підвищують різні сполуки лужних і лужно-земельних металів, як-то: калієва селітра, поташ, хромокисле калій, кальцинована сода, вуглекислий барій або кальцій (крейда) та ін.

Механічні властивості зварних швів, отриманих при зварюванні електродами з тонкими стабілізуючими покриттями (електроди з крейдяним покриттям або марки К3) досить низькі. Пояснюється це тим, що незначні кількості стабілізуючих речовин, що знаходяться на електродах зазначеного типу, не захищають розплавлений метал електродного стрижня від окислення і азотування, тому ці електроди мають досить обмежене застосування.

Для підвищення механічних властивостей наплавленого металу на електродні стрижні наносять так звані товсті, або якісні, покриття. Характерною особливістю толстопокритие електродів є наявність на їх поверхні шару завтовшки від 0,5 до 2 мм на сторону, що становить від 20 до 40% ваги металу електрода.

Складові товстих електродних покриттів зазвичай ділять на наступні групи: 1) шлакообразующие; 2) газообразующие; 3) раскислители; 4) легирующие, 5) клеять або сполучні. Шлакоутворювальні і клейкі речовини, а також раскислители входять майже в усі якісні, або товсті, покриття.

Шлакоутворювальні складові служать для захисту розплавленого металу від впливу кисню та азоту повітря, утворюючи шлакові оболонки навколо крапель електродного металу, що проходять через дугу, а також шлаковий покрив на поверхні наплавленого металу шва. Жужільний покрив служить також для уповільнення швидкості охолодження, що сприяє виділенню з шва неметалевих включень і покращує умови кристалізації металу зварного шва.

Шлакоутворювальні частина покриття складається в основному з оксидів металів і неметалів, які зазвичай вводяться в покриття у вигляді титанового концентрату (ільменіту), марганцевої руди (пірролюзіта), польового шпату, мармуру, крейди, каоліну, кварцового піску, доломіту і інших компонентів. До складу шлакоутворюючої частини покриття входять також речовини, що підвищують стійкість горіння зварювальної дуги.

Газоутворюючі складові утворюють при згоранні (плавленні) покриття газову захисну атмосферу, що складається з окису вуглецю і деяких вуглеводнів, що охороняє розплавлений метал від кисню та азоту повітря. Газоутворюючі складові вводяться в покриття у вигляді органічних сполук: деревної муки, бавовняної пряжі, крохмалю, харчової борошна, декстрину, оксіцеллюлози і т. Д.

Розкислювачами служать елементи, що володіють більшою спорідненістю до кисню, ніж залізо. До них відносяться: марганець, кремній, титан, алюміній і ін. Ці елементи, перебуваючи в розплавленому металі зварного шва, легше вступають в хімічні сполуки з киснем, завдяки чому вони відбирають кисень від оксидів заліза і, будучи самі нерозчинними в стали або володіючи обмеженою розчинність, у вигляді окислів спливають на поверхню зварювальної ванни. Більшість раскислителей, як, наприклад, марганець, кремній і титан, в електродні покриття вводяться не в чистому вигляді, А у вигляді сплавів з залізом, т. Е. У вигляді феросплавів. Алюміній застосовується у вигляді металевого порошку або у вигляді ферроалюмінія.

Найбільш дешевим і найчастіше вживаним розкислювачем є феромарганець. Легуючі елементи вводяться в покриття для додання спеціальних властивостей наплавленого металу, т. Е. Для підвищення механічних властивостей, зносостійкості, жаростійкості, опору корозії і т. П. Часто застосовуються такі легуючі елементи: марганець, молібден, хром, нікель, вольфрам, титан і ін.

Клейкі речовини (сполучні) застосовуються для скріплення складових покриття між собою і зі стрижнем електрода. Як клеять речовин так само, як і при виготовленні тонкопокритие електродів, застосовують рідке скло, декстрин, желатин і ін. Найбільше застосування має рідке скло.

Для виготовлення сталевих електродів служить спеціальна зварювальний дріт, Яка згідно ГОСТ випускається діаметром 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 мм п'ятдесяти шести марок, що відрізняються одна від одної хімічним складом. Перші п'ять марок дроту виготовляються з вуглецевої сталі, Такі двадцять три марки - з легованої і інші двадцять вісім - з високолегованої.

Дріт перших п'яти марок має саме широке застосування  при виготовленні електродів для ручної і у вигляді дроту для автоматичного зварювання низько- і середньовуглецевих і низьколегованих сталей. Решта марки дроту, метал яких є різні леговані стали, застосовують для спеціальних легованих і високолегованих марок сталей.

Згідно ГОСТ, який поширюється тільки на електроди для дугового зварювання і наплавлення сталей, сталеві електроди за своїм призначенням поділяються на три види: а) електроди для зварювання конструкційних сталей; 5) електроди для зварювання легованих сталей з особливими властивостями; в) електроди для наплавлення поверхневих слсев з особливими властивостями. Для зварювання конструкційних сталей застосовують 13 типів електродів: Е34; Е38; Е42; Е42А; Е50; Е50А; Е55; Е55А; Е60; Е60А; Е70; Е85 і Е100 (цифри 34, 38 і т. Д. Відповідають гарантовану величину межі міцності, індекс А позначає підвищені пластичні властивості металу шва).

Електроди Е34; Е38; Е42; Е42А призначені для зварювання конструкційних низьковуглецевих і низьколегованих сталей; Е50; Е50А; Е55; Е55А; Е60; Е60А - конструкційних середньовуглецевих і низьколегованих сталей, а Е70; Е85 і Е100 - конструкційних сталей підвищеної міцності.

Для зварювання легованих сталей застосовуються електроди 15 типів: ЕП50, ЕП55, ЕП60, ЕП70 - для зварювання перлитових жароміцних сталей; ЕА1, ЕА1Б, ЕА1Г, ЕА1М, ЕА2, ЕА3, ЕА4 - для аустенітних жароміцних і жаростійких нержавіючих сталей (ЕА1Г, ЕА2 і ЕА3 застосовуються також для зварювання конструкційних спеціальних сталей) і електроди ЕФ13; ЕФ17, ЕФ25 і ЕФ30 - для зварювання високохромистих феритних і ферито-мартенситних жаростійких і нержавіючих сталей.

Для наплавлення поверхневих шарів з особливими властивостями застосовують електроди 11 типів, в тому числі електроди з індексом HP - наплавочні ріжучі (ЕНР62) для наплавлення ріжучого інструменту; електроди з індексом НГ - наплавочні гарячі (ЕНГ35; ЕНГ40; ЕНГ50) для наплавлення зносостійких поверхонь, що працюють при підвищених температурах, Електроди з індексом НХ - наплавочні холодні (ЕНХ20; ЕНХ25; ЕНХ30; ЕНХ45; ЕНХ50) для наплавлення зносостійких поверхонь, що працюють при звичайних температурах; електроди з індексом НЕ - наплавочні ерозіостойкіе (ЕНЕ35; ЕНЕ45) для наплавлення ерозіостойкіх поверхонь, що працюють при високих температурах в агресивних середовищах.

Двозначні числа в позначенні електродів відповідають гарантованої твердості по Роквеллу (HRC) наплавленого металу без термічної обробки. Найбільш застосовні електроди марок ОММ-5, ЦМ-7 і МЕ3-04, покриття яких містять феромарганець, кислородосодержащие руди (марганцеву, залізну, титанову) і органічні складові, а також УОНИ-13/45; УП-1/45 та інші, основою покриттів яких є мармур і плавиковий шпат, а в якості розкислювачів служать: ферротитан, феросиліцій і феромарганець.

У 1954 р Дніпропетровським досвідченим електродним заводом по типу електродів УОНИ-13 розроблена нова марка електродів СМ-11, що добре зарекомендувала себе високими технологічними властивостями. У 1956-1957 рр. для зварювання трубопроводів ВНІІСТ розробив електроди марки ВСР-50 з покриттям основного типу, що містить значну кількість рутилу. Двоокис титану, становить понад 90% складу рутилу, повідомляє електродів ряд цінних властивостей, як-то: сприяє більш стабільному горінню дуги, утворює легко відокремлюються шлаки, добре формують шов у всіх просторових положеннях і т. П. Покриття електродів ВСР-50 менш тугоплавкі , ніж у електродів УОНИ-13, що знижує схильність до утворення односторонніх козирків і покращує якість зварних швів паї стельового зварювання.

У ЦНИИТМАШ для зварювання маловуглецевих сталей в 1953 р розроблені рутилові електроди марки ЦМ-Е. Єдиною маркою електродів з газозахисних покриттям, які мають промислове застосування, є електроди марки ОМА-2, що використовуються для зварювання сталей малої товщини. Для зварювання низьковуглецевих і низьколегованих сталей ВНІІСТ розробив електроди марок ВСП-16 і ВСП-16М з пластмасовим покриттям, в якому органічна смола грає роль газообразующего і сполучного компонента. Покриття цих електродів володіє малою чутливістю до зволоження і має високу механічну міцність.

Для зварювання среднеуглеродкстих і низьколегованих сталей широко застосовують електроди Уралмашзавода марки К-51, К-52, Челябінського тракторного заводу марки У-55, Дніпропетровського електродного заводу марки ДСК-50, типу УОНИ-13/55 та ін. Висока якість наплавленого металу, в особливості ударної в'язкості, яка доходить до 37,5 кгм / смг, забезпечують електроди Шанхай-57-1, розроблені в 1957 р Шанхайським електродним заводом. Покриття цих електродів побудовано на основі системи мармур-плавиковий шпат.

Для зварювання високовуглецевих і легованих сталей підвищеної міцності використовують електроди марок К-70; К-80; ЦЛ-18; У-340-85; ВІ-10-6; НДІ-3 і ін., Що містять в покритті також мармур і плавиковий шпат. Деякі марки цих електродів (НДІ-3) дозволяють отримувати після відповідної термообробки високу межу міцності зварних швів, що досягає до 150 кг / мм2.

Для зварювання легованих перлитових жароміцних сталей ЦНИИТМАШ створено значну кількість марок електродів, призначених для виготовлення зварних конструкцій, Що працюють в умовах високих температур (до 600 °). До цієї групи належать електроди: ЦУ-2М; ЦЛ-14; ЦУ-2М-Х; ЦЛ-12; ЦЛ-13; ЦЛ-17 і ін.

Для зварювання високолегованих хромонікелевих аустенітних жароміцних, окаліностойкость і нержавіючих сталей широко застосовуються електроди марок ЦЛ-2-Б2; ЦЛ-2М; ЦЛ-2АЛ; КБ3-М; НИАТ-1; Енту-3; ЦЛ-24; ЦЛ-9; ЦЛ-11; ЦТ-7; ЦТ-13; ЦТ-14; ЦТ-15; КТИ-5; КТИ-6; КТИ-7; НИАТ-5; АЖ-13-15; АЖ-13-18 та ін., Розроблені ЦНИИТМАШ (електроди марок ЦЛ і ЦТ), київським заводом «Більшовик» (ЦЛ-2-Б2 і КБ3-М); МВТУ ім. Баумана (електроди енту-3), Центральним науково-дослідним котлотурбінних інститутом ім. Ползунова (електроди марок КТИ) і іншими організаціями.

Більшість зазначених марок електродів, особливо розроблених за останні роки, забезпечує в зварних швах  деяка кількість фериту, протидіє утворенню гарячих або так званих кристалізаційних тріщин. Однак створені електроди марок НІ-5, АЖ-13-15 і АЖ-13-18, що дають повністю аустенітний наплавлений метал і забезпечують в той же час надзвичайно високу стійкість проти утворення гарячих тріщин. Достатня опірність наплавленого металу утворення гарячих тріщин при зварюванні, наприклад електродами АЖ-13-15 і АЖ-13-8, досягається за рахунок виключення бору і легування невеликими кількостями вуглецю (0,14-0,18%) і ніобію (1,4 -1,8%) при підвищеній чистоті металу дроту і компонентів покриття (по шкідливих домішок).

Для наплавлення ріжучого інструменту (різці, черв'ячні і дискові фрези, ножі та ін.) Застосовують електроди марок ЦІ-1М; ЦІ-1У; ЦІ-1Л; І-1; І 2; ЦН-5; Т-216; Т-293 і ін., Що забезпечують твердість наплавленого металу після відповідної термообробки в межах HRC 57-65. Твердість зазначеної величини досягається за рахунок легування металу наплавлень через покриття або електродні стрижні вольфрамом, хромом, вуглецем і ванадієм.

Для наплавлення штампів та іншого ковальсько-пресового устаткування, що вимагає твердості наплавленого металу в межах HRC 40-60, широко застосовують електроди марок Т-540; Ш-7; Ш-16; ЦН-4; НЖ-2; ЦІ-1М; ЦС-1 і ін. Легування наплавленого металу при наплавленні цими електродами здійснюється головним чином хромом, вуглецем і марганцем.

Наплавлення деталей, виготовлених з високомарганцовістой стали Гадфільда ​​виробляють електродами марок ОМГ і ОМГ-Н, розробленими Досвідченим електродним заводом МПС; 12АН / ЛІІВТ, розробленими Ленінградським інститутом інженерів водного транспорту; МВТУ-1, розробленими Московським вищим технічним училищем ім. Баумана та ін. Особливо хороші результати виходять при наплавленні електродами марок ОМГ-Н, що забезпечують отримання в наплавленого металу хромонікельмарганцовістого аустеніту. Присадка в наплавлений метал нікелю і хрому проводиться як через електродні стрижні, так і через електродне покриття.

Для наплавлення зносостійких поверхонь типу залізничних рейкових кінців і хрестовин, бандажів, деталей сільськогосподарських машин, автотракторних деталей і інших, які потребують наплавленого металу середньої твердості, що знаходиться в межах НВ 250-400, широко застосовують електроди марок О3Н-250; О3Н-300; О3Н-350; О3Н-400 Дослідного електродного заводу МПС; К-2-55 Київського політехнічного інституту та ін. Необхідна твердість і певні механічні властивості наплавленого металу досягаються за рахунок його легування марганцем або марганцем і хромом.

Швидкозношувані деталі дробильно-розмельного устаткування, землерийних і будівельно-дорожніх машин, устаткування електростанцій та інші, що вимагають при наплавленні металу високої твердості порядку HRC 58-64, наплавляються електродами інженера Конторова марок Т-590 і Т-620; електродами Ленінградського інституту інженерів водного транспорту марки 13КН / ЛІІВТ, а також електродами марок БХ-2; ХР-1У і ін. Висока твердість наплавлень в цьому випадку забезпечується присадкою в наплавлений метал хрому, вуглецю і бору.

Для наплавлення ущільнювальних поверхонь пароводяної арматури, що працює при високих параметрах пари ЦНИИТМАШ розроблені електроди марок ЦН-1; ЦН-2 і ЦН-3. Найкращі результати при наплавленні зазначених деталей дають електроди марки ЦН-2, стрижень яких є кобальтовий сплав типу ВЗК-ЦЕ.

Найбільше застосування для гарячої і напівгарячої зварювання чавуну отримали чавунні електроди марки ОМЧ-1. для холодної зварювання  чавуну використовуються сталеві електроди з покриттям типу УОНИ-13, медностальние різних марок, особливо марки О3Ч-1, в покритті яких міститься залізний порошок, залізо-нікелеві електроди марки ЦЧ-3А, сталеві ЦЧ-4 і ін.

Кращими електродами для холодної зварювання чавуну є желе-зонікелевие електроди з фтористо-карбонатних покриттям марки ЦЧ-3А, розроблені ЦНИИТМАШ і аустенитно-мідні електроди марки АН-1, розроблені інститутом електрозварювання ім. акад. Є. О. Патона. Електроди марки АН-1 мають хромонікелевий стрижень в мідній оболонці, на якій знаходиться покриття типу УОНІ-13.

Для зварювання міді і міднонікілєвих сплавів служать електроди марок 3Т; КОМ-1; ММ3-1 і ММ3-2. До складу покриттів зазначених марок електродів входять різні раскислители (феромарганець, феросиліцій, алюміній, вуглець і ін.) І шлакообразующие компоненти.

Сварка бронз проводиться електродами, що мають покриття марок ММ3-2; БР-1 / ЛІІВТ; Бр-2 / ЛІІВТ і ін. В якості матеріалу для електродів використовують бронзові прутки, на які наносять покриття, що містять мармур, плавиковий шпат і різні раскислители (феросиліцій, ферротитан і ін.). Покриття інших марок електродів складаються з кріоліту, хлористого калію, хлористого натрію і деревного вугілля.

Електроди для зварювання латуні мають електродні стрижні приблизно того ж складу, що й основний метал. До складу покриття даного типу електродів так само, як і в покриття електродів, призначених для зварювання міді або зварювання бронзи, входять різні шлакообразующие компоненти і раскислители.

Дугова зварка алюмінію металевими електродами (ВАМИ; АФ1; МАТИ і ін.) Дає хороші результати тільки із застосуванням хлористих і фтористих з'єднань літію, калію або натрію. Тому основою покриття всіх марок електродів, що застосовуються для зварювання алюмінію є кріоліт, добре розчиняє тугоплавкі окисли алюмінію.

Зварювання нікелю, ніхрому і нікельмолібденових сплаву виконують електродами, розробленими НДІХІММАШ. Для дугового, повітряно-дугового і киснево-дугового різання сталей і чавуну застосовують сталеві стрижневі електроди, більшість покриттів яких містить марганцеву руду. При високій температурі дуги марганцовая руда розкладається і з неї виділяється вільний кисень, який значно покращує процес дугового різання.

В покриття інших марок електродів, наприклад марки АНР, додатково вводять декстрин. При згорянні декстрину в зварювальної дузі зростає газове дуття, яке ще більше підсилює процес дугового різання металу.

Для підводного зварювання електроди можуть мати такий же склад покриття, як і електроди, застосовувані для зварювання в звичайних умовах (електроди марки УОНІ-13 / 45П; ЦН-П та ін.). До складу покриттів деяких інших марок електродів додатково вводяться сильно діючі стабілізуючі речовини, такі, як червона кров'яна сіль (електроди 27-09; ЛПС-3; ЛПС-4), двоокис титану і підвищена кількість рідкого скла (електроди ЛПС-5) і т . п.

Для збереження електродного покриття в воді від руйнування електроди після прокалкі покриваються водонепроникним шаром. Кращим водонепроникним покриттям, що володіє достатньою міцністю при зберіганні і транспортуванні, а також стійкістю в морській і річковій воді, є кузбасслак. Покриття кузбасслаком проводиться методом занурення електродів з наступним сушінням на повітрі.

Для підводного кисневої дугового різання металу використовуються трубчасті сталеві електроди, що мають зовнішній діаметр 7-8 мм і діаметр отвору трубки 2-3 мм. На трубчасті електроди наносяться покриття, основним призначенням яких є створення стійкого горіння дуги і збереження водонепроникності. Кращим покриттям для цієї мети служить крафт-папір, наклеєна на електродні стрижні за допомогою рідкого скла. Останнє виконує роль не тільки клеїть речовини, воно одночасно створює хорошу стійкість дугового розряду. Для електрокіслородной різання металу в морській і річковій воді на різних глибинах добре зарекомендували себе також електроди марки ПРТ.

електродугове зварювання  - високопродуктивний метод металообробки, що дозволяє ефективно працювати з металами підвищеної товщини. Ми здійснюємо зварювання як плавким, так і тугоплавким електродом.

Електродугове зварювання металів в середовищі газів тугоплавким електродом (GTAW або TIG-процес) характеризується дугою, що виникає між вольфрамовим стрижнем (вольфрам, легованих торием) і робочою поверхнею, з подальшим розплавленням металу і формуванням зварного шва. Інертний газ  (Суміш газів) підбирається з урахуванням властивостей базової поверхні, виконує захисну функцію, Витісняючи повітря із зони зварювальних робіт, і покращує якість з'єднання.

Особливості, сфера застосування зварки тугоплавким електродом

  Електродугове зварювання металів підвищеної товщини тугоплавким електродом виконують із застосуванням присадочного матеріалу: неізольованого прута, дроту в бухті (для автоматичного циклу). Обробка кольорових металів і легованих сталей незначної товщини (0,5-4 мм) можлива без введення присадочного прута (дроту). Зварювання вольфрамовим електродом в екрануючому середовищі аргону - основний вид обробки титану, алюмінію, нержавіючої сталі; заготовок у вигляді трубного прокату. Для поліпшення характеристик зварного шва використовують захисну суміш  аргону з киснем (3-5%).

технологія

  Ручна подача пальника з вольфрамовим електродом і присадочного прута в робочу зону. Автоматична подача електрода і присадочного дроту до місця формування зварного з'єднання.

Переваги зварки тугоплавким електродом

  1. Вузька зона плавлення. Концентрований джерело нагріву.
  2. Стабільна електродуги. Надійна ізоляція робочої зони захисним інертним газом.
  3. Мало пористий шов високої якості. Спокійна зварювальний ванна без бризок, контроль глибини плавлення металу на всіх стадіях зварювального циклу.
  4. Економічність. Слабкий знос електрода, відсутність етапу фінішної обробки швів.
  5. З'єднання різнорідних металів без порушення їх внутрішньої структури.
  6. Безшумність.

  Електродугове зварювання плавким електродом (GMAW, MIG) характеризується дугою, сформованої між робочою площиною з металу і дротовим електродом (автоматична подача) в середовищі екранують газів. Переваги електрозварювання легко плавиться:
  • висока швидкість і продуктивність процесу,
  • міцність зварного шва,
  • можливість зварювання в один прохід металів товщиною до 250 мм,
  • зварювання у вузький зазор ( «у човник»),
  • етап підготовки крайок, що зварюються відсутня.

Особливості

Безперервне розплавлення дротяного електрода перешкоджає утворенню оксидів і принципово покращує якість шва при зварюванні металів електродуговим способом. Принцип освіти електродуги дозволяє регулювати її довжину і впливати на інтенсивність процесу зварювання. Як екранує суміші застосовуються: аргон з киснем (2%), аргон з вуглекислим газом (3%). Швидкість зварки плавким електродом можливо збільшити введенням в захисну газове середовище водню і гелію. Принципові відмінності зварки легко плавиться від інших видів зварювальних робіт:
  • електроструму підвищеної щільності (близько 90-200 А / мм2),
  • висока температура зварювальної дуги,
  • яскраво виражена плавкість дротяного електрода (близько 8 мм / хв.),
  • автоматизована подача дроту-електроду (напівавтоматичний або автоматичний цикл),
  • використання захисних газів в зоні зварювання,
  • процеси окислення в зварювальної ванні незначні.


Нормативна документація

  ГОСТ 14771-76. Сварка електродугова в захисних газах. ГОСТ 5264-80. Ручна дугова зварка. Конструктивні елементи, типи зварних з'єднань. ОСТ 26-291-79. Електродугове зварювання. Електроди. ГОСТ 11534-75. Електродугове зварювання (ручна). Конструкція з'єднань. ГОСТ 11533075. Електродугова зварювання (автоматична, напівавтоматична). Конструкція з'єднань. ГОСТ 9467-75, ГОСТ 9466-75. Електроди, присадочні матеріали для зварки. ГОСТ 14806-80. Електродугове зварювання алюмінію.