Какви са видовете електроди? Видове и видове електроди

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Заваряването е технологичен процес за получаване на надеждни съединения чрез нагряване на ръбовете на детайлите до температура на топене. Ръчна дъга - най-често срещаният й тип. Този метод е високопродуктивен, гъвкав, технологично прост и достъпен у дома.

Същността на RDS

Ръбовете на частите, които ще се съединяват, се стопяват поради топлината, генерирана от йонизирания поток от частици между катода и анода - електрическа дъга. Йонизацията възниква поради наличието на ток и късо съединение между два полюса с постоянни или променливи характеристики.

Инструментът, използван за създаване и изгаряне на дъга, е електрод - пръчка от метален или неметален произход. Работата може да се извърши с една или няколко пръти с възможност за създаване на допълнителна дъга между тях (трифазна дъгова заварка). Йонизираният електронен поток е заобиколен от пари от инструмента и неговото покритие, топящия се метал на частите, които ще се съединяват, и резултатите от взаимодействието им с въздуха. Видове електроди за заваряванесе определят, като се вземат предвид всички характеристики, присъщи на конкретен материал.

Класификация на пръчките по материал на производство

В основата си всички заваръчни инструменти за RDS са разделени на консумативи и неконсумативи.

• Износни: метални инструменти, изработени от чугун, стомана, алуминий, мед (в зависимост от вида на заварявания метал). Пръчката действа като катод или анод, а също така действа като пълнежен материал за запълване на заваръчната вана и образуване на шев.
• Неконсумативи: въглеродни пръти, графит, волфрам; изпълнява само основна функция; допълнително използвана тел за пълнител; волфрамът е необходим за аргонова дъга.

Сред първата група се разграничават основните видове електроди:

• Непокрит. Този тип инструмент не се използва за RDS.
• Покритие. Използва се подходящо покритие за поддържане на стабилността на дъгата, защита на метала от изгаряне, от въздействието на газове, подобряване на механичните характеристики на заваръчния шев чрез естествено легиране (влизане на легиращи елементи от топилния прът в заваръчната вана).

Кандидатстване по вид работа

Изброените по-горе видове електроди за ръчно дъгово заваряване имат индивидуални приложения в зависимост от метода на работа.

Въглеродни голи електроди - основното изобретение за заваряване, което принадлежи на N. N. Benardos и датира от 1882 г. - все още се използват днес. Характеристики: постоянен ток, постояненполярност, допълнително подаване на тел за пълнене, стабилна дъга, пръчката гори бавно, не се получава карбуризация. Използването на обратна полярност намалява характеристиките на дъгата и шева (той карбуризира).

Метални електроди - следващото изобретение в областта на заваръчната технология, което принадлежи на Н. Г. Славянов (1888). Заедно с тях се раждат прототипите на съвременните заваръчни машини. Заваряването с консумативни пръти намери по-широко приложение в индустрията и се развива активно. Днес се използва при ръчно дъгово, автоматично и полуавтоматично (дъгово заваряване) заваряване.

Волфрамов електрод, поради високата точка на топене от 3422˚С, се използва като неконсумируем електрод при заваряване с аргонова дъга. По този начин специфични видове електроди отговарят на различни технологии за заваряване.

Разпределение по цел

Назначение е характеристиката, според която се разпределят абсолютно всички известни електроди. Видовете и приложението на пръти са обозначени с една буква (GOST 9466-75):

• конструкционните стомани, включително нисколегираните стомани с якост 60 kgf/mm2 (600 MPa) в маркировката са маркирани с буквата "U" - въглерод;
• легирани конструкционни стомани с якост 600 MPa - "L";
• високо легирани конструкционни стомани - "B";
• топлоустойчиви легирани стомани - "T";
• сплави със специални свойства, които се характеризират с настилка - "H".

Целта е посочена в разширения печат.

Пръчки за покритие

Различни по състав и произход, покритията се използват в отделни случаи за различни материали. Използват се следните видове покритие на електродите:

• Кисел "А". Съдържа фероманган и феросилиций. Използва се за постоянен или постоянен ток. Характеризира се с висока скорост на топене. Най-добре се използва за долни шевове.
• Рутилирано "P". Съдържат рутил (титанов диоксид), карбонати, алумосиликати, фероманган, течно стъкло. Заваръчни шевове от всяка позиция и тип с постоянен или постоянен ток. В резултат на последователни химични реакции се образува защитна шлака, която предотвратява изгарянето на елементите. Добро качество на заварката, ниска токсичност.
• Целулоза "C". Съставът включва целулоза, манганова руда, талк, рутил, фероманган. Около дъгата и заваръчната вана се образуват защитни газове. За всички шевове; висока скорост на работа; добро качество; не трябва да се допуска прегряване; висока загуба на пръски. Използва се за постоянни връзки на тръбопроводи.

• Основно "B". Съдържа калциеви карбонати и флуориди. Защитен въглероден диоксид се образува поради реакцията на въглерод от карбонати с кислород от дъгата. Желателно е да се работи под постоянен ток с полярност в обратна посока. По време на заваряване под променлива се получава нискокачествен шев, необходими са допълнителни технологии за подобряването му.механични характеристики.
• Други "P". Съдържа легиращи елементи. Качеството на шева се подобрява чрез въвеждане на определено количество легиращи елементи от топящия се електрод в него.
• Специални. Съдържа течно стъкло с вещества, съдържащи катран. Предпазвайте от проникване на влага. Използва се за подводно заваряване.

Специфичните дестинации имат всички покрити електроди. Основният вид покритие е рутил поради своята гъвкавост. Покритията изпълняват защитни функции, като деоксидират сплавта в заваръчната вана, добавят към нея легиращи елементи и образуват ореол от защитни газове или шлака. Това дава възможност да се избегне по-ниско качество на шева от това на материалите на ръбовете на частите, за да се осигури образуването на добри заварени съединения.

Изисквания към инструментите, установени от GOST 9466-75

• Електродите трябва да са с добро качество.
• Покритието трябва да е твърдо, да няма значителни дефекти (допускат се малки вдлъбнатини и пукнатини без подуване и порьозност).
• Висока механична устойчивост на случайни ударни натоварвания.
• Различните видове покрития на електродите трябва да се топят равномерно, да не се рушат, да не образуват неравни острови, да не пръскат повече от допустимите характеристики.
• Пръчката трябва да гарантира образуването на висококачествена заварка: без пукнатини, пори, локален излишък от отложен метал.
• Рационалният избор в съответствие с всички необходими параметри и съответствието с технологията е ключът към формирането на надежден силенвръзки.

Изберете пръчката в зависимост от размера

Начинаещият заварчик е по-запознат с видовете електроди, които се определят от размера. Диаметърът на инструмента, с който ще се извършва работата, се избира стриктно в съответствие с дебелината на частта, която ще се заварява. Не е криптиран, но е ясно посочен в маркировката на инструмента. Дължината на електрода също се фиксира според неговия диаметър. Важно е да имате представа за дължината на оголения край на инструмента.

Дебелина на подготвените ръбове, mm	Диаметър на електрода, d, mm	Дължина на електрода, mm	Дължина на голия край, мм
до 2	2	200-250	20
3 до 5	3-4	300-450	25
6 до 8	4-5	350-450	25
9 до 12	5-6	350-450	30
от 13 до 15	6-7	450	30

За домашно заваряване, най-често използваните видове електроди за електродъгово заваряване с диаметър 2-4 мм. Дебелите пръти са приложими в сервизите и в производството.

Дебелина на покритието

Тя има своето обозначениемаркиране на инструмента. Определя се от съотношението на неговото съотношение D (mm) към дебелината на самия прът d (mm). Разделен на 4 групи:

• тънък "M" (фактор до 1, 2);
• средно "C" (коефициентът има стойности, вариращи от 1,2 до 1,45);
• дебел "D" (коефициент - в рамките на 1, 45-1, 8);
• изключително дебел "G" (коефициент стойност над 1,8).

Резултатите от работата се влияят не само от видовете покрития за електроди за ръчно електродъгово заваряване, но и от дебелината на самия слой покритие, както и от размерите на пръта. Правилният избор на размера на електрода гарантира добра скорост на работа, качествени параметри на дъгата и образуваната връзка.

Избор на пръти в зависимост от вида на шева и неговата пространствена позиция

Шевовете имат няколко класификации:

• В зависимост от действието на основните сили: фланг, челен, кос, край.
• Според позицията на частите, които ще бъдат заварени: челни, ъглови, тройници, припокриващи съединения.
• В зависимост от наличието на скосени ръбове: със скосяване, без скосяване.
• Според позицията в пространството: отдолу, отгоре, хоризонтално, вертикално.

Пространственото положение на шева влияе върху избора. Типът му е посочен в маркировката на пръта.

• 1 - за заваряване във всички позиции;
• 2 - изключенията важат само за вертикални шевове отгоре надолу;
• 3 - за долни шевове, хоризонтални във вертикалната равнина, вертикални отдолу нагоре;
• 4 - задолни шевове.

Видът на шева спрямо пространствената позиция се взема предвид при определяне на текущите стойности.

Влияние на електрическите параметри на дъгата върху избора на заваръчни инструменти

Заваряването може да се извършва при постоянен или постоянен ток, постоянен ("минус" на електрода, "плюс" на продукта) или обратна полярност. Изборът зависи от материала, който ще се заварява, и неговите свойства. Видът на тока се определя от захранването.

Като основно оборудване, генериращо и (или) преобразуващо ток, могат да се използват: трансформатори и осцилатори (намаляване на мрежовото напрежение до необходимите стойности), преобразуватели и токоизправители (преобразуват променливия ток на мрежата в постоянен ток на процеса на заваряване).

Параметрите, необходими за запалване на дъгата, са значително различни от наблюдаваните по време на нейната поддръжка. Напрежението, необходимо за бързо образуване на дъга, се нарича напрежение на отворена верига. Помислете за стойностите на напрежението, необходими, за да запалите дъгата и да я поддържате да гори.

Тип на тока	Напрежение на отворена верига, V	Напрежения за поддържане на дъгата, B
Променлива	50-80	20-30
Постоянно	45-50	16-25

Видовете заваръчни електроди се различават в зависимост от характеристиките на мрежата и са обозначени с числа от 0 до 9:

• 0 - само заDC обратен полярност;
• 1-9 - за произволен ток;
• 1, 4, 7 - всякакъв полярност;
• 2, 5, 8 – права;
• 3, 6, 9 - обратно;
• 1-3 - напрежение на отворена верига 50 V;
• 4-6 - 70V;
• 7-9 – 90 V.

Изборът влияе върху характеристиките на технологията и качествените характеристики на шевовете. Така че най-малката дълбочина на проникване се осигурява чрез работа с променливи параметри на мрежата. Използва се за непретенциозни материали и прости дизайни. При заваряване с дъга с постоянни характеристики и обратна полярност дълбочината на заваръчната вана и механичните свойства на шева са с 50% по-високи, отколкото дори при директна полярност. Използва се за упорити материали и критични структури.

Определяне на силата на тока

При ръчно дъгово заваряване може да бъде различно - от 30 до 600 A. Изборът на необходимата стойност се извършва в зависимост от диаметъра на работния електрод и вида на заварката спрямо пространственото положение. Изчислява се, както следва:

• За долни шевове: I=dk.
• За горните – I=kd0, 8.
• За хоризонтално – I=kd0, 85.
• За вертикални шевове – I=kd0, 9.

където I е текущата сила, A;

d – диаметър, мм;

k – коефициент, A/mm.

Коефициент зависи от диаметъра на пръта:

• за електроди с дебелина 1-2 mm – k=25-30 A/mm;
• 3-4 mm – k=30-45 A/mm;
• 5-6 mm – k=45-60 A/mm.

Увеличаването на силата ускорява заваряването на работницитепроцес. Превишаването на допустимите стойности може да доведе до прегряване на ръбовете, прекомерно изгаряне на компонентите, влошаване на качеството на заварката.

Маркиране

За да се разгледат всички нюанси на маркирането, е важно да се даде стандартен пример в съответствие с GOST 9466-75 и 9467-75: (E42A-UONI-13 / 45-3, 0-UD) / (E432 (5) -B10).

• Марка: UONI-13/45.
• Тип: E42A - електрод за RDS, осигурява якост на заваряване от 420 MPa с повишена пластичност (A).
• 3, 0 - диаметър 3 mm.
• U - за заваряване на въглеродни стомани и нисколегирани конструкции.
• D - дебело покритие.
• E432 (5) - индекси, в които са криптирани характеристиките на фугата и отложения метал.
• 43 – якост на опън не по-малко от 430 MPa;
• 2 – удължение не по-малко от 24%;
• 5 - възможно е заваряване при температури до -40˚С; в същото време минималната допустима стойност на ударната якост на метала е 34 J/cm2.
• B - основна корица.
• 1 - пространствена позиция на шева: произволно.
• 0 - заваряване само с дъга с постоянни характеристики и права полярност.

Използване на различни видове и марки инструменти за заваряване

Всичко обсъдено по-горе се отнася повече до маркирането на електроди за RDS стомана. Важно е да се дадат примери за пръти, използвани за различни черни и цветни метали. По-долу са най-често срещаните типове.

Видовете електроди се разпределят в зависимост от метала, който ще се заварява и посочените типични механични характеристикишев.

Въглеродните нисколегирани стомани се заваряват с видове пръти:

• E42: класове ANO-6, ANO-17, VCC-4M.
• E42: UBII-13/45, UBN-13/45A.
• E46: ANO-4, ANO-34, OZS-6.
• E46A: UONI-13/55K, ANO-8.
• E50: WCC-4A, 550-U.
• E50A: ANO-27, ANO-TM, ITS-4S.
• E55: UONI-13/55U.
• E60: ANO-TM60, UONI-13/65.

Легирани стомани с висока якост:

• E70: ANP-1, ANP-2.
• E85: UONI-13/85, UONI-13/85U.
• E100: AN-KhN7, OZSH-1.

Легирани стомани с висока якост: E125: NII-3M, E150: NIAT-3.

Метални настилки: OZN-400M/15G4S, EN-60M/E-70Kh3SMT, OZN-6/90Kh4G2S3R, UONI-13/N1-BK/E-09Kh31N8AM2, TsN-6SH6, E-N8 8/11Х31Н11ГСМ3УФ.

Чугун: OZCH-2/Cu, OZCH-3/Ni, OZCH-4/Ni.

Алуминий и сплави на негова основа: OZA-1/Al, OZANA-1/Al.

Мед и сплави на нейната основа: ANTs/OZM-2/Cu, OZB-2M/CuSn.

Никел и неговите сплави: OZL-32.

От горния списък можем да заключим, че системата за маркиране е много сложна и се основава на приблизително същите принципи за кодиране на характеристиките на пръта, неговото покритие, диаметър и наличието на легиращи елементи.

Качеството на заваръчната фуга зависи от рационална технологична схема. Следните фактори влияят на това кои видове електроди да изберете:

• Материалът за заваряване и неговите свойства, наличието на легиращи елементи и степента на легиране.
• Дебелина на продукта.
• Тип и позиция на шева.
• Уточнени механични свойства на фугата или заваръчния метал.

Важно е за начинаещ заварчик да се ориентира в основните принципи за избор и маркиране на инструменти за заваряване на стомана, както и да работи с разпределението на марките пръти по предназначение, да знае основните видове електроди и да ги използва рационално по време на заваряване.