Добрый день, дорогие читатели!
Сегодня я решил написать эту статью, потому что заметил, что некоторые люди сталкиваются с трудностями при выборе электродов. Ведь правильный выбор электрода — это залог качественного и надежного сварного шва. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое покрытые электроды, как они классифицируются, и какие факторы влияют на их выбор.
Ручная дуговая сварка — это один из самых распространенных методов соединения металлов. Она зарекомендовала себя во многих отраслях промышленности. И одним из ключевых элементов этого процесса являются покрытые электроды. Они представляют собой металлический стержень, изготовленный из сварочной проволоки по ГОСТ 2246 – 70. Далее на производстве нарезают проволоку на определенную длину, после чего наносят на нее покрытие (обмазку) и мы получаем покрытый электрод для ручной дуговой сварки. В России есть несколько основных ГОСТ в соответствии с которыми изготавливают покрытые электроды:
- ГОСТ 9466-75 (Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки)
- ГОСТ 9467-75 (Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей)
- ГОСТ 10051 – 75 (Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами)
На импортные электроды конечно же есть свои ТУ (технические условия) как и на некоторые отечественные электроды где производитель что-то изменил в составе электрода.
Ниже представлена схема покрытого электрода для ручной дуговой сварки, где: 1 – стержень из электродной проволоки; 2 – обмазка (покрытие) электрода; d – диаметр стержня (электродной проволоки); D – диаметр покрытого электрода
Классификация электродов
Согласно ГОСТ 9466 – 75, электроды классифицируются по следующим параметрам:
По назначению:
У — для сварки углеродистых сталей.
Л — для сварки легированных сталей.
Т — для сварки теплоустойчивых сталей.
В — для сварки высоколегированных сталей.
Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.
По толщине покрытия:
М — с тонким покрытием при соотношении диаметров D/d ≤ 1,2
С — со средним покрытием при соотношении диаметров 1,2 < D/d ≤ 1,45
Д — с толстым покрытием при соотношении диаметров 1,45 < D/d ≤ 1,8
Г — с особо толстым покрытием при соотношении диаметров D/d > 1,8
По виду покрытия:
Р — с рутиловым покрытием.
А — с кислым покрытием.
Б — с основным покрытием.
Ц — с целлюлозным покрытием.
Ж — с железным покрытием.
П — с прочими видами покрытий.
Наибольшее распространение в настоящий момент получили электроды с основным и рутиловым видом покрытия.
По пространственным положениям:
1 — для сварки во всех положениях.
2 — для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз.
3 — для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх.
4 — для нижнего и нижнего «в лодочку».
По роду и полярности применяемого тока:
0 — обратная полярность.
1 — любая полярность.
2 — прямая полярность.
Типы электродов
ГОСТ 9466 – 75 устанавливает типы электродов:
Для углеродистых сталей: Э-38, Э-42, Э-46, Э-50, Э-50А и т.д. (Э38-Э150).
Буква «Э» обозначает плавящийся электрод для ручной дуговой сварки.
Цифры указывают на предел прочности наплавленного металла на разрыв в кг/мм². Электроды с пределом прочности 50, 60, 70, 100, 150 кг/мм² применяются для сварки сталей с повышенной и высокой прочностью. Буква «А» в конце обозначения типа электрода (например, Э50А) указывает на повышенную пластичность наплавленного металла.
Например, перед вами стоит задача: выполнить сварку стали 09Г2С с пределом прочности 480 МПа (48 кг/мм²) и вы зная эту информацию должны подбирать электроды которые по прочности не уступают основному металлу. В данном примере можно взять электроды Э50 или Э50А это такие электроды как: УОНИ 13/55, СЗСМ-01К, СЗСМ-02, МТГ-02, LB-52U, OK 53.70, Nittetsu-16w, Kiswel MY16R и т.д.
Для легированных теплоустойчивых сталей: Э-09Х2М1, Э-08Х19Н9 и т.д.
Буква «Э» обозначает плавящийся электрод для ручной дуговой сварки.
Буквы и цифры указывают на марку стали, из которой изготовлен металлический стержень.
Для высоколегированных сталей:Э – 09Х2М1, Э – 08Х19Н9 и т.д.
Для сварки легированных теплоустойчивых, высоколегированных сталей и наплавки обозначение состоит из:
- индекса «Э» - который указывает, что это электрод для ручной дуговой сварки и наплавки;
- дефиса (тире);
- цифры, следующей за индексом, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента;
- буквы и цифры, определяющих содержание химических элементов в процентах (А – азот; Б - ниобий; В - вольфрам; Г - марганец; Д - медь; К - кобальт; М – молибден; Н – никель; П - фосфор; Р - бор; С - кремний; Т - титан; Ф - ванадий; Х - хром; Ц – цирконий).
Пример обозначения типа электродов для сварки и наплавки теплоустойчивых, высоколегированных сталей: Э-09М; Э-09Х1М; Э-10Х1М1НФБ; Э-12Х13; Э-06Х13Н; Э-12Х11НМФ; Э-10Г3; Э-16Г2ХМ и т.д.
В данном случае необходимо осуществлять подбор сварочных электродов максимально близких по химическому составу к свариваемому основному металлу.
Маркировка электродов
Электроды поставляются в герметичных упаковках, на каждой из которых нанесена маркировка, содержащая следующую информацию:
1 – тип электрода; 2 – марка электрода; 3 – диаметр электродного стержня; 4 – класс электродов по назначению; 5 – толщина покрытия; 6 – группа точности изготовления электродов; 7 – механические свойства наплавленного металла; 8 – обозначение вида покрытия электродов; 9 – допустимые пространственные положения; 10 – род и полярность применяемого тока; 11 и 12 – ГОСТы и ТУ на электроды.
Например это выглядит так:
Прокалка электродов
Перед сваркой электроды необходимо прокалить для удаления влаги из покрытия. Режимы прокалки определяются в соответствии с заводом изготовителем. Так как в настоящее время те же электроды УОНИ 13/55 могут выпускаться несколькими десятками предприятий и все будут делать немного разные электроды по своим ТУ (техническим условиям) которые будут отличаться по ГОСТ и соответственно требования к прокалке электродов может также отличаться. Также перед применением электродов следует проверить качество покрытия (отсутствие повреждений, наплывов и других видимых дефектов) и диаметр стержня.
Компоненты покрытия электродов
Покрытие электродов состоит из различных компонентов, которые выполняют определенные функции:
Ионизирующие компоненты: Калий, кальций, натрий и другие элементы, которые входят в состав мела, полевого шпата и гранита.
Газообразующие компоненты: Органические вещества: крахмал, пищевая мука, декстрин и др. Неорганические вещества: карбонаты, мрамор, магнезит и др.
Шлакообразующие компоненты: Рутил, ильменит, полевой шпат, кремнезем, гранит, мрамор, плавиковый шпат.
Легирующие компоненты: Хром, марганец, ванадий, никель, титан, молибден, вольфрам и др.
Раскисляющие компоненты: Марганец, кремний и др.
Связующие компоненты: Натриевое или калиевое жидкое стекло.
Формовочные компоненты: Бентонит, каолин, декстрин, слюда.
Эти компоненты обеспечивают стабильность дуги, защиту сварочной ванны от кислорода и азота, а также улучшают механические свойства наплавленного металла, раскисляют сварочную ванну.
Требования по выбору электродов
Суммирую информацию из статьи. Требования по выбору того или иного типа электрода определятся свойствами основного металла. Поэтому свойства сварочных электродов не должны быть ниже свойств основного (свариваемого) материала. Выбор электродов осуществляется с учетом требований обеспечения необходимых механических и эксплуатационных свойств сварного шва, такие как: твердость, предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, коррозионная стойкость, жаростойкость и т.д. Химический состав электродов подбирается максимально близко к свариваемому материалу. При наплавке защитных покрытий, от которых требуются повышенные механические и эксплуатационные свойства химический состав основного и электродного металла может отличаться.
Покрытые электроды — это ключевой элемент ручной дуговой сварки. Их правильный выбор и подготовка обеспечивают высокое качество сварных швов и долговечность конструкций.
Спасибо за внимание, подписывайтесь на мой Дзен-канал, ставьте лайки и оставляйте комментарии. До новых встреч! 🔥✨