Обратите внимание на множество настроек!
0

Термины, относящиеся к процессу сварки покрытыми электродами

Термины и определения. Сварка покрытым электродом


В каталоге сварочных материалов компании ЭСАБ «Welding Handbook» даны описания всех электродов. Там указаны материалы, для сварки которых они предназначены, а также их характеристики.

Коэффициент наплавки

Коэффициент наплавки выражается в процентах:

коэффициент наплавки

Род тока

Показывает, можно ли данную конкретную марку электрода применять для сварки на постоянном токе прямой или обратной полярности или на переменном токе. Если электрод применим для переменного тока, функционально его можно применять и для сварки на постоянном токе как прямой, так и обратной  полярности. Для сварки на переменном токе требуется, чтобы электрод обладал хорошей ионизацией, т.к. каждый раз при смене полярности 50 раз в секунду происходит гашение дуги.

Положительный потенциал на электроде обеспечивает наибольшую глубину проплавления, а отрицательный минимальную. Переменный ток дает среднюю глубину.

Напряжение холостого хода (OCV)

Это напряжение, которое выдает на выходе сварочный источник без нагрузки. Электроды с основной обмазкой требуют не менее 65 В. Бытовые трансформаторы обычно выдают не более 50 В. Кроме электродов с рутиловой обмазкой, этого напряжения недостаточно. При поджиге дуги напряжение холостого хода падает примерно до 25 В. Обычно, бытовые источники питаются от однофазной сети напряжением 230 В. При 10 А плавких предохранителях из сети можно снимать не более 2300 Вт. При сварочном токе 150 А и напряжении 25 В, потребляемая мощность составляет 3750 Вт. Предохранители при такой нагрузке расплавятся (сварочный ток не должен превышать 100 А). Профессиональное источники работают от трехфазной сети мощностью не менее 16 А х 400 В = 6400 Вт, соответственно при 16 А предохранителях сварочный ток может составлять 250 А.

В справочнике «Welding Handbook» среди прочей информации указаны диапазоны рабочих токов и напряжений на дуге всех электродов.

Классификация электродов

Электроды изготавливаются в соответствии с требованиями стандартов, которые регламентируют их характеристики и механические свойства наплавленного металла. Обычно их классифицируют по стандартам AWS A5.1 (стандарт на электроды Американского Общества Сварщиков), EN 499 (Европейский стандарт на покрытые электроды) и ISO 2560 (стандарт на электроды Международной Организации по Стандартизации).

Одобрения

Следуя пожеланиям заказчиков, ЭСАБ дает классификации в соответствии с обоими вышеупомянутыми стандартами. Кроме того, для защиты третьих лиц от возможных последствий аварий и убытков действуют аккредитованные государствами специализированные сертифицирующие органы. Их задача состоит в том, что они, выдавая соответствующее разрешение, гарантируют третьим лицам отсутствие инцидентов и аварий. Подобные контрольные органы называются классификационными обществами.

Продукция ЭСАБ имеет одобрения ряда таких классификационных обществ, которые ведут мониторинг процессов сварки, отбора образцов и механических испытаний электродов, взятых для проверки методом случайного отбора со склада.

Если полученные результаты соответствуют требованиям стандартов и данных классификационных обществ, данная продукция может применяться для изготовления объектов, мониторинг которых данные органы осуществляют, например сосуды, работающие под давлением или несущие конструкции. Подобные тесты проводятся ежегодно.

Химический состав

В справочнике обычно дается типичный химический состав наплавленного металла. Для его определения отбирается металл от специального образца, наплавленного в регламентируемую стандартом разделку. Практически наплавленный металл должен состоять только из металла наплавленного электродом без примеси основного металла. В отличие от него металл шва наплавленного в конструктивную разделку содержит около 30% и более основного металла. Сварной шов, сваренный без разделки кромок, содержит еще большее количество основного металла. По этой причине в отличие от металла, наплавленного в  стандартную разделку, указать в каталоге его механические свойства не представляется возможным.

Механические свойства

Механические свойства сварного шва в первую очередь зависят от химического состава наплавленного металла, но при этом на них также влияют доля участия основного металла в шве и параметры сварки. Предел текучести регламентирует усилие, при котором металл начинает пластически деформироваться.
Предел прочности определяет то усилие, при котором происходит разрушение металла. Величина деформации, выраженная в процентах от изначальной длины образца, которая произошла между усилиями предела текучести и предела прочности на базовой длине образца, равного пяти его диаметрам.

Ударная вязкость

Ударная вязкость является мерой энергии, которую забирает на себя пластический излом материала при заданной температуре. Холодный материал более склонен к хрупкому излому. Температурный интервал, в котором происходит переход стали от вязкого разрушения к хрупкому, называется порогом хладноломкости.
В интервале температур порога хладноломкости ударная вязкость уменьшается лавинообразно, и может от вязкого излома со значением в сотню Джоулей падать до хрупкого излома с энергией в нескольких Джоулей. Неправильный выбор стали или электрода для плунжерного снегоочистителя или ледокола может привести к непредсказуемым последствиям. Алюминий и никель такого порога хладноломкости не имеют, поэтому данные материалы применяются для изготовления емкостей для транспортировки сжиженных газов при температуре -196°С.

Диаметр электрода

Он определяется диаметром электродной проволоки. Электроды малых диаметров используются для сварки тонких материалов или корневых проходов. Для сварки больших толщин можно применять электроды большего диаметра. С увеличением диаметра необходимо увеличивать ток сварки. Разрешенный для конкретного диаметра конкретной марки электрода диапазон токов должен находиться в диапазоне от минимального, на котором он начинает устойчиво гореть, до значения на 10% ниже того, при котором в результате нагрева проволоки начинает осыпаться обмазка. Этот диапазон достаточно широк, поэтому конкретное значение тока выбирается исходя из толщины металла и пространственного положения сварки. Длина электрода определяется длиной электродного стержня. Она варьируется в зависимости от типа электрода. Некоторые проволоки имеют более высокое электрическое сопротивление. Если стержень слишком длинный, при сварке он может перегреться. Поэтому никелевые и нержавеющие электроды выпускаются длиной в диапазоне от 300 до 350 мм.

Напряжение на дуге

Данный параметр меняется зависимости от типа и длины электрода. Независимо от марки, видимую длину дуги можно делать длиннее или короче, однако в зависимости от глубины конуса, образующегося на конце электрода, данный параметр может варьироваться для электродов одного типа. Высокопроизводительные электроды с толстой обмазкой варят на более высоком напряжении. Обычно величина напряжения на источниках для ММА-сварки не регулируется. Однако, на некоторых типах оборудования, предназначенного для сварки трубопроводов целлюлозными электродами, данный параметр делают регулируемым (сила дуги).

Коэффициент наплавки

Коэффициентом наплавки называется отношение веса наплавленного металла к весу электродов, которыми данная наплавка была выполнена. Он подсчитывается по результатам тестовой сварки, взвешивая свариваемое изделие до и после сварки и потраченные на него электроды. Данный коэффициент рассчитывается по формуле: N = «вес наплавленного металла [кг]» / «вес израсходованных электродов [кг]» либо «производительность наплавки [кг/час]» / «скорость горения электродов [кг/час]». Данный коэффициент показывает, сколько килограмм наплавленного металла получим из закупленной партии электродов весом Х кг. Например, при минимальной величине огарка из 50 кг электродов, имеющих коэффициент наплавки 65% можно примерно получить 32,5 кг наплавленного металла.

Количество электродов, необходимое для получения 1 кг наплавленного металла

Если известна скорость горения электрода, то, зная этот параметр, можно подсчитать, сколько времени потребуется для наплавки 1 кг металла.

Производительность наплавки

Производительность наплавки показывает, сколько килограмм наплавленного металла можно получить при сварке электродом данной марки и диаметра в единицу времени [кг/час]. В данном случае учитывается только оперативное время без учета его затрат на смену электрода, удаление шлака, зачистку шва и т.п. операции. При повышении тока сварки производительность наплавки возрастает.

Время сгорания одного электрода в секундах

Измеряется на сварочном токе, устанавливаемом на уровне на 10% ниже максимально допустимого для электрода данной марки и диаметра. Это время увеличивается при снижении величины тока сварки.



Назад в раздел