Koje su vrste elektroda? Vrste i vrste elektroda

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Zavarivanje je tehnološki proces dobijanja pouzdanih spojeva zagrevanjem ivica delova do temperature topljenja. Ručni luk - njegov najčešći tip. Ova metoda je visoko produktivna, svestrana, tehnološki jednostavna i dostupna kod kuće.

Suština RDS-a

Rubovi dijelova koji se spajaju su otopljeni zbog topline koju stvara jonizirani tok čestica između katode i anode - električni luk. Jonizacija nastaje usled prisustva struje i kratkog spoja između dva pola sa konstantnim ili promenljivim karakteristikama.

Alat koji se koristi za stvaranje i spaljivanje luka je elektroda - štap metalnog ili nemetalnog porijekla. Rad se može izvoditi sa jednom ili više šipki uz mogućnost stvaranja dodatnog luka između njih (trofazno lučno zavarivanje). Protok jonizovanih elektrona okružen je parama iz alata i njegovog omotača, topljenim metalom delova koji se spajaju i rezultatima njihove interakcije sa vazduhom. Vrste elektroda za zavarivanjeodređuju se uzimajući u obzir sve karakteristike svojstvene određenom materijalu.

Klasifikacija štapova prema materijalu proizvodnje

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

• Mobilni: metalni alati od livenog gvožđa, čelika, aluminijuma, bakra (u zavisnosti od vrste metala koji se zavari). Šipka se ponaša kao katoda ili anoda, a također djeluje i kao materijal za punjenje za popunjavanje zavarenog bazena i formiranje šava.
• Ne-potrošni: karbonske šipke, grafit, volfram; obavljaju samo primarnu funkciju; dodatno korištena metalna žica za punjenje; volfram je potreban za zavarivanje argonom.

Među prvom grupom razlikuju se glavne vrste elektroda:

• Otkriveno. Ovaj tip instrumenta se ne koristi za RDS.
• Coated. Odgovarajući premaz koristi se za održavanje stabilnosti luka, zaštitu metala od izgaranja, od utjecaja plinova, poboljšanje mehaničkih karakteristika šava prirodnim legiranjem (ulazak legirajućih elemenata iz talilne šipke u zavareni bazen).

Prijava prema vrsti posla

Gore navedene vrste elektroda za ručno elektrolučno zavarivanje imaju individualnu primjenu u zavisnosti od načina rada.

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

Metalne elektrode - sledeći izum u oblasti tehnologije zavarivanja, koji pripada N. G. Slavjanovu (1888). Zajedno s njima, rođeni su prototipovi modernih aparata za zavarivanje. Zavarivanje potrošnim šipkama našlo je širu primjenu u industriji i aktivno se razvijalo. Danas se koristi u ručnom, automatskom i poluautomatskom zavarivanju (lukom pod vodom).

Volframova elektroda, zbog visoke tačke topljenja od 3422˚S, koristi se kao nepotrošna elektroda 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 su označene jednim slovom (GOST 9466-75):

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

Svrha je naznačena u proširenom pečatu.

Šipke za premazivanje

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

• Kiselo "A". Sadrži feromangan i ferosilicij. Koristi se za jednosmernu ili jednosmernu struju. Karakteriziraju ga visoke stope topljenja. Najbolje se koristi za donje šavove.
• Rutilirano "P". Sadrže rutil (titan dioksid), karbonate, aluminosilikate, feromangan, tečno staklo. Zavarivanje šavova bilo kojeg položaja i tipa jednosmjernom ili jednosmjernom strujom. Kao rezultat uzastopnih kemijskih reakcija nastaje zaštitna troska koja sprječava izgaranje elemenata. Dobar kvalitet zavara, niska toksičnost.
• Celuloza "C". Sastav uključuje celulozu, rudu mangana, talk, rutil, feromangan. Oko luka i zavarenog bazena formiraju se zaštitni plinovi. Za sve šavove; velika brzina rada; dobra kvaliteta; ne smije se dozvoliti pregrijavanje; veliki gubitak prskanja. Koristi se za trajne veze cjevovoda.

• Osnovni "B". Sadrži kalcijum karbonate i fluoride. Zaštitni ugljični dioksid nastaje zbog reakcije ugljika iz karbonata s kisikom iz luka. Poželjno je raditi pod jednosmjernom strujom s polaritetom u suprotnom smjeru. Prilikom zavarivanja pod varijablom dobiva se šav niske kvalitete, potrebne su dodatne tehnologije za njegovo poboljšanje.mehaničke karakteristike.
• Ostalo "P". Sadrži legirajuće elemente. Kvalitet šava se poboljšava uvođenjem određene količine legirajućih elemenata iz elektrode za topljenje u njega.
• Special. Sadrži tečno staklo sa supstancama 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 bazenu za zavarivanje, dodavanjem legirajućih elemenata i formiranjem oreola zaštitnih plinova ili šljake. Ovo omogućava da se izbegne niži kvalitet šava od materijala ivica delova, kako bi se obezbedilo formiranje dobrih zavarenih spojeva.

Zahtjevi za alate utvrđeni GOST 9466-75

• Elektrode moraju biti dobrog kvaliteta.
• Prevlaka mora biti čvrsta, bez značajnih nedostataka (dozvoljena su mala udubljenja i pukotine bez bubrenja i poroznosti).
• Visoka mehanička otpornost na slučajna udarna opterećenja.
• Različite vrste elektrodnih premaza treba da se tope ravnomjerno, da se ne mrve, ne formiraju neravne otoke, ne prskaju više od dozvoljenih karakteristika.
• Šipka mora osigurati formiranje visokokvalitetnog vara: bez pukotina, pora, lokalnog viška taloženog metala.
• Racionalan izbor u skladu sa svim potrebnim parametrima i usklađenost sa tehnologijom je ključ za formiranje pouzdane jakeveze.

Odaberite štap u zavisnosti od veličine

Zavarivač početnik je više upoznat sa vrstama elektroda, koje su određene veličinom. Promjer alata s kojim će se izvoditi rad odabire se strogo u skladu s debljinom dijela koji se zavari. Nije šifrovano, ali je jasno naznačeno u označavanju alata. Dužina elektrode je takođe fiksirana prema njenom prečniku. Važno je imati ideju o dužini očišćenog golog kraja alata.

Debljina pripremljenih ivica, mm	Prečnik elektrode, d, mm	Dužina 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 korišćene vrste elektroda za elektrolučno zavarivanje prečnika 2-4 mm. Debele šipke su primenljive u radionicama i proizvodnji.

Debljina premaza

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

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

Na rezultate rada utiču 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 štapova u zavisnosti od vrste šava i njegovog prostornog položaja

Šavovi imaju nekoliko klasifikacija:

• Zavisno od djelovanja glavnih snaga: bočni, frontalni, kosi, kraj.
• Prema položaju dijelova koji se zavaruju: čeoni, ugaoni, T, preklopni spojevi.
• Zavisno od prisustva zakošenih ivica: sa kosom, bez kosine.
• Prema položaju u prostoru: dno, gore, horizontalno, vertikalno.

Prostorni položaj šava utiče na izbor. Njegov tip je naznačen u označavanju štapa.

• 1 - za zavarivanje u svim pozicijama;
• 2 - izuzeci se odnose samo na vertikalne šavove od vrha do dna;
• 3 - za donje šavove, horizontalno u vertikalnoj ravni, okomito odozdo prema gore;
• 4 - fordonji šavovi.

Tip šava u odnosu na prostornu poziciju uzima se u obzir prilikom određivanja trenutnih vrijednosti.

Uticaj električnih parametara luka na izbor alata za zavarivanje

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

Kao glavna oprema za generisanje i (ili) pretvaranje struje mogu se koristiti: transformatori i oscilatori (smanjuju mrežni napon na potrebne vrednosti), pretvarači i ispravljači (pretvaraju naizmeničnu struju iz mreže u jednosmernu procesa zavarivanja).

Parametri potrebni za paljenje luka značajno se razlikuju od onih uočenih tokom njegovog održavanja. Napon potreban za brzo formiranje luka naziva se napon otvorenog kola. Uzmite u obzir naponske vrijednosti potrebne da se luk zapali i da gori.

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

Vrste elektroda za zavarivanje razlikuju se u zavisnosti od karakteristika 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 kola 50 V;
• 4-6 - 70V;
• 7-9 – 90 V.

Izbor utiče na karakteristike tehnologije i karakteristike kvaliteta šavova. Dakle, najmanja dubina prodiranja je osigurana radom sa promjenjivim mrežnim parametrima. Koristi se za nepretenciozne materijale i jednostavne dizajne. Kod zavarivanja sa lukom sa konstantnim karakteristikama i obrnutim polaritetom, dubina zavarenog bazena i mehanička svojstva šava su 50% veće nego čak i kod direktnog polariteta. Koristi se za tvrdoglave materijale i kritične strukture.

Određivanje snage struje

Kod ručnog lučnog zavarivanja može biti različito - od 30 do 600 A. Izbor potrebne vrijednosti vrši se u zavisnosti od prečnika radne elektrode i vrste zavara u odnosu na prostornu poziciju. Izračunava se na sljedeći način:

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

gdje je I trenutna snaga, A;

d – prečnik, mm;

k – koeficijent, A/mm.

Koeficijent zavisi od prečnika 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 zavarivanjeproces. Prekoračenje dozvoljenih vrijednosti može dovesti do pregrijavanja rubova, prekomjernog izgaranja komponenti, pogoršanja kvaliteta šava.

Označavanje

Da bismo uzeli u obzir sve nijanse označavanja, važno je dati standardni primjer u skladu sa 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, obezbeđuje čvrstoću zavara od 420 MPa sa povećanom plastičnošću (A).
• 3, 0 - prečnik 3 mm.
• U - za zavarivanje ugljeničnih 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 – izduženje ne manje od 24%;
• 5 - zavarivanje je moguće na temperaturama do -40˚S; istovremeno, minimalna dozvoljena vrijednost udarne čvrstoće metala je 34 J/cm2.
• B - glavni omot.
• 1 - prostorni položaj šava: bilo koji.
• 0 - zavarivanje samo sa lukom sa konstantnim karakteristikama i ravnim polaritetom.

Upotreba različitih tipova i marki alata za zavarivanje

Sve što je gore diskutovano više se odnosi na označavanje elektroda za RDS čelik. Važno je navesti primjere šipki koje se koriste za razne crne i obojene metale. Ispod su najčešći tipovi.

Tipovi elektroda su raspoređeni u zavisnosti od metala koji se zavari i specificiranih tipičnih mehaničkih karakteristikašav.

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-6L/E-N8KOZ, TsN-6L/E-N8K 8/11H31N11GSM3UF.

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

Aluminijum i legure na njegovoj bazi: 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 sistem označavanja veoma složen, i da se zasniva na približno istim principima za kodiranje karakteristika štapa, njegovog premaza, prečnika i prisutnosti legirajućih elemenata.

Kvaliteta zavarenog spoja zavisi od racionalne tehnološke šeme. Sljedeći faktori utiču na to koje vrste elektroda odabrati:

• Materijal koji se zavari i njegova svojstva, prisustvo legirajućih elemenata i stepen legiranja.
• Debljina proizvoda.
• Vrsta i pozicija šava.
• Specificirana mehanička svojstva metala spoja ili zavara.

Za zavarivača početnika važno je da se snalazi u osnovnim principima odabira i označavanja alata za zavarivanje čelika, kao i da radi s distribucijom klasa šipki za njihovu namjenu, poznaje glavne vrste elektroda i koristi ih racionalno tokom zavarivanja.