Sveiseelektroder

Innholdsfortegnelse:

Sveiseelektroder
Sveiseelektroder

Video: Sveiseelektroder

Video: Sveiseelektroder
Video: Sveiseelektroder - Nøtterøy Kemppi Norge AS 2024, Mars
Anonim
  • Formålet med elektroden, dens egenskaper
  • Hvordan elektroder fungerer
  • Hvordan er typen elektrodebelegg relatert til sveising og teknologiske egenskaper?
  • Forbrukselektroder og ikke-forbrukselektroder - hva er forskjellen mellom dem
  • Elektroder er delt inn i flere grupper

    • Gruppe av elektroder for sveising med karbon og lavlegerte stål
    • Gruppe av elektroder for sveising med høylegerte stål og legeringer
    • Gruppe av elektroder for sveisearbeid på legerte konstruksjonsstål (høy og høy styrke)
    • Sveiseelektroder
    • En gruppe elektroder som brukes til å utføre kaldsveising og overflatebehandling av støpejernsprodukter
  • Sveising av varmebestandig stål - brukte elektroder
  • Sveising av ikke-jernholdige metaller - noen detaljer
Hvordan elektroder fungerer
Hvordan elektroder fungerer

For bedre sveising av metaller og legeringer er det nødvendig å velge et bestemt merke sveiseelektroder for hver av dem. Og for ikke å ta feil av valget, må du vite hvilke typer elektroder som finnes, hvordan du gjenkjenner deres markeringer og bruksområder - svarene er i denne artikkelen.

Formålet med elektroden, dens egenskaper

Elektroden er en viktig ledd i teknologien for lysbuesveising - den er designet for å levere elektrisk strøm til sveiseobjektet. I dag er det mange typer og merker av sveiseelektroder som har sin egen smale spesialisering.

Elektrodene må oppfylle følgende betingelser:

  • tilførsel av en konstant brennende bue, dannelsen av en søm av høy kvalitet;
  • metallet i sveisen må ha en viss kjemisk sammensetning;
  • elektrodestangen og belegget smelter jevnt;
  • sveising med høy produktivitet med minst sprut av elektrodemetallet;
  • slaggen oppnådd under sveisingen er lett å skille;
  • bevaring av teknologiske og fysisk-kjemiske egenskaper i løpet av en viss periode (under lagring);
  • lav toksisitet under produksjon og under sveising.

Hvordan elektroder fungerer

Til fremstilling brukes elektrisk strømførende sveisetråd eller metallstenger, hvis kjemiske sammensetning avgjør kvaliteten på elektrodene. Elektrodene kan bare bestå av en metallstang (ledning) - slike sveiseelektroder kalles ubelagte. Hvis elektrodestangen er belagt med en spesiell forbindelse designet for å forbedre sveisekvaliteten, kalles elektrodene belagt. Flere typer belegg brukes: surt, basisk, rutilt, celluloseaktig og blandet.

Hvordan elektroder fungerer
Hvordan elektroder fungerer

I henhold til formålet er belegget delt inn i to typer: beskyttende (tykkbelagte elektroder) og ioniserende (tynnbelagte elektroder). For bedre forståelse av forskjellen mellom disse typer belegg, bør det bemerkes at kvaliteten på sveising med elektroder med ioniserende belegg er dårligere enn sveising med elektroder med beskyttende belegg - den første typen belegg er ikke i stand til å beskytte sveisen mot nitrering og oksidasjon.

Hvordan er typen elektrodebelegg relatert til sveising og teknologiske egenskaper?

Evnen til å sveise i hvilken som helst posisjon, ytelsen til elektrisk sveising, den nødvendige sveisestrømmen, tendensen til poredannelse, samt (i noen tilfeller) tendensen til å danne sprekker i sveisen og innholdet av hydrogen i det avsatte metallet - alle disse faktorene avhenger direkte av typen belegg av sveiseelektroder …

Det sure belegget består av silisium, mangan og jernoksider. Syrebelagte elektroder (SM-5, ANO-1), i henhold til egenskapene til den sveisede skjøten og sveisemetallet, er typene E38 og E42. Ved sveising med elektroder med et surt belegg av metaller som er dekket med rust eller kalk, dannes ikke porene (det samme - når lysbuen forlenges). Sveisestrømmen for slike elektroder kan være vekslende eller konstant. En negativ faktor ved sveising med syrebelagte elektroder er en høy tendens til varme sprekker i sveisemetallet.

Hovedbelegget til elektrodene (UONII-13, DSK-50) er dannet av fluorforbindelser og karbonater. Den kjemiske sammensetningen av metallet som ledes av slike elektroder er identisk med den for stille stål. Det lave innholdet av inneslutninger av ikke-metaller, gasser og skadelige urenheter gir sveisemetallet høy slagfasthet (ved normale og lave temperaturer) og duktilitet, det er preget av økt motstand mot varme sprekker. I henhold til egenskapene tilhører elektroder med grunnleggende belegg typene E42A og E46A, E50A og E60.

Imidlertid er elektroder med et grunnleggende belegg dårligere når det gjelder teknologiske egenskaper enn noen typer elektroder på grunn av deres mangler - i tilfelle av å fukte belegget og forlenge lysbuen i arbeidet med dem, er følsomheten for poredannelse i sveisemetallet høy. Sveising med slike elektroder utføres under likestrøm med omvendt polaritet, elektrodene krever kalsinering før sveising påbegynnes (ved t 250-420 ° C).

Rutilbelagte elektroder
Rutilbelagte elektroder

Rutilbelagte elektroder (MP-3, ANO-3, ANO-4, OZS-4) omgår alle andre typer elektroder i en rekke teknologiske kvaliteter. Når du utfører sveising med vekselstrøm, er lysbueforbrenningen av slike elektroder kraftig og stabil, med minimal metallsprut - det dannes en sveis av høy kvalitet, og slaggskorpen skilles enkelt fra hverandre. Endring av lengden på lysbuen, sveising av vått eller rustent metall, sveising på overflaten med oksider - alt dette har liten effekt på poredannelsen av rutile elektroder.

Sveisemetallet som dannes av dem, har imidlertid også negative kvaliteter - redusert seighet og plastisitet forårsaket av inneslutninger av silisiumoksid.

Organiske komponenter i store mengder (opptil 50%) utgjør cellulosetypen av elektrodebelegg (VSC-1, VSC-2, OMA-2). Metallet som er avsatt av dem, er identisk med rolig eller halv-rolig stål (i kjemisk sammensetning). I henhold til egenskapene tilhører elektroder med cellulosebelegg typene E50, E46 og E42.

Ensidig sveising med celluloseelektroder i vekt, gjør at du får en jevn omvendt sømperle. Du kan også sveise vertikale sømmer - ved å bruke ovenfra og ned-metoden. Imidlertid har sømmetallet oppnådd ved sveising med celluloseelektroder høyt hydrogeninnhold, og dette er et stort minus.

Blandet belegg lar deg kombinere kvalitetsegenskapene til forskjellige typer elektrodebelegg. Blandede belegg er sur-rutil, rutil-cellulose, rutil-basisk, etc.

Deksel type Merking i henhold til GOST 9466-75 Internasjonalt ISO-merke Merking i henhold til den gamle GOST 9467-60 sur OG OG P (malm) hoved B PÅ F (kalsiumfluorid) rutil P R T (rutil (titan)) celluloseholdig C FRA Oh (organisk) blandede beleggtyper syre-rutil AR AR rutil grunnleggende RB RC blandet annet P S rutil med jernpulver RJ RR

Forbrukselektroder og ikke-forbrukselektroder - hva er forskjellen mellom dem

En metallstang av forbrukselektroder brukes til sveising som et formingsmateriale for en søm; materialet for slike elektroder er stål eller kobber. Ikke-forbrukbare elektroder er laget av kull eller wolfram - deres formål er å levere elektrisk strøm til sveisestedet, en påfyllingstråd eller stang brukes til å feste sveisede elementer (primært forbundet med deres eget metall). Materialet for produksjon av karbonelektroder er et spesielt elektroteknisk amorft kull som får utseendet på stenger med et avrundet tverrsnitt. Karbonelektroder brukes på to måter: å oppnå rene sveiser fra et estetisk synspunkt - hvis utseendet til sluttproduktet er spesielt viktig; de kan brukes til å skjære ekstra tykt metall (luftbueskæring).

Lengden på elektroden avhenger av diameteren:

Elektrodediameter, mm Elektrodelengde, mm Elektrodediameter, mm Elektrodelengde, mm legert eller karbon høyt dopet legert eller karbon høyt 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

Merkingen av elektrodene utføres i henhold til følgende skjema:

Elektrodemerking
Elektrodemerking

1. verdi tilsvarer typen elektrode;

2. - merkevare av elektrode;

Tredje - diameter (mm);

4. - beskriver formålet med elektrodene;

5. - beleggtykkelse;

6. - en indeks som informerer om egenskapene til sveisemetallet og sveisemetallet (GOST 9467-75, GOST 10051-75 eller GOST 10052-75);

7. type dekning;

8. - typer romlige posisjoner for overflatebehandling eller sveising, tillatt for disse elektrodene;

9. - polaritet og strømtype, nominell spenning for vekselstrømskilde uten belastning.

En forutsetning for strukturen til elektrodemarkering er en indikasjon på de tekniske kravene (GOST), i henhold til hvilke disse elektrodene ble utført (i henhold til betingelsene 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 foreslåtte eksemplet inneholder merking av elektroder av typen E46A, la oss vurdere betydningen mer detaljert.

Skillebetegnelse:

  • E - elektrode beregnet for buesveising;
  • 46 - garantert minimum bruddstyrke (i henhold til GOST 9467-75);
  • A - forbedrede elektroder;
  • U - elektroder er anvendbare for sveising av konstruksjonsstål (karbon og lavlegerte) med maksimal strekkstyrke på opptil 600 MPa;
  • D2 - beleggtykkelse tilsvarer 2. gruppe;

Nevnerbetegnelser:

  • 43 2 (5) - egenskaper ved søm og sveisemetall;
  • B - i henhold til tabellen ovenfor av typer belegg, tilsvarer hovedtypen;
  • 1 - romlig posisjon tillatt under sveising;
  • 0 - likestrøm med omvendt polaritet.

Når du merker elektroder som er egnet for sveising av konstruksjonsstål (karbon og lavlegert) med maksimal strekkstyrke på opptil 600 MPa, settes ikke streken etter bokstaven "E" (i nevneren).

I henhold til GOST 9466-75 er metallelektroder produsert ved krympemetoden for å utføre manuell buesveising av stål og overflatering av ytre (overflatelag) med spesielle egenskaper merket med tilsvarende bokstavbetegnelse og er delt inn i klasser:

  • for sveising av karbon og lavlegerte stål (med optimal strekkfasthet opptil 600 MPa) - merking "U";
  • for sveising av legeringsstål (sluttstyrke over 600 MPa) - merking "L";
  • for sveising av legeringsstål med høy varmebestandighet - merking "T";
  • for sveising av høylegerte stål med spesielle egenskaper - merking "B";
  • For overflatebehandling av overflatelag med spesielle egenskaper - merking "H".

Elektroder beregnet på sveising av høylegerte stål er delt inn i klasser avhengig av den kjemiske sammensetningen og de mekaniske egenskapene til det avsatte metallet: Det er 49 typer slike elektroder (i henhold til GOST 10052-75), betegnet med "E" -indeksen, etterfulgt av tall og bokstaver. Tallene bak indeksen (to) informerer om karboninnholdet (gjennomsnitt, i hundredeler av en prosent) i det avsatte metallet. Følgende bokstavbetegnelser for kjemiske elementer er gitt (ingen anførselstegn er satt på merkingen): nitrogen - "A", niob - "B", wolfram - "B", mangan - "G", kobber - "D", molybden - "M", nikkel - "N", titan - "T", vanadium - "F" og krom - "X". Hvis gjennomsnittsinnholdet av kjemiske elementer i det avsatte metallet er mindre enn 1,5%, blir ikke tallene etter bokstavbetegnelsen satt.

Mulige romlige posisjoner under sveising er angitt som følger:

  • hvis sveising i alle posisjoner er tillatt for denne typen elektroder - "1";
  • alle posisjoner, unntatt sveising i posisjon fra topp til bunn - "2";
  • bare for en horisontal posisjon på et plan plassert vertikalt, for en vertikal posisjon fra bunn til topp og for en bunnposisjon - "3";
  • bare for bunnposisjon og bunn i båten - "4".

Elektroder er delt inn i flere grupper

Gruppe av elektroder for sveising med karbon og lavlegerte stål

Elektrodene som inngår i denne gruppen brukes til sveising av karbonstål (karboninnhold opp til 0,25%) og lavlegerte stål med en ultimate strekkfasthet på ikke mer enn 590 MPa. Denne gruppen elektroder er forenet av følgende egenskaper av den sveisede skjøten og de mekaniske egenskapene til sveisemetallet: støtstyrke og forlengelse, bøyevinkel og ultimat strekkfasthet.

Disse egenskapene til elektroder bestemmer klassifiseringen i gruppen (når du merker tallene etter bokstavbetegnelsen "E", informerer de om den minste endelige strekkfastheten til det sveisede leddet eller sveisemetallet, i kgf / mm2):

  • sveiset arbeider på stål med maksimal strekkfasthet mindre enn 490 MPa (E38, E42, E46 og E50);
  • sveisearbeid på stål med høye krav til slagfasthet og relativ forlengelse av sveisemetallet (E42A, E46A og E50A);
  • sveiset arbeider på stål med en ultimate strekkstyrke på mer enn 490 MPa, men ikke høyere enn 590 MPa (E55 og E60).

Gruppe av elektroder for sveising med høylegerte stål og legeringer

Innenfor gruppen er elektroder, som har til formål å sveise legeringer basert på nikkel og jern-nikkel, samt høylegerte stål, delt inn i:

  • beregnet for sveising av varmebestandige (varmebestandige) stål og legeringer;
  • beregnet for sveising av korrosjonsbestandige stål og legeringer.

I henhold til betingelsene i GOST 10052-75 klassifiseres elektroder beregnet for sveising av høylegerte stål og legeringer med korrosjonsbestandighet, varmebestandighet og varmebestandighet i henhold til de mekaniske egenskapene til sveisemetallet og den kjemiske sammensetningen av det avsatte metallet i 49 typer. For de fleste industrielle elektroder bestemmes sveisemetallets egenskaper av produsentens spesifikasjoner.

Elektroder for sveising av høylegerte legeringer og stål
Elektroder for sveising av høylegerte legeringer og stål

Elektrodene beregnet på sveising av høylegerte legeringer og stål har signifikante forskjeller i karakteristikkene til det avsatte metallet og den kjemiske sammensetningen fra karakteristikkene og sammensetningen av metallene som er sveiset av dem. For å gjøre det beste valget, er det nødvendig å oppnå de grunnleggende driftsparametrene for sveisede skjøter (korrosjonsbestandighet og mekaniske egenskaper, varmebestandighet og varmebestandighet) og sveisemetallets motstand mot sprekkdannelse.

Sveising av høylegerte stål og legeringer utføres med elektroder med rutil, grunnleggende og rutil-grunnleggende belegg. Slike elektroder har høy smeltehastighet og avleiringshastighet på grunn av stenger laget av legeringer og stål med høy legering, sammenlignet med elektroder beregnet for sveising av lavlegerte, legerte og karbonstål - tingen er at elektroder for sveising av høylegerte legeringer og stål har høy elektrisk motstand og lav varmeledningsevne. De samme egenskapene krever sveising med en sveisestrøm med reduserte verdier og en reduksjon i lengden på elektrodene, selve sveisen utføres hovedsakelig under omvendt polaritet likestrøm.

Gruppe av elektroder for sveisearbeid på legerte konstruksjonsstål (høy og høy styrke)

Elektrodene i denne gruppen brukes til sveising med en maksimal strekkstyrke på mer enn 590 MPa. Sveising av slike stålkvaliteter utføres på to måter: Etter sveising blir sømmene utsatt for varmebehandling eller det blir ikke utført.

Varmebehandling av sveisede sømmer gjør det mulig å oppnå sveisede skjøter med samme styrke. Det er fem typer elektroder (i henhold til GOST 9467-75) designet for sveising av disse ståltypene (E70, E85, E100, E125 og E150). I følge GOST kan det avsatte metallet ikke inneholde mer enn 0,030% svovel og 0,035% fosfor.

Viktig merknad: Før du utfører sveisearbeid på konstruksjoner hvis drift forutsetter tilstedeværelsen av ekstreme forhold, er det nødvendig å være nøye med den kjemiske sammensetningen av elektroden og metallet som skal sveises av den (du kan bestemme den kjemiske sammensetningen ved hjelp av forskriftsdokumentasjonen, eller bruke generelle data fra fullstendig merking av elektroder).

I tilfelle når det ikke er noe spesielt behov for skjøter med like styrke under sveising, kan elektroder brukes som kan gi den austenittiske strukturen til sømmetallet. De sveisede skjøtene oppnådd på denne måten har økt motstand mot sprekkdannelse, og de karakteristiske egenskapene til sveisemetallet vil være seighet og duktilitet. Denne typen elektroder kan brukes til sveising av forskjellige og høylegerte stål, under hensyntagen til sveising av alle funksjonene til slike elektroder, laget for sveising av høylegerte stål.

Sveiseelektroder

For dannelse av overflatelag ved lysbueoverflating (unntatt overflatelag på ikke-jernholdige metaller), er det en spesialisert gruppe elektroder produsert i samsvar med GOST 10051-75 og GOST 9466-75.

Denne gruppen inkluderer 44 typer elektroder (for eksempel E-16G2XM, E-110x14V13F), klassifisert etter hardhet (ved normal temperatur) og etter egenskapene til det avsatte metallet (dets kjemiske sammensetning). Egenskapene til det avleirede metallet til elektrodene bestemmes i en rekke tilfeller i henhold til de tekniske spesifikasjonene til hver produsent.

Kledningselektroder
Kledningselektroder

I henhold til de operasjonelle egenskapene til det avsatte metallet og det valgte legeringssystemet, kan elektroder for overflatebehandling deles (betinget) i seks grupper som danner det avsatte metallet:

  • lav-karbon, lav-legering, med høy motstand mot støtbelastning og friksjon av to metaller;
  • lav-legert medium karbon, med høy motstandsdyktighet mot støtbelastning, med friksjon av to metaller ved normale og forhøyede temperaturer (opp til 600-650 ° C);
  • karbonlegering (høyt legert), motstandsdyktig mot slitasje og støtbelastning;
  • høyt legert karbon, med økt motstand mot høye temperaturer (650-850 ° C) og høyt trykk;
  • høylegert austenittisk struktur med høy motstand mot korrosjon og erosjonsslitasje og friksjon av to metaller ved høye temperaturer (opptil 570-600 ° C);
  • dispersjonsherdet, høyt legert, svært motstandsdyktig mot spesielt vanskelige deformasjoner og temperaturforhold (910-1100 ° С).

Arbeid med metalloverflater utføres ved hjelp av spesielle teknologier, som kan omfatte oppvarming (foreløpig og samtidig) varmebehandling, etc. - basert på tilstanden og kjemisk sammensetning av metaller (base og deponert). Streng overholdelse av teknologi gjør det mulig å oppnå sveisede metalloverflater med spesifiserte ytelsesegenskaper.

En gruppe elektroder som brukes til å utføre kaldsveising og overflatebehandling av støpejernsprodukter

Slike elektroder gjør det mulig å korrigere feil som finnes i støpejernstøpegods; den samme gruppen inkluderer elektroder som brukes i reparasjons- og restaureringsarbeid på slitt utstyr. Det er mulig å bruke elektroder for kaldsveising i dannelsen av strukturer ved sveiset injeksjonsmetode.

Ved hjelp av elektroder fra denne gruppen er det mulig å oppnå et sveisemetall med visse egenskaper - stål og nikkelbaserte legeringer, en legering av jern og nikkel, kobber, etc.

Sveising av varmebestandig stål - brukte elektroder

Varmebestandig stål (karakterer TsL-17, TsL-39, TML-1U, TML-3U, TsU-5, OZS-11, etc., som kan fungere ved høye temperaturer - opp til 550-600 ° C) er sveiset med spesielle elektroder, hvis hovedegenskaper er kjemiske egenskaper av avsatt metall og mekaniske egenskaper for sveisemetall ved normal temperatur. Før du begynner å sveise, er det viktig å ta hensyn til den maksimale størrelsen på arbeidstemperaturen, dens samsvar med de beregnede indikatorene for sveisemetallets langsiktige styrke.

I henhold til vilkårene i GOST 9467-75, er det ni typer elektroder (E-09M, E-09MH, E-09x1M, E-05x2M1, E-09x1M1NFB, E-10x3M1BF, E-10x5MF) med et grunnleggende og rutilt belegg, som spesialiseres som (i henhold til kjemiske egenskaper og mekaniske egenskaper til sveisemetall og sveisemetall) består i sveising av varmebestandig stål.

Sveising av varmebestandig stål kan også utføres med elektroder som ikke faller inn under GOST 9467-75 - forutsatt at de er beregnet på sveising med stål fra andre klasser (for eksempel ANZhR-1-elektroder, hvis hovedformål er å sveise forskjellige stål).

Ved sveising av varmebestandig stål er de som regel forvarmet, og når sveisingen er ferdig, varmebehandles.

Sveising av ikke-jernholdige metaller - noen detaljer

Ved sveising av kobber og dets legeringer er det viktig å ta høyde for dette metallets høye aktivitet i samspill med gasser (mest med hydrogen og oksygen). Konsekvensen av disse reaksjonene kan være mikrosprekker og poredannelse i sveisemetallet, som bare kan forhindres ved å arbeide med avoksidisert kobber. Før du begynner å sveise, må elektrodene være godt kalsinert, og områdene for sømmene på de sveisede elementene må rengjøres til en metallisk glans vises, med fullstendig fjerning av oksider, fett, forurensninger osv. Hovedproblemet med å sveise bronsedel er deres høye skjørhet og reduserte styrkeegenskaper ved oppvarming. Ved sveising av messingkonstruksjoner fordamper sink aktivt.

Ikke-jernholdig metallsveising
Ikke-jernholdig metallsveising

Aluminium og legeringer er svært oksiderbare - en tett oksidfilm på overflaten av elementene som sveises er svært ildfast. Sveisebassengets overflate kan også dekkes med en film av aluminiumoksid, som forstyrrer sveiseprosessen - forstyrrer dannelsen av sveisen, og bidrar til utseendet på ikke-sveisede områder og ikke-metalliske inneslutninger i sveisemetallet. Fjerning av oksidfilmen er nødvendig - løsningen på dette problemet ved manuell sveising vil være innføring av fluor- og kloridsalter av alkalimetaller (jordalkalimetaller) i beleggensammensetningen til elektrodene, som, i værende smeltet tilstand, vil bidra til å eliminere filmen og opprettholde en stabil lysbue.

Tøffheten og styrken til nikkel, spesielt legeringene, som (avhengig av sammensetning) har høy korrosjonsbestandighet, varmebestandighet og varmebestandighet, gjør det til et attraktivt strukturelt materiale. Imidlertid når det sveises strukturelle elementer laget av dette metallet (dets legeringer), oppstår vanskeligheter på grunn av den økte følsomheten til nikkel for urenheter, spesielt for oppløste gasser (hydrogen, oksygen og, i større grad, nitrogen), så vel som utseendet på varme sprekker. Det er mulig å forhindre poredannelse og sprekker ved å bruke sveiseelektroder med høy renhet og sveiseelementer laget av nikkel (dets legeringer), med større oppmerksomhet om foreløpig forberedelse for sveising.