Виды и назначение сварочных электродов

Электроды являются неотъемлемым элементом сварки. В настоящее время на рынке представлены несколько десятков известных марок этих изделий, и чтобы выбрать то, которое подходит именно для данного режима работы, существует определенная классификация. Первый параметр, по которому можно разделить электроды – неплавящиеся и плавящиеся.

Неплавящиеся электроды

В зависимости от материала изготовления такие электроды могут быть трех видов:

  • вольфрамовые – производятся из чистого вольфрама или с добавками лантана, иттрия, циркония, церия и тория. В зависимости от вида присадки маркируются разным цветом;
2015-07-17-toool-01.jpg

Вольфрамовые электроды

  • графитовые – изготавливаются из искусственного прессованного графита;
  • угольные – производятся из электротехнического угля.

Неплавящимися электродами сваривают изделия из алюминия, чугуна, латуни, бронзы, меди и стали. Как правило, сварка ведется в среде инертных газов, иногда – с использованием присадочного материала.

Плавящиеся электроды

Благодаря замене технологии клепки на сварку при постройке судов в США в 1942 году было сэкономлено 500 000 т стали.

Классификация плавящихся электродов намного сложней. Конструкционно они состоят из стержня и покрытия. Для изготовления стержней используются 77 марок высоколегированных, легированных и низкоуглеродистых сталей. Покрытие необходимо для устойчивого горения дуги, добавления в сварной шов элементов для улучшения его качества и защиты зоны сварки от вредного влияния воздуха. Плавящиеся электроды делятся на четыре группы:

  1. Рутиловые (обозначаются Р). Их покрытие более чем на 50 % состоит из рутилового концентрата, представляющего собой диоксид титана. Такие электроды обеспечивают стабильное горение дуги при сварке переменным током, хорошее формирование шва, легкое удаление шлака и небольшое разбрызгивание. Могут работать на постоянном токе обратной полярности. Ими можно варить низколегированные и углеродистые стали в любых положениях, за исключением вертикального сверху вниз. Металл шва корректно работает при температурах до минус 20°С.
2015-07-17-toool-02.jpg

Рутиловые электроды

  1. Кислые (А). Покрытие электродов состоит из оксидов кремния, марганца и железа. Металл шва склонен к образованию горячих трещин. Во время работы наблюдается сильное разбрызгивание. Электроды не следует использовать для марок сталей, содержащих повышенное количество углерода и серы. Ими можно варить в любом положении, исключая вертикальное сверху вниз.
  2. Основные (Б). Их покрытие состоит из фтористых соединений и карбонатов. При использовании этих электродов металл шва характеризуется высокой ударной вязкостью, в том числе и при низких температурах, пластичностью, стойкостью к образованию горячих трещин. Наличие окалины или других загрязнений кромок свариваемых изделий приводит к образованию пор. Перед использованием электроды нуждаются в прокалке. Применяются для работы с низколегированными и углеродистыми сталями при изготовлении ответственных конструкций, работающих под динамическими нагрузками, под давлением или при низких температурах. При этом исключается ведение сварки в вертикальном положении сверху вниз.
  3. Целлюлозные (Ц). Покрытие таких электродов на 50 % состоит из целлюлозы. Ими можно варить в любых пространственных положениях, включая вертикальные швы способом сверху вниз. Сварка производится при переменном токе или постоянном токе прямой полярности. В металле шва содержится повышенное количество водорода. Электроды используются для работы с низколегированными и углеродистыми сталями. При этом наблюдается большое разбрызгивание.
2015-07-17-toool-03.jpg

Электроды с различным покрытием отличаются цветом

По толщине покрытия электроды делятся на 4 группы: тонкое (М), среднее (С), толстое (Д) и особо толстое (Г).

По возможным пространственным положениям ведения сварки электроды также делятся на 4 группы:

  • любые положения (маркируется 1);
  • исключено вертикальное сверху вниз (2);
  • исключено вертикальное сверху вниз и потолочное (3);
  • возможно только нижнее положение (4).

По назначению различают 5 групп электродов:

  • для сварки низколегированных конструкционных и углеродистых сталей с показателем временного сопротивления на разрыв не более 600 МПа (маркируются У);
  • для сварки легированных конструкционных сталей с показателем временного сопротивления на разрыв более 600 МПа (Л);
  • для легированных теплоустойчивых марок сталей (Т);
  • для высоколегированных марок с особыми свойствами (В);
  • для наплавки стали с особыми свойствами (Н).

Плавящиеся электроды условно делятся на шесть групп в зависимости от условий работы наплавленного металла:

  1. Низкоуглеродистый низколегированный металл, работающий при ударных нагрузках или трении.
  2. Среднеуглеродистый низколегированный металл, работающий при ударных нагрузках или трении при температуре до 600°С.
  3. Углеродистый легированный металл, работающий при ударных нагрузках или абразивном износе.
  4. Углеродистый высоколегированный металл, работающий при повышенном давлении и температуре до 850°С.
  5. Высоколегированный металл, работающий в условиях трения и коррозионного изнашивания при температуре до 600°С.
  6. Высоколегированный металл, выдерживающий деформации при температуре до 1100°С.

Электроды для контактной сварки

Электроды для контактной сварки можно выделить в отдельную категорию. Они изготавливаются из медных или бронзовых прутков диаметром 12-40 мм. В зависимости от конструкции свариваемого изделия могут иметь прямую, сапожковую, дисковую и другую форму. Рабочая поверхность может быть плоской, плоскоконической, конической, сфероконической, плоскосферической и сферической формы.

2015-07-17-toool-04.jpg

Электроды для контактной сварки

Подробная классификация электродов поможет правильно подобрать нужную марку для проведения работ и добиться высокого качества сварных швов.