Виды покрытий электродов для сварки.Особенности, назначения, характеристики и прочее.

Каждому сварщику, особенно тем, кто только начинает этот нелегкий труд необходимо точно знать из чего состоят электроды, какое покрытие правильно подобрать. От этого будет зависеть конечный результат и качество выполненного шва. В случае ошибки, потом даже профессионалы в этом деле не смогут исправить вид выполненного стыка листов металла. Существует больше 200 разных видов таких расходников, поэтому в этом нужно хорошо разбираться. Маркировка покрытия электродов предоставляет информацию о характеристиках, которые должен знать каждый специалист в этой сфере.

Особенности покрытия электродов

Весь стержень покрытый обмазкой — веществом, которое пористое и твердое по своей структуре. Не покрыта лишь верхняя часть, которая крепится в электродержателе, это примерно 2-3 см.

Роль покрытия

Что происходит, когда часть электрода сгорает:

1. Появляется угарный дым и газ. Покрытие электрода обеспечивает защиту того, что расплавилось и предотвращает от окисления воздухом.
2. Создаются ионы, которые поддерживают горение. Эти частички переносят заряд.
3. Кислород покидает сталь.
4. Расплав легируется, улучшаются свойства.
5. Шлак покрывает свежий шов, который замедляет остывание, предотвращает трещины, деформацию и защищает от окисления воздухом.

Положительные изменения распространяются на типы покрытия электродов по разному.

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 составляющих покрытия

Стабилизация дуги происходит с применением веществ с низкими ионизационными характеристиками:

• хромат калия, поташ, селитра аммиачная;
• связующий силикатный клей с калием;
• карбонат кальция;
• титановый концентрат.

Для раскисления: алюминий; графит; марганец; титан; хром; молибден.

Защитные газы создают: мрамор; крахмал; целлюлоза; декстрин; древесная мука пищевая.

Присадки для легирования: молибден; титан; кремний; графит; марганец; хром.

Элементы, что влияют на образование шлака: мел; мрамор; калий; шпат; титановый концентрат; марганцевая руда; кварцевый песок; ильменит; рутил.

Добавки для пластичности: коалит; бентонит.

Есть и другие добавки, которые применяются для получения некоторых свойств.

Цвет электродов

Для всех видов существуют свои цвета:

• кислые — серый;
• рутиловые — серый, коричневый, синий, зеленый;
• основные — белый или бежевый;
• целлюлозные — слегка серые с оттенком коричневого.

Большая часть электродов разделена на такие группы и такого же цвета, но можно и зеленые основные найти.

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.

Покрытие сварочных электродов

Этапы производства оболочки:

1. Компоненты измельчаться в мелкий порошок.
2. Просеивание через сыта и смешивание в точных пропорциях.
3. Введение связывающего компонента — жидкого стекла.
4. Вымешивание до нужной консистенции.

Способы нанесения покрытия:

• окунание — покрытие электродов для ручной дуговой сварки погружением на некоторое время в обмазку;
• опрессовка — прессами-автоматами на стержни наносится покрытие.

Точность компонентов, соблюдение пропорций при приготовлении обмазки влияет на результат, поэтому хорошее оборудование принимает важную роль в работе.

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.

Влияние влаги на материалы

Покрытия электродов с пористо структурой, которая очень хорошо впитывает влагу и воду. Как результат — потеря защитных свойств и характеристик, качества шва.

Правила долговечности электродов:

1. Хранить расходники в герметично закрытой упаковке. Если упаковка открыта, переложить в герметичный пенал, чтобы не поступала влага и вода.
2. Перед применением можно просушивать в печах, предназначенных для этого, придерживаясь указанной температуры и времени.
3. Электрод, который на протяжении 3 часов не был в работе, нуждается в просушке обязательно.
4. Больше 4 просушиваний в печах не рекомендуется, это приведёт к осыпанию покрытия.
5. Рутиловая оболочка проявляет себя при малейшей влаге, нужно сначала просушить изделие при температуре до 200С и только через сутки использовать в работе.

Электроды с целлюлозным покрытием

Обмазка целлюлозных электродов наполовину состоит из органических компонентов, чаще всего из целлюлозы. Сварочный шов, наплавленный целлюлозными электродами, содержит большой процент водорода. При сварке электродами с целлюлозным покрытием образуется равномерный обратный валик.

Электроды со всеми вышеперечисленными покрытиями предназначены для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Все они применяются для того, чтобы получить сварные соединения, отличающиеся какими-то особыми характеристиками, которые требуют условия эксплуатации металлоконструкций.

Поделиться в соцсетях

Основные виды покрытий электродов

На характеристики электродов существенно влияет состав покрытия.

Рутиловые

Основной компонент — диоксид титана с присутствием карбоната магния, мела, ферромарганца.

Преимущества:

• полная безопасность в работе для сварщиков;
• отсутствие разбрызгивания;
• высокая производительность;
• стабильная дуга с повторным зажиганием;
• красивый аккуратный шов;
• высокая стойкость к трещинам;
• надежное соединение заготовок с окалиной или ржавчиной, когда толщина покрытия электродов до 25 мкм;
• универсальные, подходят для любых задач и работы;
• легкость в отделении окалин.

Кислые

Состав расходников из шлакообразующих компонентов — оксида марганца, железа с добавлением органических веществ, крахмала, декстрина и оксицеллюлозы для газовой защиты.

Преимущества:

• выполнение швов в любом положении в пространстве;
• нет потребности зачистки от окалины или ржавчины;
• возможная сварка длинной дугой без появления пористого шва;
• высокая производительность;
• выполнение сварки переменным током, благодаря стабильности дуги и трансформатору с невысоким напряжением.

Целлюлозные

В составе только органические вещества, которые горючие. Среди них целлюлоза, травяная и древесная мука, ферросплавы, тальк, органические смолы.

Преимущества:

• систематическое горение дуги;
• за счет потоков газа глубокое проникновение провара;
• небольшое количество шлаков позволяет делать швы качественные и непористые;
• выполнение работы во всех пространствах.

На покрытие электродов ГОСТ распространяется на каждую характеристику согласно маркировке.

Электроды с кислым покрытием

В составе обмазки электродов с кислым покрытием содержится наибольший процент кремния, марганца и оксиды железа. Электроды с кислым покрытием могут использоваться для сварки, как на переменных, так и на постоянных токах.

Однако электроды с данным видом обмазки имеют один существенный недостаток, это образование так называемых «горячих трещин». Кислотные электроды не образуют пор при сварке ржавого металла, или, например, при существенном удлинении сварочной дуги.

Диаметр и толщина покрытия

Существует огромное количество марок и моделей электродов, рассчитанных на работу с разным материалом. Они учитывают нагрузку и условия, в которых будут находиться сваренные конструкции и изделия.

Электроды имеют 2 значения диаметра: с обмазкой и без. Диаметр прутка очень важен при выборе расходных материалов для предстоящих работ. Как мы знаем, чем толще металл, тем больший диаметр электродов требуется для его сварки.

Исходя из диаметра стержня и толщины металла, выставляется сила тока на аппарате. Необходимо правильно ее подобрать. Если она окажется слишком большой, вы прожжете металл, а если слишком маленькой, то не сможете зажечь дугу.

В большинстве случаев за диаметр принимается величина сердечника вместе с покрытием, поскольку эффективность работы обеспечивается как раз за счет обмазки. Без нее было бы сложно сделать качественное и надежное соединение.

При выборе электродов большое внимание уделяется толщине самой обмазки. Под каждый диаметр сердечника подбирается определенная толщина обмазки. Можно выделить 4 группы электродов, которые отличаются между собой толщиной покрытия:

В качественных электродах толщина покрытия варьируется от 0,5 до 2,5 мм. С учетом железного порошка, диаметр составит 3,5 мм, а масса примерно половину от общего веса изделия. Электроды с таким соотношением покрытия и сердечника применяются когда нужно сделать надежное соединение, рассчитанное на большие нагрузки.

У тонких электродов толщина обмазки не превышает 0,3 мм. Оно предназначено для стабилизации горения дуги и не оказывает влияния на качество полученного металла.

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: