Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ), технологическим особенностям (для сварки в различных пространственных положениях, для сварки с глубоким проплавлением и для ванной сварки), типу покрытия (рудно-кислое, фтористо-кальциевое, рутиловое и газозащитное), химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическим свойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опрессовкой или окунанием). Основными требованиями для всех типов электродов являются: обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва; получение металла сварного шва заданного химического состава; спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия; минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки; легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий; сохранение физико-химических и технологических свойств электродов в течение определенного промежутка времени; минимальная токсичность при изготовлении и при сварке. Электроды для дуговой сварки сталей и наплавки по ГОСТ 9466—60 подразделяются на следующие классы: для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей; для сварки легированных теплоустойчивых сталей; для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами (кроме электродов для наплавки цветных сплавов). Длина электродов приводится в табл. 3.
Длина электрода в зависимости от его диаметра
Диаметр электрода, мм
Длина электрода, мм
225 или 250
350
400 или 450
450
225 или 250
250
350
350 или 450
Электроды для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей, а также электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей классифицируются по ГОСТ 9467—60. Этим стандартом предусмотрено 8 типов электродов для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей (Э34, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и Э55), 7 типов электродов для легированных сталей повышенной прочности (Э60, Э60А, Э70, Э85, Э100, Э125, Э145) и 7 типов электродов для сварки теплоустойчивых сталей (Э-М, Э-МХ, Э-ХМ, Э-ХМФ, Э-ХМФБ, Э-Х2МФБ и Э-Х5МФ). Электроды для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей обозначают по марке и типу электрода, диаметру стержня, по типу покрытия и ГОСТу. Например, условное обозначение электрода ЦМ7-Э42-5,0-Р ГОСТ 9467—60 расшифровывается следующим образом: ЦМ7—марка электрода, Э42 —тип электрода (Э — электрод для дуговой сварки; 4-2 — минимальное гарантируемое временное сопротивление металла шва в кГ/мм2 при растяжении); 5,0 — диаметр электродного стержня в миллиметрах; Р — рудно-кислый тип покрытия (рудно-кислое покрытие обозначается буквой Р, фтористо-кальциевое — Ф; рутиловое — Т и органическое — О); в конце указан номер ГОСТа, которым стандартизирован электрод. Электроды для сварки теплоустойчивых сталей классифицируются по механическим свойствам металла шва и по химическому составу наплавленного металла в процентах. Буквы, стоящие после буквы Э, указывают на наличие легирующих элементов в наплавленном металле, а цифры — их содержание в процентах (если оно превышает 1%). При содержании легирующего элемента менее 1 % ставится только соответствующая буква. Например, при использовании электродов типа Э-Х2МФБ в наплавленном металле шва гарантируется содержание более 2% хрома, до 1% молибдена, ванадия и ниобия (X — хром; М — молибден, Ф — ванадий, Б — ниобий). Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами классифицируются ГОСТ 10052—62 по химическому составу наплавленного металла, содержанию ферритной фазы, стойкости сварного соединения против межкристаллитной коррозии и механическим свойствам наплавленного металла, испытанного при температуре 20° С. Этот стандарт предусматривает 27 типов электродов. Буква А, стоящая после буквы Э, обозначает аустенитные, а буква Ф — ферритные электроды. Буквы, стоящие после тире, обозначают название элементов, по которым гарантировано содержание этих элементов в наплавленном металле шва. Электроды для дуговой наплавки регламентируются ГОСТ 10051—62 (25 типов электродов, которые характеризуются химическим составом наплавленного металла и его твердостью).
Вопросы для самопроверки
1. По каким признакам классифицируются электроды для сварки и наплавки? 2. Какие вы знаете ГОСТы на электроды? 3. Как обозначаются типы покрытий электродов?
Электроды используют для сварки разных металлических конструкций. Они могут иметь разные габаритные размеры, напыления и материалы.
Средние параметры электродов:
- Диаметр: 3 (мм), 4 (мм), 6 (мм), 8 (мм), 9 (мм), 10 (мм), 12 (мм).
- Временное сопротивление разрыву: 38 (мм), 42 (мм), 46 (мм), 50 (мм), 60 (мм), 70 (мм), 85 (мм), 100 (мм), 125 (мм), 150 (мм).
- Угол загиба: 60 , 120, 150 , 180.
Классификация электродов:
Электрод делятся по толщине покрытия от тонкого до особо толстого, обозначаются буквами A,B,R,C.
Также характеризуются типом покрытия (целлюлоза, кислота, основа, рутил и прочие смеси) буквами А,Р,Ц,П,Б.
По типу положения сварки электроды делятся на 4 типа (1,2,3,4).
В зависимости от свариваемых металлов делятся на 4 группы (У,Л,Г,В) углеродистых, легированных, высоколегированных и легированных теплоустойчивых сталей.
Пример такой маркировки Э50АBУ1, где 50 – это временное сопротивление разрыву, А – кислое покрытие, В – среднее покрытие, У – для углеродных сталей, 1 – возможность варить во всех положениях.
Важно: при наличии в составе покрытия более 20% железного порошка, к обозначению добавляют букву Ж.
Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ), технологическим особенностям (для сварки в различных пространственных положениях, сварки с глубоким проплавлением и ванной сварки), виду и толщине покрытия, химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическим свойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опрессовкой или окунанием).
Основными требованиями для всех типов электродов являются: обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва; получение металла сварного шва заданного химического состава; спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия; минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки; легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий; сохранение физико-химических и технологических свойств электродов в течение определенного промежутка времени; минимальная токсичность при изготовлении и при сварке.
Длина электродов приводится в табл. 3.
3. Длина электрода в зависимости от его диаметра
| Диаметр электрода, мм | Длина электрода, мм | |
| углеродистого или легированного | высоколегированного | |
| 1,6 | 200 250 |
150 200 |
| 2,0 | 250 | |
250
300
350
350
450
6,0
8,0
10,0
12,0
450
По назначению металлические электроды для ручной дуговой сварки сталей и наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами, изготовляемые способом опрессовки, подразделяются (ГОСТ 9466-75):
для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 (600 МПа), с условным обозначением У;
для сварки легированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм 2 (600 МПа) – Л;
для сварки легированных теплоустойчивых сталей -Т;
для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами – В;
для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами – Н.
По толщине покрытия электроды подразделяются на электроды с тонким, средним, толстым и особо толстым покрытиями. ГОСТ 9466-75 предусматривает также три труппы электродов – 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.
По виду покрытия электроды подразделяются:
с кислым покрытием А,
с основным покрытием – Б,
с целлюлозным покрытием – Ц,
с рутиловым покрытием – Р,
с покрытием смешанного вида – с двойным обозначением, с прочими видами покрытий – П.
В зависимости от того, в каком пространственном положении выполняется сварка, электроды подразделяются:
для сварки во всех положениях с условным обозначением 1;
для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз,- 2;
для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх -3;
для нижнего и нижнего «в лодочку» – 4.
Электроды подразделяются по роду и полярности тока, а также по номинальному напряжению холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока.
Подразделение электродов по типам выполнено в ГОСТ 9467-75, 10051-75 и 10052-75. По ГОСТ 9467-75 предусмотрено 9 типов электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей (Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, 350, Э50А, Э55 и Э60), 5 типов электродов для сварки легированных сталей повышенной и высокой прочности (Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150) и 9 типов электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей (Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10Х3М1БФ, Э-10Х5МФ). Обозначают электроды для сварки углеродистых и легированных сталей по ГОСТ 9466-75. Например, электроды типа Э46А по ГОСТ 9467-75 марки УОНИ-13/45 диаметром 3,0 мм для сварки углеродистых и низколегированных сталей обозначаются так:
где Э – электрод для дуговой сварки; 46 – минимальное гарантируемое временное сопротивление разрыву, обусловленное ГОСТ 9467-75; А – улучшенный тип электродов; буква У обозначает, что электроды предназначены для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 (600 МПа); Д – толщина покрытия; 2 – вторая группа. В знаменателе цифры 43 2 (5) указывают характеристики наплавленного металла и металла шва; буква Б обозначает основной тип покрытия; 1 – пространственное положение, в котором может выполняться сварка, О–постоянный ток обратной полярности. Для электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 (600 МПа), после буквы Е тире не ставится.
Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами электроды согласно ГОСТ 10052-75 классифицируются по химическому составу наплавленного металла и его механическим свойствам. ГОСТ 10052-75 предусматривает 49 типов электродов. Обозначения типов электродов состоят из индекса Э и следующих за ним цифр и букв. Две цифры, стоящие после индекса, указывают среднее содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента. Химические элементы, содержащиеся в наплавленном металле, обозначены следующими буквами: А- азот, Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, X – хром. Цифры, следующие за буквенными обозначениями химических элементов, указывают среднее содержание элемента в процентах. После буквенного обозначения элементов, среднее содержание которых в наплавленном металле составляет менее 1,5% цифры не проставляются.
Электроды для дуговой наплавки регламентируются ГОСТ 10051-75 (типы электродов, которые характеризуются химическим составом наплавленного металла и его твердостью).
Вопросы для самопроверки
1. По каким признакам классифицируются электроды для сварки и наплавки?
2. Какие вы знаете ГОСТы на электроды?
3. Как обозначаются типы покрытий электродов?