Выбор электродов для производства сварочных работ ? процесс обеспечения их качества.
Несмотря на активное развитие передовых технологий и их внедрение в производственные процессы, ручная электродуговая сварка была и остается одним из наиболее распространенных способов получения надежных соединений между металлическими деталями и отдельными элементами металлических конструкций. Основными элементами, которые определяют качество сварочного шва, являются электроды, выбору которых следует уделять особое внимание.
Традиционный штучный электрод — это тонкий металлический стержень, на поверхность которого нанесен слой специальной обмазки, которая обеспечивает зону сварочного шва необходимой защитой от внешних факторов, а также наполняет его элементами, значительно улучшающими его характеристики. Процесс сварки, в котором участвуют электроды, носит металлургический характер, при его прохождении происходит взаимодействие между металлами соединяемых деталей и электрода, шлаками и газами. От того, насколько правильно подобраны электроды, в полной мере зависит устойчивость этого процесса, а также качество результата, к которому они приведут.
Основными требованиями, предъявляемыми в этой связи к электродам, являются:
- Легкость и высокая скорость образования электрической дуги (поджига);
- Обеспечение устойчивого горения сварочной дуги;
- Равномерность образование шлакового слоя на поверхности расплавленного металла;
- Возможность быстрого и легкого удаления шлакового слоя с поверхности застывшего сварочного шва;
- Обеспечение получения сварочного шва высокого качества: отсутствие раковин, пор, трещин, непроваров и других внешних и внутренних дефектов.
Конечно, на качество получаемого сварочного шва влияет множество факторов, но электроды все же играют решающее значение.
При выборе электродов в первую очередь руководствуются составом металла, из которого они изготовлены, а также их диаметром, выбираемым в зависимости от толщины соединяемых деталей.
Основными характеристиками электродов, кроме вышеназванных, являются следующие параметры:
- Величина временного сопротивления разрыву;
- Относительное удлинение, которым обладает материал электрода;
- Величина ударной вязкости;
- Угол изгиба.
Основной из этих параметров, которому соответствуют электроды, можно определить по их марке. Первые две цифры в обозначении электрода, следующие за буквой «Э», обозначают минимальное временное сопротивление на разрыв (в кгс/кв.мм.), которому будет соответствовать металл полученного шва.
Выбор электродов для выполнения сварочных работ и основные типы покрытий, которые для них используются.
Одним из основных показателей, которому соответствуют сварочные электроды, является тип покрытия или обмазки, которая на них нанесена. Существует несколько основных типов покрытий, которые используются для производства электродов:
- Кислые покрытия, обозначаемые буквой «А»;
- Рутиловые покрытия — «Р»;
- Основные покрытия — «Б»;
- Целлюлозные покрытия — «Ц»;
- Смешанные — «П».
Сварочные электроды, кроме типа покрытия, классифицируют, также по следующим параметрам:
- Тип материала, из которого изготовлены электроды;
- Тип стали, для сварки которой они предназначены;
- Толщина слоя покрытия, нанесенного на электроды;
- Характер шлака, который образуется в процессе сварки и расплавлении покрытия;
- Характеристики металла шва, формируемого при сварке;
- Каким может быть пространственное положение швов, для получения которых используются электроды;
- Тип электрического тока: его род и полярность, который может использоваться для сварки.
Выбирая электроды для сварки различных марок стали, важно обеспечить сочетаемость состава их металлического сердечника с материалом свариваемых деталей или элементов различных конструкций. Для того, чтобы облегчить такой выбор, электроды выпускают и классифицируют по следующими основным типам:
- Для сварки углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей — «У»;
- Для сварки легированных конструкционных сталей — «Л»;
- Для сварки легированных теплоустойчивых сталей — «Г»;
- Для сварки высоколегированных сталей, обладающих особыми свойствами — «В».
Если уметь разбираться в информации, которая наносится на упаковку, в которую помещены электроды, то можно составить достаточно полное представление об их характеристиках. Как правило, обозначение на этикетке электродов содержит следующие характеристики:
- Товарный знак или наименование предприятия – изготовителя;
- Принятое по стандарту условное обозначение;
- Дата изготовления и номер партии;
- Основные области применения;
- Режимы тока, при которых должна выполняться сварка в различных пространственных положениях;
- Особые условия выполнения сварки, если они имеются;
- Свойства, которыми будет обладать полученный сварочный шов;
- Содержание влаги в покрытии — допустимое значение;
- Режим прокаливания, которому следует подвергать электроды перед их использованием;
- Масса электродов, содержащихся в упаковке.
Области использования электродов с различными составами покрытий.
Покрытие, которое нанесено на электроды, во многом определяет свойства сварочного шва, а также обеспечивает наиболее оптимальные условия для получения качественного соединения. Выбору покрытия в этой связи следует уделять особое внимание и осуществлять его в зависимости от характеристик сварочного шва, которые требуется получить, а также от особенностей выполнения сварочных работ.
Несложные рекомендации, которые мы приведем ниже, позволят вам выбрать электроды, наиболее оптимальным образом.
Руднокислые покрытия являются достаточно универсальными, с их помощью можно получать сварочные швы различного пространственного положения, используя для этого как постоянный, так и переменный ток. Как правило, электроды с руднокислым покрытием используют при работе с низкоуглеродистыми и низколегированными сталями.
Рутиловые покрытия используют в тех случаях, когда требуется получение более ответственных соединений деталей или элементов конструкций, изготовленных из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
Для сварки конструкций из углеродистых и легированных сталей, к которым предъявляются особые требования по качеству и прочностным характеристикам, используют покрытия, изготовленные на фтористо-кальциевой основе.
Наиболее универсальными по роду сварочного тока, а также некапризными по отношению к качеству поверхности свариваемых элементов и пространственному расположению сварочных швов являются электроды с органическими покрытиями. Такие покрытия можно использовать для сварки в самых неблагоприятных условиях: при проведении монтажных работ в полевых условиях, на стройках, а также во многих других случаях, когда нет возможности обеспечить процесс получения сварного соединения наиболее благоприятными условиями.
Квалифицированно выбирая тот или иной тип покрытия электродов можно обеспечить не только высокое качество получаемого сварочного шва, но и скорость его формирования, что напрямую влияет на такой важный параметр, коим является производительность сварочных работ.