Сварочные электроды: требования к качеству, строение, виды сварочной проволоки, рекомендации по выполнению сварочных работ

Сварочные электроды: требования к качеству, строение, виды сварочной проволоки, рекомендации по выполнению сварочных работ

Изобретение сварочного электрода было запатентовано ещё в прошлом столетии, однако до сих пор ни одна сварка не обходится без соединительного элемента.

Стержни, проводящие ток на место стыковки двух деталей, имеют небольшую классификацию марок и узкую специализацию.

Рассмотрим основные требования к их выбору, поскольку от этой информации напрямую зависит качество работы.

Посмотрите видео как выбрать электроды

Основные требования

Среди основных требований к качеству сварочных электродов выделяются следующие:

• Формирование шва должно быть качественным с постоянной подачей дуги горения.

• Плавка стержня и рабочего покрытия должна осуществляться равномерно.

• Состав металла на рабочей поверхности должен обладать свойствами плавления.

• В процессе сварки шлаковое покрытие стержня свободно отходит. Если угольки крепко держатся на основе, качество электродов низкое.

• При выполнении работ следует воспользоваться защитной экипировкой.

• Продукты сгорания качественных электродов не содержат токсичных веществ.

• Условия хранения продукции должны быть приемлемыми для сохранения физических и химических свойств.

Строение электродов

В зависимости от химического состава сплава стержня на него могут наносить специальное покрытие или использовать непокрытым. В качестве вспомогательного покрывающего слоя применяется смесь на разных основах:

Тип выбранного покрытия сможет повлиять на сварочные работы:

— положение сварщика по отношению к рабочей поверхности;

— тип подаваемого тока;

— появление трещин в сварке;

— содержание водорода в переплавленном металле.

Виды сварочной проволоки

• Электрод на основе алюминия применяется для соединения алюминиевой поверхности с марганцем, магнием.

• Стержень на основе порошковой проволоки используется в судостроении.

• Проволока из нержавеющей стали подходит для соединения однотипных нержавеющих поверхностей.

• Проволока с медным сплавом существенно улучшает вид сварочного шва. Положительно воздействует на качество и прочность соединения.

• Без покрытия проволока в последнее время не используется.

Рекомендации и правила по выполнению сварочных работ

• Для предотвращения образования коррозии на низколегированной стали следует брать омедненную проволоку.

• При соединении углеродистой стали нужно использовать порошковую проволоку. Только она сможет обеспечить надёжный шов, способный выдержать силовые и температурные нагрузки.

• За изделие после обработки браться руками нельзя, можно получить ожёг.

• С влажными конструкциями и под осадками выполнение сварки запрещено.

• Хранить электроды следует в хорошо вентилируемом помещении с низкой влажностью.

• Для соединения стали существует несколько электродных марок, из которых бюджетной считается УОНИ 13 55. На качестве шва цена не сказывается.

• Марка АНО-21 для стали характеризуется лёгкостью повторного розжига дуги. Работа с такими электродами всегда комфортная.

При выборе электрода нужно обратить внимание на соответствие состава сплава и легирующего компонента. Универсального материала не существует, поэтому приобретение электродов лучше доверить специалистам.

Требования к сварочным электродам

Электроды сварочные УОНИ 13/55 являются наиболее востребованными среди других марок электродов. Они предназначаются для дуговой сварки конструкций и ответственных деталей из низколегированных и углеродистых сталей, в особенности эксплуатируемых в условиях сурового климата с низкими температурами. Электроды УОНИ 13/55 отлично себя зарекомендовали при сваривании серьезных конструкций, когда требуется получить свариваемый шов с достаточной пластичностью и ударной вязкостью.

Основным преимуществом электродов этого типа перед аналогами заключается в том, что образуемый с их помощью шов устойчив к образованию трещин при кристаллизации и содержит пониженное количество водорода. Наилучшего результата при работе с электродами УОНИ 13/55 можно добиться при сварке на короткой дуге методом опирания.

Специалисты отмечают такие важнейшие технологические и эксплуатационные особенности УОНИ 13/55:

  • · особое покрытие изделий на основе карбонатов и фтористых соединений, благодаря которым в составе шва практически не содержится газов, неметаллических включений и прочих нежелательных примесей;
  • · базовым материалом для стержня электродов является проволока с низкоуглеродистой стали Св-08 или Св-08А, которая обеспечивает долговечность и высокую вязкость шва;
  • · в процессе нанесения покрытия на основу электрода, ему придается дополнительная прочность, и абсолютно исключаются при этом неровности, задиры, поверхностные трещины, вздутия и поры;
  • · отсутствие в покрытии электродов органических включений позволяет прокаливать электроды при температуре 350-400 градусов, чем обеспечивается их низкая восприимчивость к воздействию влаги.

Эти, а также некоторые другие факторы способствуют образованию химического состава металла шва, аналогичного основному материалу, без склонности к старению и потери свойств в широком диапазоне температур.

При применении электродов сварочных УОНИ 13/55 необходимо следить за чистотой свариваемых деталей, так как наличие на поверхности ржавчины или технических масел, ведет к образованию пор и недолговечности сварного соединения. Удлинение дуги, также отрицательно сказывается на качестве шва.

Таблица 3. Механические свойства металла шва сварочных электродов.

Временное сопротивление sв, МПа

Предел текучести sт, МПа

Относительное удлинение d5, %

Ударная вязкость aн, Дж/см 2

Таблица 4. Химический состав наплавленного металла электродов марки УОНИ13/55, (%)

Таблица 5. Геометрические размеры и сила тока при сварке электродами УОНИ 13/55.

Диаметр сварочных электродов, мм

Среднее количество электродов в 1 кг, шт

Электроды типа Э50А по ГОСТ 9467-75, марки УОНИ-13/55, диаметром 3,0 и 4,0 мм соответственно, для сварки углеродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва,51 4, с основным покрытием Б, для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз 2 на постоянном токе обратной полярности 0.

Рисунок 2. Схема электрода.

Стержень; 2 – участок перехода; 3 – покрытие; 4 – контактный торец без покрытия.

Таблица 6. Геометрические размеры электродов

Номинальный диаметром электрода, определяемый диаметр стержня, d/

Номинальная длинна электрода L (пред. откл. ±3) со стержнем из сварочной проволоки.

Длинна зачищенного от покрытия конца l (пред. откл. ±5)

Низкоуглеродистой или легированной

  • 300
  • 350
  • 300
  • 350
  • 350
  • 450
  • 350
  • (450)
  • 350
  • 450

сварной металлоконструкция сварка

  • 1. Размеры, указанные в скобках, применять не рекомендуется.
  • 2. По соглашению изготовителя и потребителя может быть установлена иная длина электродов.
  • 3. По соглашению изготовителя и потребителя покрытие с конца электрода на длине l допускается не зачищать. При этом оба торца электрода должны быть зачищены как контактные.
  • 4. На отдельных электродах, суммарное число которых не должно превышать 10% общего числа контролируемых электродов, допускается увеличение предельных отклонений длины электрода до ±4 мм.
  • 5. Форма зачистки покрытия со стороны контактного торца электрода должна быть конусной, округлой или переходной между конусной и округлой. При этом угол конусности и радиус кривизны не регламентируются, однако в любом случае контактный торец электрода должен быть свободен от покрытия.
  • 6. На отдельных электродах, суммарное число которых не должно превышать 10% общего числа контролируемых электродов, допускается плоская зачистка покрытия на контактном торце электрода по всему периметру или на отдельных участках при условии отсутствия покрытия на поверхности контактного торца.
  • 7. На контактный торец электрода может быть нанесен слой ионизирующего вещества, облегчающего возбуждение сварочной дуги, состав которого должен соответствовать предусмотренному стандартом или техническими условиями на электроды конкретной марки.

Стержни электродов должны быть из сварочной проволоки, предназначенной для изготовления электродов, по ГОСТ 2246-70.

Покрытие электродов должно быть плотным, прочным, без вздутий, пор, наплывов, трещин, за исключением поверхностных трещин и неровностей, за исключением местных вмятин и задиров.

На поверхности покрытия электродов допускаются поверхностные продольные трещины и местные сетчатые растрескивания, протяженность (максимальный размер) которых не превышает трехкратный номинальный диаметр электрода, если минимальное расстояние между ближайшими концами трещин или (и) краями участков местного сетчатого растрескивания более трехкратной длины более протяженной трещины или участка растрескивания.

На поверхности покрытия электродов допускаются местные вмятины глубиной не более 50% толщины покрытия в количестве не более четырех при суммарной протяженности до 25 мм на одном электроде.

Две местные вмятины, расположенные с двух сторон электрода в одном поперечном сечении, могут быть приняты за одну, если их суммарная глубина не превышает 50% толщины покрытия.

На участке электрода, примыкающем к зачищенному от покрытия контактному торцу электрода, допускается оголенность стержня протяженностью по длине электрода не более половины диаметра стержня, но не более 1,6 мм для электродов с основным покрытием.

На поверхности покрытия допускаются местные задиры протяженностью не более 15 мм при глубине не более 25% номинальной толщины покрытия числом не более двух на одном электроде. Сварочно-технологические свойства электродов при соблюдении режимов и условий сварки, установленных стандартом или техническими условиями на электроды конкретной марки, и при отсутствии магнитного дутья должны удовлетворять следующим требованиям:

Читайте также:  Окна со шпросами (фото): виды, особенности, плюсы и минусы

дуга должна легко возбуждаться и стабильно гореть;

покрытие должно плавиться равномерно, без чрезмерного разбрызгивания, отваливания кусков и образования чехла или козырька, препятствующих нормальному плавлению электрода при сварке во всех пространственных положениях, рекомендованных для электродов данной марки;

образующийся при сварке шлак должен обеспечивать правильное формирование валиков шва и легко удаляться после охлаждения;

в металле шва, а также в металле, наплавленном предназначенными для сварки электродами, не должно быть трещин, надрывов и поверхностных пор;

максимальные размеры и число внутренних пор и шлаковых включений в металле шва не должны превышать норм.

Срок годности электродов при соблюдении установленных стандартом условий транспортирования и хранения не ограничен.

Для проверки соответствия электродов требованиям из разных пачек или коробок отбирают не менее 5 электродов от каждой тонны, входящей в партию, но не менее 10 и не более 50 электродов от партии.

При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы по одному критерию проводят повторную проверку на удвоенном количестве электродов, отобранных от партии. Результаты повторной проверки являются окончательными и распространяются на всю партию.

Транспортная маркировка – по ГОСТ 14192. При этом наносят манипуляционные знаки “Осторожно, хрупкое!” и “Боится сырости”, а на одну из боковых поверхностей каждого ящика наклеивают этикетку.

Каждая партия электродов должна сопровождаться сертификатом, удостоверяющим соответствие электродов требованиям настоящего стандарта и стандартами или технических условий на электроды данной марки. В сертификате указывают:

наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;

условное обозначение электродов;

номер партии и дату изготовления;

массу нетто партии в килограммах;

марку проволоки электродных стержней с указанием обозначения стандарта или технических условий;

фактический химический состав наплавленного металла;

фактические значения показателей механических и специальных свойств металла шва, наплавленного металла или сварного соединения, являющихся приемо-сдаточными характеристиками электродов конкретной марки.

Электроды транспортируют любыми видами транспорта крытыми транспортными средствами в соответствии с правилами перевозок, действующими на конкретном виде транспорта.

Требования к качеству электродов их строение, виды сварочной проволоки, рекомендации по выполнению сварочных работ

Открытие электрода для сварки было запатентовано ещё в минувшем веке, однако до этого времени ни одна сварка не обходится без соединительного элемента.

Стержни, проводящие ток на место стыковки 2-ух деталей, имеют маленькую классификацию марок и узкую специализацию.

Рассмотрим ключевые условия к их подбору, так как от данной информации зависит качество работы

Ключевые условия

Среди главных условий к качеству электродов для сварки выделяются такие:

• Становление шва должно быть высококачественным с постоянной подачей дуги горения.

• Плавка стержня и рабочего покрытия должна выполняться одинаково.

• Состав металла на поверхности для работы должен владеть характеристиками плавления.

• В процессе сварки шлаковое покрытие стержня свободно отходит. Если угольки прочно держатся на основе, качество электродов невысокое.

• Во время работ необходимо пользоваться защитной экипировкой.

• Газообразные, жидкие и твердые вещества высококачественных электродов не имеют ядовитых веществ.

• Условия хранения продукции должны быть оптимальными для сохранения химических и физических параметров.

Строение электродов

В зависимости от химического состава сплава стержня на него способны наносить особое покрытие или применять непокрытым. В качестве дополнительного покрывающего слоя применяется смесь на различных основах:

— смешанной.

Вид подобранного покрытия сумеет оказать влияние на работы со сваркой:

— положение сварщика в отношении к поверхности для работы;

— вид подаваемого тока;

— образование трещин в сварке;

— содержание водорода в переплавленном металле.

Виды проволоки для сварки

• Электрод на основе алюминия используется для соединения алюминиевой поверхности с марганцем, магнием.

• Стержень на основе порошковой проволоки используется в кораблестроении.

• Проволока из нержавейки подходит для соединений однотипных нержавеющих поверхностей.

• Проволока с медным сплавом значительно делает лучше вид сварочного шва. Благоприятно действует на качество и надёжность соединения.

• Без покрытия проволока сейчас не применяется.

Рекомендации и правила по выполнению работ по сварке

• Для устранения образования ржавчины на низколегированной стали следует брать омедненную проволоку.

• При соединении углеродистой стали необходимо применять порошковую проволоку. Только она сумеет обеспечить надёжный шов, способный выдерживать силовые и нагрузки температур.

• За изделие после обработки взиматься руками нельзя, можно получить ожёг.

• С влажными конструкциями и под осадками выполнение сварки запрещено.

• Сохранять электроды следует в прекрасно вентилируемом помещении с пониженной влажностью.

• Для соединений стали есть несколько электродных марок, из которых бюджетной считается УОНИ 13 55. На качестве шва цена не проявляется.

• Марка АНО-21 для стали отличается лёгкостью повторного розжига дуги. Работа с подобными электродами всегда удобная.

При подборе электрода необходимо обращать собственное внимание на соответствие состава сплава и легирующего компонента. Многофункционального материала нет, благодаря этому приобретение электродов лучше поручить профессионалам.

Сварочная проволока (назначение, требования, химический состав, маркировка).

3. Прочитайте условное обозначение электрода

Ответы

1.Вертикальные швы (стыковые и угловые) выполняют в направлении снизу вверх. Предварительно подготавливается сваркой металлическая горизонтальная площадка сечением, равным сечению наплавленного металла шва. Площадка создается поперечными движениями электрода треугольником (рис. 53). Провар в корне шва обеспечивается задержкой горения дуги в этом месте при движении электрода треугольником. Наибольший провар корня шва достигают, когда электрод перпендикулярен вертикальной оси. Стекание расплавленного металла предотвращают наклоном электрода вниз, как показано пунктиром на рис1. а, б.


Рис.1 Положение и движения электрода при сварке в вертикальном положении: а – стыковые швы со скосом кромок, б – угловые швы, в – сварка в направлении сверху вниз

Сварка вертикальных швов электродами больших диаметров и при большой силе тока затруднительна из-за стекания металла и неудовлетворительного формирования шва. Поэтому применяют электроды диаметром до 4 мм, редко 5 мм, а сварочный ток понижают по сравнению со сваркой в нижнем положении на 10-15%

Вертикальная сварка в направлении сверху вниз (рис. 5 в) возможна электродами, дающими слой шлака. Металл в сварочной ванне затвердевает быстрее и стекания его практически не происходит. Для вертикальной сварки сверху вниз применяют электроды с целлюлозным, пластмассовым покрытием органического вида (ОЗС-9, АНО-9, ВСЦ-2, ВСЦ-3 и др.). Производительность сварки сверху вниз выше производительности сварки снизу вверх. Вертикальные швы также удобно выполнять электродами с опиранием покрытия на свариваемые кромки. Сварку сверху вниз очень удобно производить методом отрыва.

Горизонтальные и потолочные швы выполнять сложнее, чем вертикальные (рис. 2). При выполнении горизонтальных швов на верхнем листе часто образуются подрезы, а при сварке в потолочном положении затруднен полный провар корня шва. В обоих случаях сварка должна производиться короткой дугой с достаточно быстрыми колебательными движениями. Металл толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами. Первый валик в корне горизонтального шва наносится электродом диаметром 4 мм, а последующие – диаметром 5 мм. Первый валик в корне потолочного шва выполняется электродом диаметром 3 мм, а последующие – диаметром не более 4 мм. Валики горизонтального и потолочного швов удобно выполнять электродами с опиранием покрытия. При выполнении потолочных швов газы, выделяющиеся при сварке покрытыми электродами, поднимаются вверх и могут оставаться в шве. Поэтому для сварки в потолочном положении следует пользоваться хорошо просушенными электродами, дающими небольшой шлак.


Рис. 2. Положение и движения электрода при сварке в горизонтальном и потолочном положениях: а – горизонтальный угловой шов, б – наплавка в потолочном положении, в – потолочный стыковой

2. Сварочная проволока (назначение, требования, химический состав, маркировка).
Для сварки сталей применяется в основном низкоуглеродистая и низколегированная сталь. Предусмотрено 77 марок сварочной проволоки различного химического состава. выпускается шесть марок низкоуглеродистой проволоки (Св-08, Св-08А. Св-08АА, Св-08ГА, Св-ЮГА и Св-10Г2), 30 марок легированной проволоки (Св-08ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-10ГН, Св-08ГСМТ, СВ-15ГСТЮЦА, Св-20ГСТЮА и др.), 41 марка высоколегированной проволоки (Св-12Х11НМФ, Св-12Х13, СВ-ЮХ17Т и др.).В легированной стали легирующих элементов содержится от 2,5 до 10%, в высоколегированной – более 10%.Буквы и цифры в написании марок проволоки обозначают: Св – сварочная; 08 – 0,08% углерода (среднее содержание); А – пониженное, а АА – еще более пониженное содержание серы и фосфора; Г – проволока, легированная марганцем; 10 – в среднем 0,10%, углерода; Г2 -содержащая до 2% марганца. Условные обозначения легирующих элементов следующие: С – кремний; Н – никель; М – молибден; Т – титан; Ю – алюминий; Ц – цирконий; Г – марганец; Х – хром; Ф – ванадий; Р – бор; Б – ниобий; В – вольфрам; Д – медь.К сварочной проволоке предъявляются следующие требования:
• она должна расплавляться спокойно и равномерно;
• температура плавления должна быть меньше или равна температуре плавления основного металла;
• должна быть очищенной от ржавчины и грязи;
• должна по химическому составу соответствовать химическому составу свариваемого металла.
Условное обозначение проволоки рассмотрим на примере.
2Св-08А, где:
2 – диаметр проволоки 2 мм;
Св – сварочная проволока;
08 – 0,08% – содержание углерода; А – повышенное качество металла.
Проволока различается по диаметру. Диаметр проволоки – от 1 до 12 мм.
Проволока с диаметрами до 3 мм применяется для шланговой сварки; от 1,6 до 6,0 мм – для ручной сварки штучными электродами; от 2 до 5 мм – для автоматической сварки под флюсом; проволока больших диаметров – для наплавочных работ.

Читайте также:  Мини брус: преимущества и недостатки, технология строительства

3. Э46 – тип электрода, 460 МПа или 46 кгс/мм2 – минимальное сопротивление наплавленного металла шва на разрыв (предел прочности);АНО-4 – марка электрода;3,0 – диаметр электрода;У – для сварки углеродистых сталей; Д – толстое покрытие;
Е432 – характеристика наплавленного металла;Р – рутиловое покрытие;2 – для сварки во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз;1 -переменный ток.

Сварочные электроды: требования к качеству, строение, виды сварочной проволоки, рекомендации по выполнению сварочных работ

Вопрос 1. Сварочная проволока (назначение, требования, химический состав, маркировка).
Для сварки сталей применяется специальная стальная проволока по ГОСТу 2246-70. Используется в основном низкоуглеродистая и низколегированная сталь. Предусмотрено 77 марок сварочной проволоки различного химического состава.
К сварочной проволоке предъявляются следующие требования:
• она должна расплавляться спокойно и равномерно;
• температура плавления должна быть меньше или равна температуре плавления основного металла;
• должна быть очищенной от ржавчины и грязи;
• должна по химическому составу соответствовать химическому составу свариваемого металла.
Условное обозначение проволоки рассмотрим на примере.
2Св-08А, где:
2 – диаметр проволоки 2 мм;
Св – сварочная проволока;
08 – 0,08% – содержание углерода;
А – повышенное качество металла.
В марке могут присутствовать две буквы АА (Св-08АА), что говорит о том, это материал проволоки особо качественный.
Под качеством понимается пониженное содержание в стали вредных примесей – серы и фосфора. Повышенное содержание углерода в проволоке приводит к снижению пластичности металла.
В марке проволоки могут присутствовать легирующие элементы (Св-12ГС; Св-15ГСТЮЦА):
Г – 1% марганца; С – 1% кремния.
Если после буквы, обозначающей легирующий элемент, не стоит цифра, то содержание этого элемента в стали до 1%. Цифра показывает содержание элемента в целых долях процента.
Условные обозначения легирующих элементов:
С – кремний
Н – никель
М – молибден
Т – титан
Ю – алюминий
Ц – цирконий
Г – марганец
X – хром
В – вольфрам
Ф – ванадий
Проволока различается по диаметру. Диаметр проволоки – от 1 до 12 мм.
Проволока диаметром от 1,6 до 6 мм применяется для ручной дуговой сварки (металлический стержень электрода). Проволока диаметром более 6 мм называется прутами и применяется для сварки чугуна и цветных металлов, наплавочных работ. Проволока диаметром от 2 до 5 мм – для автоматической сварки.
Диаметр проволоки для газовой сварки выбирается в зависимости от толщины металла и способа сварки.
Для сварки правым способом диаметр присадочной проволоки равен d=S/2.
Для сварки левым способом диаметр присадочной проволоки равен d=S/2+1.

Вопрос 2. Высокопроизводительные виды ручной дуговой сварки (значение, виды, техника выполнения).
Под производительностью в сварке понимают количество сварочного шва в метрах, выполненного за определенный интервал времени.
Этого можно достичь, используя различные прогрессивные приемы и усовершенствования выполнения ручной сварки (организация рабочего места сварщика, уменьшение время на переход с одной операции на другую). Все это позволяет увеличить сварщикам время горения дуги в течение рабочего времени на 10-15%, так как время смены электрода составляет 7-10% времени рабочего дня.
Чтобы увеличить производительность сварочных работ, существуют еще и специальные технические мероприятия и способы, а именно:
• сварка высокопроизводительными покрытыми электродами;
• сварка сдвоенным электродом, гребенкой электродов, трехфазной дугой;
• сварка глубоким проплавлением;
• сварка лежачим электродом;
• сварка наклонным электродом.

Рассмотрим эти способы.
Сварка высокопроизводительными покрытыми электродами. Наиболее эффективны электроды с железным порошком в покрытии. Это повышает коэффициент наплавки. При сварке покрытыми электродами с железным порошком в образовании шва принимает участие не только металл электродного стержня, но и железный порошок, введенный в состав покрытия. Эти электроды должны называться высокопроизводительными.
Производительность электродов характеризуется массой электродного металла, перешедшего на изделие за единицу времени.
К этим электродам относятся электроды марок: АНО-1, ОЗС-3, АНО-19, которые при содержании 50-65% железного порошка дают 65-70 г/мин наплавленного металла (по сравнению с 23-30 г/мин для обычных электродов: АНО-4, MP-3, ОЗС-4 и др.). Однако следует учитывать, что высокопроизводительные электроды позволяют выполнять сварку только в нижнем и наклонном (угол 15-20°) положениях. Источники питания для сварки этими электродами должны иметь повышенное напряжение холостого хода.
Сварка сдвоенным электродом, гребенкой электродов, трехфазной дугой. При сварке сдвоенным электродом процесс ведут двумя стержнями, соединенными между собой контактной точечной сваркой (рис. 33, а).
Дуга переходит с одного стержня на другой, попеременно оплавляя их. Производительность сварки повышается на 20-40% по сравнению со сваркой одностержневым электродом. Это повышение достигается попеременным подогревом каждого из стержней дугой, горящей между соседними стержнями и изделием, увеличением времени горения дуги, уменьшением времени на смену электродов.
Электроды располагаются так, чтобы их общая ось совпадала с осью шва или при большой разделке кромок была перпендикулярна этой оси.
Сварочный ток составляет:
• от 100-180 А – при диаметре электродов 3+3 мм;
• 300-400 А – при диаметре 6+6 мм.
Сдвоенными электродами можно сваривать за один проход металл толщиной до 12 мм.
Электроды можно располагать по несколько стержней в ряд в виде гребенки (рис. 33, б).
Дуга возбуждается на электроде, находящемся на более близком расстоянии от свариваемого изделия. При плавлении электрода дуга переходит с одного на другой стержень и т. д.
Электродная гребенка позволяет глубоко опускаться в разделку кромок. Производительность сварки повышается вдвое по сравнению со сваркой обычным электродом.
Производительность ручной дуговой сварки можно повысить еще на большую величину, если использовать трехфазный ток (рис. 33, в).
При сварке трехфазной дугой применяют два электрода, к которым подводятся две фазы от источника питания, а третья фаза – к свариваемому изделию. В каждый данный момент в процессе изменения синусоидального тока могут гореть одна или две дуги. При этом выделяется большое количество теплоты, скорость плавления металла возрастает, и производительность сварки увеличивается на 50-60% по сравнению со сваркой однофазной дугой.
Однако при сварке трехфазной дугой сильно утяжелен электрододержатель, что ведет к утомляемости сварщика. Поэтому такую сварку лучше выполнять механизированными способами.
Сварка глубоким проплавлением. Этот вид сварки еще называют сваркой опиранием.
Для сварки применяют электроды с увеличенной толщиной покрытия. Стальной стержень электрода плавится несколько быстрее покрытия, в результате чего на конце электрода из покрытия образуется втулка (козырек). Опирая втулку электрода на поверхность изделия, сварщик перемещает дугу вдоль шва.
Образующиеся при плавлении покрытия газы своим давлением вытесняют жидкий металл из сварочной ванны, образуя валик, изделие проплавляется на большую величину, чем при сварке электродом на весу. При этом объем наплавленного металла в сварном шве значительно уменьшается без снижения прочности шва.
Этот способ сварки позволяет уменьшать глубину разделки кромок и сваривать металл значительной толщины без разделки кромок с большой скоростью. Сварку выполняют без колебательных поперечных движений электрода.
Техника сварки опиранием заключается в том, что после зажигания дуги сварщик устанавливает электрод под углом 70-80° к плоскости изделия, опускает покрытие электрода на поверхность изделия, и дуга автоматически будет перемещаться по оси шва.
Способ сварки опиранием особенно целесообразно применять при выполнении угловых швов в положении в «лодочку», используя для этого электроды марки ОЗС-3.
Сварку опиранием в вертикальном положении по направлению сверху вниз можно выполнять электродами АНО-9.
Сварка наклонным электродом (рис. 34, а).
Электрод опирается краем покрытия о свариваемый металл. Второй конец электрода зажат в обойме, которая во время сварки свободно опускается, скользя по штанге. Угол наклона электрода остается постоянным. Дуга возбуждается так же, как и при сварке лежачим электродом.
Производительность труда сварщика при использовании этих способов возрастает, так как один сварщик может работать сразу на нескольких постах.
Для сварки наклонным и лежачим электродом необходимы специальные электроды марок ОЗС-12, ОЗС-15Н (наклонный электрод), ОЗС-17Н. Электроды изготовляют диаметрами 4, 5, 6 мм и длиной от 450 до 700 мм.
Сварка лежачим электродом (рис. 34, б).
В разделку свариваемых деталей укладывают один или несколько электродов, длина которых обычно в два раза больше стандартных. От вытекания металла при выполнении стыкового шва предохраняет медная подкладка. При выполнении углового шва подкладка не требуется. Сверху электроды прижимаются к кромкам деталей медной или бронзовой колодкой. Дуга возбуждается вспомогательным электродом и затем продолжает гореть, расплавляя электрод и основной металл. Длина дуги равна толщине покрытия, составляющей 1,5-3,0 мм.
Сварку лежачим электродом можно осуществлять и под слоем флюса. Она может применяться для выполнения как прямолинейных, так и криволинейных швов, для чего необходимы специальные приспособления.

Читайте также:  Полимербетон: состав и свойства, характеристики, применение, виды

3. Задача. Для сварки дан металл толщиной 8 мм. Объясните ваши действия по подготовке кромок металла к сварке.
В зависимости от толщины свариваемого металла сварка изделия может идти как с разделкой кромок, так и без. Разделка кромок металла начинается с толщины 5 мм, и она необходима для наилучшего провара металла на всю его толщину. В данном случае разделку осуществляют V-образную, хотя возможны и другие виды разделки (в зависимости от толщины металла и вида конструкции). После разделки зачищают кромки стыкуемых элементов, а также прилегающие к ним поверхности на длине 15-20 мм, очищают от масла, окалины, ржавчины и грязи, так как от состояния поверхности свариваемых изделий зависит качество сварного шва. Делают это стальной металлической щеткой.

Покрытые электроды, характеристики, технические требования. Классификация, маркировка ГОСТ 9466-75

Технические требования к покрытым электродам

Сварочные материалы должны иметь сертификаты изготовителя, подтверждающие их соответствие стандартам или техническим условиям на изготовление;

Должны иметь целостную упаковку и этикетки (бирки) на каждом упаковочном месте с указанием марки и партии ;

Электроды должны храниться в отапливаемых помещениях при температуре не ниже +15 С и влажности воздуха не выше 60%(нормальные условия). При соблюдении условий хранения, срок годности электродов не ограничен.

Должны проходить обязательный входной контроль. При входном контроле должны проверяться:

  • наличие сертификата;
  • сохранность упаковки и наличие на каждом упаковочном месте этикетки (бирки);
  • сварочно-технологические свойства;
  • для легированных электродов соответствие химического состава наплавленного металла данной марки;

Перед применением электроды должны быть прокалены по режиму, указанному на этикетке.

Основные характеристики покрытых электродов ГОСТ 9466-75

1. Тип электрода:

  • для конструкционных и теплоустойчивых сталей по ГОСТ 9467 (Э– покрытый электрод, число-гарантированный предел прочности наплавленного металла (в кгна мм), буква А улучшенные пластические свойства (например, Э42,Э50А);
  • для высоколегированных сталей по ГОСТ 10052 примерный химический состав наплавленного металла (например, Э-07Х20Н9)

2. Марка электрода, устанавливается разработчиком ТУ на электроды (например МТГ-01К,ТМЛ-3У, УОНИ 1355)

3. Диамет рэлектрода

5. Род и полярность тока

По видам покрытия электроды подразделяются

  • с кислым покрытием – А;
  • с основным покрытием – Б;
  • c целлюлозным покрытием – Ц;
  • с рутиловым покрытием – Р;
  • с покрытием смешанного вида – соответствующее двойное условное обозначение (РА, РБ, РЦ);
  • с прочими видами покрытий – П.

При наличии в составе покрытия железного порошка в количестве более 20% к обозначению вида покрытия электродов добавляется буква Ж.

По допустимым пространственным положениям сварки или наплавки электроды подразделяются:

  • для всех положений — 1;
  • для всех положений, кроме вертикального сверху вниз — 2;
  • для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
  • для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

По назначению электроды подразделяются:

  • для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2 — У (условное обозначение);
  • для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм2 — Л;
  • для сварки легированных теплоустойчивых сталей — Т;
  • для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — В;
  • для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — Н.

По толщине покрытия электроды подразделяются:

В зависимости от отношения D/d (D — диаметр покрытия, d — диаметр электрода, определяемый диаметром стержня)

  • с тонким покрытием (D/d≤1,20) — М;
  • со средним покрытием (1,20 1,80) — Г.

Этикетка коробки с электродами

Каждая коробка (пачка) с электродами снабжаются этикеткой или маркировкой, на которой указано:

  • наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
  • полное обозначение электродов по ГОСТ 9466-75;
  • номер партии и дата изготовления;
  • область применения электродов;
  • режимы сварочного тока в зависимости от диаметра электродов и положения сварки или наплавки;
  • особые условия выполнения сварки или наплавки;
  • свойства металла шва, наплавленного металла или сварного соединения (специальные механические свойства, не указанные в условном обозначении электродов);
  • допустимое содержание влаги в покрытии на момент использования электродов;
  • рекомендуемый режим прокаливания электродов перед сваркой;
  • масса электродов в упаковке.

Этикетка на пачке с электродамиУсловное обозначение электродов по ГОСТ 9466-75Пример обозначения электрода по ГОСТ 9466-75Условное обозначение положений сварки

Сварочно-технологические свойства электродов ГОСТ 9466

Сварочно-технологические свойства электродов должны удовлетворять следующим требованиям:

  • дуга должна легко возбуждаться и стабильно гореть;
  • покрытие должно плавиться равномерно, без чрезмерного разбрызгивания, отваливания кусков и образования чехла или козырька, препятствующих нормальному плавлению электрода при сварке во всех пространственных положениях, рекомендованных для электродов данной марки;
  • образующийся при сварке шлак должен обеспечивать правильное формирование валиков шва и легко удаляться после охлаждения;
  • металле шва не должно быть трещин, надрывов и поверхностных пор;

Максимальные размеры и число внутренних пор и шлаковых включений в металле шва не должны превышать норм, указанных в стандарте

При проверке сварочно-технологических свойств электродов выполняют сварку одного одностороннего таврового образца и одного двухстороннего. Вместо одностороннего таврового образца, если оговорено в ТУ на электроды, выполняют трубный стыковой образец. Односторонний тавровый образец разрушают для контроля наличия внутренних дефектов. Трубный образец подвергают радиографическому контролю или послойной обработке. На двусторонних тавровых образцах проверяют склонность швов к образованию трещин.

Сварку угловых швов тавровых образцов производят за один проход

При получении неудовлетворительных результатов проверки поп. 4.6 стандарта, а также по п. 4.7 стандарта в части прочности или коэффициента массы покрытия проводят повторную проверку на удвоенном количестве электродов, отобранных от партии. Результаты повторной проверки являются окончательными и распространяются на всю партию

При получении неудовлетворительных результатов проверки по п. 4.7 стандарта в части содержания влаги в покрытии или по п. 4.8 стандарта в части размеров и количества пор (п. 3.12), выявленных в металле шва или наплавленном металле при проверке сварочно-технологических свойств, допускается повторное прокаливание всех электродов контролируемой партии с последующей проверкой соответствующих показателей.

При получении неудовлетворительных результатов проверки по п. 4.8 стандарта в части химического состава наплавленного металла, механических и специальных свойств и характеристик металла шва, наплавленного металла или сварного соединения допускается повторное выполнение соответствующих проб и удвоенного числа образцов для проверки показателей, по которым был получен неудовлетворительный результат.

Результаты повторной проверки являются окончательными.

Прокалка сварочных электродов

Прокалка производится для уменьшения содержания влаги в покрытии и, как следствие, снижения количества водорода в наплавленном металле, а так же для улучшения сварочно-технологических свойств .

Режим прокалки указывается на этикетке (коробке)

Режим прокалки включает: температуру прокалки, время выдержки. Температура прокалки электродов с основным видом покрытия должна быть не менее 340 С

Срок хранения прокаленных электродов в обычных условиях (температура не ниже +15С и влажность не более 60%) не более 5 суток, в термо шкафах при температуре 80-115 С срок хранения не ограничен.

Количество прокалок не более 3-х раз.

Нарушение режимов прокалки и сроков хранения приведет к появлению пор и снижению ударной вязкости металла сварных швов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию