Электроды это материал или инструмент - flagman-ug.ru

Содержание

Электроды это материал или инструмент

Сварочные электроды. Назначение, виды и характеристики

Сварочные электроды необходимы при создании конструкций из металла, соединении и ремонте различных металлических деталей.

Именно они формируют сварочный шов, являющийся прочным связующим «мостиком» между соединяемыми элементами.

Существует свыше 200 видов сварочных стержней, из которых примерно половина разработана специально для ручной сварки.

Где и как используют сварочные электроды?

Сварочные электроды применяют как в домашнем строительстве, так и при возведении массовых промышленных объектов.

В обоих случаях, как правило, используют одинаковые виды этих расходников.

Приобретают их всегда под конкретный сварочник, с учетом условий эксплуатации, и технологических параметров.

В процессе сварки стержни плавятся, и расплавляют места соединения металлических элементов, следствием чего становится прочная молекулярная связь последних.

Посредством сварочных электродов можно выполнять:

  • Соединение двух металлических частей. Это, в принципе, основное их назначение.
  • Заваривание трещин.
  • Резка металлических конструкций и отдельных элементов.

Также сварочные электроды нередко применяют для наплавки металла на различные детали, которые в процессе эксплуатации, подверглись износу, и утратили изначальные геометрические размеры.

Сварочными стержнями можно работать в различных положениях, в зависимости от их типа:

  • Нижнее расположение сварочного соединения – используют в тех случаях, когда к соединению не предъявляется каких-либо особых требований. Считается самым производительным и оптимальным способом. Электрод располагается вертикально, а соединяемые поверхности – горизонтально.
  • Горизонтальное расположение – горизонтальный шов, горизонтальное положение электрода, вертикальное положение свариваемых элементов.
  • Вертикальное – вертикальный шов, вертикальное расположение свариваемых элементов, горизонтальное позиционирование электрода.
  • Потолочное – вертикальное расположение электрода, горизонтальное размещение соединяемых элементов. Это самый трудновыполнимый вид шва, так как мастер выполняет сварку снизу, из-за чего расплав может стекать, минуя сварочную ванну.

Кроме прочего, существует сварка «в лодочку».

Тут свариваемые элементы располагаются по отношению друг к другу под углом.

Сварка производится преимущественно в нижнем положении, за счет чего повышается скорость работы.

Что касается позиционирования самого электрода, в процессе работы он может быть расположен под 90-градусным углом по отношению к шву, а также под 30 – 60 градусов в наклоне вперед или назад.

Устройство и характеристики

Сварочный электрод представляет собой сердечник, выполненный в виде проволоки, покрытый обмазкой из специального состава.

В процессе работы плавится как внутренняя, так и внешняя часть, причем первая заполняет место стыка двух деталей, а вторая выделяет газ, предотвращающий проникновение кислорода в сварочную зону.

В дополнение электродное покрытие обладает такими свойствами, как защита шва от разрушительного воздействия кислорода, в частности, от окисления, дополнительно предотвращая рассеивание сварочной энергии.

Размеры и вес сварочных электродов

Диаметр – основная величина электрода.

Обычно этот параметр находится, как правило, в пределах 1,6 – 8 мм, но ГОСТами предусмотрены варианты на 10 и 12 мм.

В быту обычно используют 2,5-миллиметровые стержни.

На вес каждого стержня влияет материал изготовления, его длина (обычно это 250 – 450 мм, однако далеко не всегда), толщина покрывающего слоя, иные факторы.

Изделия упаковываются в пачки весом от 1 до 7 кг.

Материал и виды покрытия

Электродное покрытие по соотношению общего диаметра электрода к диаметру сердечника делится на следующие категории (коэффициент):

  • Типа М – тонкое покрытие (до 1,2).
  • С – среднее (до 1,45).
  • Д – толстое (до 1,8).
  • Г – особо толстое (свыше 1,8).

По составу также существует отдельная классификация:

  • А – кислое.
  • Б – основное.
  • Ц – целлюлозное.
  • Р – рутиловое.
  • Две буквы (указанные выше, а также рутилово-железные с обозначением РЖ) – смешанный тип.
  • П – прочие типы.

Приведенные буквы участвуют в маркировке.

Предусмотрено дополнительное деление электродов на несколько групп, в зависимости от состояния обмазки, точности изготовления этих изделий.

Вольфрамовые электроды отдельно имеют цветовую маркировку, указывающую на тип и процентный вес содержащегося в составе оксида:

  • Торий – голубые (0,35 – 0,55%), желтые (0,8 – 1,2%), красные (1,7 – 2,2%), сиреневые (2,8 – 3,2%), оранжевые (3,8 – 4,2%).
  • Цирконий – коричневые (0,15 – 0,5%) и белые (0,7 – 0,9%).
  • Оксид лантана – черные (0,9 – 1,2%), золотые (1,4 – 1,6%), синие (1,8 – 2,2%).
  • Оксид церия – серые, соответствующие 1,8 – 2,2%.

Сиреневым и бирюзовым цветами отмечаются смешанные оксиды, состоящие из редкоземельных элементов. Зеленые стержни производятся из чистого вольфрама.

Для покрытых стержней, посредством которых выполняется дуговая сварка, разработан ГОСТ 9466-75.

Кроме него существуют стандарты, распространяющиеся на электроды, исходя из их назначения.

Для примера, это ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 1051-75.

Маркировка сварочных электродов

Маркировка электродов бывает простой, например, состоящей буквально из 3-х символов, и крайне сложной.

В качестве примера можно привести изделия Э50А и, например, Э42А, где:

  • Первая бука Э буквально означает «электрод».
  • Идущее следом число означает минимальное время сопротивления разрыву.
  • Последующие буквы указывают на назначение изделия (А – допускается применение пластичного наплавляемого металла, имеющего повышенную вязкость, Н – изделия для наплавления на поверхности, У – для углеродистых сталей, Т – для теплоустойчивых легированных сталей).

Также в наплавке содержатся самые разные химические элементы, которые маркируются буквами Х, М, Б и Ф, что соответствует хрому, молибдену, ниобию и ванадию.

Касательно непосредственно сердечника, он маркируется следующим образом (последовательно):

  • Св – буквенное обозначение сварочного типа проволоки.
  • Число, указывающее на процентное содержание углерода.
  • Буквы, в которых зашифрован код содержащихся легирующих веществ.
  • Число, указывающее на процентное содержание легирующих веществ.

Сварочные электроды, виды и цена

Универсальной классификации сварочных стержней по причине огромного их разнообразия попросту не существует, тем более что никакими универсальными стандартами не регламентированы марки этих изделий.

Из-за этого разумно разделить их на виды по определенным критериям.

В зависимости от материала, из которого изготовлен стержень, все электроды можно отнести к неметаллическим, либо же металлическим.

Неметаллические варианты состоят исключительно из неплавящихся изделий, делятся на:

Графитовые

Бывают обычные и омедненные, используются для соединения медных проводов.

Необходимы для строжки, резки и прошивки отверстий.

Применяются по легированным, низколегированным и углеродистым сталям.

Металлические электроды, в свою очередь, делятся еще на две подгруппы:

Неплавящиеся

Как и в случае с неметаллическими вариантами, в работе либо вовсе не плавятся, либо же плавятся, но незначительно, так как сам материал этих расходников не участвует в процессе образования шва и наплавленного металла.

Плавящиеся

Материал сердечника плавится, одновременно расплавляя и кромки соединяемого материала, что в купе и формирует шов.

Группа неплавящихся металлических электродов состоит из следующих типов изделий:

Вольфрамовые

Так называемые чистые (без добавлений, перечисленных ниже) электроды, необходимые для работы в среде аргона (метод сварки TIG). Температура плавления вольфрама составляет 3410°С, за счет чего этот металл является самым тугоплавким.

Торированные

Предыдущий вариант, но с добавлением тория-232 в количестве 1,7 – 2,2%. Обладает минимальным расходом, устойчив к коррозии и высоким температурам, отличается отличными рабочими показателями, из-за чего применяется в автоматизированном создании швов.

Лантанированные

С добавлением лантана. Отличаются отличным возбуждением высокостабильной дуги, низкой скоростью расплавления присадочной проволоки.

Иттрированные

Расходники повышенной стойкости за счет введения в вольфрам окиси иттрия (Y2O3).

Группа плавящихся металлических электродов содержит варианты без покрытия (представляют собой непрерывную проволоку) и изделия с покрытием.

Последние необходимы в ММА-сварке, а по материалу сердечника распространения получили:

Изготавливаются из специальной сварочной проволоки толщиной от 0,3 до 12 мм, имеющей несколько марок.

Из них 5 марок – углеродистая, 23 – легированная, а 28 – высоколегированная стали.

Широкое распространение получили в промышленности, имеют намного меньше подвидов.

Сварочные электроды из цветных металлов

Бывают медные, алюминиевые, бронзовые и другие.

Электродные покрытия также получили классификацию, исходя из химического состава:

Руднокислые

Обладают довольно высокой скоростью плавления.

По сути, это универсальные электроды, причем одновременно и инверторные, и трансформаторные, то есть подходят для работы как на постоянном, так и на переменном токе.

Следует помнить, что при сварочных работах выделяется едкий дым, из-за содержания большого количества марганцевой руды, который оказывает негативное влияние на легкие сварщика.

Производятся, соответственно из рутила, да еще и с двуокисью титана.

Эти дуговые электроды по своим характеристикам схожи с предыдущим вариантом, но меньше выделяют газ, не так интенсивно разбрызгивают материал и обеспечивают лучшее формирование.

Рутил-целюлозные (РЦ) варианты – хороший пример покрытия смешанного типа, обладающего свойствами одновременно двух представленных категорий.

Фтористо-кальциевые

Низководородистые покрытия, которые еще называют основными.

Стержни работают на постоянном обратном токе.

Яркий представитель – марка УОНИ, которую используют в случаях, когда требуется получить высококачественный шов.

Органические

Изготавливаются из различных органических материалов, вроде оксицеллюлозы.

Само целюлозное покрытие обеспечивает низкую чувствительность к состоянию поверхности и качеству сборки материала.

Такие расходники используют на постоянном и переменном токе, причем в любом доступном положении.

Отдельно следует упомянуть ильменитовые покрытия, которые занимают свое место где-то между кислыми и рутиловыми.

Такие электроды обеспечивают плавное и стабильное горение дуги, что дает возможность полностью контролировать рабочий процесс.

Читать еще:  Цементация стали ее сущность и назначение

Необходимо уточнить, что многие марки электродов в тех же интернет-магазинах рассортированы по материалам, для работы с которыми они предназначены:

  • По нержавейке (в зависимости от марки самой стали) – это электроды ОЗЛ-8, НЖ-13, ОЗЛ-6 и другие.
  • По чугуну – это популярные ОЗЧ-2 и 4, ОК 92.18, ОЗЖН-1, МНЧ-2 и другие. Для правильного выбора марки необходимо знать вид чугуна: серый, высокопрочный или ковкий.
  • По алюминию и сплавам – применяются в основном для работы в полевых условиях и частном производстве. Предварительно свариваемые алюминиевые детали требуют серьезной подготовки, в частности это очистка от загрязнений и обезжиривание. Для сварки применяют стрежни типа ОЗАНА, ОК, ОЗА, УАНА и ЭВЧ.
  • Для сварки меди и ее сплавов используют стержни К-100, ЗТ, Комсомолец, ММ3-2, ОЗЧ-1 и другие.
  • По углеродистым сталям – подбирают электроды, соответствующие конкретной марке свариваемого материала. Это стержни МР, АНО, УОНИ и ОЗС.

Учитывая огромное разнообразие видов и размеров сварочных электродов, а также тот факт, что этот расходник поставляется в упаковках с разным количеством, стоимость последних варьируется в широких пределах.

Обычно ценник составляет 160 – 1300 рублей за пачку.

Для сварки пластика, следует отметить справедливости ради, изготавливают специальные электроды.

По сути, это присадочные пластиковые прутки или полоски (плоские электроды), которые применяют для ремонта распространенных видов термопластика, вроде полиамида, полибутилентерефталата, и, конечно, полипропилена с полиэтиленом.

Что нужно знать о сварочных электродах?

На электродный стержень любые покрытия (если предполагается их наличие) наносятся окунанием (обмакиванием) или опрессовкой.

В первом случае проволочный пруток буквально окунают в специально подготовленный раствор.

Это фактически паста, которую готовят путем смешивания требуемых компонентов до образования сметанообразной консистенции.

На первом этапе перемешивается сухая смесь, после чего уже происходит добавление связующего вещества, например, жидкого стекла.

После обмакивания в эту пасту, стержень отправляют на сушку, а затем на упаковку.

Что касается опрессовки, паста наносится под давлением от 400 до 800 атмосфер.

Это более эффективный способ, позволяющий полностью сформировать до 600 готовых изделий в течение всего 1 минуты.

Сушка происходит при температуре 150 – 180 °С.

Перед упаковкой, что касается и первого метода нанесения покрытия, все электроды проходят обязательную проверку на качество.

Сварочные электроды, учитывая, что это расходники, обычно закупают с запасом, это часто приводит к их длительному хранению в складских помещениях.

К последним предъявляются два условия:

  • Постоянная влажность, не превышающая 50%.
  • Температура не ниже 14 °С. Другими словами, помещение должно быть отапливаемым в холодное время года. Причем и тут важна стабильность, так как перепады в отрицательную сторону дают повышение влажности воздуха.

Подобные условия хранения требуются для вин большой выдержки.

Срок годности сварочных электродов может быть неограничен.

Что относится к строительным расходным материалам?

Расходные материалы для строительных работ не относятся к основным сырьевым элементам, но тесно с ними связаны. Как следует из названия, к ним причисляют мелкий инструмент и материалы, расходуемые, либо изнашиваемые в процессе выполнения конкретного заказа, т. е. c коротким сроком службы. Далее в статье указано, что относится к строительным расходным материалам.

Инструменты и вспомогательные материалы для ручного нанесения защитного, декоративного и клеевого покрытия

Это в первую очередь малярные кисти и валики. В зависимости от вида обрабатываемой поверхности и типа наносимого покрытия они различаются формой и размерами. Для удобства работы эти изделия могут комплектоваться специальными телескопическими стержнями, которые в состоянии удлинить ручку инструмента до четырех метров, что позволяет покрасить даже очень высокий потолок.

Использование валика подразумевает приобретение малярной кюветы соответствующего размера, которая, благодаря ребристой поверхности, равномерно распределяет краску по всей площади малярного инструмента и удаляет ее излишки. Как правило, приобретают несколько валиков для работы с покрытиями разного цвета и состава, но при этом можно использовать одну ручку, меняя только насадки. При работе одним малярным инструментом в течение нескольких дней, для предотвращения высыхания, как кисти, так и валики замачивают в емкости с водой до следующего применения либо плотно заворачивают в целлофановую пленку.

К этой же серии строительных расходных материалов относится малярный скотч, позволяющий серьезно сократить время и нервы при отбивке идеального края во время нанесения лакокрасочного покрытия, а также сохранить в чистоте сопрягаемую поверхность. Различаются они лишь по ширине перекрываемой кромки и метражу.

Запасные части, абразивный и режущий инструмент

Каждый электрический инструмент, применяемый при строительстве или ремонте, требует своей оснастки, которая представляет собой обрабатывающий конструктивный элемент, как правило, сменного типа. К нему относятся буры, отрезные, шлифовальные круги, а также смазочные материалы и многое другое.

Расходные материалы для строительного инструмента – это весомый элемент затрат и причина бесконечных споров между заказчиком и подрядчиком. Связана такая ситуация с высокой степенью стандартизации таких комплектующих. При одинаковом функционале как цена, так и качество изделий могут иметь серьезный разбег. Выбор не всегда очевиден, но при большом объеме работ стоит отдавать предпочтение товарам хорошо зарекомендовавших себя производителей.

Классифицировать расходные материалы строительного оборудования можно по следующим признакам:

  1. Металлообрабатывающие. К ним относятся сверла, расточки, фрезы по металлу, отрезные и заточные круги, материалы для шлифовки, ножовочные полотна, смазочные материалы.
  2. Деревообрабатывающие. Режущие диски для циркулярных пил, полотна для электролобзика, сверла по дереву.
  3. Для обработки камня, плитки и бетона. Диски с алмазным напылением, зубила и ударные буры с победитовыми напайками.

Во всем этом перечне восстановлению путем заточки подлежат лишь пилы по дереву и комплектующие сверлильного типа (за исключением ударных буров).

Метизы и крепежные элементы

В зависимости от вида работ эта группа строительных расходных материалов может быть даже более затратной, чем оснастка обрабатывающих инструментов. Сюда относятся винты по дереву, металлу, гайки, болты, шайбы и прочие метизы, всевозможные насадки для шуруповерта и крепежные элементы любых других типов (стяжки, заклепки, хомуты, скобы).

Тара и упаковка

Может быть возвратная и невозвратная. Это важный элемент сохранения товарного вида основных материалов. Это может быть бумага, полиэтилен, бочки, мешки, поддоны, ящики и другая упаковка.

Подсобный инвентарь и средства индивидуальной защиты

Волосяные и проволочные щетки, ветошь, емкости для переноса и размешивания сыпучих материалов и уборки мусора, веники, канцелярские принадлежности, перчатки, очки, респираторы и т. п.

Все эти мелочи выливаются в изрядную копейку и не всегда могут быть учтены полностью на стадии составления сметы работ. Потому часто для упрощения расчетов на строительные расходные материалы выделяют 3 % от стоимости основных ресурсов и включают в смету их общей строкой без расшифровки номенклатуры.

Выбираем сварочные электроды

Электроды – устройство и принцип действия.

Появление новых видов сварок (MIG/MAG, TIG) немного расширило ассортимент материалов, применяемых для сварки, но основным расходным материалом сварочных работ до сих пор остаются плавкие штучные электроды для ручной сварки (MMA). Это неудивительно – снижение цен на компактные сварочные трансформаторы и сварочные инверторы привело к тому, что сварка перестала быть уделом специалистов и сварочный аппарат сегодня есть у многих. Соответственно, обилие различнейших электродов на прилавках может вогнать в ступор даже опытного мастера.

Вообще, большинство характеристик электродов имеет рекомендательный характер. Вполне можно при сварке переменным током железных деталей использовать электроды для нержавейки, да еще и предназначенные для постоянного тока. Но при неправильном использовании электродов качество шва будет намного хуже, да и процесс сварки может вызывать немалые затруднения. Поэтому, прежде чем начать использовать свежекупленный сварочный аппарат, надо разобраться, какие электроды подойдут к нему и к каждому конкретному свариваемому материалу.

Устроен электрод достаточно просто – металлический стержень из электропроводного материала, покрытый обмазкой (покрытием). Назначение стержня – создавать электрический контакт между анодом и катодом для поддержания электрической дуги и (в случае плавкого электрода) служить источником металла для шва. Основное назначение обмазки – создавать при горении газовую защиту для предотвращения окисления расплавленного металла. Кроме того, компоненты обмазки могут служить для стабилизации горения дуги, облегчения розжига дуги и изменения свойств металла шва.

Особенность использования покрытых электродов – в образующейся поверх сварочной ванны пленке продуктов сгорания обмазки — шлака. Шлак легче расплавленного металла, и, пока металл находится в жидком состоянии, шлаковая пленка покрывает его сверху, улучшая защиту сварочной ванны. Но если шов делается в несколько проходов, перед каждым последующим проходом остывший шлак следует счищать, иначе вкрапления шлака могут остаться в глубине шва, что очень сильно снизит его прочность. Также шлак следует счищать после окончания сварки, особенно, если предполагается последующая покраска сваренных деталей.

Различают три вида ручной сварки плавким электродом: переменным током, постоянным током прямой полярности и постоянным током обратной полярности.

При сварке переменным током анод и катод меняются местами с частотой питающей сети, дуга нестабильна и требует не только использования подходящих электродов, но и немалого опыта сварщика. Плюсом сварки переменным током является минимальное магнитное отдувание электрической дуги – отклонение дуги в сторону под действием электромагнитных сил, возникающих в свариваемых деталях. В большинстве случаев это преимущество не будет заметно, но иногда стыковые и угловые швы проще варить переменным током.

Кроме того, сварка переменным током оптимальна при сварке алюминиевых сплавов. Хотя наилучший эффект дает сварка алюминия TIG-методом в среде аргона, существуют и электроды по алюминию для MMA-сварки без создания защитной газовой среды, и ими лучше варить переменным током. В то же время сварка алюминия простой ручной сваркой сложна и требует от сварщика особых навыков и немалого опыта.

При сварке постоянным током следует иметь в виду, что анод (положительный полюс) всегда нагревается сильнее катода. Поэтому сварку током прямой полярности (когда вывод «+» подведен к детали, а «-» — к электроду) применяют при сваривании толстостенных элементов и при резке металла. А сварку обратной полярности – наоборот – при сварке тонкостенных элементов и при сварке металлов, не любящих сильного нагрева. Следует иметь в виду, что форма дуги при прямой и обратной полярности разная и пятно контакта дуги с металлом в случае обратной полярности имеет меньшую площадь. Вследствие этого при сварке постоянным током обратной полярности глубина проплавления больше, но площадь сварочной ванны меньше, шов тоньше.

Читать еще:  Топ 10 сварочных инверторов

Характеристики электродов.

Покрытие. Различные покрытия обусловливают различные свойства, и соответственно, применения электродов. Наиболее распространенными покрытиями являются рутиловое и основное.

Рутиловое покрытие хорошо зажигается даже при невысоком напряжении холостого хода аппарата, электроды с таким покрытием дают мало брызг, шов получается аккуратный, с низкой пористостью. Электродами с рутиловым покрытием можно варить детали, не счищая ржавчину, и продукты горения этого покрытия наименее токсичны. Из минусов рутилового покрытия – высокая вероятность образования трещин шва и обилие трудноудалимого шлака. Предназначены для сварки низкоуглеродистого металла как постоянным, так и переменным током. Начинающим сварщикам рекомендуется применять электроды именно с рутиловым покрытием.

Электроды с основным покрытием предназначены для образования швов высокой прочности, стойких к ударным нагрузкам. Шов стоек к появлению трещин, но при неправильно выставленных параметрах сварки, может иметь пористую структуру. Кроме того, для уверенного розжига таких электродов требуется высокое напряжение холостого хода сварочного аппарата. Варить такими электродами рекомендуется постоянным током обратной полярности.

Также на электродах встречается кислое покрытие (по свойствам близкое к рутиловому, но продукты его горения высокотоксичны), целлюлозное (близкое к основному) и ильменитовое, средние по свойствам между рутиловыми и основными.

Род тока. Выбирается исходя из особенностей сварочного аппарата. Сварочным трансформаторам не подойдут электроды, предназначенные только для постоянного тока. Обладатели же выпрямителей могут выбирать электроды сообразно имеющейся задачи.

Диаметр. Следует выбирать, исходя из толщины свариваемых деталей и возможностей сварочного аппарата. Таблица соответствия токов и диаметров обычно приведены на коробке электродов. Если на коробке таблицы нет, можно выбрать по усредненным данным:

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Электрод-инструмент

Электрод-инструмент является рабочим инструментом при обработке на электроэрозионном оборудовании различных деталей. Рентабельность электроэрозионной обработки изрядно зависит от затрат на изготовление электродов-инструментов, в основном это касается инструментов для копировально-прошивочных станков. На нашем производстве, на таком оборудовании обрабатываются различные детали (формообразующие) при изготовлении пресс-форм и штампов.

Электрод-инструмент (ЭИ) при электроэрозионной обработке используется для подведения импульсов электрической энергии к определенным участкам обрабатываемой детали. Непосредственного механического воздействия на деталь в процессе обработки он не оказывает, посему требования к электроду-инструменту предоставляются иного рода, чем к простому режущему инструменту. Эти различия хорошо видны при сравнении характеристик и условий работы и приведены в табл.1.

При электроэрозионной обработке рабочий инструмент должен стабильно работать во всех диапазонах рабочих режимов и при этом поддерживать максимальную производительность при малом износе. Помимо основных функций ЭИ имеет рад дополнительных, таких как:

  • высокая жесткость;
  • способность противостоять различным условиям механической деформации температурным деформациям, при этом суммарная деформация не должна превышать показателя в размере 0,3% от допуска на основные размеры детали.

Основные требования к инструменту:

  • конструкция должна быть технологически осуществима;
  • инструмент не должен оказывать влияния на быстродействие следящего привода;
  • стоимость изготовления не должна превосходить не менее чем в три раза стоимости основного изделия (пресс-формы, штампа и т.д.);
  • на поверхности не должно быть изъянов: трещин, царапин, вмятин и расслоения;
  • шероховатость поверхности Ra=2,5…0,63 мкм.

Графитовые и медные ЭИ получили широкое использование при обработке инструментальных, углеродистых сталей и жаропрочных сплавов на основе никеля.

К преимуществам графитовых ЭИ относятся такие качества: высокая электропроводность и эрозионная стойкость, низкая стоимость, доступность и хорошая обрабатываемость. Однако, они несколько уступают от медных по стабильности процесса на чистовых режимах и прошивка отверстий малых диаметров и узких щелей затруднена из-за низкой механической прочности.

К преимуществам медных ЭИ относится возможность использовать практически на всех режимах и при этом достигать высокой производительности, но из-за высокой стоимости и дефицитности использование этого материала меньше. Так же, к недостаткам можно отнести низкую эрозионную стойкость на чистовых режимах.

ЭИ из алюминиевых сплавов и чугуна используют для черновой обработки выше упомянутых материалов. При обработке отверстий, опять таки, выше упомянутых материалов используют латунные ЭИ. Твердые сплавы и тугоплавкие материалы на основе вольфрама, молибдена и ряда других материалов обрабатывать ЭИ из меди и графита нецелесообразно и не экономично (графитовые ЭИ не обеспечивают выкую производительность, медные – быстро изнашиваются) осуществляется с помощью инструмента из композиционных материалов с включением легирующих компонентов, таких как медь, вольфрам и другие.

Износ инструмента зависит от материала, из которого он изготовлен, свойств рабочей среды (жидкости), площади обрабатываемой поверхности, от параметров рабочего импульса, а также от наличия вибрации.

При конструировании ЭИ необходимо обращать внимание на материал заготовки, площадь обрабатываемой поверхности, сложность ее формы, требования к точности и серийность изделия, так как все эти параметры существенно влияют на материал заготовки и его конструкцию.

Все ЭИ имеют две основные части:

— рабочая часть. Она непосредственно участвует в процессе формообразования; — вспомогательные части.

Также в конструкции должны быть предусмотрены базовые поверхности для установки в шпиндель станка и выверки его относительно обрабатываемого изделия и неотъемлемой частью являются штуцеры и каналы для отсоса или прокачки рабочей среды (жидкости).


Рисунок 1. Примеры конструкции ЭИ

На рисунке 1, а) представлен ЭИ стержневого типа 1 и выполнен совместно с хвостовиком 2, который используется для установки и закрепления ЭИ на станке. Такой тип ЭИ применяется при обработке отверстий и полостей с малой площадью обработки.

ЭИ для копировально-прошивочных работ (рис. 1, б) состоит из 3-з основных частей: рабочая часть 1 (в ней имеются каналы для прокачки рабочей среды), подэлектродная плита 2 и электрододержать 3 (оснащенного хвостовиком для крепления в шпинделе станка, и каналом для прокачки рабочей среды). Данный ЭИ изготовлен из графита.

На рис. 1, в) изображен медный ЭИ, который предназначен для прошивания в диафрагмах паровых или газовых турбин межлопаточных каналов. Поверхность 2, которая относится к ЭИ 1, используется для базирования и крепления ЭИ на электрододержателе.

Копировально-прошивочные работы по трехконтурной схеме (рис 2, а) используют ЭИ более сложной конструкции. В данном случае ЭИ состоит из: рабочей части 1, подэлектродной плиты 3 с базовыми поверхностями, изоляционных прокладок 2, которые изолируют секции рабочих частей ЭИ друг от друга и от электрододержателя 4. Питание каждой рабочей секции ЭИ может происходить как от автономных генераторов, так и от одного генератора, а все три секции – через разделительные резисторы. Также могут быть предусмотрены в ЭИ отверстия для прокачки рабочей среды. Эти отверстия обычно сверлятся в теле рабочей части ЭИ диаметрами 2 – 2,5 мм.


Рисунок 2. ЭИ для многоконтурной и групповой обработки

Достаточно часто необходимо прошивать большое количество отверстий в одном изделии, например, при изготовлении различных сеток. Но так как последовательное прошивание отверстий неприемлемо, то в таком случае все отверстия в сетке должны изготовляться одновременно. Такая обработка осуществляется специальным ЭИ (рис. 2, б), он представляет собой стержень 1, который используется для крепления в шпинделе станка, на торце которого сделаны пазы перпендикулярные друг другу и глубиной до 100 мм, эти пазы и образуют элементарные электроды 2.

Таковой ЭИ может быть конструктивно выполнен по-иному, в торце высверливаются отверстия и в них впрессовываются проволочка. Форма поперечного сечения этой поволоки имеет форму отверстия. Эти ЭИ предназначены для групповой прошивки отверстий. Аналогично предыдущим инструментам могут иметь отверстия для прокачки рабочей среды.

Сварочные электроды. Назначение, виды и характеристики

Сварочные электроды необходимы при создании конструкций из металла, соединении и ремонте различных металлических деталей.

Именно они формируют сварочный шов, являющийся прочным связующим «мостиком» между соединяемыми элементами.

Существует свыше 200 видов сварочных стержней, из которых примерно половина разработана специально для ручной сварки.

Где и как используют сварочные электроды?

Сварочные электроды применяют как в домашнем строительстве, так и при возведении массовых промышленных объектов.

В обоих случаях, как правило, используют одинаковые виды этих расходников.

Приобретают их всегда под конкретный сварочник, с учетом условий эксплуатации, и технологических параметров.

В процессе сварки стержни плавятся, и расплавляют места соединения металлических элементов, следствием чего становится прочная молекулярная связь последних.

Посредством сварочных электродов можно выполнять:

  • Соединение двух металлических частей. Это, в принципе, основное их назначение.
  • Заваривание трещин.
  • Резка металлических конструкций и отдельных элементов.

Также сварочные электроды нередко применяют для наплавки металла на различные детали, которые в процессе эксплуатации, подверглись износу, и утратили изначальные геометрические размеры.

Сварочными стержнями можно работать в различных положениях, в зависимости от их типа:

  • Нижнее расположение сварочного соединения – используют в тех случаях, когда к соединению не предъявляется каких-либо особых требований. Считается самым производительным и оптимальным способом. Электрод располагается вертикально, а соединяемые поверхности – горизонтально.
  • Горизонтальное расположение – горизонтальный шов, горизонтальное положение электрода, вертикальное положение свариваемых элементов.
  • Вертикальное – вертикальный шов, вертикальное расположение свариваемых элементов, горизонтальное позиционирование электрода.
  • Потолочное – вертикальное расположение электрода, горизонтальное размещение соединяемых элементов. Это самый трудновыполнимый вид шва, так как мастер выполняет сварку снизу, из-за чего расплав может стекать, минуя сварочную ванну.

Кроме прочего, существует сварка «в лодочку».

Тут свариваемые элементы располагаются по отношению друг к другу под углом.

Сварка производится преимущественно в нижнем положении, за счет чего повышается скорость работы.

Что касается позиционирования самого электрода, в процессе работы он может быть расположен под 90-градусным углом по отношению к шву, а также под 30 – 60 градусов в наклоне вперед или назад.

Читать еще:  Скорость сварки полуавтоматом

Устройство и характеристики

Сварочный электрод представляет собой сердечник, выполненный в виде проволоки, покрытый обмазкой из специального состава.

В процессе работы плавится как внутренняя, так и внешняя часть, причем первая заполняет место стыка двух деталей, а вторая выделяет газ, предотвращающий проникновение кислорода в сварочную зону.

В дополнение электродное покрытие обладает такими свойствами, как защита шва от разрушительного воздействия кислорода, в частности, от окисления, дополнительно предотвращая рассеивание сварочной энергии.

Размеры и вес сварочных электродов

Диаметр – основная величина электрода.

Обычно этот параметр находится, как правило, в пределах 1,6 – 8 мм, но ГОСТами предусмотрены варианты на 10 и 12 мм.

В быту обычно используют 2,5-миллиметровые стержни.

На вес каждого стержня влияет материал изготовления, его длина (обычно это 250 – 450 мм, однако далеко не всегда), толщина покрывающего слоя, иные факторы.

Изделия упаковываются в пачки весом от 1 до 7 кг.

Материал и виды покрытия

Электродное покрытие по соотношению общего диаметра электрода к диаметру сердечника делится на следующие категории (коэффициент):

  • Типа М – тонкое покрытие (до 1,2).
  • С – среднее (до 1,45).
  • Д – толстое (до 1,8).
  • Г – особо толстое (свыше 1,8).

По составу также существует отдельная классификация:

  • А – кислое.
  • Б – основное.
  • Ц – целлюлозное.
  • Р – рутиловое.
  • Две буквы (указанные выше, а также рутилово-железные с обозначением РЖ) – смешанный тип.
  • П – прочие типы.

Приведенные буквы участвуют в маркировке.

Предусмотрено дополнительное деление электродов на несколько групп, в зависимости от состояния обмазки, точности изготовления этих изделий.

Вольфрамовые электроды отдельно имеют цветовую маркировку, указывающую на тип и процентный вес содержащегося в составе оксида:

  • Торий – голубые (0,35 – 0,55%), желтые (0,8 – 1,2%), красные (1,7 – 2,2%), сиреневые (2,8 – 3,2%), оранжевые (3,8 – 4,2%).
  • Цирконий – коричневые (0,15 – 0,5%) и белые (0,7 – 0,9%).
  • Оксид лантана – черные (0,9 – 1,2%), золотые (1,4 – 1,6%), синие (1,8 – 2,2%).
  • Оксид церия – серые, соответствующие 1,8 – 2,2%.

Сиреневым и бирюзовым цветами отмечаются смешанные оксиды, состоящие из редкоземельных элементов. Зеленые стержни производятся из чистого вольфрама.

Для покрытых стержней, посредством которых выполняется дуговая сварка, разработан ГОСТ 9466-75.

Кроме него существуют стандарты, распространяющиеся на электроды, исходя из их назначения.

Для примера, это ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 1051-75.

Маркировка сварочных электродов

Маркировка электродов бывает простой, например, состоящей буквально из 3-х символов, и крайне сложной.

В качестве примера можно привести изделия Э50А и, например, Э42А, где:

  • Первая бука Э буквально означает «электрод».
  • Идущее следом число означает минимальное время сопротивления разрыву.
  • Последующие буквы указывают на назначение изделия (А – допускается применение пластичного наплавляемого металла, имеющего повышенную вязкость, Н – изделия для наплавления на поверхности, У – для углеродистых сталей, Т – для теплоустойчивых легированных сталей).

Также в наплавке содержатся самые разные химические элементы, которые маркируются буквами Х, М, Б и Ф, что соответствует хрому, молибдену, ниобию и ванадию.

Касательно непосредственно сердечника, он маркируется следующим образом (последовательно):

  • Св – буквенное обозначение сварочного типа проволоки.
  • Число, указывающее на процентное содержание углерода.
  • Буквы, в которых зашифрован код содержащихся легирующих веществ.
  • Число, указывающее на процентное содержание легирующих веществ.

Сварочные электроды, виды и цена

Универсальной классификации сварочных стержней по причине огромного их разнообразия попросту не существует, тем более что никакими универсальными стандартами не регламентированы марки этих изделий.

Из-за этого разумно разделить их на виды по определенным критериям.

В зависимости от материала, из которого изготовлен стержень, все электроды можно отнести к неметаллическим, либо же металлическим.

Неметаллические варианты состоят исключительно из неплавящихся изделий, делятся на:

Графитовые

Бывают обычные и омедненные, используются для соединения медных проводов.

Необходимы для строжки, резки и прошивки отверстий.

Применяются по легированным, низколегированным и углеродистым сталям.

Металлические электроды, в свою очередь, делятся еще на две подгруппы:

Неплавящиеся

Как и в случае с неметаллическими вариантами, в работе либо вовсе не плавятся, либо же плавятся, но незначительно, так как сам материал этих расходников не участвует в процессе образования шва и наплавленного металла.

Плавящиеся

Материал сердечника плавится, одновременно расплавляя и кромки соединяемого материала, что в купе и формирует шов.

Группа неплавящихся металлических электродов состоит из следующих типов изделий:

Вольфрамовые

Так называемые чистые (без добавлений, перечисленных ниже) электроды, необходимые для работы в среде аргона (метод сварки TIG). Температура плавления вольфрама составляет 3410°С, за счет чего этот металл является самым тугоплавким.

Торированные

Предыдущий вариант, но с добавлением тория-232 в количестве 1,7 – 2,2%. Обладает минимальным расходом, устойчив к коррозии и высоким температурам, отличается отличными рабочими показателями, из-за чего применяется в автоматизированном создании швов.

Лантанированные

С добавлением лантана. Отличаются отличным возбуждением высокостабильной дуги, низкой скоростью расплавления присадочной проволоки.

Иттрированные

Расходники повышенной стойкости за счет введения в вольфрам окиси иттрия (Y2O3).

Группа плавящихся металлических электродов содержит варианты без покрытия (представляют собой непрерывную проволоку) и изделия с покрытием.

Последние необходимы в ММА-сварке, а по материалу сердечника распространения получили:

Изготавливаются из специальной сварочной проволоки толщиной от 0,3 до 12 мм, имеющей несколько марок.

Из них 5 марок – углеродистая, 23 – легированная, а 28 – высоколегированная стали.

Широкое распространение получили в промышленности, имеют намного меньше подвидов.

Сварочные электроды из цветных металлов

Бывают медные, алюминиевые, бронзовые и другие.

Электродные покрытия также получили классификацию, исходя из химического состава:

Руднокислые

Обладают довольно высокой скоростью плавления.

По сути, это универсальные электроды, причем одновременно и инверторные, и трансформаторные, то есть подходят для работы как на постоянном, так и на переменном токе.

Следует помнить, что при сварочных работах выделяется едкий дым, из-за содержания большого количества марганцевой руды, который оказывает негативное влияние на легкие сварщика.

Производятся, соответственно из рутила, да еще и с двуокисью титана.

Эти дуговые электроды по своим характеристикам схожи с предыдущим вариантом, но меньше выделяют газ, не так интенсивно разбрызгивают материал и обеспечивают лучшее формирование.

Рутил-целюлозные (РЦ) варианты – хороший пример покрытия смешанного типа, обладающего свойствами одновременно двух представленных категорий.

Фтористо-кальциевые

Низководородистые покрытия, которые еще называют основными.

Стержни работают на постоянном обратном токе.

Яркий представитель – марка УОНИ, которую используют в случаях, когда требуется получить высококачественный шов.

Органические

Изготавливаются из различных органических материалов, вроде оксицеллюлозы.

Само целюлозное покрытие обеспечивает низкую чувствительность к состоянию поверхности и качеству сборки материала.

Такие расходники используют на постоянном и переменном токе, причем в любом доступном положении.

Отдельно следует упомянуть ильменитовые покрытия, которые занимают свое место где-то между кислыми и рутиловыми.

Такие электроды обеспечивают плавное и стабильное горение дуги, что дает возможность полностью контролировать рабочий процесс.

Необходимо уточнить, что многие марки электродов в тех же интернет-магазинах рассортированы по материалам, для работы с которыми они предназначены:

  • По нержавейке (в зависимости от марки самой стали) – это электроды ОЗЛ-8, НЖ-13, ОЗЛ-6 и другие.
  • По чугуну – это популярные ОЗЧ-2 и 4, ОК 92.18, ОЗЖН-1, МНЧ-2 и другие. Для правильного выбора марки необходимо знать вид чугуна: серый, высокопрочный или ковкий.
  • По алюминию и сплавам – применяются в основном для работы в полевых условиях и частном производстве. Предварительно свариваемые алюминиевые детали требуют серьезной подготовки, в частности это очистка от загрязнений и обезжиривание. Для сварки применяют стрежни типа ОЗАНА, ОК, ОЗА, УАНА и ЭВЧ.
  • Для сварки меди и ее сплавов используют стержни К-100, ЗТ, Комсомолец, ММ3-2, ОЗЧ-1 и другие.
  • По углеродистым сталям – подбирают электроды, соответствующие конкретной марке свариваемого материала. Это стержни МР, АНО, УОНИ и ОЗС.

Учитывая огромное разнообразие видов и размеров сварочных электродов, а также тот факт, что этот расходник поставляется в упаковках с разным количеством, стоимость последних варьируется в широких пределах.

Обычно ценник составляет 160 – 1300 рублей за пачку.

Для сварки пластика, следует отметить справедливости ради, изготавливают специальные электроды.

По сути, это присадочные пластиковые прутки или полоски (плоские электроды), которые применяют для ремонта распространенных видов термопластика, вроде полиамида, полибутилентерефталата, и, конечно, полипропилена с полиэтиленом.

Что нужно знать о сварочных электродах?

На электродный стержень любые покрытия (если предполагается их наличие) наносятся окунанием (обмакиванием) или опрессовкой.

В первом случае проволочный пруток буквально окунают в специально подготовленный раствор.

Это фактически паста, которую готовят путем смешивания требуемых компонентов до образования сметанообразной консистенции.

На первом этапе перемешивается сухая смесь, после чего уже происходит добавление связующего вещества, например, жидкого стекла.

После обмакивания в эту пасту, стержень отправляют на сушку, а затем на упаковку.

Что касается опрессовки, паста наносится под давлением от 400 до 800 атмосфер.

Это более эффективный способ, позволяющий полностью сформировать до 600 готовых изделий в течение всего 1 минуты.

Сушка происходит при температуре 150 – 180 °С.

Перед упаковкой, что касается и первого метода нанесения покрытия, все электроды проходят обязательную проверку на качество.

Сварочные электроды, учитывая, что это расходники, обычно закупают с запасом, это часто приводит к их длительному хранению в складских помещениях.

К последним предъявляются два условия:

  • Постоянная влажность, не превышающая 50%.
  • Температура не ниже 14 °С. Другими словами, помещение должно быть отапливаемым в холодное время года. Причем и тут важна стабильность, так как перепады в отрицательную сторону дают повышение влажности воздуха.

Подобные условия хранения требуются для вин большой выдержки.

Срок годности сварочных электродов может быть неограничен.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector