Особенности электродуговой сварки

Особенности электродуговой сварки

Электродуговая сварка – один из наиболее распространенных и популярных методов выполнения сварочных работ с использованием электрической дуги.

Данный вид сварки широко используется на различных производствах, связанных с литьем, штампованием и прокаткой частей заготовок изделий. Благодаря дешевизне этот метод практически повсеместно вытеснил более дорогие и сложные способы соединения деталей.

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Данный вид сварки осуществляется посредством постоянного и переменного тока. Работа с постоянным током требует применения выпрямителей или специальных преобразователей.

Для переменного тока используют сварочные трансформаторы особой конструкции. Наиболее распространенным является метод с использованием плавящегося в дуге стержня. Он позволяет работать с легированными и углеродистыми сталями, чугунами и некоторыми цветными металлами.

К преимуществам постоянного тока можно отнести швы с меньшим содержанием брызг металла. Существуют различные виды электродуговой сварки, использующие такие типы электродов, как плавкие и неплавкие.

В первом случае швы формируются в результате расплавления электрода. Во втором – плавится присадочный материал, вводимый внутрь сварочной ванны.

Существует несколько критериев разделения электродов:

  • толщина;
  • качество;
  • тип покрытия.

Кроме того они могут быть металлическими и неметаллическими. Ко второму типу относятся только неплавящиеся.

Назначение электрода

электроды
Таблица видов электродов для сварки.

По назначению электроды разделяют для:

  • работы со сталями с высоким уровнем легирующих элементов;
  • со средним содержанием легирующих элементов;
  • сварки конструкционных сталей;
  • пластичных металлов;
  • наплавления;
  • теплоустойчивых сталей.

Таким образом, можно подобрать электроды для каждой конкретной задачи.

Отдельное внимание следует обратить на защитное покрытие. Обмазка электродов – важная составляющая, к которой предъявляются особые требования. Кроме того для нее характерен определенный состав.

Они представляют собой стержень, покрытый особой оболочкой. Мощность зависит от того, какой у него диаметр.

Наиболее популярными являются электроды УОНИ. Существует несколько марок данного материала и все они используются для ручного сваривания.

УОНИ 13-45 позволяют получать швы приемлемой вязкости и пластичности. Они применяются для сварки при литье и поковки. В составе таких стержней содержится никель и молибден.

УОНИ 13-65 подходят для работы на конструкциях с повышенными требованиями. Они могут осуществлять соединения в любых положениях. Диаметр варьируется от двух до пяти миллиметров, чем он больше, тем больше сварочный ток.

В большинстве характеристик данные стрежни схожи между собой. Могут функционировать при пониженных температурах, при этом обеспечивают надежный плотный шов с высокими механическими параметрами.

Кроме того соединения, полученные с их помощью, характеризуются высокой ударной вязкостью и в них не формируются трещины. Все это делает их наиболее перспективными в работе с ответственными конструкциями, к которым предъявляются жесткие требования.

Помимо этого данные конструкции оказываются устойчивыми к перепадам температур, вибрациям и нагрузкам. Важной особенностью стержней данного типа является существенная стойкость к действию влаги и возможность длительного прокаливания.

Виды покрытия

Покрытия электродов включают следующие составляющие:

  • раскисляющие вещества;
  • компоненты для стабильного горения дуги;
  • элементы, обеспечивающие пластичность, такие как каолин или слюда;
  • алюминий, кремний;
  • связующие вещества.

Ко всем электродам для точечных или ручных сварочных работ с покрытием предъявляют ряд требований:

  • высокая эффективность;
  • возможность получение результата с необходимым составом;
  • незначительная токсичность;
  • надежный шов;
  • стабильное горение дуги;
  • прочность покрытия.
типы покрытия
Виды покрытия электродов.

Выделяют следующие виды покрытий электродов:

Первый тип позволяет выполнять работу во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Они наиболее широко применяются в монтаже. Характеризуются существенными потерями на разбрызгивание и не допускают перегрева.

Рутиловое и кислое позволяют варить во всех положениях, кроме вертикального, постоянным и переменным током. Второй тип покрытия не целесообразен для работы со сталями с высоким содержанием серы и углерода.

Основное покрытие применимо для формирования соединений металла большой толщины постоянным током обратной полярности. Также не позволяет работать в вертикальном положении сверху-вниз.

Перечисленные выше типы оболочек подразумевают использование только одного конкретного вида покрытия. Однако возможны сочетания нескольких вариантов. Комбинации могут складываться из нескольких типов в зависимости от решаемой задачи.

Комбинированные оболочки относятся к отдельному классу и их не причисляют к основным четырем видам.

Существует также классификация в зависимости от толщины покрытия.

Каждой толщине присваивается отдельное буквенное обозначение:

  • тонкие – М;
  • средней толщины – С;
  • толстые – Д;
  • особо толстые Г.

Конечно же, стержни выбираются в соответствии с поставленными целями. Правильный выбор гарантирует высокое качество выполняемой работы.

Марки электродов

маркировка
Расшифровка маркировки электрода.

Существуют различные марки электродов, предназначенные для решения определенных задач. Они характеризуются определенными свойствами, что позволяет подобрать наиболее подходящий материал.

Марка ОК-92.35 характеризуется удлинением в шестнадцать процентов и пределом текучести и прочности в 514 МПа и 250 НВ соответственно. Предел текучести ОК-92.86 составляет 409 МПа.

Марки электродов для ручной сварки Ок-92.05 и ОК-92.26 обладают относительным удлинением в 29% и 39%, а пределом текучести – 319 и 419 МПа соответственно.

Предел текучести ОК-92.58 составляет 374 МПа.

Все вышеперечисленные электроды используются для ручной дуговой сварки по чугуну. В зависимости от того, с каким металлом предстоит работать, выбирают также специальный тип стержня. Например, для меди – АНЦ/ОЗМ2, чистого никеля – ОЗЛ-32, алюминия – ОЗА1, монеля – В56У, силумина – ОЗАНА2 и т.д.

Все электроды должны соответствовать нормам ГОСТ. Этим будет определяться качество и надежность выполняемых работ.

Кроме того, сварщику необходимо также контролировать качество свариваемых деталей. В зависимости от материала, условий работы, положения шва и других факторов, выбирают соответствующий электрод, который обеспечит наилучшее качество соединения.

Что еще важно знать об электродах?

Электрическая дуговая сварка – один из наиболее распространенных способов соединения деталей. Она основана на применении электрической дуги, которая локально расплавляет изделие.

наплавка
Схема наплавки различными видами электродов.

Подобный способ требует сильноточного источника питания с маленьким напряжением. К устройству присоединяется свариваемая деталь и стержень. За счет электродугового разряда происходит расплавление кромок, в результате чего части конструкции можно соединить.

Стоит отметить, что температура горения дуги может превышать пять тысяч градусов. Это значение существенно выше температуры плавления любого известного человеку металла.

Как следует из основ принципа работы данного метода, когда зажигается дуга, вся влага, находящаяся в стержне, может вскипеть. Это приведет к формированию дефектов в сварочной ванне, а также к порче покрытия. В результате сам электрод может выйти из строя или же он не способен будет обеспечить высокое качество шва.

В связи с вышесказанным, срок годности электродов может быть существенно увеличен в случае правильного хранения. Если же влага все-таки попала на оболочку, их можно просушить или прокалить, но если поверхность обсыпалась, то их лучше не использовать.

Срок хранения повысится, если хранить электроды в специализированном оборудовании, изолирующем их от воздействия окружающей среды.

Многих интересует вопрос: как выбрать электрод для сварки? Подбор должен осуществляться в соответствии с материалами, которые предстоит сваривать. Необходимо, чтобы сердечник по составу был схож с деталью.

В то же время, при планировании сварных конструкций, ориентироваться исключительно на эксплуатационные характеристики металла нельзя. Необходимо также оценить и проверить сварочные свойства материала.

Это позволит определить термические условия соединения изделий, а также оценить возможность применения сварки.

Основным фактором, влияющим на формирование трещин в сталях, является их состав. Однако есть и другие свойства, на которые следует обратить внимание. Дело в том, что в зависимости от вида конструкции, условия сварочных работ могут быть различными, даже если речь идет про одну и ту же марку.

Если предстоит работать с материалами с особыми свойствами, когда соединение должно иметь такие же характеристики, как и основной материал, стержни выбирают особым образом. Они должны обеспечивать такой же состав наплавленного металла, как и свариваемый.

Иногда электрод не может обеспечить необходимую концентрацию легирующих элементов в шве. В таком случае используют присадочный материал с недостающими компонентами.

Концентрация в проволоке устанавливается отдельно, в зависимости от технических характеристик, предъявляемых к соединению.

углы сварки электродом
Положение электрода при сварке.

Свойства шва должны удовлетворять соответствующему ГОСТУ. Если предстоит сваривать разнородные стали, то электрод выбирается в зависимости от условий работы.

Например, электроды типа ЭА целесообразно использовать для формирования швов, которые могут подвергаться воздействию агрессивных сред.

Важно, чтобы состав соединения в таком случае был близок к составу свариваемых частей конструкции, обладающей специальными свойствами и характеристиками.

Немаловажным фактором при выборе материала является вид оборудования. В нем могут реализовываться различные типы конструкции сведения стержней, что может удовлетворить не каждой задаче.

Кроме того, необходимо обращать внимание на характеристики и марку электрода. Для каждого материала существует свой наиболее оптимальный стержень.

Таблица марок стержней и сферы использования для ручной дуговой сварки и наплавки легированной стали

Большинство стержней специально разработано для работы с определенным видом материалов. К ним относятся легированные стали. Они широко используются в промышленности, поэтому под них были созданы соответствующие расходные материалы.

Они содержат те же элементы, что и сталь, чтобы компенсировать их во время работы. Таким образом, электродуговая сварка будет наиболее эффективна.

Тип стержня Марка стали
Э-70 Х2ГМР, 14 ХМНДФР, 14 ХГНМД
НИАТ 3М 30 ХГСА, 30 ХГСНА, 25 ХГСА, 20 ХГСА
УОНИ 13/85 35 ГС, 30 ХГ2С, 25 Г2С
ОЗС-11 2 МХ, 12 ХМФ, 15 Х1М1Ф, 15 ХМ
ТМЛЗУ 2 Х1МФ, 20 ХМФЛ, 15 Х1М1ФЛ, 15 Х1М1Ф
ЦЛ-45 15 Х1МФ, 12 Х1МФ

Марки стержней и области применения для РДС сварки и наплавки чугуна

Для сварки и наплавки чугуна применяются следующие марки: ОК-92.05, ОК-92.18, ОК-92. 26, ОК-92.35, ОК-92.58, ОК-92.86.

Их характеристики были приведены в разделе выше.

Таблица марок электродов и сферы использования для РДС и наплавки цветных металлов

Виды электродов и их предназначение:

Тип стержня Для какого металла он предназначен
ОЗА1 Алюминий
ОЗА2 Силумины
ОЗАНА1 Изделия из технического алюминия
ОЗАНА2 Силумины
Комсомолец 100  Технически чистая медь
АНЦ/ОЗМ2
АНЦ/ОЗМ3
АНЦ/ОЗМ4
ОЗЛ-32 Никель
В56У Сварка монеля

Таблица стержней для резки металла

Виды электродов для резки:

Тип стержня Предназначение
ОЗР1 Резка, формирование отверстий, устранение швов с дефектами.
ОЗР2 Резка, формирование отверстий, устранение соединений с дефектами.
АНР2М Резка, формирование отверстий, устранение соединений с дефектами.

Итог

Электродуговая сварка – распространенный метод соединения металлических деталей. Относительная дешевизна данного способа и его простота, сделали его одним из наиболее популярных методов в производстве. Благодаря этому она практически вытеснила другие виды сварки.

В то же время необходимо уделять должное внимание условиям эксплуатации стержней. Для этого необходимо обеспечить правильное хранение электродов и их защиту от воздействия влаги.

Ссылка на основную публикацию
Особенности электродуговой сварки
Всё о сварке, сварочном оборудовании, ковке и элементах
Adblock
detector