Самым расходуемым материалом при электросварке являются ко­нечно же электроды. Поступающие в продажу электроды в большин­стве своем рассчитаны на параметры наиболее простых сварочных ап­паратов, то есть переменный ток и относительно невысокое напряже­ние холостого хода. Поэтому при покупке мало кто задумывается о более тонких свойствах электродов. Скорее более важную роль при выборе играет цена'да еще качество горения дуги, о котором чаще все­го приходится судить на основании практического опыта. Репутацию того или иного типа электродов также может определять имя произво­дителя, указанное на пачке упаковки. Хотя надо сказать, что качество поставляемых электродов может меняться от партии к партии, также

/

их состояние сильно зависит от условий хранения, транспортировки и даже давности. На упаковке электродов обычно указывается, что пе­ред применением их необходимо сушить при определенных услови­ях, например при температуре 120°С в течение 40 минут, что практи­чески никогда не соблюдается. Если электроды долго хранились в сы­рых условиях и сильно пропитались влагой, то качество горения дуги будет крайне неудовлетворительное. В процессе сварки сырые элек­троды трещат и брызгаются, обмазка от интенсивного испарения трескается и обсыпается, качество шва падает. В этом случае даже ре­комендованная просушка не может полностью исправить ситуацию: долго бывшие сырыми электроды при сушке покрываются белыми пятнами и их качество все-таки остается хуже, чем у нормальных из­делий. Также большое значение имеет состояние покрытия электрода. Если при погрузке пачки бросали как попало, то покрытие трескается и скалывается. Особенно неприятно, когда обсыпаются кончики элек­тродов, в этом случае проблемы возникнут сразу же — при зажигании дуги. Кончики могут быть в неудовлетворительном достоянии и у не­качественно изготовленных на заводе электродов.

На самом деле такой привычный расходный материал, как элек­троды, является изделием достаточно сложным, состоящим из мно­жества компонентов и выполняющим целый ряд функций. Задача электрода при ручной сварке заключается не только в наплавке ме­талла щва, он также обеспечивает условия зажигания и горения дуги, предохраняет расплавленный металл от вредного воздействия эле­ментов воздуха, типом электрода определяется род тока и напряже­ние источника питания дуги, условия сварки. В конечном счете от всего зависит качество конечного изделия, для чего, собственно, электрод и предназначен.

Для наиболее распространенной сварки черных металлов приме­няются покрытые электроды со стержнем из углеродистой стали. По­крытие наносится опрессовкой или окунанием и состоит из разных компонентов. Электродные покрытия создают при сварке защиту от воздуха, способствуют очищению расплавленного металла от вред­ных примесей поверхности, могут легировать сталь, а также стабили­зируют горение дуги. Для создания газовой защиты зоны дуги в по­крытие вводят крахмал, целлюлозу, древесную муку и другие орга­нические вещества. Для устойчивого горения дуги в покрытие добавляются вещества, обладающие малой величиной потенциала ионизации. Очистка металла шва от окислов серы, фосфора, газов и других вредных примесей осуществляется шлаком, покрывающим шов. Легирующими компонентами в покрытии электродов являются ферросплавы.

Далее в этом разделе вводится нумерация некоторых пунктов, что сделано для того, чтобы помочь выделить ту информацию, кото­рая будет присутствовать в условных обозначениях, установленных стандартом в виде индексов для описания типов и параметров элек­тродов в технической документации. Порядок расположения и смысл индексов в записи обозначения будет рассмотрен ниже в виде конкретного примера. Эта информация может пригодиться при по­купке и выборе электродов, так как понимание ее смысла позволит определить показатели прочности материала, химического состава покрытия, а также электрические условия горения дуги конкретного образца электрода.

(1) Электродное покрытие по типу своего состава может быть кислым (А), рутиловым (Р), основным (Б), целлюлозным (Ц), также существуют прочие (П) электродные покрытия. Кислые покрытия (АНО*2, СМ-5 и др.) состоят в основном из окислов железа и марган­ца или его руд, кремнезема, ферромарганца. Рутиловые покрытия (АНО-3, АНО-4, ОЗС-З, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3, МР-4 и др.) содержат в своем составе преобладающее количество рутила, и имеют добавки из талька, мрамора, каолина, ферромарганца, целлюлозы и жидкого стекла. Рутиловые покрытия при сварке менее вредны для дыхания, чем другие покрытия электродов. Целлюлозные покрытия (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОЗЦ-1 и др.) состоят из целлюлозы, органических смол, фер­росплавов, талька и да. Основные покрытия (УОНИИ-13/45, УП1/45, ОЗС-2, ДСК-50 и да.) не содержат в своем составе железа и марганца.

Кислые покрытия при сварке насыщают металл шва кислородом и водородом в большей степени, чем при использовании электродов с другими покрытиями, что сказывается на прочности соединения. Металл шва, наплавленный электродами с основным покрытием, об­ладает большей ударной вязкостью, меньшей склонностью к старе­нию и образованию трещин, хотя работа с ними требует от сварщика более высокого мастерства и опыта. Этими электродами сваривают особенно ответственные изделия как из низкоуглеродистых, так и из

легированных сталей. Целлюлозные покрытия применяются в основ­ном для сварки низкоуглеродистой стали, наплавленный ими металл имеет пониженную пластичность.

(2) Стальные покрытые электроды для ручной дуговой сварки также подразделяются по назначению. Для сварки низколегирован­ных и конструкционных сталей с временным сопротивлением разры­ву до 60 кгс/мм2, имеют обозначение У. Для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свы­ше 60 кгс/мм2, обозначаются — Л. Для сварки легированных тепло­устойчивых сталей — Т. Сварка высоколегированных сталей с осо­быми свойствами — В. Для наплавки поверхностных слоев с особы­ми свойствами — Н.

(3) По толщине покрытия электродов делятся соответственно: с тонким покрытием — М; со средним покрытием — С; с толстым по­крытием — Д; с особо толстым покрытием — Г.

(4) По качеству материала, точности изготовления, состояния по­верхности покрытия, качеству, выполняемого электродами металла щва, содержанию в наплавленном металле примесей электроды де­лятся на группы 1,2,3. Электроды 3-й группы дают при сварке мень­ше примесей и обеспечивают более плотный шов.

(5) По пространственным положениям, допустимым при сварке, электроды разделяются на определенные типы и соответственно ну­меруются условными обозначениями. Для всех положений — 1. Для всех положений, кроме вертшсального сверху вниз — 2. Для нижне­го, горизонтального на вертикальной плоскости вертикального снизу вверх — 3. Для нижнего и верхнего в лодочку—4.

(6) Электроды разделяются по роду тока и полярности, а также по напряжению холостого хода источника, необходимыми для нормаль­ного зажигания и горения электрической дуга (табл. 4.1). В таблице указан номер в обозначении электродов, который определяет род то­ка и полярность включения. Для постоянного тока применяется пря­мая либо обратная полярность включения. При прямой полярности на электрод подается «минус», а на изделие — «плюс» . Прямая По­лярность более распространена, дуга на ней зажигается и горит более стабильно. Обратная полярность используется в некоторых специфи­ческих случаях. Особое внимание следует также уделять величине напряжения, на которое рассчитан электрод. Большинство перенос­
ных сварочных аппаратов имеют невысокое напряжение холостого хода — в пределах 50 В. Поэтому для них не годятся электроды, рас­считанные на 70 В, а тем более на 90 В, — дугу будет очень сложно зажечь. Хотя для источников с более высоким выходным напряжени­ем более низковольтные электроды вполне подходят. Напряжение, указанное в таблице, допускает погрешность 5%.

(7) В обозначение наиболее распространенного типа электродов для сварки конструкционных сталей входит буква «Э» (электрод) и цифра, показывающая минимальное временное сопротивление раз­рыву металла шва или сварного соединения в кгс/мм2. Буква А после цифрового обозначения электродов указывает на повышенные пла­стичность и вязкость металла сварного Шва, например Э46А.

В технических документах, на коробках и пачках электродов обычно указывается довольно-таки громоздкое условное обозначе­ние, расшифровав буквенйо-цифровую запись которого можно су­дить о свойствах поставляемых электродов. Пример такой записи

Толщина покрытия (3)

/ Группа качества

ЗО - УД2 ----------------------------- изготовления (4)

изображен на рис. 4.8. На нем даны сноски с пояснениями значения каждого обозначения, в скобках сносок указан номер пункта в трксте этого раздела (см. выше), где его суть рассмотрена более подробно.

Таким образом, в данном примере мы имеем электрод, предна­значенный для сварки низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2, о чем свиде­тельствует буква «У» , типа Э46 диаметром 3 мм. Толщина рутилово­го Р покрытия электрода — толстое Д. Группа качества изготовле­ния — 2. Электрод позволяет вести сварку во всех пространственных положеииях — 1; на переменном или постоянном токе любой поляр­ности при напряжении холостого хода источника 50 В, на что указы­вает цифра 1.