Полуавтоматическая сварка хоть и становится все более популярной, однако полностью не может вытеснить сварку ручную с использованием электродов, качество которых должно соответствовать определенным требованиям.
Эти расходные сварочные материалы подразделяются на плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды из вольфрама служат для сварки различных металлов с использованием присадочной проволоки или без нее за счет оплавления свариваемых кромок.
Если электрод плавящийся, он представляет собой металлический стержень с покрытием. Химический состав стержня и его покрытия зависят от того, для каких сварочных работ применяется этот расходный материал.
Электроды для сварки также можно разделить:
- по материалу «сердцевины» (нержавеющий, угольный, вольфрамовый и т.д.);
- по применению для сварки деталей из различных материалов;
- по покрытию стержня и его толщине (рутиловые, основные, целлюлозные, кислые);
- по шлаку, образующемуся при расплавлении покрытия;
- по характеристикам сварного шва;
- по расположению шва в пространстве (потолочные, вертикальные, горизонтальные);
- по роду тока, применяемого для сварки (AC, DC, полярность).
Легкий розжиг и устойчивость дуги – одно из основных требований, предъявляемых к материалам для сварки. Покрытие может равномерно расплавляться и образовывать шлак на шве, который затем должен легко счищаться. Считается недопустимым наличие пор, непроваров, трещин шва.
Важными характеристиками электродов для сварки являются параметры сварного шва, образованного при их использовании:
- сопротивление разрыву;
- ударная вязкость;
- относительное удлинение.
В ГОСТ 9467-75 представлена классификация электродов в зависимости от характеристик получаемого сварного шва. Цифры, стоящие за буквой «Э», характеризуют его сопротивление разрыву.
В ГОСТ 9466-75 дано обозначение сварочных материалов в зависимости от марки стали, для которой они предназначены:
- для сварки низко- и высокоуглеродистых сталей применимы изделия с буквой «У» в обозначении;
- в случае сварки легированных сталей используются электроды с литерой «Л»;
- если сплав теплоустойчив и высоколегирован – сварку производят сварочными материалами с буквой «Г» в обозначении;
- стали высоколегированные варятся изделиями с литерой «В».
Рутиловые электроды – расходные сварочные материалы с нанесенным сверху слоем рутилового концентрата (двуокиси титана). Они обладают высокой стойкостью к образованию трещин в шве. Если говорить о механических свойствах, то эти изделия можно отнести к группе Э46 и Э42. К рутиловым относятся также некоторые нержавеющие электроды: имея легированный стальной стержень, они также покрыты оксидом титана.
Угольные и графитовые электроды
Отличительную группу представляют угольные электроды – круглые стержни с D=6…18 мм, L=250…700 мм. Их состав – электротехнический уголь. Кроме этого основного компонента они могут содержать как связующие элементы – смолу, деготь – так и металлические порошки. В процессе работы происходит медленное «испарение» электрода.
Состав графитовых электродов – углерод-графит, он достаточно мягкий, легко режется. При сварочном процессе происходит его «возгонка», так как температура плавления и кипения графита практически равны.
Характерные особенности сварки угольным электродом:
- для исключения сильного нагрева и быстрого расхода сварочного материала, а также обеспечения устойчивости дуги, варить следует, используя прямую полярность (на электроде «-»);
- в процессе сварки дуга чувствительна к влиянию внешних факторов: потокам газа, магнитным и ветровым воздействиям;
- сварка этим изделием имеет более низкий КПД, чем, например, электродом плавящимся металлическим.
Область применения угольных электродов:
- наплавка твердого сплава;
- сварка цветных металлов;
- заварка дефектов литья;
- сварка тонкого листа.
Изделие затачивается: для сварки стали – под углом около 65°, для цветных металлов – под углом около 30°.
Сварку угольным электродом можно проводить с присадочным материалом или без него, причем присадочный пруток можно подавать непосредственно в дугу или укладывать заранее на место будущего шва.
Технологические режимы при сварке графитовыми электродами (сталь)
| D электрода, мм | Ток агрегата, А | Толщина свариваемой детали, мм |
| 6…8 | 251…275 | 3,0 |
| 6…8 | 101…250 | 2,5 |
| 6,0 | 124…135 | 2,0 |
| 5,0 | 91…100 | 1,5 |
Технологические режимы при сварке угольными электродами (сталь)
| D электрода, мм | Ток агрегата, А | Толщина свариваемой детали, мм | Примечание |
| 10/12 | 200/300 | 2/3 | Сварка односторонняя встык |
| 10/10 | 150/250 | 2/3 | Сварка односторонняя угловая |
| 10/10 | 120/200 | 1/2 | Сварка с отбортовкой соединяемых краев детали |
Расход графитовых сварочных материалов всегда меньше, чем угольных.
