Электроды для ручной дуговой сварки

Электроды изготавливают из проволоки, химический состав которой должен соответствовать химическому составу свариваемых заготовок. Стальная проволока может быть углеродистая (марка Св08ГА) для сварки низко- и среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей; легированная (марка Св10Х5М) для сварки низколегированных сталей; высоколегированная (марка Св07Х25Н13) для сварки высоколегированных сталей.

Проволоку покрывают смесями на жидком стекле, смеси получают из декстрина, древесного угля, руд (титановая, марганцевая), кварца, ферромарганца и др. Назначение покрытия – получить газообразные и шлакообразующие вещества, защищающие расплавленный металл сварочной ванны от проникновения кислорода и азота воздуха в шов.

Полное обозначение электродов типа Э-46А, марки УОНИ–13/45, диаметром  3,0 мм для сварки углеродистых и низколегированных сталей (У), с толстым покрытием (Д), 2-й группы, установленной группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва (Е-432/5), с основным покрытием (Б), для сварки во всех пространственных положениях (1) на постоянном токе обратной полярности (0):

 

ГОСТ 9467

В машиностроении часто используют электроды диаметром 2,5…5 мм с рутиловым (на основе TiO₂) и основным (на основе CaF₂) покрытиями. Тип покрытия и диаметр электрода определяют длину дуги (l _д), силу тока и напряжение холостого хода, необходимое для стабильного горения дуги (таблицу 5.1).

 

Таблица 5.1 – Характеристики электродов

Марка электрода	Тип покрытия	Сила тока для электрода диаметром, А			Коэффициент наплавки, г/(А×ч)
		3 мм	4 мм	5 мм
МР-3	рутиловое	80…140	140…220	160…260	7,5
УОНИ-13/45	основное	80…100	130…160	180…220	9,0

 

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых заготовок:

d_э = 0,5s + 1,                                                                 (5.1)

где s – толщина металла, мм.

Длина дуги:

l _д = 0,5d_э + 1.                                                                 (5.2)

Сила сварочного тока зависит от диаметра электрода:

I _св = k×d_э,                                                                   (5.3)

где k = 30…45 при d_э = 3 мм; k = 35…50 при d_э = 4 мм; k = 40…60 при d_э = 5…6 мм.

Напряжение дуги можно рассчитать:

U _д = а + b × l _д,                                                        (5.4)

где а – сумма падений напряжений на катоде и аноде дуги, а = 10…20 В; b – среднее падение напряжения на единицу длины дуги, b = 2…2,5 В/мм; l _д – длина дуги, мм.

 

Подготовка заготовки под сварку

При сварке листов толщиной 3–8 мм их кромки можно обрезать под прямым углом. При толщине листов от 4 до 20 мм применяют V-образную разделку кромок. При толщине листов более 20 мм применяют Х-образную разделку кромок (рисунок 5.1).

 

Рисунок 5.1 – Схема V-образной и Х-образной подготовки кромок под сварку

 

Металл перед сваркой очищают от ржавчины, масла, удаляют влагу. Взвешивают подготовленные заготовки перед выполнением сварки.

 

Сварка заготовок

Заготовки закрепляют на столе сварочного поста. Включают вентилятор, электрод закрепляют в электрододержателе. Включают трансформатор и записывают значения напряжения на режиме холостого хода (U_xx) в таблицу 4.1. В режиме короткого замыкания устанавливают значения напряжений (U_кз) и силы тока . В режиме сварки фиксируют значения I_св и U_св, их можно также определить расчетом по формулам (5.3) и (5.4).