Svejseelektroder

Indholdet af artiklen

• Formål med elektroden, dens egenskaber
• Sådan fungerer elektroderne
• Hvordan er typen af ​​elektrodebelægning relateret til deres svejsning og teknologiske egenskaber?
• Forbrugelige og ikke forbrugsstoffer elektroder – hvad er forskellen mellem dem
• Elektroder er opdelt i flere grupper
• Gruppe af elektroder til svejsearbejde med kulstof- og lavlegeret stål
• Gruppe af elektroder til svejsning med højlegeret stål og legeringer
• Gruppe af elektroder til svejsearbejde på legeret konstruktionsstål (høj og høj styrke)
• Svejseelektroder
• En gruppe af elektroder brugt til at udføre kold svejsning og overflade af støbejernsprodukter
• Svejsning af varmebestandigt stål – brugte elektroder
• Svejsning af ikke-jernholdige metaller – nogle detaljer

Mere end hundrede år er gået siden opfindelsen af ​​den første effektive svejseelektrode, skabt og patenteret af svensken O. Kelberg i 1911. Når man ser tilbage på de årtier, der er gået siden denne begivenhed, kan man utvetydigt sige, at opfindelsen af ​​svejseelektroden er blevet en reel begivenhed af global betydning..

For bedre svejsning af metaller og legeringer er det nødvendigt at vælge et specifikt mærke svejseelektroder til hver af dem. Og for ikke at lave fejl i valget, skal du vide, hvilke typer elektroder der findes, hvordan man genkender deres markeringer og anvendelsesområder – svarene er i denne artikel.

Formål med elektroden, dens egenskaber

Elektroden er et vigtigt led i teknologien til elektrisk lysbuesvejsning – den er designet til at levere elektrisk strøm til svejsegjenstanden. I dag er der mange typer og mærker svejseelektroder, der har deres egen smalle specialisering..

Elektroderne skal opfylde følgende betingelser:

• levering af en konstant brændende bue, dannelsen af ​​en søm af høj kvalitet;
• metallet i svejsningen skal have en bestemt kemisk sammensætning;
• elektrodestangen og dens belægning smelter jævnt;
• svejsning med høj produktivitet med mindst stænk af elektrodemetal;
• slaggen opnået under svejsning kan let adskilles;
• bevarelse af teknologiske og fysisk-kemiske egenskaber i en bestemt periode (under opbevaring);
• lav toksicitet under produktion og under svejsning.

Sådan fungerer elektroderne

Til deres fremstilling anvendes elektrisk strømførende svejsetråd eller metalstænger, hvis kemiske sammensætning bestemmer elektrodernes kvalitet. Elektroderne kan kun bestå af en metalstang (ledning) – sådanne svejseelektroder kaldes ubelagte. Hvis elektrodestangen er belagt med en speciel forbindelse designet til at forbedre svejsningskvaliteten, kaldes elektroderne belagte. Flere typer af overtræk anvendes: surt, basisk, rutil, celluloseholdigt og blandet.

I henhold til dens formål er belægningen opdelt i to typer: beskyttende (tykbelagte elektroder) og ioniserende (tyndbelagte elektroder). For en bedre forståelse af forskellen mellem disse typer belægninger skal det bemærkes, at kvaliteten af ​​svejsning med elektroder med en ioniserende belægning er ringere end svejsning med elektroder med en beskyttende belægning – den første type belægning er ikke i stand til at beskytte svejsningen mod nitrering og oxidation..

Hvordan er typen af ​​elektrodebelægning relateret til deres svejsning og teknologiske egenskaber?

Evnen til at svejse i enhver position, ydeevnen til elektrisk svejsning, den krævede svejsestrøm, tendensen til poredannelse samt (i nogle tilfælde) tendensen til at danne revner i svejsningen og indholdet af brint i det afsatte metal – alle disse faktorer afhænger direkte af typen af ​​belægning af svejseelektroderne.

Den sure belægning består af silicium, mangan og jernoxider. Syreovertrukne elektroder (SM-5, ANO-1), i henhold til egenskaberne for det svejste led og svejsemetallet, er typerne E38 og E42. Ved svejsning med elektroder med en sur belægning af metaller, der er dækket med rust eller skala, dannes ikke porer (det samme – når buen forlænges). Svejsestrømmen for sådanne elektroder kan være skiftevis eller konstant. En negativ faktor ved svejsning med sure elektroder er en høj tendens til varme revner i svejsemetallet..

Hovedbelægningen af ​​elektroderne (UONII-13, DSK-50) dannes af fluorforbindelser og carbonater. Den kemiske sammensætning af metallet, der styres af sådanne elektroder, er identisk med den i hvilende stål. Det lave indhold af indeslutninger af ikke-metaller, gasser og skadelige urenheder giver svejsemetallet høj slagstyrke (ved normale og lave temperaturer) og duktilitet, det er kendetegnet ved øget modstand mod varme revner. I henhold til deres egenskaber hører elektroder med grundbelægning til typerne E42A og E46A, E50A og E60.

Imidlertid er elektroder med en grundlæggende belægning dårligere i deres teknologiske egenskaber over for nogle typer elektroder på grund af deres ulemper – i tilfælde af befugtning af belægningen og forlængelse af lysbuen, når de arbejder med dem, er følsomheden over for poredannelse i svejsemetallet høj. Svejsning med sådanne elektroder udføres under jævnstrøm med omvendt polaritet, elektroderne kræver calcination før svejsning påbegyndes (ved t 250-420 ° C).

Rutilcoatede elektroder (MP-3, ANO-3, ANO-4, OZS-4) omgår alle andre typer elektroder i en række teknologiske kvaliteter. Når der udføres svejsning med vekselstrøm, er lysbuesforbrænding af sådanne elektroder kraftig og stabil med minimal metalstænding – der dannes en svejsning af høj kvalitet, og slaggskorpen adskilles let. Ændring af buelængde, svejsning af vådt eller rustent metal, svejsning på overfladen med oxider – alt dette har ringe indflydelse på poredannelsen af ​​rutilelektroder.

Imidlertid har svejsemetallet dannet af dem også negative kvaliteter – reduceret slagstyrke og plasticitet forårsaget af indeslutninger af siliciumoxid.

Organiske komponenter i store mængder (op til 50%) udgør cellulosetypen af ​​elektrodebelægning (VSC-1, VSC-2, OMA-2). Metallet, der er afsat af dem, er identisk med roligt eller semikolust stål (i kemisk sammensætning). I henhold til deres egenskaber hører elektroder med en cellulosebelægning til typerne E50, E46 og E42.

Ensidig svejsning med celluloseelektroder efter vægt giver dig mulighed for at få en ensartet omvendt sømperle, du kan også svejse lodrette sømme – ved hjælp af top-down metoden. Imidlertid har sømmetallet opnået ved svejsning med celluloseelektroder et højt brintindhold, og dette er et stort minus.

Blandet coating giver dig mulighed for at kombinere kvalitetskarakteristikkerne for forskellige typer elektrodebelægninger. Blandede belægninger er sur-rutil, rutil-cellulose, rutil-basic osv..

Cover type	Mærkning i henhold til GOST 9466-75	Internationalt ISO-mærke	Mærkning i henhold til den gamle GOST 9467-60
sur	OG	OG	P (malm)
det vigtigste	B	I	F (calciumfluorid)
rutil	P	R	T (rutil (titan))
celluloseholdige	C	FRA	Åh (organisk)
blandede belægningstyper
syre-rutil	AR	AR
rutil basic	RB	RC
blandet andet	P	S
rutil med jernpulver	RJ	RR

Forbrugelige og ikke forbrugsstoffer elektroder – hvad er forskellen mellem dem

Metalstangen til forbrugsstoffer, der bruges til forbrug, anvendes til svejsning som formningsmateriale til sømmen, og materialet til sådanne elektroder er stål eller kobber. Ikke-forbrugsbare elektroder er fremstillet af kul eller wolfram – deres formål er at levere elektrisk strøm til svejsestedet, og en påfyldningstråd eller stang bruges til at fastgøre de svejste elementer (primært forbundet med deres eget metal). Materialet til fremstilling af carbonelektroder er et specielt elektroteknisk amorf kul, der får udseendet af stænger i et afrundet tværsnit. Kulelektroder bruges på to måder: at opnå pæne svejsninger fra et æstetisk synspunkt – hvis udseendet af det endelige produkt er særlig vigtigt; de kan bruges til at skære ekstra tykt metal (luftbueskæring).

Længden af ​​elektroden afhænger af dens diameter:

Elektrodediameter, mm	Elektrodelængde, mm	Elektrodediameter, mm	Elektrodelængde, mm
legeret eller kulstof	stærkt dopet	legeret eller kulstof	stærkt dopet
1.6	220 250	150 200	4,0	350 450	350
2,0	250	200 250	5,0 6,0 8,0 10,0 12,0	450	350 450
2.5	250 300	250
3,0	300 350	300 350

Markeringen af ​​elektroderne udføres i henhold til følgende skema:

1. værdi svarer til typen af ​​elektrode;
2. elektrodes brand;
3. – diameter (mm);
4. – beskriver formålet med elektroderne;
5. – belægningstykkelse;
6. – et indeks, der informerer om egenskaberne ved svejsemetallet og svejsemetallet (GOST 9467-75, GOST 10051-75 eller GOST 10052-75);
7. type dækning;
8. – typer rumlige positioner for overfladebehandling eller svejsning, tilladt for disse elektroder;
9. – polaritet og strømtype, nominel spænding for en vekselstrømskilde uden belastning.

En forudsætning for strukturen af ​​elektrodemarkering er en indikation af de tekniske krav (GOST), i henhold til hvilke disse elektroder blev udført (i henhold til betingelserne i GOST 9466-75, TU 14-4-644-65, TU 14-4-321-73, TU 14-4 -831-77, TU 32-TsTVR-611-88).

Eksempel på elektrodemarkering:

E46A – UONI – 13/45 – 3.0 – UD2	GOST 9466-75, GOST 9467-75
E432 (5) – B10

Det foreslåede eksempel indeholder markering af elektroder af typen E46A, overvej dens betydning mere detaljeret.

Dividerbetegnelse:

• E – elektrode beregnet til lysbuesvejsning;
• 46 – garanteret minimum ultimativ trækstyrke (ifølge GOST 9467-75);
• A – forbedrede elektroder af typen;
• U – elektroder kan anvendes til svejsning af konstruktionsstål (kulstof og lavlegeret) med den ultimative trækstyrke op til 600 MPa;
• D2 – belægningstykkelse svarer til 2. gruppe;

Nævnerbetegnelser:

• 43 2 (5) – egenskaber ved svejsning og svejsemetall;
• B – svarer til ovenstående tabel over belægningstyper til hovedtypen;
• 1 – rumlig position, tilladt under svejsning;
• 0 – revers polær konstant strøm.

Ved markering af elektroder, der er anvendelige til svejsning af konstruktionsstål (kulstof og lavlegeret) med den ultimative trækstyrke op til 600 MPa, sættes bindestreget efter bogstavet “E” (i nævneren) ikke.

I henhold til GOST 9466-75 er metalelektroder produceret ved krympemetoden til udførelse af manuel buesvejsning af stål og overfladebehandling af de ydre (overfladiske) lag med specielle egenskaber markeret med den tilsvarende bogstavbetegnelse og er opdelt i klasser:

• til svejsning af kulstof og lavlegeret stål (med den ultimative trækstyrke op til 600 MPa) – markering af “U”;
• til svejsning af legeret stål (ultimativ styrke over 600 MPa) – markering af “L”;
• til svejsning af legeret stål med høj varmemodstand – mærkning “T”;
• til svejsning af højlegeret stål med specielle egenskaber – mærkning “B”;
• til overfladebehandling af overfladelag med specielle egenskaber – markering “H”.

Elektroder beregnet til svejsning af højlegeret stål er opdelt i klasser afhængigt af den kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber af det afsatte metal: der er 49 typer af sådanne elektroder (i henhold til GOST 10052-75), betegnet med indekset “E”, efterfulgt af tal og bogstaver. Tallene bag indekset (to) informerer om kulstofindholdet (gennemsnit i hundreder af en procent) i det deponerede metal. Følgende bogstavsbetegnelser for kemiske elementer er angivet (anførselstegn anbringes ikke ved mærkning): nitrogen – “A”, niobium – “B”, wolfram – “B”, mangan – “G”, kobber – “D”, molybdæn – “M”, nikkel – “N”, titan – “T”, vanadium – “F” og krom – “X”. Hvis det gennemsnitlige indhold af kemiske elementer i det deponerede metal er mindre end 1,5%, er tallene efter bogstavbetegnelsen ikke indstillet.

Eventuelle rumlige positioner under svejsning er angivet som følger:

• hvis svejsning i alle positioner er tilladt for denne type elektroder – “1”;
• alle positioner, undtagen svejsning i top-down position – “2”;
• kun til en vandret position på et plan placeret lodret, for en lodret position fra bund til top og for en bundposition – “3”;
• kun til den nederste position og lavere i båden – “4”.

Elektroder er opdelt i flere grupper

Gruppe af elektroder til svejsearbejde med kulstof- og lavlegeret stål

Elektroderne, der er inkluderet i denne gruppe, bruges til svejsning af kulstofstål (kulstofindhold op til 0,25%) og lavlegeret stål med en ultimativ trækstyrke på højst 590 MPa. Denne gruppe af elektroder kombinerer følgende egenskaber ved svejseforbindelsen og svejsemetallets mekaniske egenskaber: slagstyrke og forlængelse, bøjningsvinkel og ultimativ trækstyrke.

Disse egenskaber ved elektroder bestemmer deres klassificering i gruppen (når der markeres numrene efter bogstavbetegnelsen “E”, informeres om den laveste ultimative trækstyrke for det svejste led eller svejsemetallet, i kgf / mm2):

• svejste værker på stål med den ultimative trækstyrke mindre end 490 MPa (E38, E42, E46 og E50);
• svejset arbejde på stål med høje krav til slagets sejhed og relativ forlængelse af svejsemetallet (E42A, E46A og E50A);
• svejset arbejde på stål med den ultimative trækstyrke på mere end 490 MPa, men ikke mere end 590 MPa (E55 og E60).

Gruppe af elektroder til svejsning med højlegeret stål og legeringer

Inden for gruppen er elektroder, hvis formål er at svejse legeringer baseret på nikkel og jernnikkel såvel som højlegeret stål, opdelt i:

• beregnet til svejsning af varmebestandigt (varmebestandigt) stål og legeringer;
• beregnet til svejsning af korrosionsbestandigt stål og legeringer.

I henhold til betingelserne i GOST 10052-75 klassificeres elektroder beregnet til svejsning af højlegeret stål og legeringer med korrosionsbestandighed, varmemodstand og varmemodstand i henhold til de mekaniske egenskaber af svejsemetallet og den kemiske sammensætning af det deponerede metal i 49 typer. For de fleste industrielle elektroder er svejsemetallets egenskaber bestemt af producentens specifikationer..

Elektroderne beregnet til svejsning af højlegeringslegeringer og -stål har betydelige forskelle i karakteristikaerne for det afsatte metal og den kemiske sammensætning fra egenskaberne og sammensætningen af ​​metaller, der svejses af dem. For at tage det bedste valg er det nødvendigt at opnå de grundlæggende driftsparametre for svejsede samlinger (korrosionsbestandighed og mekaniske egenskaber, varmemodstand og varmemodstand) og svejsemetallets modstand mod revner.

Svejsning af højlegeret stål og legeringer udføres med elektroder med rutil, basisk og rutil-basis belægningstyper. Sådanne elektroder har en høj smeltehastighed og afsætningshastighed på grund af stænger fremstillet af højlegeringslegeringer og stål sammenlignet med elektroder designet til svejsning af lavlegerings-, legerings- og kulstofstål – tinget er, at elektroder til svejsning af højlegeringslegeringer og stål har stor elektrisk modstand og lav varmeledningsevne. De samme egenskaber kræver svejsning under en svejsestrøm med reducerede værdier og en reduktion i længden af ​​elektroderne, selve svejsningen udføres hovedsageligt under omvendt polaritet lige strøm.

Gruppe af elektroder til svejsearbejde på legeret konstruktionsstål (høj og høj styrke)

Elektroderne i denne gruppe bruges til svejsning med en ultimativ trækstyrke på mere end 590 MPa. Svejsning af sådanne stålkvaliteter udføres på to måder: efter svejsning udsættes sømmene for varmebehandling, eller den udføres ikke.

Varmebehandling af svejste sømme giver mulighed for at få svejste samlinger med samme styrke. Der er fem typer elektroder (ifølge GOST 9467-75) designet til svejsning af disse typer stål (E70, E85, E100, E125 og E150). Ifølge GOST kan det deponerede metal ikke indeholde mere end 0,030% svovl og 0,035% fosfor..

Vigtig note: før du udfører svejsearbejde på strukturer, hvis arbejde forudsætter tilstedeværelsen af ​​ekstreme forhold, er det påkrævet at være nøje opmærksom på den kemiske sammensætning af elektroden og metallet, der vil blive svejset af den (du kan bestemme den kemiske sammensætning ved hjælp af forskriftsdokumentationen, eller bruge generelle data fra den fulde markering af elektroderne).

I tilfælde, hvor der ikke er særligt behov for samlinger med lige styrke under svejsning, kan der anvendes elektroder, der kan tilvejebringe den austenitiske struktur af sømmetallet. De svejste samlinger, der opnås på denne måde, har øget modstand mod revner, og svejsemetallets særpræg vil være sejhed og duktilitet. Denne type elektroder kan bruges til svejsning af forskelligt og højlegeret stål under hensyntagen til alle egenskaber ved sådanne elektroder, der er oprettet til svejsning af højlegeringsstål under svejsning..

Svejseelektroder

Til dannelse af overfladelag ved lysbueoverflade (med undtagelse af overfladelag på ikke-jernholdige metaller) er der en specialiseret gruppe af elektroder produceret i overensstemmelse med GOST 10051-75 og GOST 9466-75.

Denne gruppe inkluderer 44 typer elektroder (for eksempel E-16G2XM, E-110X14V13F), klassificeret efter hårdhed (ved normal temperatur) og af egenskaberne for det afsatte metal (dets kemiske sammensætning). Egenskaberne ved det deponerede metal på elektroderne bestemmes i et antal tilfælde i henhold til specifikationerne for hver producent..

I henhold til de operationelle egenskaber for det deponerede metal og det valgte legeringssystem, kan elektroder til overflade opdeles (betinget) i seks grupper, der danner det deponerede metal:

• lav-kulstof, lav legering med høj modstand mod stødbelastning og friktion af to metaller;
• mediumlegeret lavlegeret med høj modstand mod stødbelastning med friktion af to metaller ved normale og forhøjede temperaturer (op til 600-650 ° C);
• carbonlegeret (højlegeret), modstandsdygtig overfor slid- og stødbelastning;
• højlegeret kulstof med øget modstand mod høje temperaturer (650-850 ° C) og høje tryk;
• højlegeret austenitisk struktur med høj modstand mod korrosionserosiv slid og friktion af to metaller ved høje temperaturer (op til 570-600 ° C);
• dispersionshærdet højlegeret, meget modstandsdygtig over for særligt vanskelige deformation og temperaturforhold (910-1100 ° C).

Arbejdet med metaloverfladebehandling udføres ved hjælp af specielle teknologier, som kan omfatte opvarmning (indledende og samtidig) varmebehandling osv. – baseret på metallernes tilstand og kemiske sammensætning (base og deponering). Stram overholdelse af teknologier gør det muligt at få svejset metaloverflader med specificerede egenskaber.

En gruppe af elektroder brugt til at udføre kold svejsning og overflade af støbejernsprodukter

Sådanne elektroder gør det muligt at korrigere defekter, der findes i støbejernstøbegods. Den samme gruppe inkluderer elektroder, der bruges til reparation og restaurering af slidt udstyr. Det er muligt at anvende elektroder til kold svejsning ved oprettelse af strukturer ved svejset injektionsmetode.

Ved hjælp af elektroder fra denne gruppe er det muligt at få et svejste metal med visse egenskaber – stål- og nikkelbaserede legeringer, en legering af jern og nikkel, kobber osv..

Svejsning af varmebestandigt stål – brugte elektroder

Varmebestandigt stål (kvalitet TsL-17, TsL-39, TML-1U, TML-3U, TsU-5, OZS-11 osv., Der er i stand til at arbejde ved høje temperaturer – op til 550-600 ° C) svejses med specielle elektroder, hvis hovedegenskaber er kemiske egenskaber ved aflejret metal og mekaniske egenskaber ved svejset metal ved normal temperatur. Før svejsning påbegyndes, er det vigtigt at tage højde for arbejdstemperaturens maksimale størrelse, dets overholdelse af de beregnede indikatorer for svejsemetallets langvarige styrke.

I henhold til betingelserne i GOST 9467-75 er der ni typer elektroder (E-09M, E-09MH, E-09x1M, E-05x2M1, E-09x1M1NFB, E-10x3M1BF, E-10x5MF) med en grundlæggende og rutil belægning, hvis specialisering (i henhold til kemiske egenskaber og mekaniske egenskaber ved svejsemetal og svejsemetal) består i svejsning af varmebestandigt stål.

Svejsning af varmebestandigt stål kan også udføres med elektroder, der ikke falder ind under GOST 9467-75 – forudsat at de er beregnet til svejsearbejde med stål fra andre klasser (for eksempel ANZhR-1-klasse elektroder, hvis hovedformål er at svejse forskellige stål).

Ved svejsning med varmebestandigt stål forvarmes de som regel forvarmning, og når svejsningen er afsluttet, varmebehandling.

Svejsning af ikke-jernholdige metaller – nogle detaljer

Når man svejser kobber og dets legeringer, er det vigtigt at tage højde for dette metalls høje aktivitet i samspil med gasser (mest af alt med brint og ilt). Konsekvensen af ​​disse reaktioner kan være mikrokrakker og poredannelse i svejsemetallet, som kun kan forhindres ved at arbejde med deoxideret kobber. Før svejsning påbegyndes, skal elektroderne være kalcineret godt, og områdene til sømmene på de svejste elementer skal rengøres, indtil der vises en metallisk glans med fuldstændig fjernelse af oxider, fedt, forurenende stoffer osv. Den største vanskelighed ved svejsning af bronzedele er deres høje skrøbelighed og et fald i styrkeegenskaber ved opvarmning; når svejsning af messingkonstruktioner fordamper zink aktivt.

Aluminium og dets legeringer er meget oxiderbare – den tætte oxidfilm på overfladen af ​​de elementer, der svejses, er meget ildfast. Overfladen af ​​svejsepuljen kan også dækkes med en film af aluminiumoxid, der forstyrrer svejseprocessen – forstyrrer dannelsen af ​​svejsningen, hvilket bidrager til udseendet af ikke-svejste områder og ikke-metalliske indeslutninger i svejsemetallet. Det er nødvendigt at fjerne oxidfilmen – løsningen på dette problem ved manuel svejsning vil være introduktionen af ​​fluorid- og chloridsalte af alkalimetaller (jordalkalimetaller) i belægningssammensætningen af ​​elektroderne, der, i en smeltet tilstand, vil hjælpe til at eliminere filmen og opretholde en stabil bue.

Navnets sejhed og styrke, især – dets legeringer, som (afhængigt af sammensætningen) har høj korrosionsbestandighed, varmemodstand og varmemodstand, gør det til et attraktivt strukturelt materiale. Når man svejser konstruktionselementer, der er fremstillet af dette metal (dets legeringer), opstår der imidlertid vanskeligheder på grund af den øgede følsomhed af nikkel over for urenheder, især for opløste gasser (brint, ilt og i højere grad nitrogen), samt udseendet af varme revner. Det er muligt at forhindre poredannelse og udseende af revner ved at bruge svejseelektroder med høj renhed og svejsningselementer lavet af nikkel (dets legeringer), idet man øger opmærksomheden på den foreløbige forberedelse til svejsning.

Ingen relaterede meddelelser

Læs mere  Hvordan man laver lydisolering af et privat hus