Зварювальні електроди :: опис та характеристики

Характеристики електродів Основними характеристиками електродів є механічні властивості металу шва і зварного з'єднання: тимчасовий опір розриву, відносне подовження, ударна в'язкість, кут вигину. За цими показниками електроди, згідно ГОСТ 9467-75, класифікуються на такі типи (в умовному позначенні типу електрода дві стоять за буквою «Е» (електрод) цифри відповідають мінімальному тимчасовому опору розриву металу шва або зварного з'єднання в кгс/мм2): Э38, Е42, Э46 і Е50 — для зварювання сталей з тимчасовим опором до 490 Дж/см2;
Е42 А, Э46 А і Е50 А — для зварювання тих же сталей, коли до металу шва пред'являються підвищені вимоги по відносному подовженню і ударної в'язкості;
Э55 і Е60 — для зварювання сталей з тимчасовим опором розриву понад 490 Дж/см2 і до 590 Дж/см2.
Цим же стандартом регламентується вміст сірки і фосфору в наплавленому металі. Електроди для зварювання вуглецевих і низьколегованих сталей характеризуються також рівнем зварювально-технологічних властивостей, в т. ч. можливістю зварки у всіх просторових положеннях, родом зварювального струму, продуктивністю процесу, схильністю до утворення пір, а в деяких випадках — вмістом водню в наплавленому металі і схильністю зварних з'єднань до утворення тріщин. Також при виборі конкретної марки електрода ,необхідно враховувати його вигляд покриття. Оскільки покриття може бути кислим, рутиловим, основним, целюлозним і змішаним. Застосування електродів повинна забезпечувати наступні необхідні умови: легке запалення і стійке горіння дуги;
рівномірне розплавлення покриття;
рівномірне покриття шва шлаком;
легке видалення шлаку після зварювання;
відсутність непроваров, пір, тріщин у металі шва.
Класифікація зварювальних електродів відбувається за такими ознаками: за матеріалом, з якого вони виготовлені;
за призначенням для зварювання певних сталей;
по товщині покриття, нанесеного на стрижень;
за видами покриття;
за характером шлаку, що утворюється при розплавленні покриття;
по технічних властивостях металу шва;
за допустимим просторовим положенням зварювання або наплавлення;
по роду і полярності застосовується при зварюванні струму.
Сталеві електроди згідно з ГОСТ 9466-75 поділяються на групи залежно від зварюваних металів: У — вуглецевих і низьковуглецевих конструкційних сталей;
Л — легованих конструкційних сталей;
Р — легованих теплостійких сталей;
В — високолегованих сталей з особливими властивостями.
Загальне призначення електродних покриттів  це: забезпечення стабільності горіння зварювальної дуги;
одержання металу шва з наперед заданими властивостями (міцність, пластичність, ударна в'язкість, стійкість проти корозії, і ін).
Стабільність горіння зварювальної дуги досягається зниженням потенціалу іонізації повітряного проміжку між електродом і деталлю, що зварюється. Покриття виконує захисну функцію- шлак служить для захисту розплавленого металу шва від впливу кисню й азоту повітря, шляхом освіти шлакових оболонок на поверхні крапель електродного металу, що переходять через дуговий проміжок, і для утворення шлакового покриву на поверхні розплавленого металу. Шлакове покриття зварювальної ванни- зменшує швидкість охолодження і затвердіння металу шва, сприяючи виходу з нього газових і неметалічних включень. Шлакообразующими компонентами є: титановий концентрат, марганцева руда, каолін, мармур, крейда, кварцовий пісок, доломіт, польовий шпат та ін Легування металу шва — проводиться для додання спеціальних властивостей наплавленого металу. Найбільш часто застосовуються такі легуючі компоненти як хром, нікель, молібден, вольфрам, марганець, титан та ін Легування металу іноді проводиться спеціальною дротом, що містить потрібні елементи. Частіше метал шва легують введенням легуючих компонентів до складу покриття електрода. Легуючі компоненти — феросплави, іноді чисті метали. Для підвищення продуктивності, тобто для збільшення кількості наплавленого металу в одиницю часу, в електродні покриття іноді вводять залізний порошок. Введений в покриття залізний порошок поліпшує технологічні властивості електродів (полегшує повторне запалювання дуги, зменшує швидкість охолодження наплавленого металу, що сприятливо позначається при зварюванні в умовах низьких температур). Для закріплення покриття або обмаза на стержні зварювального електроду, використовують зв'язують компоненти. Найбільш поширеним зв'язуючим компонентом є рідке скло, яке має також і стабілізуючими властивостями. Рідке скло, в свою чергу, може бути -натрієве, калій -натрієве, натрій –калієве. При наявності в складі покриття понад 20% залізного порошку, до позначення додають букву Ж.   За видами покриттів електроди підрозділяються: А — з кислим покриттям, що містить окисли заліза, марганцю, кремнію, іноді титану;
Б — з основним покриттям, що має в якості основи фтористий кальцій і карбонад кальцію. (Зварювання електродами з основним покриттям здійснюють постійним струмом зворотної полярності. Внаслідок малої схильності металу до утворення кристалізаційних і холодних тріщин, електроди з цим покриттям використовують для зварювання великих перерізів);
Ц — з целюлозним покриттям, основні компоненти якого целюлоза, борошно та інші органічні сполуки, що створюють газову захист дуги і утворюють при плавленні тонкий шлак. (Електроди з целюлозним покриттям застосовують, як правило, для зварки сталі малої товщини);
Р — з рутиловим покриттям, основний компонент рутил. Для шлакової і газової захисту покриття цього типу вводять відповідні мінеральні і органічні компоненти. При зварюванні на постійному і змінному струмі розбризкування металу незначно. Стійкість горіння дуги, формування швів у всіх просторових положеннях хороше;
П — інші види покриттів.
При покритті змішаного виду використовують відповідне умовне позначення складається з кількох літер.