Электроды с покрытием

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электрод с покрытием состоит из центрального стержня и покрытия:

Центральный стержень представляет собой металлический стержень-проводник, чьей задачей является подача материала на деталь. Материал, из которого изготавливается этот стержень, зависит от свариваемого материала основы: для углеродистых сталей, для которых наиболее часто применяется сварка электродом, сердцевина сделана из мягкой стали. Во время сварки стержень расплавляется немного раньше, чем покрытие.

Покрытие – это наиболее важная часть электрода и выполняет самые разные функции. Прежде всего, покрытие нужно для защиты сварки от загрязнений, присутствующих в воздухе. Оно выполняет это, испаряясь, и как следствие, модифицируя атмосферу вокруг расплава, а также расплавляясь позднее и защищая, таким образом, стержень образующимся естественным образом кратером, а также разжижаясь и плавая на поверхности расплава. Покрытие содержит материалы, способные очищать материал основы, и элементы, которые могут участвовать в образовании сплавов при расплавлении. Таким образом, выбор покрытия очень важен и зависит от характеристик, которые вы хотите получить при сварке. Дополнительно, покрытие может также содержать материал припоя в порошке, для увеличения количества откладываемого материала и повышения скорости сварки. В таком случае речь идет об электродах с высокой производительностью.

2. ДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ

В продаже имеются различные типы электродов с покрытием. Их химический состав сильно влияет на устойчивость электрической дуги, глубину проникновения, отложение материала, чистоту расплава, то есть от области применения зависят типы выбираемого покрытия.С учетом видов покрытия, электроды делятся на следующие основные типы:

• электроды с кислотным покрытием

Покрытия этих электродов состоят из оксидов железа, сплавов железа и марганца и кремния. Они гарантируют хорошую устойчивость дуги, делающую их подходящими для работы с переменным током (AC), а также с постоянным током (DC). Их расплав очень текучий, что не позволяет вести сварку в нестандартном положении; также они не обладают большой способностью к очистке материала основы и это может приводить к формированию трещин. Они не выдерживают высокие температуры высушивания, с риском остаточной влажности и, как следствие, включениями водорода в сварку.

• электроды с рутиловым покрытием

Покрытие этого электрода состоит в основном из минерала, получившего название рутил. Данный минерал на 95% состоит из двуокиси титана, очень устойчивого соединения, гарантирующего повышенную стабильность дуги, повышенную текучесть расплава, с хорошим внешним видом шва. Задачей рутилового покрытия является обеспечение мягкого плавления, с легким исполнением, способствуя формированию обильного и клейкого шлака, дающего хорошее скольжение при сварке, особенно на плоскости. Сварочный шов получается ровным и красивым. Эти покрытия, к сожалению, также не обладают хорошими очищающими свойствами и рекомендуются для применения там, где материал основы не имеет большого количества загрязнений; также они плохо высушиваются и приводят к образованию водорода при сварке.При некоторых применениях вместе с рутилом используется другой типичный для других покрытий компонент – целлюлоза (рутиловые-целлюлозные электроды) или флюорит (рутиловые-щелочные электроды). Целью является получение электрода с устойчивой дугой, но с лучшим качеством сварки. Устойчивость дуги является характеристикой, делающей возможным применение электрода, как с переменным током (AC), так и с постоянным током (DC) с прямой полярностью. Обычно они используются для сварки на небольших толщинах.

• электроды с целлюлозным покрытием

Покрытие этих электродов состоит в основном из целлюлозы с добавлением железных сплавов (марганец и кремний). Покрытие почти полностью превращается в газ, позволяя, таким образом, сварку в нисходящем вертикальном положении, что не может быть достигнуто с другими типами электродов; высокая газификация целлюлозы снижает количество отходов, присутствующих при сварке. Высокое образование водорода (являющееся следствием особого химического состава покрытия) приводит к тому, что расплав сварки "горячий", с расплавлением большого количества материала основы; таким образом, получается сварка, проникающая в глубину, с небольшим количеством шлака в расплаве. Механические характеристики сварки очень хорошие; внешний вид довольно низкого качества, поскольку почти полное отсутствие жидкой защиты, гарантируемой покрытием, мешает формированию расплава во время отвердевания. Ток сварки, с учетом низкой устойчивости дуги, это обычно постоянный ток (DC) с обратной полярностью.

• электроды со щелочным покрытием

Покрытие щелочных электродов состоит из оксидов железа, железных сплавов и, прежде всего, из карбоната кальция и магния, из которых, с добавлением фторида кальция, получается флюорит, минерал, облегчающий плавление. Они обладают высокой способностью очистки материала основы, поэтому обеспечивают качественную сварку с повышенной механической прочностью. Дополнительно, эти электроды выдерживают высокие температуры высушивания, то есть не загрязняют расплав водородом. Флюорит делает дугу очень неустойчивой: расплав менее текучий, часто возникают короткие замыкания, как следствие переноса материала припоя большими каплями; дуга должна поддерживаться очень короткой, из-за низкой летучести самого покрытия; все эти характеристики требуют от сварщика большого опыта работы. Они приводят к возникновению твердого и трудноудаляемого шлака, и должны полностью удаляться при очистке. Эти электроды используются для сварки в определенном положении, вертикально, над головой, и т. д. Рекомендуется использовать генераторы, работающие с постоянным током (DC) с обратной полярностью. Щелочные электроды отличаются очень высоким количеством откладывающегося материала и легко адаптируются к сварке соединений больших толщин. Они сильно гигроскопичны и рекомендуется хранить эти электроды в сухих помещениях и в хорошо закрытых коробках; если это невозможно, рекомендуется повторно высушивать электрод перед использованием.

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗНЫХ ТИПОВ ЭЛЕКТРОДОВ

4. ВЫБОР ТОКА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭЛЕКТРОДА

5. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ
Группы электродов с покрытием классифицируются, в соответствие со стандартом EN 499, по типу покрытия, в зависимости от их основных свойств.

a) В соответствие с действующими нормативами, электрод может быть полностью определен по обозначению, приведенному на упаковке, как показано в примере ниже:

E44T3C19R09KV20

Разные обозначения имеют следующие значения:
* Е = электрод
* 44 = предел прочности при растяжении, могущий быть:

00 = нет гарантированной величины
44 = гарантированный минимум 44 Джоуль

* T = тип возможного применения:

S = для тонкого листа (менее 4 мм.)
L = для средних и больших толщин
T = для труб

* 3 = класс качества, от 1 до 4, функция специальных механических испытаний.
* C = тип покрытия, который может:

R = рутиловый       RC = рутиловый - целлюлозный
B = щелочной        RB = рутиловый - щелочной
C = целлюлозный       V = специальный 

* 1 = положения сварки, могущие быть:

1 = все
2 = все, за исключением вертикальной нисходящей позиции 
3 = только плоская сварка или передняя плоская сварка (нормальный угол)
4 = только плоская сварка или угол в определенном положении 

* 9 = применимый электрический ток, могущий быть:
* R09 = минимальная гарантированная величина отдачи, выраженная в десятых
* KV20 = добавочное обозначение для характеристик ударной вязкости при низкой температуре В данном примере электрод имеет величину ударной вязкости до -20 °C.

b) В соответствие с классификацией AWS (AMERICAN WELDING SOCIETY) ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS), каждый электрод помимо торговой марки обозначается следующим символом, приведенным в примере ниже:

E6011

Каждый символ имеет следующее значение:
Е = электрод
60 = предел прочности при растяжении, выраженный в фунтах на квадратный дюйм 
1 = положения сварки, могущие быть:

1 = все
2 = плоская сварка и угол в определенном положении

1 = ток сварки, могущий быть:

0 = постоянный с положительной полярностью, для целлюлозных электродов 
1 = переменный и постоянный (положительный полюс)
2 = переменный и постоянный (отрицательный полюс)
3 = переменный и постоянный для рутиловых электродов
4 = переменный и постоянный для электродов с высокой производительностью, с рутилом 
5 = постоянный с положительной полярностью, для щелочных электродов
6 = переменный и постоянный для щелочных электродов
7 = переменный и постоянный (любой полюс) для электродов с высокой производительностью с оксидом железа
8 = переменный и постоянный (положительный полюс) для щелочных электродов с высокой производительностью​​​​​​​