Классификация стальных покрытых электродов

Классификация покрытых сварочных электродов

В производстве выпускается большое количество марок покрытых сварочных электродов, предназначенных для разных видов свариваемых материалов, всех пространственных положений, рода и полярности тока и т. д. Для более удобного выбора электрода и понимания отличий вводят следующую классификацию покрытых электродов.

Рис 1. Классификация покрытых электродов

По назначению сварочные электроды для ручной сварки разделяют:

У — для сварки конструкционных углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 60 кгс/мм 2 ;
Л — для сварки конструкционных легированных сталей с пределом прочности при разрыве более 60 кгс/мм₂;
Н — для наплавки слоя со специальными свойствами;
Т — для сварки теплоустойчивых сталей;
В — для сварки высоколегированных, кислотостойких, жаростойких и других с особыми свойствами;

Электроды разделяют по типу к которому они принадлежат. Также отличают электроды по маркам. Одному типу могут соответствовать несколько или одна марка. Подробнее см. Каталог электродов

В зависимости от толщины покрытия электроды разделяют делят на:
М — электроды с тонким покрытием;
С — со средним покрытием;
Д — с толстым электродным покрытием;
Г — с особо толстым покрытием.

Электроды разделяют по требованиям к точности их изготовления, состоянию поверхности покрытия, сплошности сварного шва выполненных этими электродами, содержания в наплавленном металле серы и фосфора на группы 1, 2 и 3.

В зависимости от типа покрытия нанесенного на электрод их подразделяют:

А — с кислым покрытием;
Б — с основным покрытием;
Ц — с целлюлозным покрытием;
Р — с рутиловым покрытием;
П — покрытие другого вида.

Существуют электроды с несколькими видами покрытия одновременно. Такие виды покрытия обозначаются несколькими буквами. Букву Ж добавляют в конец обозначения покрытия если оно содержит в себе более 20% железного порошка.

По допустимым положениям для сварки и наплавки:
1 — для всех положений;
2 — для сварки во всех положениях кроме вертикального на спуск;
3 — для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;
4 — для нижнего и угловых швов в лодочку.

В зависимости от рода тока и применяемой полярности постоянного тока, а также по номинальному значения холостого хода источника питания (переменного частотой 50 Гц) электроды обозначаются в соответствии с табл. 1.

Цифрой «0» обозначаются сварочные электроды для сварки только постоянным током на обратной полярности.

Условное обозначение согласно этой классификации и дополнительная информация указываются на упаковке электродов.

Стальные покрытые электроды

Стальной покрытый электрод представлггт собой определенных размеров стержень, на поверхность которого опрессовкой или окуна­нием нанесено специальное покрытие.

Электродные покрытия создают при сварке защиту от кислорода и азота воздуха расплав­ленного металла в пропессе переноса его и в самой сварочной ванне, а также стабилизиру­ют горение дуги, очищают металл сварочной ванны от впедных примесей и легируют металл шва для улучшения его свойств.

Защита расплавленного металла от кисло­рода и азота воздуха при сварке достигается газами и шлаком, которые образуются из по­крытия в зоне дуги. Для создания газовой за­щиты зоны дуги в покрытие вводят крахмал, целлюлозу, древесную муку и другие органиче­ские вещества.

Для устойчивого горения дуги в покрытие

вводятся вещества, обладающие малой вели­чиной потенциала ионизации, главным образом соли щелочноземельных металлов, > двуокись титана, полевой шпат, содержащий некоторое количество солей щелочных металлов, калиевое или натриевое жидкое стекло и др.

Очистка мета л. и шва от окислов серы, фос­фора, газе» и других вредных примесей осуще­ствляется шлаком, покрывающим шов.

Легирующимч компонентами ь со — аве элек — тродньи покрытий являются ферромарганец, ферросилиций, ферротитан и другие ферро­сплавы.

Электродные покрытия (ГОСТ 9466—75)

, по виду составов подразделяются на кислые (А), рутиловые (Р), основные (Б), целлюлозные (Ц) и прочие (П).

Кислые покрытия (АНО-2, СМ-5 и др.) состоят в основном из окислов железа и мар­ганца (обычно в ввде руд), кремнезема, ферро­марганца.

Рутиловые покрытия (АНО-3, АНО-4, ОЗС-З, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3, МР-4 и др.) имеют в своем составе..реобладающее количество рутила (ТЮ2). Например, покрытие электрода марки МР-3 состоит из рутила (50%), талька, мрамора, каолина, ферромарганца, целлюлозы и жидкого стекла. Рутиловые покрытия при сварке менее вредны для дыхательных органов сварщика, чем другие.

Целлюлозные покрытия (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОЗЦ-1 и др.) состоят из целлюлозы, органиче­ской смолы, ферросплавов, талька и др.

Основные покрытия (УОНИИ-13/45, УП-1/45, ОЗС-2, ДСК-50 и др.) не содержат окислов железа и марганца. Покрытие марки УОНИИ-13/45 состоит из мрамора, плавико-| вого шпата, кварцевого песка, ферросилиция, ферромарганца, ферротитана, жидкогі стекла.

Кислые покрытия при сварке насыщают металл шва кислородом и водородом в боль­шей степени, чем при сварке с другими видами! покрытий. Металл шва, выполненный электро­дами с основным (фтористокальциевым) по­крытием, обладает большей ударной вязко — ;стью (рис. 21), меньшей склонностью к старе­нию и образованию трещин. Этими электрода­ми сваривают особо ответственные изделия из низкоуглеродистой и легированной сталей.

Целлюлозные покрытия удобны при сварке в /, любої * пространственном положении, но да­ют і наплавленный металл пониженной пластич­ности. Они применяются главным образом для сварки низкоуглёродистой стали малой тол^ щины.

Рис. 21. Ударная вязкость металла шва, выполненно­го * леї тродалШ разных марок

При выборе марки алекірида для сварки конструкций в монтажных условиях следу с г учитывать трудность поддержания постоянной длины дуги, что может привести к образованию пор в швах. Эл< ктроды с основными покрытия­ми очень чувствительны к изменению длины дуги. Поэтому при монтажной сварке следует применять электроды с рутиловым или с ру­тилоосновным покрытиями (СМ-11, АНО-11).

Классификации стальных покрытых элект­родов. Стальные покрытые электроды для руч­ной дуговой сварки и наплавки подразделяются по назначению:

для сварки углеродистых и низколегирован­ных конструкционных сталеС с временным со­противлением разрыву до 60 кге/мм2, обозна­чаются— У;

для сварки легированных конструкционных | сталей с временным сопротивлением рачрыву ‘ свыше 60 кге/мм2 — Л;

для сварки легированных теплоустойчивых сталей — Т;

для сварки высоколегир іванньге сталей с особыми свойствами — В;

для наплавки поверхностных слоев с особы­ми свойствами — Н.

По толщине покрытия в зависимости от от­ношения диаметра эле ггрода (D) к диаметру стального стержня (d):

с тонким покрытием (Jp < 1,20) — М;

с средним покрытием (1,20< ^ <1,45) —С;

с толстым покрытием (1,45 < 1,80) — Д;

с особо толсты^ покрытием > 1,80) — Г.

По видам покрытии

с кислым покрытием —■ А; с основным по­
крытием — Б; с целлюлозным покрытием — Ц, С рутиловым покрытием — Р; с покрытием сме­шанного вида — соответствующее двойное условное обозначение; с лрочими видами по­крытий — П.

По качеству, т. е. точности изготовления, состояния поверхности — покрытия, СПЛОШІ. ОСТИ вып< лненного данными электродами металла шва и по содержанию серы и фосфора в наплав­ленном металле, электроды делятся на груп­пы 1, 2 и 3.

По допустимым пространственным положе­ниям сварки или наплавки:

для всех положений — 1; для всех положе — гий кроме вертикального сверху вниз — 2; да« в кнето, горічонтального да вертикаль­ной плоскости и вертикального снизу вверх — 3; для нижнего и верхнего в лодочку — 4.

По роду тока и полярности, а также по но­минальному напряжению холостого хода ис­точника переменного тока — с номера 0 до но­мера 9 (ГОСТ 9466—75).

Типы 3J родов для с арки конструкцион­ных ст той. Типы электродов для сварки конст­рукционных сталей приведены в табл. 4.

В обозначение типа электрода входит бук­ва Э (электрод) и цифра, показывающая мини мальное времейное сопротивление разрыву ме­талла шва или наплавленного металла или сварного соединения в кге/мм2. Буква А после цифроього обозначения электродов (типы Э42А, Э46А, Э50А) указывает на повышенные плас­тичность и вязкость металла шва. Каждый тип включает несколько марок электродов.

Выбор типа и марки электрода зависит от марки сь’риваемой стали, толщины листа, жест­кости изделия, температуры окружающего воз­духа при сварке, пространственного положения, условий эксплуатации сварного изделия и др. Следует учитывать, что электроды 3-й группы качества изготовления создают при сварке бо­лее плотный металл шва и с меньшим содержа­нием серы и фосфора в нем. Электроды должны обеспечивать однородность химического со­става наплавленного металла с основным.

Типы и характеристики электродов для свар­ки легированных теплоустойчивых, высоколе­гированных с особыми свойствами сталей при­ведены в гл. XVI. Электроды для наплавки по­верхностных слоев с особыми свойствами при­ведены в гл. XIX.

В технических документах (чертежах, тех­нологических картах и др.) условное обозначе­ние элек-родзв состоит из обозначения марки,

4. Электроды для сварки конструкционных сталей /’ГОСТ 9467—75)

Механические свойства при нормальной температуре

шва или наплавленного металла

сварного соедине­ния, ВЫ: полнен­ного элек­тродами диамет­ром ме­нее 3 мм

Спецификации сварочных электродов

Сварочный электрод — металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. В настоящее время выпускается более двухсот различных марок электродов, причем более половины всего выпускаемого сортамента составляют плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки.

Сварочные электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды изготовляют из тугоплавких материалов, таких как вольфрам по ГОСТ 23949-80 «Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся», синтетический графит или электротехнический уголь. Плавящиеся электроды изготовляют из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246—70 разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Поверх металлического стержня методом опрессовки под давлением наносят слой защитного покрытия. Роль покрытия заключается в металлургической обработке сварочной ванны, защите её от атмосферного воздействия и обеспечении более устойчивого горения дуги.

Классификация покрытых металлических сварочных электродов по ГОСТ 9466-75 . В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки классифицируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла (типам), видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам.

Виды электродов по назначению:

— для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм? (600 МПа). Обозначаются буквой У (ГОСТ 9467-75);
— для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм? (600 МПа). Обозначаются буквой Л (ГОСТ 9467-75);
— для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Обозначаются буквой T (ГОСТ 9467-75);
— для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Обозначаются буквой В (ГОСТ 10052-75);
— для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Обозначаются буквой H (ГОСТ 10051-62).

Вышеуказанными стандартами предусмотрено разделение электродов на типы, в соответствии с механическими свойствами и химическим составом наплавленного металла. Цифры, обозначающие каждый тип электрода — Э42, Э42А, Э50 и т. д., характеризуют гарантированное минимальное временное сопротивление разрыву в кгс/мм?, а буква А — повышенные пластические свойства, вязкость и ограничения по химическому составу.

Виды электродов по толщине покрытия.

По толщине покрытия электроды разделяются в зависимости от отношения D/d (D — диаметр покрытого электрода; d — диаметр стержня):
— с тонким покрытием (D/d < 1,2). Обозначаются буквой М;
— со средним покрытием (D/d < 1,45). Обозначаются буквой С;
— с толстым покрытием (D/d < 1,8). Обозначаются буквой Д;
— с особо толстым покрытием (D/d > 1,8). Обозначаются буквой Г.

ГОСТ 9466-75 предусматривает также три группы электродов — 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

Виды электродов по типу покрытия:
— с кислым покрытием (А);
— с основным покрытием (Б);
— с целлюлозным покрытием (Ц);
— с рутиловым покрытием (Р);
— с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
— с прочими видами покрытий (П).

Виды электродов по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки:
— для сварки во всех положениях с условным обозначением 1;
— для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз, — 2;
— для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
— для нижнего и нижнего в лодочку — 4.Строение покрытых металлических сварочных электродовПокрытые электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной, как правило, от 250 до 450 мм. Изготовленные из сварочной проволоки с нанесенным на неё слоем покрытия. Один из концов электрода длиной 20–30 мм зачищен от обмазки для его крепления в электрододержателе.

Строение покрытого сварочного электрода:

Основная классификация электродных покрытий:
— Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.
— Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.
— Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке.Основные виды электродных покрытий:
— Руднокислые электродные покрытия содержат окислы железа и марганца, кремнезём, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.).
— Рутиловые электродные покрытия получают значительное применение в связи с развитием добычи минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана TiO2. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезём, ферромарганец, карбонаты кальция или магния.
— Фтористо-кальциевые электродные покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов.
— Органические электродные покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообразующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки.

Покрытые сварочные электроды изготавливают двумя способами:
— опрессовкой
— окунанием

Электроды для ручной дуговой сварки

Сварочные работы, без которых невозможно представить себе практически все области промышленности и решение многочисленных бытовых проблем, выполняются различными способами. Для каждого из них имеются свои расходные элементы. Очень популярными являются электроды для ручной дуговой сварки. Имеются многочисленные типы электродов для ручной дуговой сварки, обладающие присущими им особыми свойствами. Имеется большой выбор электродов для ручной дуговой сварки.

Что собой представляет этот метод

На выделение достаточного количества тепла, необходимого для расплавления металла свариваемых изделий, оказывают большое влияние электроды для электродуговой сварки, поэтому их правильный выбор и грамотное использование играют большую роль.

Электрод — это металлический стержень, покрытый снаружи обмазкой, представляющей собой особый состав. Во время сварочного процесса начинается расплав сердечника электрода. Металлы стрежня и изделия, находясь в расплавленном состоянии, вместе образуют шов соединения. Обмазка при сгорании выделяет газ, необходимый для защиты зоны сварки от негативного влияния окружающих кислорода и азота. Электроды для дуговой сварки решают при этом ряд важных задач.

Вещества, входящие в состав обмазки, имеют низкое значение потенциала ионизации. Следствием этого является то, что дуга после ее зажигания насыщается ионами, находящимися в свободном состоянии. Это стабилизирует процесс горения дуги.

Обмазка принимает участие в образовании поверх шва шлака, который уменьшает скорость, с которой происходит охлаждение расплавленного металла. Это создает хорошие условия для удаления из шва примесей и включений неметаллического характера, ухудшающих качество соединения.

Покрытия электродов содержат раскислители, задача которых заключается в том, чтобы вступать в реакцию с кислородом, что приводит к его связыванию. С помощью электродов происходит легирование образующего шов металла, что улучшает его свойства. Это обеспечивают входящие в обмазку вещества, такие как кремний, хром, марганец, титан.

Разделение по покрытию

Классификация электродов для ручной дуговой сварки позволяет дифференцировать их по многим признакам. Одним из наиболее распространенных является то, какое покрытие имеется у этих расходников. Покрытие электродов для ручной дуговой сварки часто является определяющим при необходимости решить вопрос об их приобретении.

Виды покрытий электродов для ручной дуговой сварки имеют подразделения:

1. Рутиловое. Этот элемент представляет собой диоксид титана. С таким видом обмазки разбрызгивание металла уменьшается, текучесть увеличивается, происходит формирование толстого слоя шлака, в дальнейшем легко отделяемого. Однако, высоким является риск образования таких дефектов, как поры. Целесообразно применение для соединения деталей небольшой толщины из низкоуглеродистой стали.
2. Целлюлозное. Помимо самой целлюлозы в состав обмазки входят кремний и магний. Такое покрытие повышает газообразование, что надежно защищает сварную ванну. Разбрызгиваемость металла является повышенной. Удобно сваривать вертикальные швы, но эстетичного внешнего вида ожидать не приходится.
3. Основное. Главными элементами являются производные кальция и магния. Это обеспечивает высокую механическую прочность. Металл шва получается химически чистым. Большим преимуществом является возможность сварки в любых положениях. Возможно использование для сварки конструкций ответственного назначения.
4. Кислое. Применяются только для выполнения швов горизонтального расположения. Существует риск образования трещин и подрезов. Могут представлять опасность для здоровья сварщика.

Каждый вид имеет свое обозначение. Рутиловое покрытие обозначается буквой «Р», целлюлозное буквой «Ц». Если покрытие смешанного вида рутилового с целлюлозным, то используются две буквы «РЦ».

Основное покрытие имеет букву «Б», что обозначает базовое. Кислому покрытию присвоена буква «А». Буквой «П» обозначаются прочие покрытия. Буква «С» означает, что речь идет о специальном покрытии, с которым появляется возможность осуществления процесса под водой.

Толщина

Виды электродов для ручной дуговой сварки разделяются по толщине покрытия, находящейся в зависимости от диаметра внутреннего стержня. Однако разделение осуществляется не от точных размеров, а от соотношения между ними.

Тонкое покрытие обозначается буквой «М». Толщина обмазки составляет 20 процентов от диаметра стержня. Среднее покрытие обозначается буквой «С». Это является наиболее распространенным вариантом. Толщина обмазки составляет 45 процентов от диаметра стержня.

Толстое покрытие обозначается буквой «Д». Толщина обмазки составляет 80 процентов от диаметра стержня. Свыше 80 процентов имеет особо толстое покрытие, обозначаемое буквой «Г». Также является важным правильный выбор размера поперечного сечения. Он находится в зависимости от толщины подготовленных кромок соединяемых изделий.

Положение в пространстве

Типы электродов для дуговой сварки различаются в зависимости от того, каким образом они могут использоваться при различных положениях в пространстве, что указывается их производителями в сопроводительной документации. Наиболее удобное — это нижнее горизонтальное положение, а самое проблематичное — потолочное.

Назначение

Буква «У» в маркировке электродов означает, что они применимы для углеродистых сталей, включая низколегированные. Буква «Л» значит, что электроды предназначены для соединения изделий из легированных сталей, которые обладают повышенной прочностью.

Для конструкционных высоколегированных сталей применимы электроды с буквой «В». Для теплостойких легированных сталей используются электроды с обозначением «Т». Для сплавов с особыми свойствами, в частности для осуществления наплавки, применяются расходные элементы, обозначаемые «Н».

Марки

Марки электродов для ручной дуговой сварки зависят от их назначения. Их имеется их немалое количество, однако, можно выбрать среди них те, которые подходят для конкретных работ. Необходимо, чтобы привлекшие внимание марки электродов для дуговой ручной сварки обладали высоким качеством и давали хорошее соединение.

Существуют марки электродов, которые подходят для сварки низколегированных сталей с небольшим содержанием углерода. К ним относятся АНО, УОНИ, ОЗС, ВЦС. Такие электроды относятся к самым популярным видам расходных элементов.

Для сварки изделий из легированных сталей, в том числе обладающих повышенной прочностью, подойдут такие марки, как АНП, УОНИ, ОЗШ-1. Для наплавки целесообразно выбрать модификации электродов ОЗН, ОЗШ.

Если предстоит соединение чугунных изделий, то следует обратить внимание на марку ОЗЧ. Для деталей из алюминия подойдут ОЗА и ОЗАНА. Для медных деталей и сплавов на ее основе рекомендуется выбирать АНЦ/ОЗМ и ОЗБ. Для никеля и его сплавов подойдет электрод марки ОЗЛ-32.

При желании работать с электродами зарубежных производителей, следует обратить внимание на японские расходные элементы KOBELCO LB-52U. При их использовании в результате получается высококачественный шов.

Также заслуженным признанием пользуются электроды шведского производства ESAB УОНИИ. При покупке электродов необходимо обращать внимание на целостность упаковки.

Интересное видео