Электроды сварочные: свойства и классификация

Несмотря на стремительное развитие технологий, преобладающим способом изготовления сварных конструкций является дуговая сварка покрытыми металлическими электродами.

Сварочные электроды - распространенный и общедоступный сварочный материал, входящий в цепь для подвода тока к свариваемому изделию.

Сырьем для изготовления электродов служит проволока сварочная.
В 1911 году О.Кельберг получил первый патент на покрытие для электродов, а на мировом рынке электроды с покрытиями появились в 1928 году. С тех пор металлические электроды стали подразделяться на покрытые, имеющие на поверхности стержня покрытие из порошкообразных материалов, скрепленных клеющим раствором и не покрытые.

Первые отечественные электроды (это была марка ЛИМ) для сварки сталей были разработаны в 1933 году А.П. Горячевым. Своим названием эти электроды обязаны Ленинградскому институту металлов, где собственно, и были разработаны. Кстати, преимущественно в качестве покрытия для электродов используется жидкое стекло. С тех пор началась бурная эволюция отечественных и мировых электродов, насчитывается более пяти сотен различных марок и наименований электродов. И это развитие продолжается по сей день.

Каждая марка электродов обладает различным сочетанием и уровнем свойств, обеспечивающих выполнение необходимых требований. Это достигается соответствующим подбором стержня электрода и компонентов электродного покрытия.

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей характеризуются уровнем сварочно-технологических свойств, возможностью сварки во всех пространственных положениях, родом сварочного тока, производительностью, склонностью к образованию пор и трещин в сварных соединениях. Эти характеристики, в значительной степени, определяются видом покрытия электродов. Покрытие может быть кислым, рутиловым, основным, целлюлозным и смешанным.

Электроды сварочные с рутиловым покрытием (АНО-4, АНО-24, МР-3, ОЗС-12): основа покрытия – рутиловый концентрат (природный диоксид титана). Стойкость металла шва против образования трещин у электродов с рутиловым покрытием выше, чем у электродов с кислым покрытием. Рутиловые электроды обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами электродов: обеспечивают стабильное и мощное горение дуги при сварке переменным током, малые потери металла на разбрызгивание, легкая отделимость шлаковой корки, отличное формирование шва.

Электроды мало чувствительны к образованию пор при изменении длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла и по окисленной поверхности. Электроды с ильменитовым покрытием (АНО-4И, МР-3М) относятся к рассматриваемой группе, занимая промежуточное положение между электродами с кислым и рутиловым покрытиями.

В состав покрытия этих электродов входит ильменитовый концентрат (природное соединение диоксидов титана и железа). Электроды с основным покрытием (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55): основа – карбонаты и фтористые соединения. Металл шва, выполненный этими электродами, отличается высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальной и пониженной температурах, а также обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин.

Вместе с тем по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием уступают другим видам электродов. Они весьма чувствительны к образованию пор при наличии окалины, ржавчины и масла на кромках свариваемых деталей, а также при увлажнении покрытия и удлинении дуги. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности, а электроды обязательно необходимо прокаливать перед сваркой при высоких температурах 250-420 градусов С.