Electrozi de sudare

Conținutul articolului



Au trecut mai mult de o sută de ani de la inventarea primului electrod eficient de sudare, creat și brevetat de suedezul O. Kelberg în 1911. Privind în urmă la deceniile care au trecut de la acest eveniment, se poate afirma fără echivoc – invenția electrodului de sudare a devenit un adevărat eveniment de importanță globală..

Electrozi de sudare

Pentru o mai bună sudare a metalelor și aliajelor, este necesar să selectați o marcă specifică de electrozi de sudare pentru fiecare dintre ei. Și pentru a nu greși în alegere, trebuie să știți ce tipuri de electrozi există, cum să le recunoașteți marcajele și domeniile de aplicare – răspunsurile sunt prezentate în acest articol.

Scopul electrodului, caracteristicile acestuia

Electrodul este o legătură importantă în tehnologia sudării cu arc electric – este proiectat pentru a furniza curent electric obiectului de sudare. Astăzi există mai multe tipuri și mărci de electrozi de sudare care au propria lor specializare îngustă..

Electrozii trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

  • furnizarea unui arc de ardere constantă, formarea unei cusături de înaltă calitate;
  • metalul din sudură trebuie să aibă o anumită compoziție chimică;
  • tija electrodului și acoperirea sa se topește uniform;
  • sudarea cu productivitate ridicată cu cel mai puțin pulverizator al metalului cu electrod;
  • zgura obținută în timpul sudării este ușor de separat;
  • păstrarea caracteristicilor tehnologice și fizico-chimice într-o anumită perioadă (în timpul depozitării);
  • toxicitate scăzută în timpul producției și în timpul sudării.

Cum funcționează electrozii

Pentru fabricarea lor, se folosesc sârmă de sudură electrică sau tije metalice, a căror compoziție chimică determină calitatea electrozilor. Electrozii pot consta doar dintr-o tijă metalică (sârmă) – astfel de electrozi de sudură sunt numiți neacoperiti. Dacă tija electrodului este acoperită cu un compus special conceput pentru a îmbunătăți calitatea sudării, electrozii se numesc înveliți. Se folosesc mai multe tipuri de acoperire: acidă, bazică, rutilă, celulozică și mixtă.

Electrozi de sudare

Conform scopului său, acoperirea este împărțită în două tipuri: protector (electrozi cu strat gros) și ionizant (electrozi cu strat subțire). Pentru o mai bună înțelegere a diferenței dintre aceste tipuri de acoperiri, trebuie menționat că calitatea sudării cu electrozi cu o acoperire ionizantă este inferioară sudării cu electrozi cu un înveliș protector – primul tip de acoperire nu este capabil să protejeze sudura împotriva nitrării și oxidării..

Cum este legată tipul de acoperire cu electrod cu sudarea și proprietățile tehnologice ale acestora?

Capacitatea de sudare în orice poziție, performanța sudării electrice, curentul de sudare necesar, tendința de formare a porilor, precum și (în unele cazuri) tendința de a forma fisuri în sudură și conținutul de hidrogen în metalul depus – toți acești factori depind direct de tipul de acoperire al electrozilor de sudare..

Acoperirea acidă este formată din siliciu, mangan și oxizi de fier. Electrozii acoperiți cu acid (SM-5, ANO-1), în conformitate cu proprietățile îmbinării sudate și a metalului de sudură, sunt tipurile E38 și E42. La sudarea cu electrozi cu o acoperire acidă a metalelor acoperite cu rugină sau scară, porii nu se vor forma (la fel – atunci când arcul este prelungit). Curentul de sudură pentru astfel de electrozi poate fi alternativ sau direct. Un factor negativ atunci când sudarea cu electrozi înveliți cu acid este o tendință ridicată la fisuri la cald în metalul de sudură..

Acoperirea principală a electrozilor (UONII-13, DSC-50) este formată din compuși de fluor și carbonați. Compoziția chimică a metalului direcționat de astfel de electrozi este identică cu cea a oțelului liniștit. Conținutul scăzut de incluziuni de nemetale, gaze și impurități dăunătoare asigură metalului de sudare o rezistență mare la impact (la temperaturi normale și scăzute) și ductilitate, se caracterizează prin rezistență crescută la fisurile la cald. În funcție de caracteristicile lor, electrozii cu acoperire de bază aparțin tipurilor E42A și E46A, E50A și E60.

Cu toate acestea, electrozii cu o acoperire de bază sunt inferioare în ceea ce privește caracteristicile lor tehnologice față de unele tipuri de electrozi datorită dezavantajelor lor – în cazul umezirii acoperirii și alungirii arcului în lucrul cu aceștia, sensibilitatea la formarea porilor în metalul de sudură este ridicată. Sudarea cu astfel de electrozi se realizează sub curent continuu cu polaritate inversă, electrozii necesită calcinare înainte de începerea sudării (la t 250-420 ° C).

Electrozi de sudare

Electrozii cu straturi rutile (MP-3, ANO-3, ANO-4, OZS-4) ocolesc toate celelalte tipuri de electrozi într-o serie de calități tehnologice. Atunci când efectuați sudarea cu curent alternativ, arderea în arc a unor astfel de electrozi este puternică și stabilă, cu o împrăștiere metalică minimă – se formează o cusătură de înaltă calitate, iar crusta de zgură se poate separa cu ușurință. Schimbarea lungimii arcului, sudarea metalului umed sau ruginit, sudarea la suprafață cu oxizi – toate acestea au un efect redus asupra formării porilor de electrozi rutilici.

Cu toate acestea, metalul sudat format de acestea are și calități negative – rezistența la impact redusă și plasticitatea cauzată de incluziunile oxidului de siliciu.

Componentele organice în cantități mari (până la 50%) alcătuiesc tipul de celuloză de acoperire cu electrozi (VSC-1, VSC-2, OMA-2). Metalul depus de aceștia este identic cu oțelul calm sau semi-calm (în compoziție chimică). Conform caracteristicilor lor, electrozii cu acoperire de celuloză aparțin tipurilor E50, E46 și E42.

Sudarea pe o parte cu electrozi de celuloză în greutate vă permite să obțineți o perlă uniformă de cusătură inversă, puteți suda și cusături verticale – folosind metoda de sus în jos. Cu toate acestea, metalul de cusătură obținut prin sudarea cu electrozi de celuloză are un conținut ridicat de hidrogen și acesta este un minus mare.

Acoperirea mixtă vă permite să combinați caracteristicile de calitate ale diferitelor tipuri de acoperiri cu electrozi. Acoperirile mixte sunt acru-rutile, rutil-celuloză, rutile-bazice etc..

Tip de copertă Marcarea conform GOST 9466-75 Marca ISO internationala Marcarea conform vechiului GOST 9467-60
acru ȘI ȘI P (minereu)
principalul B ÎN F (fluorură de calciu)
rutil P R T (rutil (titan))
celulozic C DIN Oh (organic)
tipuri de acoperire mixte
Acid-rutil AR AR
rutile de bază RB RC
alte amestecate P S
rutil cu pulbere de fier RJ RR

Electrozi consumabili și care nu sunt consumabili – care este diferența dintre ei

Tija metalică a electrozilor consumabili este folosită la sudare ca material de formare a cusăturii; materialul pentru astfel de electrozi este oțel sau cupru. Electrozii care nu sunt consumabili sunt obținuți din cărbune sau tungsten – scopul lor este de a furniza curent electric la locul de sudare, iar un fir sau o tijă de umplere este utilizat pentru fixarea elementelor sudate (conectate în primul rând prin propriul metal). Materialul pentru producerea electrozilor de carbon este un cărbune amorf electrotehnic special, căruia i se oferă aspectul tijelor unei secțiuni transversale rotunjite. Electrozii din carbon sunt folosiți în două cazuri: pentru a obține suduri îngrijite din punct de vedere estetic – dacă aspectul produsului final este deosebit de important; ele pot fi folosite pentru a tăia metale prea groase (tăiere cu arc de aer).

Lungimea electrodului depinde de diametrul acestuia:

Diametrul electrodului, mm Lungimea electrodului, mm Diametrul electrodului, mm Lungimea electrodului, mm
aliate sau carbon foarte dopat aliate sau carbon foarte dopat
1.6 220
250
150
200
4 350
450
350
2.0 250 200
250
5
6
8
10.0
12,0
450 350
450
2.5 250
300
250
3.0 300
350
300
350

Electrozii sunt marcați după următoarea schemă:

Electrozi de sudare

Prima valoare corespunde tipului de electrod;
2 – marca de electrod;
3 – diametru (mm);
4 – descrie scopul electrozilor;
5 – grosimea acoperirii;
6 – un indice care informează despre caracteristicile metalului sudat și al metalului depus (GOST 9467-75, GOST 10051-75 sau GOST 10052-75);
Al 7-lea – tip de acoperire;
8 – tipuri de poziții spațiale de suprafață sau sudare, admise pentru acești electrozi;
A 9-a – polaritate și tip de curent, tensiune nominală pentru o sursă de curent alternativ, fără sarcină.

O condiție necesară pentru structura marcajului electrozilor este o indicație a cerințelor tehnice (GOST), conform cărora acești electrozi au fost realizați (în conformitate cu condițiile GOST 9466-75, TU 14-4-644-65, TU 14-4-321-73, TU 14-4 -831-77, TU 32-TsTVR-611-88).

Exemplu de marcare a electrozilor:

E46A – UONI – 13/45 – 3.0 – UD2 GOST 9466-75, GOST 9467-75
E432 (5) – B10

Exemplul propus conține marcajul electrozilor de tip E46A, luând în considerare mai detaliat sensul acestuia.

Desemnarea divizorului:

  • E – electrod destinat sudării cu arc;
  • 46 – rezistență la tracțiune minimă garantată (conform GOST 9467-75);
  • A – electrozi de tip îmbunătățit;
  • U – electrozii sunt aplicabili pentru sudarea oțelurilor structurale (carbon și aliate scăzute) cu rezistență la tracțiune de până la 600 MPa;
  • D2 – grosimea acoperirii corespunde grupei a 2-a;

Denumiri pentru denumire:

  • 43 2 (5) – caracteristicile cusăturii și metalelor de sudură;
  • B – conform tabelului de mai sus de tipuri de acoperiri, corespunde tipului principal;
  • 1 – poziția spațială, admisibilă în timpul sudării;
  • 0 – curent continuu polaritate inversă.

Când se marchează electrozii aplicabili pentru sudarea oțelurilor structurale (carbon și aliate scăzute) cu o rezistență la tracțiune maximă de până la 600 MPa, liniuța după litera „E” (în numitor) nu se pune.

Conform GOST 9466-75, electrozii metalici produși prin sertizare pentru sudarea manuală cu arc a oțelurilor și suprafețele straturilor exterioare (de suprafață) cu proprietăți speciale sunt marcate cu denumirea corespunzătoare a literei și se împart în clase:

  • pentru sudarea oțelurilor cu carbon și aliaj slab (cu rezistență la tracțiune maximă de până la 600 MPa) – marcaj „U”;
  • pentru sudarea oțelurilor din aliaj (rezistența finală de peste 600 MPa) – marcaj „L”;
  • pentru sudarea oțelurilor din aliaj de înaltă rezistență la căldură – marcaj „T”;
  • pentru sudarea oțelurilor din aliaj înalt, cu proprietăți speciale – marcarea „B”;
  • pentru suprafața straturilor de suprafață cu proprietăți speciale – marcajul „H”.

Electrozii destinate sudării oțelurilor cu aliaj înalt sunt subdivizați în clase în funcție de compoziția chimică și proprietățile mecanice ale metalului depus: există 49 ​​de tipuri de astfel de electrozi (conform GOST 10052-75), desemnați de indicele „E”, urmate de numere și litere. Numerele din spatele indexului (două) informează despre conținutul de carbon (mediu, în sutimi de procente) din metalul depus. Următoarele litere sunt menționate cu elemente chimice (nu se pun ghilimele pe marcaj): azot – „A”, niobiu – „B”, tungsten – „B”, mangan – „G”, cupru – „D”, molibden – „M”, nichel – „N”, titan – „T”, vanadiu – „F” și crom – „X”. Dacă conținutul mediu de elemente chimice din metalul depus este mai mic de 1,5%, numerele după desemnarea literei nu sunt setate.

Pozițiile spațiale posibile în timpul sudării sunt indicate în felul următor:

  • dacă sudura în toate pozițiile este permisă pentru acest tip de electrozi – „1”;
  • toate pozițiile, cu excepția sudării în poziția de sus în jos – „2”;
  • numai pentru o poziție orizontală pe un plan situat vertical, pentru o poziție verticală de jos în sus și pentru o poziție de jos – „3”;
  • numai pentru poziția inferioară și inferioară în barcă – „4”.

Electrozii sunt clasificați în mai multe grupuri

Grupa de electrozi pentru lucrări de sudare cu oțeluri cu carbon și cu aliaj scăzut

Electrozii incluși în această grupă sunt folosiți pentru sudarea oțelurilor de carbon (conținut de carbon până la 0,25%) și a oțelurilor cu aliaj scăzut, cu o rezistență la tracțiune maximă de cel mult 590 MPa. Acest grup de electrozi este unit prin următoarele proprietăți ale îmbinării sudate și caracteristicile mecanice ale metalului de sudură: rezistența la impact și alungirea, unghiul de îndoire și rezistența la tracțiune finală.

Aceste proprietăți ale electrozilor determină clasificarea lor în cadrul grupului (la marcarea numerelor după denumirea de litere „E”, ele informează despre cea mai mică rezistență la tracțiune a îmbinării sudate sau a metalului sudat, în kgf / mm2):

  • lucrări sudate pe oțeluri cu rezistență la tracțiune mai mică de 490 MPa (E38, E42, E46 și E50);
  • lucrări sudate pe oțeluri cu cerințe ridicate pentru rezistența la impact și alungirea relativă a metalului de sudură (E42A, E46A și E50A);
  • sudate funcționează pe oțeluri cu rezistență finală la tracțiune mai mare de 490 MPa, dar nu mai mult de 590 MPa (E55 și E60).

Grup de electrozi pentru sudarea cu oțeluri și aliaje cu aliaj înalt

În cadrul grupului, electrozii, al căror scop este de a suda aliaje pe bază de nichel și fier-nichel, precum și oțeluri cu aliaj înalt, sunt împărțite în:

  • destinat sudării oțelurilor și aliajelor rezistente la căldură (termorezistente);
  • proiectat pentru sudarea oțelurilor și aliajelor rezistente la coroziune.

Conform condițiilor din GOST 10052-75, electrozii destinate sudării oțelurilor și aliajelor cu aliaje cu rezistență la coroziune, rezistență la căldură și căldură sunt clasificate în funcție de proprietățile mecanice ale metalului sudat și compoziția chimică a metalului depus în 49 de tipuri. Pentru majoritatea electrozilor industriali, caracteristicile metalului sudat sunt determinate de specificațiile producătorului..

Electrozi de sudare

Electrozii destinate sudării aliajelor și a oțelurilor cu aliaje înalte au diferențe semnificative în ceea ce privește caracteristicile metalului depus și compoziția chimică față de caracteristicile și compoziția metalelor sudate de aceștia. Pentru a face cea mai bună alegere, este necesar să se realizeze parametrii operaționali de bază pentru îmbinările sudate (rezistența la coroziune și proprietățile mecanice, rezistența la căldură și la căldură) și la rezistența metalului sudat la fisurare.

Sudarea oțelurilor și aliajelor cu aliaje înalte se realizează cu electrozi cu acoperiri rutile, de bază și rutile-bazice. Astfel de electrozi au o rată mare de topire și o rată de depunere datorită tijelor realizate din aliaje și oțeluri cu aliaje înalte, în comparație cu electrozii proiectați pentru sudarea oțelurilor cu aliaje joase, aliaje și carbon – lucrul este că electrozii pentru sudarea aliajelor și oțelurilor cu aliaje înalte au rezistență electrică ridicată și conductivitate termică scăzută. Aceleași proprietăți necesită sudare sub un curent de sudură cu valori reduse și o reducere a lungimii electrozilor, sudarea în sine se efectuează în principal sub curent continuu cu polaritate inversă..

Grupa de electrozi pentru sudarea oțelurilor structurale aliate (rezistență mare și mare)

Electrozii din această grupă sunt folosiți pentru sudare cu o rezistență la tracțiune de peste 590 MPa. Sudarea unor astfel de grade de oțel se realizează în două moduri: după sudare, cusăturile sunt supuse unui tratament termic sau nu se realizează.

Tratarea termică a cusăturilor sudate permite obținerea îmbinărilor sudate cu rezistență egală. Există cinci tipuri de electrozi (conform GOST 9467-75) proiectate pentru sudarea acestor tipuri de oțeluri (E70, E85, E100, E125 și E150). Conform GOST, metalul depus nu poate conține mai mult de 0,030% sulf și 0,035% fosfor..

Notă importantă: înainte de a efectua lucrări de sudare pe structuri, a căror activitate presupune prezența unor condiții extreme, este necesar să acordați o atenție deosebită compoziției chimice a electrodului și a metalului care va fi sudat de acesta (puteți determina compoziția chimică folosind documentația de reglementare sau puteți utiliza date generale din marcajul complet al electrozilor).

În cazul în care nu este nevoie de îmbinări cu rezistență egală în timpul sudării, se pot folosi electrozi care pot asigura structura austenitică a metalului de cusătură. Îmbinările sudate obținute în acest mod au o rezistență crescută la fisurare, iar caracteristicile distinctive ale metalului de sudare vor fi duritatea și ductilitatea. Acest tip de electrozi pot fi folosiți pentru sudarea oțelurilor diferite și diferite ale aliajelor, ținând cont de toate caracteristicile unor astfel de electrozi creați pentru sudarea oțelurilor cu aliaj înalt în timpul sudării..

Electrozi de sudare

Pentru formarea straturilor de suprafață prin suprafață cu arc (cu excepția straturilor de suprafață pe metale neferoase) există un grup specializat de electrozi produși în conformitate cu GOST 10051-75 și GOST 9466-75.

Acest grup include 44 de tipuri de electrozi (de exemplu, E-16G2XM, E-110X14V13F), clasificați după duritate (la temperatura normală) și după caracteristicile metalului depus (compoziția sa chimică). Caracteristicile metalului depus al electrozilor sunt determinate într-un număr de cazuri în conformitate cu specificațiile fiecărui producător..

Electrozi de sudare

În funcție de caracteristicile operaționale ale metalului depus și ale sistemului de aliere selectat, electrozii pentru suprafață pot fi împărțiți (în mod convențional) în șase grupuri care formează metalul depus:

  • cu un nivel scăzut de carbon, cu un nivel scăzut de aliaj, cu o rezistență ridicată la încărcături de șoc și la frecare a două metale;
  • aliate cu emisii reduse de carbon, cu rezistență ridicată la sarcini de șoc, cu frecare a două metale la temperaturi normale și ridicate (până la 600-650 ° C);
  • aliate de carbon (foarte aliate), rezistente la uzură abrazivă și sarcini de șoc;
  • carbonace cu aliaj înalt, cu rezistență crescută la temperaturi ridicate (650-850 ° C) și presiuni ridicate;
  • structură austenitică cu aliaje înalte, cu rezistență ridicată la coroziune și uzură de eroziune și frecarea a două metale la temperaturi ridicate (până la 570-600 ° C);
  • dispersat cu aliaje de înaltă rezistență la dispersie, foarte rezistent la deformări și condiții de temperatură deosebit de dificile (910-1100 ° C).

Lucrările la suprafața metalelor se realizează folosind tehnologii speciale, care pot include încălzirea (preliminară și concomitentă), tratarea termică etc. – pe baza stării și compoziției chimice a metalelor (bază și depozitate). Respectarea strictă a tehnologiei permite obținerea suprafețelor metalice sudate cu caracteristici de performanță specificate.

Un grup de electrozi cu care se realizează sudarea la rece și suprafața produselor din fontă

Astfel de electrozi fac posibilă corectarea defectelor găsite în turnările din fontă; același grup include electrozii folosiți în lucrările de reparație și restaurare a echipamentelor uzate. Este posibil să se utilizeze electrozi pentru sudarea la rece în crearea de structuri prin metoda de sudare-turnare.

Folosind electrozi din această grupă, este posibilă obținerea unui metal de sudură cu anumite proprietăți – aliaje pe bază de oțel și nichel, un aliaj de fier și nichel, cupru etc..

Sudarea oțelurilor termorezistente – electrozi folosiți

Oțelurile rezistente la căldură (grade TsL-17, TsL-39, TML-1U, TML-3U, TsU-5, OZS-11 etc., capabile să funcționeze la temperaturi ridicate – până la 550-600 ° C) sunt sudate cu electrozi speciali, principalele proprietăți ale acestora fiind proprietățile chimice ale metalului depus și proprietățile mecanice ale metalelor sudate la temperatura normală. Înainte de a începe sudarea, este important să se țină cont de dimensiunea maximă a temperaturii de lucru, respectarea acesteia cu indicatorii calculați ai rezistenței pe termen lung a metalului de sudură.

Conform condițiilor GOST 9467-75, există nouă tipuri de electrozi (E-09M, E-09MH, E-09x1M, E-05x2M1, E-09x1M1NFB, E-10x3M1BF, E-10x5MF) cu un strat de bază și rutil, a cărui specializare (conform caracteristicile chimice și proprietățile mecanice ale metalelor sudate și ale sudurilor) constă în sudarea oțelurilor rezistente la căldură.

De asemenea, sudarea oțelurilor rezistente la căldură se poate efectua cu electrozi care nu intră sub incidența GOST 9467-75 – cu condiția să fie sudate cu oțeluri din alte clase (de exemplu, electrozi de calitate ANZhR-1, al căror principal scop este de a suda oțeluri diferite).

La sudare cu oțeluri rezistente la căldură, de regulă, acestea sunt preîncălzite, iar la finalizarea sudării, tratarea termică.

Sudarea metalelor neferoase – câteva detalii

La sudarea cuprului și a aliajelor sale, este important să se țină seama de activitatea ridicată a acestui metal în interacțiunea cu gazele (mai ales cu hidrogenul și oxigenul). Consecința acestor reacții pot fi microcreurile și formarea de pori în metalul sudat, care poate fi prevenit doar prin lucrul cu cupru deoxidat. Înainte de a începe sudarea, electrozii trebuie bine calcați, iar zonele pentru cusăturile de pe elementele sudate trebuie curățate până când apare un luciu metalic, cu îndepărtarea completă a oxizilor, grăsimilor, contaminanților etc. Principala dificultate în sudarea pieselor din bronz este fragilitatea ridicată a acestora și o scădere a caracteristicilor de rezistență atunci când sunt încălzite; când sudați structuri de alamă, zincul se evaporă activ.

Electrozi de sudare

Aluminiul și aliajele sale sunt puternic oxidabile – o peliculă densă de oxid de pe suprafața elementelor care este sudată este foarte refractară. Suprafața bazinului de sudură poate fi, de asemenea, acoperită cu o peliculă de oxid de aluminiu, care interferează cu procesul de sudare – interferând cu formarea sudurii, contribuind la apariția unor zone ne-sudate și incluziuni nemetalice în metalul de sudură. Este necesară îndepărtarea filmului cu oxid – soluția la această problemă în sudarea manuală va fi introducerea sărurilor de fluor și clorură de metale alcaline (pământ alcalin) în compoziția de acoperire a electrozilor, care, fiind într-o stare topită, va ajuta la eliminarea filmului și la menținerea unui arc stabil.

Rezistența și rezistența nichelului, în special aliajele sale, care (în funcție de compoziție) au o rezistență mare la coroziune, rezistență la căldură și căldură, îl fac un material structural atractiv. Cu toate acestea, la sudarea elementelor structurale din acest metal (aliajele sale), apar dificultăți datorită sensibilității crescute a nichelului la impurități, în special la gazele dizolvate (hidrogen, oxigen și, într-o măsură mai mare, la azot), precum și la apariția fisurilor la cald. Este posibil să se prevină formarea porilor și apariția fisurilor prin utilizarea electrozilor de sudură de înaltă puritate și a elementelor de sudare din nichel (aliajele sale), acordând o atenție sporită pregătirii preliminare pentru sudare.

Evaluează acest articol
( Încă nu există evaluări )
Adaugă comentarii

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Electrozi de sudare
Cele mai delicioase rețete de marinat de curcan