Svařovací elektrody jsou založeny na kovových tyčích, které jsou vyrobeny z ocelového drátu. Drát pro výrobu svařovacích elektrod je vyroben v souladu se státními normami a plně odpovídá technickým specifikacím.
Nejčastěji se elektrodový drát vyrábí z legovaných, nízkouhlíkových a vysoce legovaných ocelí. Tento drát je tažen za studena. Při výrobě svařovacích elektrod se používá velké množství značek, takže se všechny liší chemickým složením.
Všechny podniky, které vyrábějí elektrodové dráty, vyrábějí své výrobky na vysoké úrovni kvality. Svařovací elektrody nejoblíbenějších značek jsou vyráběny z elektrodového drátu, protože takový drát plně vyhovuje státním normám přijatým u nás. Mezi tyto značky patří tyto svařovací elektrody: UONI 13/55, OK 48.00, ANO-21, OZS-12, TsU-5, MR-3S.
Nyní přejdeme k zvažování označení elektrodového drátu. Označení značky elektrodového drátu obsahuje index St, který označuje, že tento drát je svařovací. Za tímto indexem následují čísla a písmena.
První dvě číslice udávají procento uhlíku v drátu v setinách. Dále je uveden typ drátu a jeho další vlastnosti. Abyste poznali hlavní typy elektrodového drátu a v případě potřeby je rozlišili, byl vyvinut stůl, Níže uvedené: “Značky elektrodového drátu pro tyče»
Nejčastěji se svařovací elektrody vyrábí z elektrodového drátu, který se vyrábí například z nízkouhlíkových druhů oceli Sv-08 nebo Sv-08A. dopis”А“ označuje, že kov drátu obsahuje zvýšenou čistotu kovu ve vztahu k síře a fosforu. Pokud jsou na konci názvu svařovacího drátu dvě písmena „А” (Například Sv-08AA), to ukazuje na snížený obsah síry a fosforu v kovovém složení svařovacího drátu. Proto se ukazuje, že ze svařovacího drátu Sv-08AA jsou vyráběny elektrody, které mají zvýšenou tažnost a houževnatost svarového kovu naneseného pomocí takových elektrod.
Legované svařovací dráty mohou obsahovat až šest legujících prvků. Pokud je koncentrace takových prvků příliš vysoká, pak je takový drát považován za vysoce legovaný. V každém případě se pro výrobu svařovacích elektrod používá pouze kvalitní svařovací drát.
Svařovací elektroda
Svařovací elektroda – kovová nebo nekovová tyč vyrobená z elektricky vodivého materiálu, určená k napájení svařovaného výrobku. V současné době se vyrábí více než dvě stě různých značek elektrod [1] [2] [3] a více než polovinu celého vyráběného sortimentu tvoří spotřební elektrody pro ruční obloukové svařování [1].
Svařovací elektrody dělíme na spotřební a nekonzumovatelné. Netavitelné elektrody jsou vyrobeny ze žáruvzdorných materiálů, jako je wolfram podle GOST 23949-80 [4] „Netavitelné elektrody pro svařování wolframem“, syntetický grafit nebo elektrické uhlí. Tavné elektrody jsou vyrobeny ze svařovacího drátu, který se podle GOST 2246-70 [5] dělí na uhlíkový, legovaný a vysoce legovaný [6]. Na kovovou tyč je nanesena vrstva ochranného povlaku pomocí tlakového lisování. Úlohou povlaku je metalurgicky ošetřit svarovou lázeň, chránit ji před atmosférickými vlivy a zajistit stabilnější hoření oblouku.
Obsah
Příběh
Historie svařovacích elektrod je nerozlučně spjata s historií vývoje svařování a svařovacích technologií. Elektroda byla poprvé použita při experimentech souvisejících se studiem vlastností elektrického oblouku (v roce 1802 profesorem V.V. Petrovem). V roce 1882 navrhl ruský vynálezce Nikolaj Nikolajevič Benardos použít ke spojení kovových hran elektrický oblouk hořící mezi uhlíkovou elektrodou a kovovou částí [7].
Téměř současně s N.N.Benardosem pracoval další významný ruský vynálezce – Nikolaj Gavriilovič Slavjanov, který udělal hodně pro rozvoj obloukového svařování. Kriticky zhodnotil Benardosův vynález a provedl na něm významná vylepšení, především související se svařovací metalurgií. Nikolaj Gavriilovič nahradil netavnou uhlíkovou elektrodu kovovou tavnou tyčovou elektrodou, podobnou chemickému složení jako svařovaný kov. Dalším významným úspěchem Slavjanova je použití roztaveného metalurgického tavidla, které chrání svarovou lázeň před oxidací, vyhořením kovu a hromaděním škodlivých nečistot síry a fosforu ve svarovém spoji [7] [8].
V roce 1904 založil Švéd Oskar Kjellberg v Göteborgu společnost ESAB. Činnost společnosti souvisela s využitím svařování při stavbě lodí. V důsledku vlastního výzkumu a pozorování vynalezl O. Kjellberg technologii svařování obalenými odtavnými elektrodami. Povlak stabilizoval hoření elektrického oblouku a chránil zónu obloukového svařování. V roce 1906 obdržel patent „Elektrický svařovací proces a elektrody pro tyto účely“ [9]. Právě používání obalených tavných elektrod dalo podnět k rozvoji a využití svařovacích technologií v různých průmyslových odvětvích.
V roce 1911 Angličan A. Stromenger výrazně zlepšil povlak elektrod. Povlak, který navrhl, sestával z azbestové šňůry impregnované křemičitanem sodným. Tato šňůra byla omotaná kolem kovové tyče. Přes tuto krytinu byl také navinut tenký hliníkový drát. Tato struktura elektrodového povlaku poskytovala ochranu svarové lázně a svarového kovu před atmosférickým vzduchem v důsledku tvorby strusky. Hliník byl použit jako dezoxidátor a zajišťoval odstranění kyslíku. Pod názvem „Quasi-Arc“ se tyto elektrody rozšířily po celé Evropě a Americe [10].
V říjnu 1914 byl S. Jonesovi vydán britský patent na způsob výroby elektrody, jejíž povlak byl aplikován krimpováním. Kovová tyč byla protlačena průvlakem současně s nábojem umístěným na tyči [10].
V roce 1917 vyvinuli američtí vědci O. Andrus a D. Stresa nový typ povlaku elektrod [10]. Ocelová tyč byla zabalena do papíru polepeného křemičitanem sodným. Během procesu svařování takový povlak vydával kouř, který chránil svarovou lázeň před vystavením vzduchu. Bylo také poznamenáno, že povlak papíru zajistil okamžité zapálení elektrického oblouku od prvního dotyku a stabilizoval jeho hoření. V roce 1925 použil Angličan A. O. Smith práškové ochranné a legovací komponenty ke zlepšení kvality povlaku elektrod. Ve stejné době vyvinuli francouzští vynálezci O. Sarazin a O. Moneyron povlak na elektrody, který obsahoval sloučeniny alkalických kovů a kovů alkalických zemin: živec, křída, mramor, soda. Vzhledem k nízkému ionizačnímu potenciálu prvků jako je sodík, draslík, vápník byla zajištěna snadná iniciace oblouku a udržení jeho hoření [10].
V průběhu první čtvrtiny XNUMX. století tak byly vyvinuty návrhy odtavných elektrod pro ruční obloukové svařování, způsoby jejich výroby a doloženo složení povlaku. Povlaky elektrod obsahovaly speciální komponenty: plynotvorný — vytlačení vzduchu ze svařovací zóny; legování — zlepšení složení a struktury svarového kovu; struskotvorné – ochrana roztaveného a krystalizujícího kovu před interakcí s plynnou fází; stabilizující – látky s nízkým ionizačním potenciálem. Další vývoj v oblasti výroby svařovacích elektrod se soustředil na komponenty, které tvoří povlak a elektrodový drát, a na průmyslové způsoby výroby.
Klasifikace svařovacích elektrod
Široká škála elektrod, stejně jako principy jejich klasifikace, ztěžují vývoj jediného obecně uznávaného systému klasifikace elektrod. Značky elektrod nejsou regulovány normami. Rozdělení elektrod do stupňů se provádí podle technických specifikací a pasů. Každý typ elektrody může odpovídat jedné nebo více značkám. je možné, že elektroda nepatří ke značce Všechny svařovací elektrody lze rozdělit do dvou skupin, které jsou zase rozděleny do podskupin:
| Nekovové svařovací elektrody | Elektrody pro svařování kovů | ||||
| Netavící se | Netavící se | Tání | |||
| · Grafit · Uhlí | · Wolfram · Thorinovaný · Lanthanated · Opakovaně | Kryté | Nepotažené | ||
| · Ocel · Litina · Měď · Hliník · Bronz další | Používá se v raných fázích vývoje svařovací techniky. Nyní se používají ve formě spojitého drátu pro svařování v ochranných plynech. | ||||
Klasifikace obalených kovových svařovacích elektrod podle GOST 9466-75 [11]
V souladu s GOST 9466-75 jsou potažené kovové elektrody pro ruční obloukové svařování ocelí a navařování klasifikovány podle jejich účelu, mechanických vlastností a chemického složení naneseného kovu (typy), typů a tloušťky povlaků, jakož i některých svařování. a technologické vlastnosti.
Druhy elektrod podle účelu:
- pro svařování uhlíkových a nízkolegovaných konstrukčních ocelí s pevností v tahu do 60 kgf/mm² (600 MPa). Jsou označeny písmenem U (GOST 9467-75);
- pro svařování legovaných konstrukčních ocelí s pevností v tahu nad 60 kgf/mm² (600 MPa). Jsou označeny písmenem L (GOST 9467-75);
- pro svařování legovaných žáruvzdorných ocelí. Jsou označeny písmenem T (GOST 9467-75);
- pro svařování vysoce legovaných ocelí se speciálními vlastnostmi. Jsou označeny písmenem B (GOST 10052-75);
- pro nanášení povrchových vrstev se speciálními vlastnostmi. Jsou označeny písmenem H (GOST 10051-75).
Výše uvedené normy stanoví rozdělení elektrod do typů v souladu s mechanickými vlastnostmi a chemickým složením naneseného kovu. Čísla označující jednotlivé typy elektrod – E42, E42A, E50 atd., charakterizují garantovanou minimální pevnost v tahu v kgf/mm² a písmeno A označuje zvýšené plastické vlastnosti, viskozitu a omezení chemického složení.
Typy elektrod podle tloušťky povlaku Podle tloušťky povlaku se elektrody dělí v závislosti na poměru D/d (D je průměr potažené elektrody; d je průměr tyče):
- s tenkým povlakem (D/d 1,8). Jsou označeny písmenem G.
GOST 9466 – 75 také stanoví tři skupiny elektrod – 1, 2, 3, vyznačující se požadavky na kvalitu (přesnost) výroby elektrod, stav povrchu povlaku, jakož i obsah síry a fosforu v naneseném kovu. .
Typy elektrod podle typu povlaku:
- s kyselým povlakem (A);
- s hlavním povlakem (B);
- s celulózovým povlakem (C);
- s rutilovým povlakem (P);
- se smíšeným nátěrem (s dvoupísmenným označením);
- s jinými typy povlaků (P).
Srovnávací tabulka značení elektrod podle typu povlaku:
| Typ nátěru | Označení podle GOST 9466-75 | Mezinárodní označení ISO |
| Kyselý | А | A |
| Hlavní | Б | B |
| Rutil | Р | R |
| Celulózový | Ц | C |
| Smíšené nátěry | ||
| Kyselina-rutil | AR | AR |
| Rutil-základní | RB | RB |
| Rutil-celulóza | RC | RC |
| Jiné (smíšené) | П | S |
| Rutil s železným práškem | RJ | RR |
Typy elektrod podle přípustných prostorových poloh svařování nebo navařování:
- pro svařování ve všech polohách se symbolem 1;
- pro svařování ve všech polohách kromě vertikální shora dolů – 2;
- pro polohy dna, vodorovně na svislou rovinu a svisle zdola nahoru – 3;
- pro dno a dno v lodi – 4.
Struktura
Struktura obalených kovových svařovacích elektrod
Kryté elektrody pro ruční obloukové svařování jsou tyče o délce typicky od 250 do 450 mm. Vyrobeno ze svařovacího drátu s nanesenou krycí vrstvou. Jeden z konců elektrody o délce 20–30 mm je zbaven povlaku pro upevnění v držáku elektrody.
Spotřební elektrody jsou nepostradatelným spotřebním materiálem používaným při ručním obloukovém svařování (MAW). Poskytují potřebné technické parametry svaru a ve výsledku vysokou kvalitu a pevnost celé konstrukce. Existuje rozsáhlá klasifikace elektrod. Podívejme se na hlavní kritéria, podle kterých byl vyvinut.
Jaké jsou různé typy elektrod?
Materiál se používá pro spojování ocelí a slitin různých tříd a jakostí:
- nízkolegované a uhlíkové konstrukční oceli používané ve strojírenství, stavebnictví i v každodenním životě (St-3, 08kp, 15kp, 30Kh2GSN2VM, 30KhGSN2A, 40KhN2SMA, 25Kh2GNTRA atd.);
- legované konstrukční oceli používané pro konstrukce určené pro vysoké zatížení (20ХМ, 35Г, 40Х2Г2М atd.);
- legované žáruvzdorné oceli perlitického a martenzitického typu, používané v energetice (12ХМ, 12Х1МФ 12Х8ВФ atd.);
- vysoce legované korozivzdorné, žáruvzdorné, žáruvzdorné oceli se speciálními vlastnostmi (20Х25Н20С2, 03Х22Н6М2, 03Х22Н6М2 atd.).
Samostatnou skupinou jsou elektrody určené pro navařování povrchových vrstev, používané při opravách součástí a dílů z oceli, litiny a barevných kovů.
Podle chemického složení tyčinek
Ocelový svařovací drát se používá k výrobě elektrodových tyčí. Jeho chemické složení závisí také na tom, které oceli se mají svařovat:
- Ke spojování dílů vyrobených z nízkouhlíkových a středně uhlíkových ocelí se obvykle používá nízkouhlíkový drát;
- Žáruvzdorné, ale i konstrukční nízkolegované oceli jsou svařovány elektrodami z legovaného drátu.
Vysoce legovaný drát s přídavkem vysokého obsahu molybdenu, chrómu a dalších prvků se používá pro svařování žáruvzdorných, žáruvzdorných a nerezových ocelí.
Jak jsou elektrody klasifikovány podle složení povlaku?
Povlak elektrody zajišťuje dobré zapálení, stabilní jiskření, ochranu svarové lázně před oxidací a svar před tvorbou pórů. Hlavní typy krytí:
- kyselý (skládá se ze železa, oxidu křemičitého, manganové rudy a dalších prvků), označený v označení písmenem A;
- hlavní (složení je na bázi kazivce, křídy, magnezitu), označené písmenem B; elektrody s tímto povlakem jsou optimálně vhodné pro svařování silnostěnných obrobků;
- rutil (feromangan, oxid titaničitý, dextrin aj.) – P;
- celulóza (celulóza a jiné organické sloučeniny, rutilový koncentrát, hlinitokřemičitany a feroslitiny) – C.
Existují také povlaky smíšeného typu (AR, BR). V případě velkého podílu železného prášku (více než 20 %) se do označení navíc přidá písmeno Z. Prášek umožňuje zvýšit proudovou sílu při svařování bez rizika přehřátí elektrodové tyče.
Podle tloušťky povlaku
Kromě chemického složení povlaku se elektrody liší také svou tloušťkou. V označení je uvedeno takto:
- G – extra silný;
- D – tlusté;
- C – průměr;
- M – tenký.
V přítomnosti zvláště silného povlaku může celkový průměr elektrody dosáhnout 1,8 průměru tyče (tloušťka samotného povlaku je až 2,5 mm a při přítomnosti velkého podílu železného prášku v složení – do 3,5 mm), s tenkým povlakem – 1,2 a méně. Silně potažené elektrody poskytují potřebné kvalitativní charakteristiky pro svar určený pro vysoké zatížení.
