Состав обмазки электродов для ручной дуговой сварки

Содержание

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Состав обмазки электродов для ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка используется для решения бытовых и профессиональных задач. При этом результат ее применения зависит не только от мастерства сварщика, но и от расходных материалов. В настоящее время насчитываются десятки производителей, которые выпускают различные марки электродов. По ряду признаков их можно разделить на несколько видов.

Как устроен электрод

Электрод представляет собой металлический сердечник, покрытый специальным составом, который называется «обмазкой». В процессе работы сердечник плавится и вместе с металлом изделия формирует шов. Обмазка в это же время сгорает с образованием газа, который необходим для защиты сварочной зоны от вредного влияния воздуха (речь идет прежде всего об отрицательном воздействии на расплавленный металл кислорода и азота).

Ручная дуговая сварка

Какие задачи решает электрод?

В целом электроды решают сразу несколько задач:

  1. Вещества, которые входят в состав покрытия, характеризуются низкой величиной потенциала ионизации. В результате электрическая дуга после зажигания легко насыщается свободными ионами, которые поддерживают и стабилизируют процесс горения.
  2. Обмазка электродов не только создает газовое облако во время сгорания, но также участвует в образовании поверх сварного шва слоя шлака. Он выполняет защитную функцию и одновременно снижает скорость охлаждения расплавленного металла. Благодаря этому создаются благоприятные условия для удаления из шва нежелательных примесей или неметаллических включений.
  3. Важным условием получения качественных швов является отсутствие в них кислорода. Поэтому в состав покрытия электрода входят специальные вещества – раскислители. В процессе сварки они вступают в химическую реакцию с кислородом и «связывают» его.
  4. Еще одна важная функция – легирование металла шва рядом элементов с целью улучшения его свойств. Для этого в состав электрода входят хром, кремний, марганец, титан и др.

Назначение электродов Само название «электрод» возникло от двух греческих слов: elektra и hodos. Они переводятся как «электричество» и «дорога».

Виды покрытий электродов

Электродные покрытия могут иметь разный состав. От них зависит стабильность горения дуги, вязкость шлака и расплавленного металла, поведение металла при переходе в сварочную ванну и другие параметры. Насчитывается несколько видов покрытий.

Рутиловое

Основным элементом рутилового покрытия является диоксид титана. При применении таких электродов уменьшается разбрызгивание металла, повышается его текучесть и формируется обильный слой шлака, который затем легко отделяется. Швы получаются ровными, а повторное зажигание дуги заметно облегчается. При этом электроды плохо поддаются сушке и при их использовании высок риск образования пор. Они подходят для работы на постоянном и переменном токе. С помощью рутиловых электродов удобно сваривать низкоуглеродистые стали небольшой толщины.

Целлюлозное

В состав покрытия входит целлюлоза, а также ферросплавы кремния и магния. Покрытие обеспечивает повышенное газообразование при горении дуги и надежную защиту сварочной ванны. В процессе работы формируется небольшое количество быстро твердеющего шлака, что удобно при сварке вертикальных швов. При этом они имеют неэстетичный внешний вид и низкую пластичность. Кроме того, использование целлюлозных электродов сопровождается повышенной разбрызгиваемостью металла. Их применение оптимально при сварке на постоянном токе.

Основное

Основными элементами покрытий электродов этого вида являются карбонаты кальция и магния: магнезит, доломит или мрамор. Они обеспечивают механическую прочность, высокую пластичность и химическую чистоту металла шва. Сварочные работы могут выполняться в любых пространственных положениях.

Электроды с таким видом покрытия допускается применять при изготовлении ответственных конструкций. При этом швы получаются довольно грубыми, шлак удаляется с трудом, а электрическая дуга отличается неустойчивостью. Электроды с основным покрытием больше подходят для опытных сварщиков.

Кроме того, они отличаются высокой гигроскопичностью и легко впитывают влагу, поэтому нуждаются в особом внимании при хранении. Их использование оптимально на постоянном токе обратной полярности.

Кислое

В состав кислого покрытия входят оксиды марганца и железа. Эти элементы обеспечивают стабильность дуги и легкое отделение шлака, но металл в сварочной ванне становится слишком жидким. По этой причине электроды с кислым покрытием подходят для выполнения только горизонтальных швов.

При их использовании возможно поддержание высокой скорости работы, но существует риск образования подрезов или трещин. Кроме того, электроды нельзя сушить при высокой температуре, поэтому в них может содержаться влага, ухудшающая качество швов. Дополнительно следует отметить, что кислое покрытие считается наиболее опасными для здоровья.

Такие электроды можно использовать на постоянном и переменном токе.

Электроды с разным покрытием

Электроды для разных видов сталей

Для получения качественных швов химический состав сердечника электрода должен быть схож с химическим составом свариваемого металла. По этому признаку различают расходные материалы, предназначенные для сваривания углеродистых, легированных, высоколегированных, нержавеющих и жаростойких сталей, а также алюминия и чугуна. Для бытовых нужд чаще всего используются электроды из углеродистых и низколегированных сталей.

Пространственное положение

Насчитывается пять основных пространственных положений электродов, в которых можно вести сварочные работы:

  1. Нижнее горизонтальное считается самым удобным и производительным. Его частным случаем является положение «в лодочку».
  2. Тавровое похоже на нижнее горизонтальное, но требует большего мастерства сварщика. В этом случае возможно образование подрезов на вертикальной поверхности и наплывов на горизонтальной.
  3. Горизонтальное положение электрода на вертикальной поверхности считается достаточно сложным. Для его применения на практике чаще всего выполняется скос на верхней кромке соединяемых элементов.
  4. Вертикальные швы могут вариться двумя способами: на подъем или на спуск. В первом случае обеспечивается лучшее качество швов, а во втором – более высокая скорость.
  5. Потолочное пространственное положение считается самым сложным. Оно не подходит для соединения тонких элементов и используется только при невозможности выполнения сварочных работ другим способом.

Производители в обязательном порядке указывают, в каких пространственных положениях с помощью электродов можно вести сварочные работы.

Пространственные положения электрода

Важность шлака

Шлак, образующийся во время ручной дуговой сварки, делится на два вида: «длинный» и «короткий». У первого вязкость при понижении температуры возрастает медленно. По этой причине электроды с покрытиями, образующими «длинные» шлаки, не подходят для сварки в вертикальных и потолочных пространственных положениях. У «коротких» шлаков вязкость возрастает значительно быстрее, поэтому они эффективно препятствуют вытеканию жидкого металла из сварочной ванны. Такой результат дают электроды с основным или рутиловым покрытием.

Род и полярность тока

Сварочные работы могут выполняться на переменном или постоянном токе. Первый вариант менее желателен. Он приводит к повышенному разбрызгиванию расплавленного металла, а сам шов получается менее аккуратным и качественным. При использовании постоянного тока может применяться прямая и обратная полярность.

Прямая полярность

К положительному полюсу подключается деталь, а к отрицательному – держатель электрода. В этом случае большему нагреву подвергается именно деталь. По этой причине прямая полярность используется при сварке металлов, имеющих высокую температуру плавления или значительную толщину.

Обратная полярность

При применении обратной полярности деталь подключается к отрицательному полюсу, а электрод – к положительному. В этом случае больше нагревается электрод, а работа в целом выполняется в щадящем режиме. Обратная полярность оптимальна для сварки тонколистовых деталей или нержавеющей стали.

Свойства электродов

Под свойствами электродов подразумеваются три их составляющие:

  1. Физические свойства покрытия. К ним относятся коэффициенты объемного и линейного расширения, газопроницаемость, плотность, вязкость, теплоемкость, температура затвердевания и плавления.
  2. Химические свойства покрытия. Под ними подразумевается способность обмазки легировать и раскислять расплавленный металл.
  3. Механические свойства металла шва. К ним относятся твердость, ударная вязкость, удлинение, пластичность, коррозионная стойкость и твердость.

В каталоге или паспорте для каждой марки электродов производители указывают их наиболее важные характеристики.

Прокалка электродов

Обмазка сварочных электродов способна впитывать влагу из воздуха. В этом случае влажное покрытие горит неравномерно и плохо плавится. В результате затрудняется проведение сварочных работ, а образовавшиеся швы могут иметь дефекты в виде трещин или пор. Для выведения лишней влаги из электродов они подвергаются прокалке при определенной температуре (она указывается в документах на электроды или на упаковке) в специальных печах или в обычной бытовой духовке.

Мы рассказали об основных видах электродов. Эта информация поможет вам с большей точностью подобрать необходимую марку для конкретного вида работ и получить качественные швы.

Поделитесь с друзьями:

Источник: https://vistek-weld.ru/reviews-articles/vidy-elektrodov-dlya-ruchnoy-dugovoy-svarki/

Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень. задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами. Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Читайте также  Как правильно работать со сваркой

Целлюлозные электроды

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз).

Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный.  При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока.  С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток.

По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Электроды с рутиловым покрытием

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода. Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях.

В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC).

Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге.

Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях.

Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Электроды с кислым покрытием

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток.

 В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам.

 Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Основные электроды или низководородные электроды

Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода.

 Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода.  При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода.

Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды.  Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению.

Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с  Э42А — Э50А.

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Электроды с примесью железного порошка

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Выводы

Подведем краткие итоги в табличном виде.

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Источник: https://blog.svarcom.net/news/osnovnye-vidy-pokrytij-svarochnyh-elektrodov-kotorye-obyazatelno-nuzhno-znat.html

Существующие виды покрытий электродов

  • Дата: 04-07-2015
  • 459
  • : 48

Для того чтобы сварочный шов имел высокую прочность и надежность, был пластичным, в нем должно быть минимальное количество продуктов раскисления и кислорода. Чтобы этого достичь, применяются раскислители, они помогают снизить количество кислорода в расплавленном металле перед тем, как он начнет кристаллизоваться.

Функции электродного покрытия.

Достичь высоких показателей сварочного шва удается путем подбора покрытия электродов. Шлак должен омывать капли расплавленного металла, хорошо его смачивать. Благодаря тому, что продукты раскисления растворяются и связываются шлаком, формируется правильный, надежный и прочный шов.

Электроды, имеющие кислое покрытие

Технологические характеристики электродов с рудно-кислым покрытием.

Данный вид покрытий в своем составе имеет оксиды железа, марганца и разные силикаты, в которых много диоксида кремния, благодаря чему они имеют большой окислительный потенциал. Кроме перечисленных компонентов в состав покрытий таких электродов может входить концентрат титана или ильменит, в качестве раскислителя чаще всего применяется ферромарганец, а для обеспечения газовой защиты добавляют целлюлозу.

Во время плавления электродов в шлаке содержится много оксидов Fe, кислород переходит из шлака и атмосферы сварочной дуги, начинает окисляться металл. В покрытии начинает плавиться марганец, но в расплавленный металл его переходит очень мало.

Кремний и марганец, которые были в покрытии, пребывая в сварочной ванне, начинают реагировать с кислородом, вследствие чего происходит образование мелкодисперсных включений. Эти включения могут укрупняться, в результате наплавленный металл получается загрязненным.

То, что в сварочном шве присутствуют мелкие включения, приводит к ухудшению его характеристик при низких температурах, значительно уменьшается вязкость шва.

Данные электроды имеют высокую скорость плавления, что позволяет проводить работу в форсированном режиме, они имеют высокую проплавляющую способность. Лучше всего их использовать для работы в нижнем положении, но можно применять и при выполнении горизонтальных и вертикальных швов.

Рутиловое покрытие электродов

Схема сварки плавящимися и не плавящимися электродами.

Такое покрытие состоит из рутила, в нем содержится около 95% TiO2, в него входят алюмосиликаты и карбонаты. Для раскисления, как и в предыдущем покрытии, используется ферромарганец, газовая защита выполняется за счет того, что в составе есть около 4-5% целлюлозы. Как связующий элемент используют жидкое стекло. Кислород начинает образовываться, когда разлагается целлюлоза и происходит диссоциация карбонатов, атмосфера дуги получается слабо окислительной.

Кроме того, что расплавленный металл окисляется кислородом, процесс окисления идет еще и во время кремниево-восстановительного процесса. За счет того, что температура очень высокая и в покрытии электродов есть марганец, происходит восстановление кремния, восстанавливается он и железом. Образовавшиеся оксиды железа перемещаются в шлак, после чего они растворяются в металле.

Пока температура высокая, реакции между кислородом, марганцем и кремнием нет, но как только температура уменьшается, такие реакции активируются. В сварочном шве образуются включения оксидов Si, имеющие мелкодисперсную структуру.

Преимуществом электродов, имеющих данную оболочку, является то, что по сравнению с кислым покрытием получаются лучшие характеристики сварочного шва. Это достигается за счет меньшего количество в нем включений и того, что в сварочном шве мало кислорода.

Электроды, которые имеют рутиловое покрытие, обладают более высокими характеристиками. Работать ими можно как на переменном, так и на постоянном токе, в любом положении, шов формируется хорошо, шлак отделяется легко. Немаловажным плюсом является и то, что они имеют низкую токсичность во время работы.

Характеристики рутиловых электродов позволяют их использовать при проведении ответственных работ по свариванию низколегированных и углеродистых сталей.

Существуют электроды с рутило-карбонатным и карбонатно-рутиловым покрытием. В данном случае используются преимущества рутиловых и основных электродов. Если говорить о вязкости и пластичности шва, то по сравнению с рутиловыми электродами они улучшаются. Если сравнивать их с основными, то при повышении сварочно-технологических характеристик снижается чувствительность к образованию пор в швах.

Электроды с целлюлозным покрытием

Схема испытания соединителя электрода на долговечность.

Они характеризуются большим количеством целлюлозы, ее количество доходит до 45%. Шлакообразующими составляющими являются тальк, гематит, марганцевая руда и рутил. Как связующий элемент применяется жидкое стекло, а в качестве раскислителя используется ферромарганец.

То, что в оболочке много целлюлозы, дает возможность обеспечить хорошую газовую защиту. В газах много водорода и оксида углерода, но мало кислорода, что позволяет создать слабоокислительную атмосферу сварочной дуги.

Гематит и марганцевая руда используются для того, чтобы подавить процесс восстановления кремния. В шве мало кислорода, есть мелкодисперсные включения кремния, что делает его пластические свойства средними.

Такими электродами можно варить шов в любом пространственном положении, металл проваривается хорошо, с обратной стороны формируется плавный валик, скорость проведения работ высокая. Часто такие электроды применяют при соединении магистральных трубопроводов.

Их недостатком является то, что шов может иметь грубочешуйчатую поверхность, по кромкам сваривания могут появляться подрезы, в шве много водорода, во время работы разбрызгивается много металла.

Читайте также  Какая сварка лучше для кузовных работ

Основное электродное покрытие

Виды покрытия электродов.

Основу такой оболочки составляют карбонат и фторид кальция, газовая защита выполняется за счет струи углекислого газа, которая образуется во время нагрева и плавления покрытия, когда происходит диссоциация карбоната кальция. Для раскисления в состав оболочки могут добавляться ферромарганец, феррокремний, ферротитан или алюминий.

Этими электродами работают при постоянном токе, при этом он должен быть обратной полярности. Можно варить и переменным током, но придется применять дополнительные меры, такие как использование электродов с двухслойным покрытием, добавление в состав покрытия ионизаторов и др. Проводить работу можно в любом положении, но при работе сверху шлаку необходимо придавать определенные свойства. Корневой шов, выполненный таким электродом, имеет худшие характеристики, чем тот, что выполнен инструментом с целлюлозным покрытием.

Как недостаток такого вида оболочки стоит отметить то, что при использовании переменного тока технологичность низкая, во время изготовления покрытия возникают сложности, так как необходимо добавлять пластификаторы, при увлажнении покрытия повышается его чувствительность к образованию пор.

Способы ограничения влаги в покрытии:

  • эти виды покрытий во время производства дополнительно прокаливают, при этом температура должна быть очень высокой;
  • непосредственно перед проведением работ их рекомендуется снова прокалить;
  • сохранять такие электроды рекомендуется в специальных термопеналах.

Легирование и рафинирование

Схема сварки неплавящимся электродом с присадкой.

Во время проведения легирования в жидкий металл добавляют разные элементы. При соединении разных сталей и сплавов надо использовать электроды, которые обеспечат соответствующий шов.

Легировать шов можно через покрытие электрода, через его стержень или оно может быть комбинированным. В покрытие обязательно вводится раскислитель. Способ легирования выбирают исходя из того, какие необходимы характеристики шва. Если в сварочном шве должно быть до 3% легирующих элементов, то проводят легирование при помощи оболочки электрода. Если в составе стержня есть легирующие компоненты, то можно ограничиться проведением легирования через электрод.

Проведение рафинирования предусматривает очищение расплавленного металла от попавших в него примесей серы, фосфора и др. В расплав указанные примеси могут попадать как из металла соединяемых деталей, так и из стержня электрода и его покрытия. Минимизация количества серы в сварочном шве необходима для того, чтобы уменьшить склонность шва к образованию трещин.

Электроды, имеющие специальное покрытие

Схема сварки покрытым металлическим электродом.

Такие инструменты нужны для проведения работ в особо сложных условиях, например, при высокой влажности или под водой, данное покрытие называется гидрофобным.

Для его создания в жидкое стекло вводят до 10% гидрофобных полимеров, это могут быть смолы, лаки. Вместе с отвердителем это позволяет получить смолу, она заполняет поры между частичками оболочки, и извне в них не проникает влага. Силикатное связующее может быть заменено на специальные составы, которые имеют необходимые физико-химические характеристики.

Такое решение позволит свести к минимуму содержание влаги в покрытии электродов, при этом сохраняется высокая прочность шва даже во время проведения работ под водой.

Данное покрытие применяется для электродов, имеющих специальное назначение, они должны обладать такими характеристиками, как жаропрочность, хладостойкость, высокая стойкость против коррозии и др.

Приведенная классификация существующих покрытий электродов является условной, так как существует большое количество электродов, имеющих промежуточное покрытие.

Источник: https://moyasvarka.ru/instrumenty/vidy-pokrytii-elektrodov.html

Виды покрытий электродов

При проведении сварки металлических изделий используются электроды, правильный выбор которых непосредственно влияет на качество выполненного соединения. Для каждой из разновидностей металлических сплавов необходимо выбирать такие наплавочные материалы, которые своим покрытием и основным составом соответствуют характеристикам свариваемых изделий. Это и позволит обеспечить необходимую прочность, долговечность и качество проводимой сварки.

При выборе электродов вам также необходимо учитывать наличие обмазки и ее характеристики. Такое покрытие непосредственно влияет на долговечность и беспроблемность последующей эксплуатации соединенных сваркой элементов. Обмазка электрода позволяет защитить сварочную ванну от отрицательного воздействия внешних факторов.

Обмазка также обеспечивает поддержание стабильной температуры сварочной дуги, что в свою очередь положительно сказывается на качестве соединения.

Широко распространены сегодня специальные электроды с обмазками, которые позволяют выполнять сварку по ржавой поверхности без какого-либо ухудшения качества выполненного соединения.

Типы покрытий электродов

Распространенные на сегодняшний день разновидности покрытий электродов обладают уникальными свойствами и имеют свое собственное обозначение маркировки.

Электроды с основным покрытием

Основное покрытие электродов. Такая обмазка имеет обозначение буквой Б. Предназначаются эти стержни для ручной дуговой сварки, и содержат в шлаковой основе различные минералы. Выполняя сварку такими электродами, следует помнить о том, что в процессе работы образуется большое количество шлаков. Минералы выделяют газ, защищающий раскаленный и остывающий сварной шов от воздействия окружающей среды.

Из преимуществ такого основного покрытия можем отметить слабую насыщенность водородом, что позволяет исключить ухудшение характеристик стали и других металлов. В наплавленном материале отсутствует водород, который отрицательно сказывается на качестве выполненного соединения. Наплавленный металл не отличается склонностью к окислению, и имеет повышенную устойчивость к сероводородному растрескиванию.

Электроды с основным покрытием благодаря своим отличным характеристикам могут использоваться для сварки трубопроводов.

Состав покрытия электрода

Химический состав распространенных покрытий сварочных электродов

  • Рутиловое покрытие — рутил, органические компоненты и минералы.
  • Целлюлозное — целлюлоза, мука, органические вещества.
  • Основное покрытие — фтористый калий, карбонат кальция.
  • Кислое — кремний, титан, окиси железа.

Толщина и диаметр покрытия электрода

Обмазка электродов вне зависимости от своего типа имеет уникальные свойства, которые проявляются в работе и в физических характеристиках полученных соединениях. Из таких уникальных свойств можно выделить следующее:

Температура горения обмазки не влияет на качество сварки, но при этом от данной характеристики зависит качество поджига дуги. Соответственно, чем ниже данная характеристика, тем лучше загорается дуга при начале сварки.

Толщина покрытия во многом зависит от диаметра стержня. В данном случае действует пропорциональное соотношение между толщиной материала электрода и толщиной слоя обмазки. Как правило, обмазка составляет 30% от общей толщины электрода.

Те или иные виды покрытия отличаются степенью впитываемости влаги. От данного показателя напрямую зависят подготовительные работы, которые необходимо провести перед началом сварки.

Важно. Имеющееся покрытие на электроде не должно осыпаться и иметь признаки механического повреждения. Выполнять сварку такими электродами с поврежденной обмазкой не рекомендуется.

Как наносится покрытие

Как уже было сказано выше, толщина покрытия непосредственно зависит от диаметра самого стержня. Для нанесения такого покрытия могут использоваться различные технологии. Нанесение обмазки выполняется при их изготовлении с помощью специального оборудования. Такое оборудование работает в полностью автоматическом режиме, что позволяет повысить качество нанесения покрытия на электроды.

Твердые элементы в составе обмазки могут размалываться, и наноситься дополнительно на вязкую основу обмазки. Для обеспечения единой фракции таких твердых компонентов их просеивают через специальные фильтры, и лишь после этого выполняется их нанесение на поверхность наплавочного материала. В отдельных случаях при нанесении обмазки готовый состав предварительно обжигают, что позволяет удалить серу, которая может ухудшить качество сварного соединения.

На последнем этапе нанесения покрытия станок окунает стержни в приготовленную смесь, и на выходе мы получаем равномерный слой обмазки.

Источник: http://svarkagid.com/vidy-pokrytij-jelektrodov/

Из чего состоит сварочный электрод – виды покрытий, маркировка, классификация

Чтобы создать условия для стабильного горения дуги, а также придать сварному шву требуемые свойства, используется специальное покрытие сварочных электродов, представляющее собой порошкообразный материал, которым покрывается изделие. От качества такого покрытия напрямую зависят эффективность выполняемой сварки и прочность свариваемых конструкций.

Покрытые сварочные электроды

Свойства компонентов покрытия электрода

Для того чтобы шов вышел хорошего качества, нужны специальные компоненты. Итак, выполняя сварочные работы, в зоне сварки нужно обеспечить создание самых подходящих условий для быстрого и надежного соединения металлических поверхностей. Перечислим основные задачи, которые выполняют электроды со спецпокрытием.

Стабилизация разряда дуги

Чтобы сварная дуга имела максимальную стабильность, электроды покрываются специальными веществами, которые имеют низкую величину потенциала ионизации. Это приводит к тому, что при выполнении сварочных работ дуга насыщается свободными ионами, стабилизирующими процесс горения. Сегодня покрытие электродов может включать в себя такие компоненты, как поташ, натриевое или калиевое жидкое стекло, мел, титановый концентрат, барий углекислый и прочее. Данные покрытия носят название ионизирующих.

Защита области сварки от атмосферных газов

Компоненты, входящие в состав покрытия электрода, способствуют созданию защитного облака, состоящего из диоксида углерода и монооксида углерода, а также участвуют в образовании шлакового слоя, образующегося на сварном шве и укрывающим сварочную ванну от газов, содержащихся в окружающем воздухе. К образующим газ компонентам относятся декстрин, целлюлоза, крахмал, пищевая мука и другие. А шлак образуют каолин, мрамор, мел, кварцевый песок, титановый концентрат и прочее.

Компоненты покрытия электрода и их свойства

Помимо защиты шва от содержащихся в воздухе газов шлак способствует снижению скорости охлаждения металла и его последующей кристаллизации, что в свою очередь благоприятно сказывается на выходе из свариваемого металла газов и ненужных примесей.

Легирование металла шва

Легирование способствует улучшению ряда свойств сварного шва. Основные металлы, которые способствуют легированию, – это титан, марганец, кремний и хром.

Раскисление расплава

Во время сварки очень важно удалить кислород из металла, для чего используются специальные раскислители – это вещества, вступающие в реакцию с кислородом эффективнее железа, и связывающие его. Это титан, молибден, алюминий или хром, добавляемые как ферросплавы в состав покрытия электрода.

Связывание всех составных элементов воедино

Покрытые электроды нуждаются в крепкой связи покрытия со стержнем, а также всех составляющих элементов покрытия между собой. При этом главным связующим компонентом является силикат натрия или жидкое калиевое стекло. Стоит напомнить, что жидкое стекло (по сути силикатный клей) еще и отлично стабилизирует сварочную дугу, что делает его незаменимым компонентом электродов всех видов.

Читайте также  Технология сварки полуавтоматом в со2

Особенности покрытий

Состав и толщина используемых покрытий оказывает непосредственное влияние на такие показатели как стабильность электродуги, вязкость расплавленного металла, а также шлака, особенности поведения металла при переходе в сварочную ванну и прочее.

Химический состав покрытия

Выделяют следующие виды покрытий в зависимости от входящих в его состав компонентов.

Рутиловые

В их основе – минерал рутил, который составляет основную часть покрытия, остальные компоненты — это кремнезем, карбонат магния или кальция, ферромарганец. Электроды с рутиловым покрытием отличаются тем, что переход металла в сварочную ванну происходит с минимальным разбрызгиванием.

Шов получается ровным, характеризуется легким отделением окалины, что способствует высокому качеству выполняемой работы. Рутиловые электроды также обеспечивают повторное легкое зажигание дуги, делая процесс сваривания более быстрым.

Также к достоинствам такого покрытия относится то, что оно безопаснее для здоровья сварщика.

Рутиловые электроды бывают не только чистого типа, но еще и смешанного: рутилово-основные, рутилово-целлюлозные, рутилово-кислые. Вся совокупность электродов с рутиловыми покрытиями позволяет работать практически с любыми видами швов.

Схема сварки покрытым электродом

Целлюлозные

Основная особенность покрытий этого вида – создание в процессе сваривания большого объема газов и небольшого процента шлаков, что весьма удобно при варке вертикальных швов. Электроды с целлюлозным покрытием могут включать в свой состав органические смолы, тальк, собственно целлюлозу и разные ферросплавы. Единственным недостатком такого покрытия является низкая пластичность металла шва, которая вызвана большим объемом водорода, выделяющимся при сгорании органики, а также повышенная разбрызгиваемость металла.

Основные

В состав таких электродов входят карбонаты магния и кальция, в качестве которых чаще всего выступают мрамор, доломит и магнезит. Лучше всего сварочные работы на таких электродах выполнять при постоянном токе, поскольку при переменном добавляемый в такие электроды (для разбавления шлака) плавиковый шпат может ухудшать качество шва. Но при небольшом количестве плавикового шпата в составе покрытия вполне допускается работать с переменным током.

Электроды с основным покрытием используют при сваривании ответственных стальных конструкций, так как металл получаемого шва обладает высокой пластичностью. К особенностям при работе с такими электродами можно отнести тот факт, что швы получаются довольно грубыми и выпуклыми. Хранить их необходимо в сухом месте, потому что электроды такого типа отличаются высокой гигроскопичностью.

С железным порошком

Внедрение в состав покрытия железного порошка значительно увеличивает производительность труда. Проплавляющая способность дуги увеличивается, что положительно сказывается на качестве сварки соединений с повышенными или неравномерными зазорами, а также облегчает повторное зажигание дуги.

Кислые покрытия

Эти электроды покрываются оксидами железа и марганца, которые выделяют в сварочную дугу значительный объем кислорода. Это уменьшает поверхностное натяжение, придавая металлу большую тягучесть, повышая тем самым ее температуру и делая расплавленный металл более текучим. Что благоприятно сказывается на скорости работы, но повышает опасность подрезов.

Также марганец образует опасные оксиды, которые отрицательно влияют на здоровье сварщика, поэтому в последнее время такие покрытия заменили на рутилово-кислые.

При выборе сварочных электродов следует обязательно учитывать состав их покрытия, вид которого указан в маркировке.

Схема сварочного электрода

Толщина покрытия электродов

ГОСТ 9466-75 регламентирует разделение электродов на несколько типов по толщине, отталкиваясь от соотношения внешнего диаметра электрода D к диаметру стержня d.

  • тонкие (D/d < 1,2 – («М»));
  • средние (1,2 < D/d < 1,45 – («С»));
  • толстые (1,45 < D/d < 1,8 – («Д»));
  • особо толстые (D/d > 1,8 – («Г»)).

Маркировка электродов

Виды и марки электродов насчитывают десятки модификаций, поэтому для успешного ориентирования в их разновидностях была введена универсальная маркировка. Разумеется, по маркировке электрода всегда можно понять, какое покрытие он несет. Основные параметры в данном случае – это толщина и тип покрытия. Помимо этого в маркировке упоминается допустимое пространственное положение сварочного шва, а также род тока.

Пример расшифровки маркировки покрытого электрода

Для примера рассмотрим электрод Э46.

  • 1 – указывает на толщину покрытия (Д – это толстое);
  • 2 – означает тип покрытия (Р – это рутиловое);
  • 3 — говорит о допустимом положении шва (1 – подходит для всех положений);
  • 4 – это род тока (1 – означает переменный и постоянный любой полярности).

Влияние влажности на электроды

Содержащаяся во влажных электродах вода (а именно входящий в ее состав водород) крайне негативно влияет на качество сварных соединений, способствуя образованию трещин и ухудшая стабильность дуги. Чтобы удалить лишнюю влагу перед началом работы рекомендует прокалить электроды, что значительно повышает устойчивость электродуги и благоприятно сказывается на качестве швов. Для сварки особо важных конструкций необходимо использовать электроды с пониженным содержанием водорода.

Маркировка сварочных электродов

Производство покрытий для электродов

При производстве сварочных электродов необходимо не только точно соблюсти количественное содержание всех необходимых компонентов, но и обеспечить их равномерное распределение по всей длине покрытия. Для этого применяется точное оборудование, которое качественно измельчает используемые вещества, просеивает через систему сит, формирует обмазочный состав в нужной консистенции и наносит его на стержень.

После смешивания сухих компонентов к ним добавляют жидкое стекло, которое выступает в качестве связующего элемента, способствующего эффективному превращению сырья в единую массу. Получаемая в итоге паста наносится на электроды методом опрессовки, после чего они поступают в специальные камеры на просушку и дальше – на прокалку.

Грамотный выбор электродов для сварки поможет даже не самому опытному сварщику обеспечить должное качество сварочных работ, а также сэкономит время и средства.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/svarka/iz-chego-sostoit-elektrod.html

Покрытие электродов для сварки

Электроды используются для сварки металлических изделий. Для каждого сорта металла стараются подбирать такие расходные материалы, стержень которых будет схожим по составу с заготовкой. Это благотворно влияет на качество, так как шов получает одинаковую структуру, что повышает его крепость. Но это не единственный фактор, который определяет выбор.

Обмазка электродов также является весомым параметром, так как от того, насколько она справляется со своими задачами, будет зависеть надежность последующей эксплуатации. Основными функциями являются защита сварочной ванны от негативного воздействия внешних факторов, а также поддержание стабильного горения дуги.

Некоторые из вариантов даже обеспечивают такие условия, что можно варить по ржавой поверхности без значительного ухудшения качества соединения.

Покрытие электродов для сварки

Виды покрытия электродов

Каждый тип покрытия электродов обладает своими свойствами и имеет специальное уникальное обозначение.

Сварочные электроды для сварки

Кислое. Обозначается буквой «А» в маркировке. В основе состава лежит кремний, марганец, оксиды железа и прочие элементы. Главным недостатком является то, что шов, который выполнен такими электродами, имеет достаточно высокую вероятность покрыться горячими трещинами во время процесса сваривания.

Такое покрытие имеют электроды Э 42 и Э 38. В качестве преимуществ можно отметить, что кислая разновидность покрытия электродов для ручной дуговой сварки не обладает склонностью к появлению пор в шве. Это касается даже ржавых заготовок или деталей с окалиной.

Они хорошо проявляют себя при дуге любой длине и нормально работают как при постоянном, так и при переменном токе.

Сварочные электроды с кислым покрытием

Целлюлозное. В маркировке обозначается буквой «Ц». Состав покрытия сварочных электродов данного типа содержит наибольшее количество органических веществ, так здесь их около половины. Исходя из названия можно понять, что в основном это целлюлоза.

Исходя из степени раскисления, металл в готовом шве соответствует сталям в спокойном и полуспокойном состоянии. Но в нем содержится достаточно большое количество водорода. Обмазка используется на электродах Э46 и Э50.

Здесь происходит равномерное образование валика наплавленного металла, если речь идет об односторонней сварке. Электроды хорошо проявляют себя в вертикальном пространственном положении.

Сварочные электроды Э46 с целлюлозным покрытием

Рутиловое. Обозначается буквой «Р» в маркировке. Покрытые сварочные электроды с такой обмазкой содержат в своем составе почти половину рутила. Здесь низкое содержание кремния и кислорода, так что нет риска образования горячих трещин. Наплавленный металл обладает хорошей ударной вязкостью.

Газ, который выделяется во время горению дуги, и который служит для защиты сварочной ванны, образуют карбонаты и органические материалы в обмазке. Наплавка покрытыми электродами с такой обмазкой может страдать от окисления только при наличии углекислого газа и паров воды. При правильном соблюдении режимов здесь намечается минимальное содержание водорода, так что в шве не возникает пор.

Здесь нужно прокаливать материалы, чтобы избежать подобных проблем. Но слишком высокая температура прокалки может также привести к последующему порообразованию. Электроды с рутиловым покрытием могут применяться даже в тех случаях, когда на поверхности основного металла имеется ржавчина. Они чувствительны к температуре и повышение режима может привести к браку даже при идеально чистой поверхности.

По техническим свойствам они превосходят такие виды покрытий сварочных электродов как кислое и основное. Электроды легки в зажигании дуги и могут применяться в разных пространственных положениях.

Основное. В маркировке обозначается буквой «Б». такие виды покрытия электродов для ручной дуговой сварки обладают шлаковой основой для покрытия, в которой содержатся разнообразные минералы. Их еще называются флористо-кальциевыми. В них очень высокий коэффициент образования шлаков. Газ для защиты выделяют минералы, которые входят в состав обмазки сварочных электродов.

Наплавленный металл получается слабонасыщенным водородом. Здесь нет органических материалов, что избавляет электроды от источника водорода. Наплавленный металл не склонен к окислению, так что здесь не наблюдается риск образования трещин. В отличие от рутилового покрытия, здесь имеется большое сопротивление сероводородному растрескиванию.

Это позволяет применять материалы для сварки трубопроводов.

Сварочные электроды с обычным покрытием

Состав покрытия электрода для сварки

  • Кислое – титан, кремний, марганец, окись железа;
  • Основное – карбонат кальция и фтористый калий;
  • Целлюлозное – мука, целлюлоза, органические вещества;
  • Рутиловое – рутил, минералы и органические компоненты.

Источник: http://svarkaipayka.ru/material/elektrodyi/pokrytia-elektrodov-dlya-svarki.html

Понравилась статья? Поделить с друзьями: