Из чего состоит сварочный электрод

Основное — Б (фтористо-кальциевое)

Характеристики. Малая окислительная способность покрытия обеспечивает хорошее раскисление и легирование наплавленного металла. В металле шва понижено содержание водорода,кислорода, примесей серы и фосфора. Шов стоек к образованию горячих трещин и сероводородному растрескиванию.

Электроды требуют прокаливания непосредственно перед сваркой, чтобы не возникало пор.

Нестабильность горения дуги позволяет вести сварку только постоянным током обратной полярности. Удлинение дуги и большие зазоры приводят к старению и охрупчиванию металла шва из-за насыщения его азотом.

Применение. Для сварки закаливающихся сталей, склонных к образованию холодных трещин; сталей с повышенным содержанием серы и фосфора; хорошо раскисленных спокойных сталей с высоким содержанием углерода и серы; низко- и высоколегированных сталей, работающих при больших динамических и знакопеременных нагрузках в коррозионноактивных средах при высоких температурах. Эффективны при многослойной сварке во всех пространственных положениях конструкций с высокой жесткостью, трубопроводов с сероводородной средой.

Какие параметры зашифрованы в маркировке?

В наборе цифр и букв, которые можно увидеть на упаковке с прутками, зашифрована вся информация об их параметрах и назначении. Вот какие характеристики указаны в маркировке:

• тип — обозначение величины временного сопротивления (Э46, Э50, Э60 и т. д.)
• марка — краткое название завода-изготовителя;
• диаметр — обозначение диаметра стержня;
• назначение — вид работ, для которых могут использоваться электроды;
• толщина покрытия — обозначение обмазки (бывает 4 видов);
• индекс — параметры металла (здесь показано несколько параметров — ударная вязкость, толщина и др.);
• покрытие — обозначение типа покрытия, нанесенного на сердечник электрода (рутиловое, кислое, целлюлозное, основное);
• положение — в каких положениях можно работать электродами;
• сварочный ток — значения тока, необходимые для работы;

Чтобы было проще разобраться, давайте на примере рассмотрим параметры и их обозначение.

Требования к электродам по алюминию

Стандартный электрод для сварки алюминия вручную имеет угольный или металлический стержень с покрытием, которое разрушает оксидную пленку и одновременно защищает расплав в зоне стыка от преждевременного контакта с атмосферным воздухом.

Для выполнения работ в бытовых условиях используется инвертор с выпрямительным блоком для получения постоянного напряжения. Аппарат пригоден как для соединения малогабаритных элементов, так и для заделки трещин в корпусах узлов, отлитых или отштампованных из алюминиевых сплавов.

Электрод защищает расплав от преждевременного контакта с воздухом.

Если применяется плазменная установка, то оборудование рассчитано на использование вольфрамового стержня диаметром 1,5 мм, который не плавится в процессе сварки. В зону дугового разряда подают присадочную проволоку из алюминиевого сплава. Технология отличается повышенной скоростью выполнения работ и предусматривает использование переменного тока.

При автоматической сварке в зону соединения подают флюс и присадочную проволоку.

Необходимые легирующие компоненты в составе электродов

Алюминиевые электроды имеют центральный сердечник из проволоки, которая может содержать присадки:

• марганец, повышающий устойчивость расплава к коррозии;
• кремний, улучшающий свариваемость деталей;
• магний, обеспечивающий повышение прочности стыка;
• кремний с магнием, позволяющие улучшить термическую устойчивость шва.

Электроды для инвертора

Специализированных деталей из технически чистого алюминия или сплавов для инверторной сварки не существует. При присоединении инвертора необходимо выбрать постоянный ток и подключить провода по схеме обратной полярности (отрицательный полюс – к заготовкам). Подобная технология позволяет разрушать оксидную пленку дугой, при прямой коммутации варить алюминий инвертором затруднительно.

Качественные электроды для сварки инвертором дают хороший шов.

Характеристики для дуговой сварки

При проведении дуговой сварки плавящимся электродом формируется постоянный разряд, обеспечивающий быстрый переход материала стержня в жидкое (а также газообразное) агрегатное состояние.

Сварка алюминиевых деталей занимает в 2-3 раза меньше времени, чем соединение стальных листов с аналогичными габаритами. Поскольку при остановке электрода на наконечнике стержня и поверхности шва образуется слой шлака, то повторный розжиг дуги затруднителен. Опытные сварщики формируют шов до полного израсходования длины электрода.

Электроды для дуговой сварки.

Поверхность стержней для сварки алюминиевых сплавов покрыта плотным слоем, состоящим из соединений хлора и фтора с щелочными или щелочноземельными металлами. При горении дуги флюс вступает в химические реакции с оксидной пленкой, формируя нерастворимые в алюминии шлаки, которые затем удаляют с поверхности шва механическим способом.

Особенности для дюралюминия

Помимо стандартных электродов для алюминия (которые теоретически подходят и для работы с дюралем), существуют специальные изделия, которые отличаются химическим составом стержня и покрытия. Например, шведский производитель ESAB выпускает продукцию под маркой ОК-9620 или ОК-9650, рассчитанную на дюралюминий.

Шведский производитель электродов ESAB.

Режим ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Режим ручной дуговой сварки включают следующие параметры:

• величина сварочного тока;
• род и полярность сварочного тока;
• диаметр покрытого электрода;
• напряжение дуги;
• скорость сварки;

Выбор величины сварочного тока зависит от разных параметров — диаметра покрытого электрода, вида его покрытия и пространственного положения шва. Величина сварочного тока предопределяет производительность сварки (количество металла, наплавленного за единицу времени) и глубину провара.

При малом токе количества выделяющегося тепла, может быть недостаточно, чтобы расплавить сварочные кромки или ранее наплавленные валики, что может привести к несплавлению и непровару, что приведет к браку.

При слишком большой величине сварочного тока, электрод и основной металл будут быстро сильно плавиться, что может привести к прожогу и наплывам,  которые являются недопустимыми дефектами.

На упаковке с покрытии электродами содержатся рекомендации завода изготовителя по выбору сварочного тока, но можно воспользоваться и формулой для расчета:

I = (35-45)*D 

I — сварочный ток,

D — диаметр электрода.

С учетом толщины стенки свариваемых деталей и пространственного положения шва при сварке, значение сварочного тока поправляют: при сварке деталей толщиной до 3 мм. и при вертикальных и потолочных положениях шва, значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10-15% ниже заданного.

Форма и размер шва зависят от  рода и полярности тока, которые выбирают в зависимости от типа электродного покрытия, марки и толщины основного металла. При постоянного тока обратной полярности количество теплоты выделяющиеся на электроде на 20-40% больше, чем на основном металле и наоборот при сварке на прямой полярности, количество теплоты больше выделятся на основном металле. 

Так при сварке переменным током глубина проплавления будет на 15-20 % меньше по сравнению со сваркой на постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей, марки стали, формы разделки кромок, пространственного положения, в котором осуществляется сварка, и вида сварного соединения. Применение покрытых электродов большего диаметра не рекомендуется, поскольку это приводит к возникновению ряда дефектов,  непроваров и зашлаковыванию сварного шва. Лучше использовать электроды диаметром 3-4 мм. Когда толщина металла превышает 12 мм и сварку ведется в нижнем положении, можно применять электроды диаметром 4-5 мм. 

При сварке в других вертикальных, горизонтальных и потолочных швов а также корня шва следует использовать электроды диаметром не более 3 мм, при сварке заполняющих слоев и облицовочного, можно применять электроды диаметром до 4 мм.

В зависимости от прочностных и других механических характеристик свариваемых сталей выбирают электроды соответствующего типа и марка.

В процессе ручной дуговой сварки электрод должен совершать определенные поступательно колебательные движения, смотрите рисунок выше.

Если перемещать электрод исключительно в направлении сварки без поперечных колебательных движений, то наплавленный валик будет узким (ниточным). Такой способ применяется при сварке тонколистового металла, и подварке дефектов, а также при сварке когда не допускаются большие тепловложения.

Электроды для дуговой сварки и наплавки

Электроды для ручной дуговой сварки и наплавки сталей:

РАЗДЕЛЫ КАТАЛОГА: ЭЛЕКТРОДЫ ПРОВОЛОКА

• Электроды покрытые металлические для
  ручной дуговой сварки и
  наплавки
  

  (Общие технические условия: ГОСТ 9466-75)
  

  • Электроды для ручной дуговой сварки конструкционных сталей

    • Электроды для сварки
      и низколегированных
      с временным сопротивлением
      разрыву до 50 кгс/мм2

      Типы по ГОСТ 9467-75: Э38, Э42, Э46 и Э50. Марки электродов: МР-3 АНО-4 АНО-6 АНО-21 АНГ-1 ОМА-2 ВСЦ-4М АНО-24 АНО-13 АНО-32 ОЗС-4 ОЗС-6 ОЗС-12 ОЗС-21 ВСЦ-4 ОЗС-23 ОЗС-30 ОЗС-32 ОЗС-41 АНО-29М ОЗС-42 ВН-02-00 МР-3С МР-3М АНО-36

    • Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным
      сопротивлением
      разрыву до 50 кгс/мм2с повышенными требованиями к металлу шва

    Типы по ГОСТ 9467-75: Э42А, Э46А и Э50А. Марки электродов: УОНИ-13/45 УОНИ-13/55 АНО-Д ОЗС/ВНИИСТ-26 МТГ-01К АНО-11 АНО-ТМ АНО-ТМ/СХ ВП-6 МТГ-02 ОЗС-18 ОЗС-25 ВН-48 ВН-48У ОЗС-28 ОЗС-29 ДСК-50У ИТС-4С ОЗС-33 ТМУ-21У ЦУ-4 ЦУ-5

  • Электроды для сварки
    и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением
    разрыву от 50 до 60 кгс/мм2

  Типы по ГОСТ 9467-75: Э55 и Э60 Марки электродов: УОНИ-13/65 АНО-ТМ60 ВИ-10-6 ВСФ-65У ОЗС-24М ОЗС/ВНИИСТ-27 МТГ-03

• Электроды для сварки

  с временным
  сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм2

Типы по ГОСТ 9467-75: Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 Марки электродов: УОНИ-13/85 ВСЦ-60 АНО-ТМ60 АНО-ТМ70 НИАТ-3М АНП-2 ОЗС-3 ВСФ-75У ОЗШ-1 ВСФ-85 48ХН-5

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Типы по ГОСТ 9467-75: Э-09М Э-09МХ Э-09Х1М Э-05Х2М Э-09Х2М1 Э-09Х1МФ Э-10Х1М1НФБ Э-10ХЗМ1БФ Марки электродов: ТМЛ-1У ТМЛ-3У ОЗС-11 ЦЛ-20 ЦЛ-17 ЦЛ-25 ЦЛ-39 ЦУ-2М ЦЛ-55 ЦУ-2ХМ ЦУ-5

Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами

Типы по ГОСТ 10052-75: Э-12Х13 Э-06Х13Н Э-10Х17Т Э-12Х11НМФ Э-12Х11НВМФ Э-14Х11НВМФ Э-10Х16Н4Б Э-08Х24Н6ТАФМ Э-04Х20Н9 Э-07Х20Н9 Э-02Х21Н10Г2 Э-06Х22Н9 Э-08Х16Н8М2 Э-08Х17Н8М2 Э-6Х19Н11Г2М2 Э-2Х20Н14Г2М2 Э-02Х19Н9Б Э-08Х19Н10Г2Б Э-08Х20Н9Г2Б Э-10Х17Н13С4 Э-08Х19Н10Г2МБ Э-09Х19Н10Г2М2Б Э-08Х19Н9Ф2С2 Э-08Х19Н9Ф2Г2СМ Э-09Х16Н8Г3М3Ф Э-09Х19Н11Г3М2Ф Э-07Х19Н11М3Г2Ф Э-08Х24Н12Г3СТ Э-10Х25Н13Г2 Э-12Х24Н14С2 Э-10Х25Н13Г2Б Э-10Х28Н12Г2 Э-03Х15Н9АГ4 Э-10Х20Н9Г6С Э-28Х24Н16Г6 Э-02Х19Н15Г4АМ3В2 Э-02Х19Н18Г5АМ3 Э-11Х15Н25М6АГ2 Э-09Х15Н25М6Г2Ф Э-27Х15Н35В3Г2Б2Т Э-04Х16Н35Г6М7Б Э-06Х25Н40М7Г2 Э-08Н60Г7М7Т Э-08Х25Н60М10Г2 Э-02Х20Н60М15В3 Э-04Х10Н60М24 Э-08Х14Н65М15В4Г2 Э-10Х20Н70Г2М2В Э-10Х20Н70Г2М2Б2В

Электроды для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами

Типы по ГОСТ 10051-75: Э-10Г2 Э-11Г3 Э-12Г4 Э-15Г5 Э-16Г2ХМ Э-30Г2ХМ Э-35Г6 Э-37Х9С2 Э-70Х3СМТ Э-80Х4С Э-95Х7Г5С Э-65Х11Н3 Э-24Х12 Э-20Х13 Э-35Х12Г2С2 Э-35Х12В3СФ Э-100Х12М Э-120Х12Г2СФ Э-300Х28Н4С4 Э-320Х23С2ГРТ Э-320Х25С2ГР Э-350Х26Г2Р2СТ Э-225Х10Г10С Э-08Х17Н8С6Г Э-09Х16Н9С5Г2М2ФТ Э-09Х31Н8АМ2 Э-13Х16Н8М5С5Г4Б Э-15Х15Н10С5М3Г Э-15Х28Н10С3ГТ Э-15Х28Н10С3М2ГТ Э-200Х29Н6Г2 Э-30В8Х3 Э-80В18Х4Ф Э-90В10Х5Ф2 Э-30Х5В2Г2СМ Э-65Х25Г13Н3 Э-105В6Х5М3Ф3 Э-90Х4М4ВФ Э-10М9Н8К8Х2СФ Э-10К15В7М5Х3СФ Э-10К18В11М10Х3СФ Э-110Х14В13Ф2 Э-175Б8Х6СТ Э-190К62Х29В5С2

Электроды для сварки и наплавки конструкционных чугунов

Марки электродов (Приложение ГОСТ 30430-96): ЭЧ-1 ЭЧ-2 ЭВЧ-1 ЦЧ-5 ЦЧ-4 МНЧ-2 ОЗЖН-1 ОЗЧ-2 ОЗЧ-6 ОЗЖН-2 ОЗЧ-3 ОЗЧ-4 ОР-601

Марки угольных электродов: ВДК, ВДП, СК.

РАЗДЕЛЫ КАТАЛОГА: ЭЛЕКТРОДЫ |
ПРОВОЛОКА | |
| |

.

Классификация изделий

Разделение на отдельные виды производится, в первую очередь, в зависимости от их основного предназначения. В частности, выделяются такие:

• Для сварки углеродистых и низколегированных сталей.
• Позволяющие соединять высокопрочные теплоустойчивые стали.
• Для работы с высоколегированными сталями («электроды для нержавейки»).
• Для варки алюминия и его сплавов.
• Для работ с медью и ее сплавами.
• Позволяющие соединять чугунные элементы.
• Те, посредством которых производится наплавка и выполняются ремонтные работы.
• Соединяющие стальные детали неопределенных составов и трудносвариваемые стали.

На электроды для сварки наносят разные покрытия. чаще всего используются изделия с двойными покрытиями.

Изделия, имеющие основное покрытие, самые известные из них — УОНИ 13/55. Их выбирают для получения высококачественных сварных швов, которые отличает исключительная ударная вязкость, пластичность и механическая прочность. Кроме того, подобные швы устойчивы перед кристаллизационными трещинами, не склонны к естественному старению.

У них есть некоторые недостатки. Так, при влажном покрытии соединяемых компонентов, наличии ржавчины или масляных следов, окалин в швах будут возникать поры. Также работы возможны только на постоянном токе и обратной полярности.

Другой тип — электроды с рутиловым покрытием. Такие изделия, самой известной маркой которых является МР-3, применяются при соединении элементов конструкций с низкоуглеродной стали. Они имеют следующие технологические преимущества:

• Устойчивость горения дуги и на постоянном, и на переменном токе.
• Незначительные разбрызгивания материалов в процессе выполнения работ.
• Получение качественных сварных швов вне зависимости от расположения в пространстве.
• Шлак легко отделяется.
• Хорошие декоративные характеристики швов.
• Можно сваривать ржавые и загрязненные поверхности.

Из чего состоит электрод для сварки

По большому счету электрод представляет собой отрезок проволоки, по которому во время сварки проходит электрический ток. Поверхность укрыта специальным химическим составом, определяющим свойства продукта. Есть электроды, которые представляют собой только кусок проволоки и не имеют дополнительного покрытия. Они так и называются — непокрытыми.

Плавящиеся и неплавящиеся электроды

Стержень внутри электроды выполнен из металлического и реже — из медного прутка. Его задача состоит в том, чтобы заполнить сварочною ванну расплавом, соединяющим две заготовки между собой. Обмазка вокруг металлического стержня определяет химические характеристики электрода и содержит вещества, улучшающие качество шва.

Неплавящиеся электроды изготавливают из порошкообразных материалов. Наиболее часто используется уголь или вольфрам. Они повышают качество сцепления соединяемых частей. Шов формируется без расплава металлического стержня, а материал электрода расходуется как присадочная проволока. Наиболее распространенный материал, который применяется в производстве таких электродов — аморфный уголь. Готовый продукт представляет собой удлиненный овальный стержень.

Такого рода угольные электроды применяются для формирования швов с высокими эстетическими показателями. Они востребованы и для воздушно-дуговой резки толстых металлических заготовок.

Электроды для точечной сварки

Отдельно нужно уделить внимание оборудованию, предназначенное для точечной сварки. Особенности технологии заключаются в том, чтобы сохранить начальную форму соединяемых частей и обеспечить нужную степень электропроводности

Для решения задач подобного рода предусмотрены специальные аппараты, работающие без привычных электродов. Их роль замещена специальными медными контактами, выполненными в форме заостренных стержней. В домашних условиях такие контакты можно изготовить самостоятельно. К примеру, приспособить отработанные жала от мощных паяльников.

Что такое переменный ток в сварке

Плохо это или хорошо, какой ток лучше? Переменный или постоянный? Однозначного ответа вам не даст никто.

Классификация сварки.

Для начала лучше разобраться с особенностями процессов при переменном токе, они следующие:

• Поведение дуги оставляет желать лучшего: при переменном напряжении она самая нестабильная.
• Сварочный шов не самого высокого качества из-за отклонения от оси сварочной дуги.
• Если дуга гаснет, то возобновить ее горение можно только при повышении напряжения.
• Металл разбрызгивается в значительной степени.

При всех этих сложностях оборудование, необходимое для сварки переменным током, является простым и недорогим. Это, прежде всего, трансформаторы – аппараты, которые по-прежнему весьма популярны среди мастеров сварки.

Казалось бы, что электроды для переменного тока должны постепенно терять свою актуальность: ведь на рынке появилось множество выпрямителей – недорогие и с удобными для работы небольшими габаритами. Тем не менее, эти расходники по-прежнему востребованы на многих производствах и в кустарных мастерских.

Большая часть марок универсальна, что также чрезвычайно устраивает отечественных сварщиков старшего поколения.

Сварочный трансформатор

Диаметр электродов и толщина стали.

Для осуществления сварки с помощью трансформатора необходимые следующие обязательные элементы конструкции:

• Обмотки первичная и вторичная. Первичная – из специального изолированного провода, на вторичной обмотке изоляции нет.
• Магнитный провод.
• Винт для контроля положения двух обмоток и изменения расстояния между ними.
• Защитный корпус для всего агрегата.
• Рукоятка винта, ходовая гайка.
• Вентилятор и другие элементы в зависимости от модели трансформатора.

Несмотря на то, что многие профессионалы сварки расценивают трансформаторы как оборудование «уходящего поколения», на рынке они представлены в виде широкой линейки моделей самого разного значения и для кошельков любой толщины.

Трансформаторы различаются по следующим критериям:

• габаритам и весу;
• силе тока на выходе;
• уровню напряжения на выходе при холостом ходе;
• объему потребляемого электричества;

Сварочный генератор

Он оценивается как самостоятельный аппарат, необходимый для работы, если нет полноценного сетевого электричества.

Маркировки электродов.

Устройство генератора включает в себя обязательные конструкционные элементы:

• Важнейшая часть – преобразователь состоит из электрогенерирующего элемента с двигателем переменного напряжения. Они обеспечивают изменение показателей тока.
• Приводной двигатель внутреннего сгорания.
• Индикатор для мониторинга и фиксации силы тока.
• Переключатели режимов.
• Специальный прерыватель цепи.
• Регуляторы силы тока и поведения электрической дуги.
• Клеммы для подключения кабелей и выходы ан 230В.

Такого рода генераторы выпускаются в двух вариантах:

1. Коллекторные генераторы.
2. Вентильные генераторы.

Главными преимуществами газового генератора в сравнении с другими аппаратами для сварки являются:

• Компактность и, следовательно, высокая мобильность.
• Удобство, относительная дешевизна, бесшумность.
• Широкая функциональность и высокая надежность.
• Достаточно высокие технические характеристики.

Общее назначение электродов

Расходники марки УОНИ используются при следующих условиях:

1. Тип сварки: ручная дуговая.
2. Род тока: постоянный.
3. Полярность: обратная (электрод-положительная).
4. Положение шва в пространстве — любое, кроме вертикального сверху вниз.

На переменном напряжении электрод залипает, дуга часто обрывается. При подключении с прямой полярностью торец проволоки внутри обмазки быстро выгорает, из-за чего длина разряда увеличивается. Не хватает температуры для газификации покрытия, в результате не обеспечивается защита расплава от воздуха.

Позволяет изготавливать с помощью данных расходников изделия и металлоконструкции:

• состоящие из толстостенных заготовок;
• длительно испытывающие большие нагрузки, в т.ч. знакопеременные, давление;
• работающие в условиях низких температур.

Иными словами, электроды УОНИ используют для выполнения соединений, к которым предъявляются особые требования. Они подходят и для исправления дефектов литья.

Работа с такими расходниками требует хорошего уровня мастерства. Начинающим сварщикам рекомендуют применять другие изделия.

Технические характеристики сварочных электродов «УОНИ-13/55»

Рассмотрим основные технические характеристики сварочных электродов «УОНИ-13/55»:

• общая характеристика электродов;
• механические свойства металла сварочного шва;
• химический состав металла сварочного шва;
• пространственные положения сварочного шва;
• величина сварочного тока;
• среднее количество электродов в 1 кг.

Общая характеристика электродов “УОНИ 13/5”

Общая характеристика электродов включает в себя следующие параметры:

• покрытие сварочных электродов: основное;
• коэффициент наплавки, г/А•ч: 9,5;
• производительность наплавки электродов (для диаметра 4,0 мм), кг/ч: 1,4;
• расход электродов на 1 кг наплавленного металла, кг: 1,7.

Механические свойства металла сварочного шва

Сварочный шов, созданный электродами «УОНИ-13/55», имеет следующие механические характеристики:

• предел текучести, МПа – 420;
• предел прочности, МПа – 540;
• относительное удлинение, % – 22;
• ударная вязкость (KCV), Дж/кв. см:
  • при Т = +20°С – 130;
  • при Т = -40°С – 80;
  • при Т = -60°С – 50.

Химический состав металла сварочного шва

В химическом составе сварных швов имеются следующие элементы:

• углерод (С): ≥ 0,07%;
• кремний (Si): ≥ 0,5%;
• марганец (Mn): ≥ 1,35%;
• фосфор (P): ≥ 0,025;
• сера (S): ≥ 0,025.

Величина сварочного тока электродов «УОНИ-13/55»

При сварке, в зависимости от диаметра электрода и пространственного положения шва, рекомендуется устанавливать величины сварочного тока (А), указанные в таблице.

Диаметр, мм/положение швов	Нижнее	Вертикальное	Потолочное
2,0	40…50	35…55	35…55
2,5	50…70	40…65	40…65
3,0	80…100	70…90	70…90
4,0	130…160	130…140	130…140
5,0	180…210	160…180	–

Среднее количество сварочных электродов «УОНИ-13/55» в 1кг

Среднее количество электродов в 1кг в зависимости от их диаметра указано в таблице.

Диаметр сварочных электродов, мм	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
2,0	98
2,5	55
3,0	40
4,0	15

Технологические особенности сварки электродами «УОНИ-13/55»

Сварку стыков рельсов и арматуры рекомендуется производить ванным способом в нижнем положении шва.

Допускается обычная дуговая сварка металлоконструкций и стержней арматуры. Такую сварку производят во всех пространственных положениях шва постоянным током (при обратной полярности) на короткой дуге.

Свариваемые кромки должны быть тщательно очищены от грязи, масла и окалины.

Перед сваркой обязательна прокалка сварочных электродов УОНИ 13/55 при температуре Т = 250…300°С в течение 1 часа.

Схема стандартного водородного электрода

Данное устройство используют для измерения потенциалов электрохимических реакций.

Стандартный водородный электрод.

Схема водородного электрода представляет собой:

• пластину, изготовленную из палладия или платины;
• подвод газообразного водорода;
• водный раствор, как правило, соляной или серной кислоты с концентрацией водорода 1 моль/л;
• водяной затвор;
• электролитический мост для соединения со второй половиной гальванической цепи.

Устройство элемента сравнения очень простое. Кроме того, его можно применять в широком интервале температур и давлений, а также в не водных и частично водных растворах.

Эксплуатация устройства сопряжена с определенными трудностями, например, с необходимостью постоянной подачи химически чистого водорода. Несмотря на это, стандартные элементы сравнения широко использовались в работах многих известных ученых.

Так, С.П.Л. Серенсен, с использованием данного устройства, разработал современную теорию pH-метрии, а Макклендон впервые использовал электрод сравнения для внутрижелудочной pH-метрии.

Влияние полярности на эффективность работы электродов

Производители не случайно указывают на упаковке с электродами тип полярности. Для начала разберемся, что же означает прямая и обратная полярность сварочных расходников.

1. Прямая — называется такой способ подключения, когда на сварочный держатель подается «минус», а на контактный зажим «плюс».
2. Обратная — на зажим подается «минус», а на электродержатель «плюс».

Способ полярности влияет на температуру поверхности металла. При прямой полярности величина плавления будет выше, чем при обратном подключении. Разница составляет 1000 градусов.

Использовать схему с прямой полярностью следует при работе с тонким металлом, а с обратной, если работаете с массивными деталями. При обратной полярности происходит интенсивное выделение тепла.

Характеристики сварочных электродов

Сварочные электроды УОНИ-13/55К имеют следующие характеристики:

• покрытие – основное;
• коэффициент наплавки, г/А•ч: 9,5;
• производительность наплавки (для диаметра 4,0 мм), кг/ч: 1,3;
• расход электродов на 1 кг наплавленного металла, кг: 1,6.

Типичные механические свойства металла шва

Типичные механические свойства металла шва, наплавленного сварочными электродами «УОНИ-13/55К», указаны в таблице № 1.

Таблица № 1.

Временное сопротивление σВ, МПа	Предел текучести σт, МПа	Ударная вязкость aн, Дж/см2	Относительное удлинение δ 5, %
490	400	230	28

Типичный химический состав наплавленного металла

Типичный химический состав наплавленного сварочными электродами УОНИ-13/55К в сварном шве металла в % указан в таблице № 2.

Таблица № 2.

C	Mn	Si	S	P
0,06	0,58	0,24	0,016	0,024

Геометрические размеры, среднее количество штук в 1 кг и сила сварочного тока

Геометрические размеры сварочных электродов УОНИ-13/55К, их среднее количество в 1 кг и сила сварочного тока указаны в таблице № 3.

Таблица № 3.

Диаметр, мм	Длина, мм	Ток, А	Среднее количество электродов в 1 кг, шт.
3,0	350	60…130	40
4,0	450	100…180	17
5,0	450	140…220	11

Особые свойства

Сварочные электроды УОНИ-13/55К обеспечивают получение металла шва с высокой стойкостью к образованию кристаллизационных трещин и низким содержанием водорода.

Технологические особенности сварки

Сварка электродами УОНИ-13/55К имеет следующие технологические особенности:

осуществляется во всех пространственных положениях шва, кроме вертикального “сверху-вниз”, постоянным током обратной полярности;

• производится только на короткой длине дуги по очищенным кромкам;
• перед сваркой необходимо электроды обязательно прокалить при Т = 250…300°С в течение 1 часа.

Отличительные характеристики сварочных электродов марки УОНИ-13/55К от марки УОНИ-13/55

В соответствии с ГОСТ 9467-75 «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы» сварочные электроды марки УОНИ-13/55 относятся к типу «Э50А», а марки УОНИ-13/55К – к типу «Э46А». Оба типа включают в себя сталь с пределом прочности при растяжении 451 МПа (46 кгс/кв. мм) и гарантируют соответствие повышенным требованиям к швам по пластичности и ударной вязкости.

Различие между типами заключается в механических свойствах металла шва (или наплавленного металла):

• временном сопротивлении;
• пределе текучести;
• ударной вязкости;
• относительном удлинении.

Кроме того, сварочные электроды марки УОНИ-13/55 выпускаются диаметром, мм: 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0, а марки УОНИ-13/55К – диаметром 3,0; 4,0; 5,0. Подробнее ознакомиться с характеристиками сварочных электродов УОНИ-13/55 вы можете в статье «Электроды «УОНИ-13/55». Технические характеристики».

Аналоги сварочных электродов УОНИ-13/55К

Для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей рекомендуются модели следующих брендов:

• ESAB (Швеция): OK Rapid 23.50;
• OK 46.00;
• ОК48.04;

BÖHLER (Австрия):

• FOX UNA;

FOX MST;
FOX SUM;
LINCOLN (США):

• JET-LH 70;

JETWELD 2;
FLEET 5P;
UTP (Германия):

• UTP 611;

UTP 612;
UTP 617 и многие другие.

Сохранить

Рекомендации по выбору электродов

Проводя выбор электродов для ручной дуговой сварки, следует учитывать тот момент, что для каждого сварочного аппарата производитель рекомендует определенный тип электродов. Стоит учитывать, что сварка может проходить при применении нескольких способов:

1. контактная;
2. роликовая;
3. газопрессовая;
4. электрошаговая.

На сегодняшний день наибольшее распространение получила два метода: контактный и газопрессовой. При необходимости достижения высокой производительности, как правило, выбирают газопрессовой метод. Он применяется при прокладке трубопровода на большое расстояние.

Проводить выбор электродов следует исходя из параметров свариваемого покрытия. При этом следует учитывать тот момент, что каждая марка применяемых электродов обладает своими определенными качествами. Если неправильно выбрать расходный материал, то получаемый шов не будет обладать требующимися эксплуатационными качествами.

Выбирая электроды для дуговой сварки, следует учитывать нижеприведенную классификацию:

1. Вид покрытия и его толщина. При изготовлении деталей могут применяться различные стали. Примером можно назвать углеродистые и легированные стали. Выбор проводится также в зависимости от толщины металла.
2. Назначение. Выбор проводится также в зависимости от того, какой шов следует получить. Например, требуемая ширина и длина, а также качество.
3. Состав покрытия и механические свойства. К швам предъявляется довольно больше количество требований. Примером можно назвать прочность и устойчивость к растяжению.

К другим особенностям выбора отнесем нижеприведенные моменты:

1. При толщине металла не более 8 мм следует применяться электроды с диаметром 8-12 мм, а сила тока 450А. Длина шва достигает 45 см. Свариваемые элементы могут изготавливаться при применении различных металлов.
2. Расходный материал с диаметром 6 мм может применяться при силе тока 370А, толщина металла может составлять 4-15 м. Сварочный шов также достигает длины 45 см.
3. В продаже встречаются варианты исполнения с диаметром 5 мм. Подходят они для случая, когда сила тока составляет 280А. Толщина применяемого металла от 4 до 15 мм.
4. При диаметре 4 мм сварка должна проходить при токе 100-220А. За счет снижения силы тока толщина металла уменьшена до 10 мм.
5. При силе тока 50-70А диаметр применяемого расходного материала составляет 2 мм. Толщина металла всего 1-2 мм.

Электроды с толщиной менее 3 мм применяются при сварке деталей, которые изготавливаются при применении легированной стали.

В заключение отметим, что от качества применяемого расходного материала во многом зависят особенности получаемого шва

Именно поэтому его выбору следует уделять внимание. Если рассматривать продукцию отечественных и зарубежных производителей, то отметим, что качество изготовления отличается ненамного

А вот стоимость может варьироваться в достаточно большом диапазоне.

Классификация сварочных электродов

Благодаря тому, что сейчас производится огромная масса их разновидностей, единую классификацию сделать достаточно сложно, поэтому, можно вывести основные параметры, по которым и определяют отличия. Стоит отдельно выделить:

• неметаллические, к которым относятся только неплавкие электроды из угля или графита;
• Металлические неплавящиеся, такие как итророванные, лантанированные, торированные и самые распространенные – вольфрамовые;
• Металлические плавящиеся без покрытия, которые зачастую выглядят как обыкновенная длинная проволока, сейчас применяются редко и в основном для сварки в защитных газах, которые и компенсируют недостаток покрытия;
• Металлические плавящиеся с покрытием – самый распространенный тип. Сюда относятся чугунные, стальные, медные, бронзовые, алюминиевые, нержавеющие и прочие сварочные электроды.

Стальные являются особенно большим ответвлением, благодаря наличию множества подвидов с разнообразными легирующими свойствами. По распространенности с ними могут сравниться только чугунные, у которых не так много видов, но которые широко используются в промышленности. Среди видов покрытия также имеется большое разнообразие, так что все это заслуживает отдельной квалификации.

Виды сварочных электродов