Виды электродов: Виды сварочных электродов. Какие марки применять в конкретном случае

alexxlab | 25.05.2023 | 0 | Разное

какие бывают, где какие используются, схожие и отличительные характеристики

Сварочный электрод представляется металлическим или неметаллическим стержнем, изготовленным из токопроводящего материала, предназначен для подвода электричества к свариваемым элементам. Стержни выпускаются плавящимися и неплавящимися.

Последние выполняются из тугоплавкого сырья — вольфрама, синтетического графита либо электротехнического угля.

Плавящие же делают из сварочных прутков, нитей, покрытых защитным слоем. Обмазка защищает сердечник от негативного атмосферного воздействия, обеспечивает стабильное горение электрической дуги.

Содержание статьиПоказать

• Общие сведения
• Применение
• Марки
• Классификация
• Сварочная проволока
  • Легирование
• Условия использования

Общие сведения

Ручная электродуговая сварка применяется на всех промышленных и ремонтных предприятиях. Стержневые продукты походят на металлические пруты различного диаметра — 1,0-6,0 мм и длины — 25-45 см.

Предназначены для соединения элементов выполненных из чугуна, сталей, цветного металла, не требуют больших энергетических, материальных затрат.

Отрицательными сторонами термического процесса считается зависимость операции от квалификации сварщика, низкий КПД относительно более современных видов сварки, вредные испарения при исполнении работы.

Применение

Стержневые продукты используются для стыковки чугунных, стальных деталей, конструкций из цветных металлов, резки материалов.

Современные электроды разных видов позволяют проводить сварочные операции в любом пространственном положении.

Продукты для термических работ выполняются под определенные задачи, что делит их на конкретные виды и классы.

Марки

Плавящиеся стержни передают ток к деталям, образуют химическую реакцию с расплавленным материалом, чем обеспечивается соединение конструкций.

Неплавящиеся виды только осуществляют подвод разряда к сочленяемым элементам, присадочные же проволоки, прутки подводят отдельно.

Угольные, графитовые стержни обладают хорошей проводимостью, предназначены для сварки-резки, наплавочных работ, благодаря высокой температуре расплава.

Используются совместно с присадками, подаваемыми на участок дуги в процессе сварки либо предварительно уложенными на соединяемые области.

Главными их особенностями являются возможность многократного использования, неприлипание к поверхностям сочленяемых элементов.

Сердечник плавящегося электрода защищен обмазкой, которая обеспечивает высокое качество валика, улучшает эксплуатационные данные обработанной конструкции, предотвращает проникновение вредных примесей к сварочной ванне.

Газообразующий слой включает крахмал, диоксид марганца и др.

Защитное напластование также повышает скорость операции вследствие подачи большой силы напряжения, формирования предохранительной пленки на металлической плоскости, препятствующей попаданию в зону атмосферного воздуха.

Классификация

Электропроводные стержни обусловливаются различными характеристиками, куда входит толщина продукта. Это необходимо для правильного выбора при работе с конструкцией определенной толщины.

Маркировка, диаметр, описание вида электрода обычно присутствует на упаковке или коробке.

Электрод должен обеспечить следующие позиции:

• стабильное горение электрической дуги, быстрое зажигание;
• непрерывное расплавление обмазки;
• равномерное наслоение шлака на валик;
• легкое удаление шлака со сварочного валика;
• отсутствие углублений, трещин, эффекта непроваривания.

Назначение продукта главным образом зависит от структуры металлического сердечника.

При его изготовлении принимается во внимание группа факторов, которые позитивно влияют на формирование шва.

Таковыми являются:

1. Классификация токопроводящего стержня по назначению.
2. Размещение детали в конкретном месте, ее характеристика.
3. Пространственное положение конструкции, факторы проведения работ.
4. Толщина обрабатываемых элементов.
5. Рабочие характеристики сварочного валика — изгибающий момент, устойчивость к разрыву, концентрация кислорода и др.

Токопроводящие стержни должны соответствовать типу обрабатываемого материала, что так же указывается на коробке. Для сваривания сталей используются следующие электроды:

• углеродистых, низколегированных конструкционных, с кратковременной устойчивостью к разрыву до 600 МПа — “У”;
• легированных конструкционных, с приведенной выше устойчивостью — “Л”;
• легированных теплоустойчивых — “T”;
• высоколегированных — “B”;
• наплавки слоев, обусловленных особыми свойствами — “H”;.

Кроме буквенной классификации используется цифровая, указывающая наименьшую временную устойчивость к разрыву в ПМа.

Стоящий за цифрами символ A говорит о повышенных пластических свойствах, вязкости, некоторому ограничению химического состава.

Сварочная проволока

Проволоки насчитывают четыре вида:

• алюминиевые;
• омедненные нити;
• нержавеющие;
• трубчатые порошковые.

Первый тип используется для сварки алюминия и кремния либо марганца. Омедненные практикуются при соединении низкоуглеродистых сталей с низколегированными.

Прутки подобного состава повышают качество валика, содействуют горению электрической дуги, ограничивают распыление расплавленного металла.

Нержавеющие нити спаивают никелированные и хромированные стали, нержавейку. Трубчатая же проволока нашла применение в судостроении, там, где не рекомендуется использование иных видов стержней.

Последние производят операции в облаке защитных газов, порошковая ими не обладает.

Не последнюю роль играет обмазка электрода — покрытие, которое обеспечивает устойчивое горение дуги, формирование металла на валике с заданными показателями.

Таковыми представляются способность материала поглощать механическую энергию, сопротивление коррозии, пластичность и прочность.

Шлак предупреждает попадание кислорода с азотом в сварочную ванну, которые могут нарушить технологичность конструкции. Он также способствует уменьшению скорости затвердевания валика, позволяет выходить из него неметаллическим и газовым примесям.

Компонентами обмазки являются марганцевая руда, осадочная карбонатная горная порода, обогащенные титановые руды, кварцевый песок и др.

Легирование

Легирование сварочного валика совершается для повышения физических, механических свойств сочленения. Улучшение производится за счет добавочных компонентов — хрома, вольфрама, молибдена, никеля, марганца.

Легированная проволока так же содержит необходимые элементы, которые диффундируются в обрабатываемый металл, делаясь частью его состава.

Поможет повысить производительность процесса и увеличить слой наплавляемого металла, включенный в обмазку металлический порошок.

Он улучшает технологические параметры стержня, снижает скорость остывания материала, облегчает зажигание электрической дуги, проведение операции в условиях низких температур.

Электропроводные изделия покрываются следующими типами обмазки:

1. A — кислотосодержащая, с включением оксидов марганца, железа, титана и кремния. Используется при операциях со сталями, не имеет пространственных локализаций.
2. Б — основа содержит фторид кальция и соль угольной кислоты с кальцием. Не применяется при вертикальной сварке.
3. Ц — целлюлозное покрытие с органическими добавками, которые защищают дугу и образуют тонкий пласт шлака.
4. P — рутиловая обмазка уменьшает рассеивание горячего металла, стабилизирует горение разряда, формирует любые пространственные швы.
5. Ж — указывает на железную 20%-ю добавку пудры.
6. П — относится к прочим видам обмазки.

Существующие продукты со смешанным видом оболочки обозначаются по Государственному стандарту 946675 двойными символами:

• кислое-рутиловое — AP;
• рутиловое-основное — PБ;
• рутиловое-целлюлозное — PЦ;
• рутиловое с железной пудрой — PЖ.

Электроды подразделяются для работы в определенных пространственных позициях. Они маркируются цифровыми символами:

• 1) — универсальный тип;
• 2) — подходит для всех пространственных раскладов кроме вертикали;
• 3) — допустим для вертикали-горизонтали, но не потолка.

Цифра 4 указывает только на горизонтальное положение.

Условия использования

Работа со сварочными продуктами обусловлена соблюдением некоторых правил. Одним из первых является целостность стержней.

Коробка с электродами не должна быть разрушена, весовые данные должны совпадать с этикеткой на упаковке, а шлаковый слой легко отставать от шва.

Не допускается попадание в контейнер воды, другой влаги, которая приводит к ухудшению сварочных операций за счет сырого покрытия. В случае отсыревания продукта, его следует высушить в специализированной печи не менее 60 мин. при температуре 260° C.

После термообработки электроды необходимо тщательно упаковать для предотвращения последующего увлажнения. Стержни повторно сушить не рекомендуется вследствие потери ими технологических свойств.

Остатки влаги могут сказаться негативным образом на качестве валика, привести к сильному разбрызгиванию плавящегося металла.

Образование углублений, трещин и раковин так же является следствием намокания. В работу не допускаются погнутые стержни, имеющие поврежденную обмазку.

Различные типы электродов, используемые в орбитальной TIG-сварке

Вольфрамовые электроды классифицируются на основе химического состава. Более подробную информацию см. в стандарте ISO 6848 (ANSI/AWS A5.12-92).
Электрод состоит либо из чистого вольфрама, либо из вольфрама с добавлением сплавов или оксидов.

Сводная таблица всех типов вольфрамовых электродов, используемых в орбитальной tig-сварке: 

Электрод из чистого вольфрама (зеленого цвета) 

Используется при ограниченной плотности тока, главным образом с переменным током для сварки алюминиевых сплавов, на краю образуется аккуратный шарик, обеспечивая стабильность дуги.

Чистый вольфрам не рекомендуется для сварки постоянным током из-за среднего качества зажигания и стабильности дуги. Также этот тип электрода может привести к попаданию вольфрама в сварочную ванну.

Преимущества 

Основное преимущество – низкая стоимость

 

Вольфрамовый электрод с цирконием (белого цвета 0,7-0,9% и коричневый от 0,15-0,50%)

Речь идет о стандартном электроде для сварки алюминия с использованием переменного тока.

Преимущества

Качество зажигания и стабильность дуги, допустима высокая плотность тока, снижение риска попадания вольфрама в сварку.

 

Вольфрамовый электрод с торием (желтого цвета 1%, красного цвета 2% и фиолетового цвета 3%) 

Самый известный и распространенный электрод в мире ручной TIG-сварки.

Допускается работа с очень высокой плотностью тока, лучший уровень испускания электронов, умеренная температура электрода, минимизация рисков засорения сварки включениями вольфрама (неиспускаемый элемент).

Вольфрам с торием используется главным образом с постоянным током. Переменный ток используется редко, поскольку в этом случае сложно поддерживать правильность формы шарика на конце электрода.

Недостатки

Торий имеет очень низкий уровень радиоактивных оксидов, поэтому его используют все реже и реже (из соображений гигиены и безопасности). Необходимость защиты при заточке электрода.

Вольфрамовый электрод с церием (серого цвета 1,8-2,2%)

Этот тип электрода появился в США в начале 80-х годов и обогнал модель с торием благодаря нерадиоактивным оксидам.

Он выдерживает такую же плотность тока, как и вольфрамовый, имеет продолжительный срок службы и, самое главное, обеспечивает отличное зажигание и превосходную стабильность.

Преимущества

Универсальный: работает и с постоянным, и с переменным током, активно используется для всех вариантов автоматизированной TIG-сварки.

Вольфрамовый электрод с лантаном (черного цвета 0,8-1,2%, золотистого цвета 1,3-1,7%, синего цвета 1,8-2,2%)

Этот тип электрода очень похож на ториевый.

Преимущества

Универсальный: работает и с постоянным, и с переменным током, активно используется для всех вариантов автоматизированной TIG-сварки. Не имеет рисков радиоактивности

Недостатки

Его характеристики менее совершенны, чем у тория.

 

Вольфрамовый электрод с церием и лантаном (розового цвета)

Сегодня широко используются вольфрамовые электроды с церием или лантаном, или же с ними обоими без риска радиоактивного воздействия. Они настолько же эффективны, как вольфрамовые электроды с торием.

Преимущества

Упрощенное зажигание и большой срок службы. Это отличный компромисс!

 

Классификация электродов:

---

Вас интересуют технологии орбитальной сварки? Предлагаем скачать наш справочник, чтобы правильно выбрать электрод для орбитальной сварки! 

 

Типы электродов, используемых при сварке

12 июня 2022 г.

Сварочный электрод — это кусок проволоки или стержня, используемый в процессе сварки для соединения металлов. Сварочный электрод подключается к сварочному аппарату, по которому течет сварочный ток, и создает электрическую дугу для сплавления металлов для соединения. Также в некоторых случаях сам используемый электрод выступает в качестве наполнителя при соединении металлов.

Существуют различные типы электродов, используемых для сварки. При выборе электрода для сварки важно учитывать некоторые факторы, такие как предел прочности при растяжении, состав свариваемых металлов, положение сварки, конструкция соединения и т. д. Давайте рассмотрим различные типы электродов, используемых для сварки.

Типы сварочных электродов :

Сварочные электроды делятся на два типа: плавящиеся электроды и неплавящиеся электроды. Ниже представлена ​​классификация электродов, используемых для дуговой сварки.

Неплавящиеся электроды:

Электроды, которые не расходуются в процессе сварки, т. е. не плавятся под действием тепла дуги и не плавятся на сварном шве, называются неплавящимися электродами. Электроды этого типа имеют высокую температуру плавления, и их задача заключается в создании электрической дуги. Поскольку электрод не является частью сварного шва, его можно использовать в течение более длительного времени.

Выбор электродного материала, используемого для сварки, не зависит от свариваемых основных металлов, в отличие от плавящихся электродов. Большинство неплавящихся электродов изготовлены из углерода, графита или вольфрама, а некоторые из методов сварки, в которых используются неплавящиеся электроды, включают сварку вольфрамовым электродом в среде инертного газа, сварку атомарным водородом, сварку угольной дугой и т. д.

Расходуемые электроды:

Электроды, которые плавятся под действием тепла, выделяемого дугой, и становятся частью сварного шва, называются плавящимися электродами. Другими словами, эти электроды расходуются в процессе сварки и впоследствии осаждаются на валике сварного шва. Основная характеристика расходуемых электродов заключается в том, что они имеют низкую температуру плавления, поэтому дуга плавит металлические детали, а также кончик электрода, который действует как наполнитель в зазоре.

В зависимости от состава свариваемых металлов используются плавящиеся электроды из различных материалов. Обычно большая часть расходуемых электродов изготавливается из низколегированной стали или никелевой стали диаметром 2-8 мм и длиной 200-500 мм. Опять же, эти электроды различаются по типу присутствующего на них флюсового покрытия.

Расходуемые электроды подразделяются на следующие типы:

1. Неизолированные электроды.
2. Электроды с покрытием, 9 шт. 0031
3. Электроды с легким покрытием.
4. Электроды с толстым покрытием.

Неизолированные электроды:

Эти электроды не покрыты флюсом. Эти электроды часто используются при автоматической и полуавтоматической сварке. Поскольку эти электроды плоские, шарики металла переносятся с электрода на изделие и подвергаются воздействию кислорода и азота в окружающем воздухе.

В связи с этим образуются некоторые неметаллические составляющие, которые задерживаются в застывающем металле шва. В результате снижается прочность и пластичность материала. Неизолированные электроды используются при более низком сварочном напряжении.

С этими электродами используются токи от 160 до 310 ампер в зависимости от их размера. Сварка может быть удовлетворительно выполнена голыми электродами с питанием постоянного тока, когда электрод подключен к отрицательной клемме.

Электроды с легким покрытием :

Электроды с легким покрытием представляют собой улучшенную версию электродов без покрытия, которые содержат слой покрытия толщиной в несколько десятых миллиметра. Это покрытие состоит из извести, смешанной с растворимым стеклом, которое действует как связующее. Основная цель легкого покрытия – улучшить стабильность дуги. Следовательно, это покрытие также называют стабилизированным покрытием.

Этот тип электрода обеспечивает лучшую защиту сварного шва от окисления. Они более выгодны по сравнению с неизолированными электродами. Они требуют более высокого сварочного напряжения и более низкого тока по сравнению с неизолированными электродами. Они используются для сварки второстепенных работ.

Электроды с толстым покрытием :

Электроды с толстым покрытием содержат толстый слой покрытия. Обычно применяемыми материалами для покрытия являются оксид титана, ферромарганец, кремнезем, мука, асбестовая глина, карбонат кальция и др. Эти электроды в основном используются для получения металла шва высокого качества за счет исключения образования оксидов и нитридов.

Преимущества электродов с покрытием в процессе сварки:

• Дуга, создаваемая электродами, стабилизируется, поскольку электроды с покрытием содержат стабилизирующие дугу материалы, такие как соединения Na, CaCo ₃ , Ti и K.
• При использовании этих электродов скорость плавления увеличивается, что ускоряет сварку.
• Тенденция к деионизации дуги в момент нулевого тока при подаче переменного тока может быть преодолена с помощью электрода с покрытием путем создания покрывающих газов вокруг дуги, тем самым поддерживая ионизацию дугового промежутка.
• Когда на электроды нанесено покрытие, они становятся изолированными от внешней области. Таким образом, эти электроды можно использовать при больших токах.
• Использование этих электродов позволяет избежать разбрызгивания металла при сварке.
• При сварке удаляются загрязнения, присутствующие на поверхности свариваемого металла.
• С помощью этих электродов можно легко выполнять потолочную и вертикальную сварку.
• Покрытие на электроде защищает металл от загрязнения атмосферными условиями.

Электрод – типы, определение, применение

Что такое электрод в химии?

Электрод представляет собой тип электронного проводника, обычно из металлов, частично погруженных в раствор электролита, который передает или принимает электроны из среды в аккумуляторной батарее, твердом, газовом или вакуумном. Электроды обычно используются в электрохимических элементах, полупроводниках, таких как диоды, и различных типах медицинских устройств. При электролизе гальванических элементов электрическая энергия внешних источников используется для осуществления химического превращения или окислительно-восстановительной реакции.

Отрицательный электрод, на котором происходит окисление, называется анодом, а положительный электрод, на котором происходит восстановление, в химии или химической науке называется катодом.

Типы электродов

Ионы с током разряжаются на электроде из химического раствора. В водном растворе, когда отрицательные ионы трудно выводятся из-за высокого потенциала осаждения и осаждаются гидроксильные ионы. Когда положительные ионы трудно разряжаются, из раствора выделяются ионы водорода. По реактивности электроды бывают двух типов

• Инертные электроды
• Реакционные электроды

Инертные электроды

Эти электроды не участвуют в реакции электролиза, но помогают переносить электроны от катода к аноду. Платина (Pt) и золото являются примерами таких типов электродов. Когда сульфат меди (CuSO ₄ ) подвергается электролизу между платиновым электродом, металлическая медь осаждается на катоде, получая два электрона, а ион гидроксила (OH ^– ) осаждается на аноде. Из-за высокого потенциала осаждения сульфат-ионы (SO ₄ ⁻² ) не будет разряжаться на аноде.

Реактивные электроды

Они участвуют в реакциях электролиза либо внося ионы в раствор, либо принимая из раствора выброшенные ионы. Когда раствор сульфата меди подвергается электролизу между двумя медными электродами, медь, как обычно, осаждается на катоде, но эквивалентное количество меди растворяется. Анод и процесс используются для очистки чистой меди от ее нечистой формы.

Электрод в электрохимической ячейке

Электрохимическая ячейка — это устройство, которое вырабатывает электрическую энергию в результате химической реакции ячейки или использует электрическую энергию для проведения химической реакции.

Электрохимическая ячейка в основном бывает двух типов:

• Первичная ячейка
• Вторичная ячейка

Что такое первичная ячейка?

Первичная ячейка представляет собой устройство, в котором электроды, такие как катод и анод, фиксированы, и реакция ячейки не может быть обращена вспять. Когда элемент заряжается, анод становится положительным, а катод становится положительным, а при разряде он работает как первичный элемент, где анод отрицателен, а катод является положительным электродом.

Что такое вторичная ячейка?

Вторичный элемент, такой как аккумуляторная батарея, представляет собой химический элемент, в котором химические реакции являются обратимыми. Литий-ионные батареи являются примерами вторичных перезаряжаемых химических элементов.

Использование электродов

• Различные типы электродов, такие как золотые, платиновые, медные и серебряные, используются для определения электропроводности во время электролиза.