Koje su vrste elektroda? Vrste i vrste elektroda

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Zavarivanje je tehnološki proces dobivanja pouzdanih spojeva zagrijavanjem rubova dijelova na temperaturu taljenja. Ručni luk - njegov najčešći tip. Ova metoda je vrlo produktivna, svestrana, tehnološki jednostavna i dostupna kod kuće.

Suština RDS-a

Rubovi dijelova koji se spajaju su otopljeni zbog topline koju stvara ionizirani tok čestica između katode i anode - električni luk. Ionizacija nastaje zbog prisutnosti struje i kratkog spoja između dva pola s konstantnim ili promjenjivim karakteristikama.

Alat koji se koristi za stvaranje i spaljivanje luka je elektroda - štap metalnog ili nemetalnog porijekla. Rad se može izvesti s jednom ili više šipki s mogućnošću stvaranja dodatnog luka između njih (trofazno lučno zavarivanje). Protok ioniziranih elektrona okružen je parama iz alata i njegove prevlake, talinim metalom dijelova koji se spajaju i rezultatima njihove interakcije sa zrakom. Vrste elektroda za zavarivanjeodređuju se uzimajući u obzir sve karakteristike svojstvene određenom materijalu.

Klasifikacija šipki prema materijalu proizvodnje

U svojoj srži, svi alati za zavarivanje za RDS podijeljeni su na potrošne i nepotrošne.

• Mobilni: metalni alati od lijevanog željeza, čelika, aluminija, bakra (ovisno o vrsti metala koji se zavari). Šipka djeluje kao katoda ili anoda, a također djeluje i kao materijal za punjenje za punjenje zavarenog bazena i formiranje šava.
• Nepotrošni: karbonske šipke, grafit, volfram; obavljaju samo primarnu funkciju; dodatno korištena metalna žica za punjenje; volfram je potreban za argonsko zavarivanje.

Među prvom skupinom razlikuju se glavne vrste elektroda:

• Nepokriveno. Ova vrsta instrumenta se ne koristi za RDS.
• Prevučeno. Odgovarajući premaz koristi se za održavanje stabilnosti luka, zaštitu metala od izgaranja, od utjecaja plinova, poboljšanje mehaničkih karakteristika zavara prirodnim legiranjem (ulazak legirajućih elemenata iz talilne šipke u zavarivački bazen).

Prijava prema vrsti posla

Gore navedene vrste elektroda za ručno lučno zavarivanje imaju individualnu primjenu ovisno o načinu rada.

Ugljične elektrode - primarni izum za zavarivanje, koji pripada N. N. Benardosu i datira iz 1882. - i danas se koriste. Značajke: stalna struja, izravnapolaritet, dodatni dovod žice za punjenje, stabilan luk, šipka gori sporo, ne dolazi do karburizacije. Korištenje obrnutog polariteta smanjuje karakteristike luka i šava (ugljiči se).

Metalne elektrode - sljedeći izum u području tehnologije zavarivanja, koji pripada N. G. Slavyanovu (1888). Zajedno s njima rođeni su prototipovi modernih aparata za zavarivanje. Zavarivanje potrošnim šipkama pronašlo je širu primjenu u industriji i aktivno se razvijalo. Danas se koristi u ručnom, automatskom i poluautomatskom (lučno zavarivanje) zavarivanjem.

Volframova elektroda, zbog visoke točke taljenja od 3422˚S, koristi se kao elektroda koja se ne troši u argon-lučnom zavarivanju. Dakle, određene vrste elektroda odgovaraju različitim tehnologijama zavarivanja.

Distribucija po namjeni

Odredište je karakteristika prema kojoj su raspoređene apsolutno sve poznate elektrode. Vrste i primjena šipki označeni su jednim slovom (GOST 9466-75):

• konstrukcijski čelici, uključujući niskolegirane čelike čvrstoće od 60 kgf/mm2 (600 MPa) u oznaci su označeni slovom "U" - ugljik;
• legirani konstrukcijski čelici čvrstoće od 600 MPa - "L";
• visokolegirani konstrukcijski čelici - "B";
• legirani čelici otporni na toplinu - "T";
• legure s posebnim svojstvima, koje karakterizira nanošenje - "H".

Svrha je naznačena u proširenom pečatu.

Šipke za premazivanje

Različiti po sastavu i podrijetlu, premazi se koriste u pojedinačnim slučajevima za različite materijale. Koriste se sljedeće vrste premaza elektroda:

• Kiselo "A". Sadrži feromangan i ferosilicij. Koristi se za istosmjernu ili istosmjernu struju. Karakteriziraju ga visoke stope taljenja. Najbolje se koristi za donje šavove.
• Rutilirano "P". Sadrže rutil (titanov dioksid), karbonate, aluminosilikate, feromangan, tekuće staklo. Zavarivanje šavova bilo kojeg položaja i vrste s istosmjernom ili istosmjernom strujom. Kao rezultat uzastopnih kemijskih reakcija nastaje zaštitna troska koja sprječava izgaranje elemenata. Dobra kvaliteta zavara, niska toksičnost.
• Celuloza "C". Sastav uključuje celulozu, rudu mangana, talk, rutil, feromangan. Oko luka i zavarenog bazena stvaraju se zaštitni plinovi. Za sve šavove; velika brzina rada; dobra kvaliteta; ne smije se dopustiti pregrijavanje; veliki gubitak prskanja. Koristi se za trajne spojeve cjevovoda.

• Osnovni "B". Sadrži kalcijeve karbonate i fluoride. Zaštitni ugljični dioksid nastaje zbog reakcije ugljika iz karbonata s kisikom iz luka. Poželjno je raditi pod istosmjernom strujom s polaritetom u suprotnom smjeru. Tijekom zavarivanja pod varijablom dobiva se šav niske kvalitete, potrebne su dodatne tehnologije za njegovo poboljšanje.mehaničke karakteristike.
• Ostalo "P". Sadrži legirne elemente. Kvaliteta šava se poboljšava uvođenjem određene količine legirajućih elemenata iz elektrode za taljenje u njega.
• Posebno. Sadrži tekuće staklo s tvarima koje sadrže katran. Štiti od prodiranja vlage. Koristi se za podvodno zavarivanje.

Određena odredišta imaju sve obložene elektrode. Glavna vrsta premaza je rutil zbog svoje svestranosti. Premazi obavljaju zaštitne funkcije deoksidacijom legure u zavarenom bazenu, dodavanjem legirajućih elemenata i stvaranjem halo zaštitnih plinova ili troske. To omogućuje izbjegavanje slabije kvalitete šava od materijala rubova dijelova, kako bi se osiguralo stvaranje dobrih zavarenih spojeva.

Zahtjevi za alate utvrđeni GOST 9466-75

• Elektrode moraju biti dobre kvalitete.
• Prevlaka mora biti čvrsta, bez značajnih nedostataka (dopuštena su mala udubljenja i pukotine bez bubrenja i poroznosti).
• Visoka mehanička otpornost na slučajna udarna opterećenja.
• Različite vrste elektrodnih premaza trebale bi se ravnomjerno topiti, ne raspadati se, ne stvarati neravne otoke, ne prskati više od dopuštenih karakteristika.
• Šipka mora osigurati stvaranje visokokvalitetnog vara: bez pukotina, pora, lokalnog viška taloženog metala.
• Racionalan izbor u skladu sa svim potrebnim parametrima i usklađenost s tehnologijom ključ je za formiranje pouzdane jakeveze.

Odaberi štap ovisno o veličini

Zavarivač početnik je bolje upoznati s vrstama elektroda, koje su određene veličinom. Promjer alata s kojim će se izvoditi rad odabire se strogo u skladu s debljinom dijela koji se zavaruje. Nije šifriran, ali je jasno naznačen u označavanju alata. Duljina elektrode također je fiksirana prema njezinom promjeru. Važno je imati ideju o duljini golog kraja alata bez ivica.

Debljina pripremljenih rubova, mm	Promjer elektrode, d, mm	Duljina elektrode, mm	Dužina prelomljenog golog kraja, mm
do 2	2	200-250	20
3 do 5	3-4	300-450	25
6 do 8	4-5	350-450	25
9 do 12	5-6	350-450	30
od 13 do 15	6-7	450	30

Za kućno zavarivanje, najčešće korištene vrste elektroda za elektrolučno zavarivanje promjera 2-4 mm. Debele šipke primjenjive su u radionicama i proizvodnji.

Debljina premaza

Ona ima svoju oznakuoznačavanje alata. Određuje se omjerom njegova omjera D (mm) i debljine same šipke d (mm). Podijeljeno u 4 grupe:

• tanki "M" (faktor do 1, 2);
• prosječno "C" (koeficijent ima vrijednosti u rasponu od 1,2 do 1,45);
• debeo "D" (koeficijent - unutar 1, 45-1, 8);
• izuzetno debeo "G" (vrijednost faktora iznad 1,8).

Na rezultate rada utječu ne samo vrste premaza za elektrode za ručno elektrolučno zavarivanje, već i debljina samog sloja premaza, kao i dimenzije šipke. Pravilan odabir veličine elektrode osigurava dobru brzinu rada, kvalitetne parametre luka i formiranu vezu.

Odabir šipki ovisno o vrsti šava i njegovom prostornom položaju

Šavovi imaju nekoliko klasifikacija:

• Ovisno o djelovanju glavnih snaga: bočni, frontalni, kosi, kraj.
• Prema položaju dijelova koji se zavaruju: čeoni, ugaoni, T, preklopni spojevi.
• Ovisno o prisutnosti zakošenih rubova: sa kosom, bez kosine.
• Prema položaju u prostoru: dno, gore, vodoravno, okomito.

Prostorni položaj šava utječe na izbor. Njegova vrsta je naznačena u oznaci štapa.

• 1 - za zavarivanje u svim položajima;
• 2 - iznimke se odnose samo na okomite šavove od vrha do dna;
• 3 - za donje šavove, vodoravno u okomitoj ravnini, okomito odozdo prema gore;
• 4 - zadonji šavovi.

Vrsta šava u odnosu na prostorni položaj uzima se u obzir prilikom određivanja trenutnih vrijednosti.

Utjecaj električnih parametara luka na izbor alata za zavarivanje

Zavarivanje se može izvesti pod istosmjernom ili istosmjernom strujom, izravnim ("minus" na elektrodi, "plus" na proizvodu) ili obrnutim polaritetom. Izbor ovisi o materijalu koji se zavariva i njegovim svojstvima. Vrsta struje određena je napajanjem.

Kao glavna oprema za generiranje i (ili) pretvaranje struje mogu se koristiti: transformatori i oscilatori (smanjuju mrežni napon na tražene vrijednosti), pretvarači i ispravljači (pretvaraju izmjeničnu struju iz mreže u istosmjernu struju procesa zavarivanja).

Parametri potrebni za paljenje luka značajno se razlikuju od onih uočenih tijekom njegovog održavanja. Napon potreban za brzo formiranje luka naziva se napon otvorenog kruga. Uzmite u obzir vrijednosti napona koje su potrebne da se luk zapali i da gori.

Vrsta trenutnog	Napon otvorenog kruga, V	Naponi održavanja luka, B
Varijabilna	50-80	20-30
trajno	45-50	16-25

Vrste elektroda za zavarivanje razlikuju se ovisno o karakteristikama mreže i označene su brojevima od 0 do 9:

• 0 - samo zaDC obrnuti polaritet;
• 1-9 - za bilo koju struju;
• 1, 4, 7 - bilo koji polaritet;
• 2, 5, 8 – ravno;
• 3, 6, 9 - obrnuto;
• 1-3 - napon otvorenog kruga 50 V;
• 4-6 - 70V;
• 7-9 – 90 V.

Izbor utječe na značajke tehnologije i karakteristike kvalitete šavova. Dakle, najmanja dubina prodiranja osigurava se radom s promjenjivim mrežnim parametrima. Koristi se za nepretenciozne materijale i jednostavne dizajne. Kod zavarivanja s lukom s konstantnim karakteristikama i obrnutim polaritetom, dubina zavarenog bazena i mehanička svojstva šava su 50% veća nego čak i kod izravnog polariteta. Koristi se za tvrdokorne materijale i kritične strukture.

Određivanje snage struje

Kod ručnog lučnog zavarivanja može biti različit - od 30 do 600 A. Izbor potrebne vrijednosti vrši se ovisno o promjeru radne elektrode i vrsti zavara u odnosu na prostorni položaj. Izračunava se na sljedeći način:

• Za donje šavove: I=dk.
• Za gornje – I=kd0, 8.
• Za horizontalno – I=kd0, 85.
• Za okomite šavove – I=kd0, 9.

gdje je I trenutna snaga, A;

d – promjer, mm;

k – koeficijent, A/mm.

Koeficijent ovisi o promjeru šipke:

• za elektrode debljine 1-2 mm – k=25-30 A/mm;
• 3-4 mm – k=30-45 A/mm;
• 5-6 mm – k=45-60 A/mm.

Povećanje sile ubrzava radnički zavarivanjepostupak. Prekoračenje dopuštenih vrijednosti može dovesti do pregrijavanja rubova, prekomjernog izgaranja komponenti, pogoršanja kvalitete zavara.

Označavanje

Kako bismo uzeli u obzir sve nijanse označavanja, važno je dati standardni primjer u skladu s GOST 9466-75 i 9467-75: (E42A-UONI-13 / 45-3, 0-UD) / (E432 (5) -B10).

• Brend: UONI-13/45.
• Tip: E42A - elektroda za RDS, pruža čvrstoću zavara od 420 MPa uz povećanu plastičnost (A).
• 3, 0 - promjer 3 mm.
• U - za zavarivanje ugljičnih čelika i niskolegiranih struktura.
• D - debeli premaz.
• E432 (5) - indeksi u kojima su šifrirane karakteristike spoja i deponiranog metala.
• 43 – vlačna čvrstoća ne manja od 430 MPa;
• 2 – produljenje ne manje od 24%;
• 5 - zavarivanje je moguće na temperaturama do -40˚S; u isto vrijeme, minimalna dopuštena vrijednost udarne čvrstoće metala je 34 J/cm2.
• B - glavna naslovnica.
• 1 - prostorni položaj šava: bilo koji.
• 0 - zavarivanje samo lukom s konstantnim karakteristikama i ravnim polaritetom.

Upotreba različitih vrsta i marki alata za zavarivanje

Sve što je gore razmotreno odnosi se više na označavanje elektroda za RDS čelik. Važno je navesti primjere šipki koje se koriste za razne željezne i obojene metale. Ispod su najčešće vrste.

Vrste elektroda su raspoređene ovisno o metalu koji se zavari i navedenim tipičnim mehaničkim karakteristikamašav.

Ugljični niskolegirani čelici zavareni su tipovima šipki:

• E42: razredi ANO-6, ANO-17, VCC-4M.
• E42: UBII-13/45, UBN-13/45A.
• E46: ANO-4, ANO-34, OZS-6.
• E46A: UONI-13/55K, ANO-8.
• E50: WCC-4A, 550-U.
• E50A: ANO-27, ANO-TM, ITS-4S.
• E55: UONI-13/55U.
• E60: ANO-TM60, UONI-13/65.

Legirani čelici visoke čvrstoće:

• E70: ANP-1, ANP-2.
• E85: UONI-13/85, UONI-13/85U.
• E100: AN-KhN7, OZSH-1.

Legirani čelici visoke čvrstoće: E125: NII-3M, E150: NIAT-3.

Metalne obloge: OZN-400M/15G4S, EN-60M/E-70Kh3SMT, OZN-6/90Kh4G2S3R, UONI-13/N1-BK/E-09Kh31N8AM2, TsN-6Sh6L/E-N8 8/11H31N11GSM3UF.

Ljevano željezo: OZCH-2/Cu, OZCH-3/Ni, OZCH-4/Ni.

Aluminij i legure na njegovoj osnovi: OZA-1/Al, OZANA-1/Al.

Bakar i legure na bazi: ANTs/OZM-2/Cu, OZB-2M/CuSn.

Nikal i njegove legure: OZL-32.

Iz gornje liste možemo zaključiti da je sustav označavanja vrlo složen, te se temelji na približno istim principima kodiranja karakteristika štapa, njegove prevlake, promjera i prisutnosti legirajućih elemenata.

Kvaliteta zavarenog spoja ovisi o racionalnoj tehnološkoj shemi. Sljedeći čimbenici utječu na to koje vrste elektroda odabrati:

• Materijal za zavarivanje i njegova svojstva, prisutnost legirajućih elemenata i stupanj legiranja.
• Debljina proizvoda.
• Vrsta i položaj šava.
• Određena mehanička svojstva metala spoja ili zavara.

Za zavarivača početnika važno je snalaziti se u osnovnim principima odabira i označavanja alata za zavarivanje čelika, kao i raditi s raspodjelom klasa šipki za njihovu namjenu, poznavati glavne vrste elektroda i koristiti ih racionalno tijekom zavarivanja.