Характеристика некоторых марок электродов для сварки теплоустойчивых и высоколегированных сталей

Тип	Марка	Химический состав наплавленного металла, %	ов,
электрода	электрода	С	Si	Мn	Сг	Мо	V,Mb	Ni	МПа
Теплоустойчивые стали
Э09Х1М	ЗиО-20
	ТМЛ-1У	0,07—	0,15—	0,6—	0,8—	0,4—	—	0,3
	ТМЛ-ЗУ	0,12	0,4	0,9	0,9	0,7
	ТМЛ-4В
Э09Х1МФ	48Н6
	ЦЛ-20						V
	ЦЛ-20	0,06—	0,15—	0,4—	0,6—	0,4—	0,12—	—
	БЦЛ-38	0,12	0,6	0,9	1,2	0,7	0,25
	ЦЛ-39
	ЦУ-2ХН
Высоколегированные стали
Э12Х13	ЛМЗ-1	0,08—	0,4—	0,5—	11—	—	__	0,6
	УОЫИ-13/НЖ	0,16		1,5
Э08Х20Н9	АНВ-32МБ
Г2Б	АНВ-35
	Л-40М	0,05—	1 __	1___	18—	___	Nb	8—
	НБ-38	0,12	1,5	2,5			0,7—
	ОЗЛ-7						1,3
	ЦЛ-11
Э04Х20Н9	ОЗЛ-36
	ОЗЛ-14А	0,06	0,3—	1—	18—	—	__	7,5-
	УОНИ-13/НЖ	mах	1,2

Обозначение электродов проставляется на упаковочной наклейке, а также в сопроводительной документации на электроды. Структура условного обозначения представляет собой дробь, в числителе и знаменателе которой указыва­ются отдельные характеристики электродов:

1 — тип электрода;

2 — марка электрода;

3 — диаметр электрода (иногда проставляется просто значок 0);

4 — назначение: У — для сварки углеродистых и низ­колегированных сталей; Л — легированных конструкцион­ных сталей; Т — легированных теплоустойчивых сталей; В — высоколегированных сталей; Н — для наплавки;

5 — обозначение толщины покрытия, которое устанав­ливается в зависимости от соотношения диаметра покры­того электрода D к диаметру стержня d:

М — тонкое покрытие (D/d < 1,20); С — средняя тол­щина покрытия (В/с1 = 1,20—1,45);

Д — толстое покрытие (D/d =1,46—1,80); Г — особо толстое (D/d>1,80);

6 — группа электродов в зависимости от их качества при изготовлении: 1 — низкие требования к качеству; 2 — сред­ние; 3 — высокие (в последнее время эта позиция в обо­значении электродов отменена);

Е — международный символ ручной дуговой сварки;

7 — группа индексов, указывающая на механические ха­рактеристики наплавленного металла. Для низкоуглеродистых и низколегированных сталей используются три цифры: пер­вые две — временное сопротивление разрыву (кг/мм²), тре­тья цифра — минимальная температура, при которой до­пускается эксплуатация наплавленного металла (0 — тем­пература не регламентирована; 1 — плюс 20 °С; 2 — О °С; 3 — минус 20 °С; 4 — минус 30 °С; 5 — минус 40 °С; 6 — минус 50 °С; 7 — минус 60 °С).

Для теплоустойчивых сталей проставляются две цифры: первая — минимальная, а вторая — максимальная темпе­ратура эксплуатации наплавленного металла. Первая циф­ра маркировки совпадает с низкоуглеродистыми сталями (например, 5 — минус 40 °С). Вторая цифра обозначает следующие максимальные температуры: 0 — <450 °С; 1— 465 °С; 2 — 485 °С; 3 — 505 °С; 4 — 525 °С; 5 — 545 °С; 6 — 565 °С; 7 — 585 °С; 8 — 600 °С; 9 — 600 °С.

Для высоколегированных сталей на этой позиции про­ставляются четыре цифры. Первая характеризует стойкость наплавленного металла против межкристаллической коррозии; вторая показывает максимальную температуру, при которой гарантируется длительная прочность; третья — максимальную температуру, при которой обеспечивается жаростойкость шва; четвертая показывает содержание в шве ферритной составляющей;

8 — обозначение типа покрытия: А — кислое; Б — основное; Р — рутиловое; Ц — целлюлозное; П — про­чие (если стоят две буквы — покрытие смешанное), на­пример, РБ — рутилово-основное. Если в покрытии для повышения производительности присутствует железный порошок в количестве более 20 %, на этой позиции до­полнительно ставится буква Ж;

9 — обозначение допустимых пространственных поло­жений сварки: 1 — для всех пространственных положе­ний; 2 — для всех, кроме вертикального, при сварке сверху вниз; 3 — для нижнего, горизонтального и верти­кального, при сварке снизу вверх; 4 — для нижнего по­ложения;

10 — обозначение рода тока, полярности и напряжения источника питания, на которые рассчитан электрод: 0 — постоянный ток, обратная полярность; 1 — U_д=50 В, полярность любая; 2 — U_д =50 В, полярность прямая; 3 — U_д =50 В, полярность обратная; 4 — U_д =70 В, полярность любая; 5 — U_д =70 В, полярность прямая; 6 — U_д =70 В, полярность обратная; 7 — U_д =90 В, полярность любая;

8 — U_д =90 В, полярность прямая; 9 — U_д =90 В, полярность обратная;

11 — обозначение стандарта, регламентирующего тре­бования к электродам (ГОСТ 9466—75);

12 — обозначение стандарта, регламентирующего ти­пы электродов (ГОСТ 9467—75, ГОСТ 10052—75 или ГОСТ 10051—75 — для наплавочных электродов).

Электрические режимы дуговой сварки оказывают вли­яние на размеры и форму сварного шва. Повышение силы сварочного тока приводит к увеличению эффективной теп­ловой мощности дуги, вследствие чего увеличиваются ско­рость плавления электрода, глубина проплавления, выпук­лость и ширина валика. В результате этого доля основно­го металла в металле шва повышается.

Для определения доли основного металла в металле шва необходимо знать площадь сечения наплавленного ва­лика F_н и плошадь проплавления основного металла F_пр, которые с некоторой погрешностью могут быть определе­ны по формулам

(18.9)

(18.10)

где b и с — ширина и высота наплавленного шва, мм;

h — глубина проплавления металла шва, мм.

Доля основного металла определяется по формуле:

(18.11)

Повышение напряжения на дуге приводит к уменьше­нию глубины проплавления, так как увеличиваются поте­ри тепла на рассеивание в окружающую среду, угар и разбрызгивание. Повышенная длина дуги увеличивает пло­щадь нагрева изделия, вследствие чего увеличивается ши­рина валика и, следовательно, уменьшается его выпук­лость, так как на величину коэффициентов и на­пряжение влияет незначительно. Доля же основного ме­талла в шве при ручной дуговой сварке с увеличением напряжения практически не изменяется.

Увеличение диаметра электрода (при постоянной силе сварочного тока) приводит к уменьшению плотности сварочного тока, понижению температуры дуги, что влечет за собой уменьшение глубины проплавления, увеличение ширины валика и уменьшение доли основного металла в металле шва.

Погонная энергия — это отношение эффективной тепловой мощности дуги , расходуемой на нагрев изделия скорости перемещения дуги V _д. Она определяет количество тепла, введенное дугой в 1 см однопроходного шва или валика.

(18.12)

где — эффективная тепловая мощность дуги, кал/с;

— сварочный ток, А;

— напряжение дуги, В;

— эффективный КПД процесса нагрева (0,50—0,75);

V _д — скорость перемещения дуги, см/с.

При сварке плавящимся электродом для определения погонной энергии используют эмпирическую зависи­мость:

155F, (18.13)

где F — площадь сечения валика, мм².

Увеличение погонной энергии приводит к возрастанию площади сечения шва, т. е. к изменению доли основного металла в шве и формы валика. Скорость перемещения дуги при однопроходной сварке равна скорости сварки: V _д = V _c.