Зварювальні електроди та дріт в будівніцтві
Істотне розширення можливості технології зварювання, а також її повсюдне впровадження у виробництві та будівництві призвели до необхідності розширення асортименту зварювальних електродів та дроту. На даний момент ці вироби уніфіковані та їх експлуатаційні характеристики відповідають міжнародним стандартам: ISO 2401:1972 та ISO 636:2015.
Різновиди зварювальних електродів та принцип їх дії
Стандартний зварювальний електрод є металевим стрижнем покритим обмазкою, яка забезпечує високу стабільність температури зварювальної дуги. Матеріал (металевий сплав) самого стрижня, і склад обмазки може бути різними. При виборі цих двох параметрів необхідно враховувати специфіку експлуатації, хімічний склад, фізико-механічні властивості металів та сплавів, які з'єднуються методом зварювання.
Принцип дії зварювального електрода полягає у впливі на стрижень постійного струму силою 100-400 А. Під впливом електричної дуги (високої температури) плавитися як сам стрижень, так і безпосередньо прилеглі до нього ділянки деталей, що з'єднуються. Формується зварювальна ванна, яка після остигання стає частиною зварного шва.
Сфера використання
Основна класифікація зварювальних електродів проводиться у сфері їх застосування, що відбивається у маркуванні готової продукції:
- "У" - призначені для зварювання низьколегованих конструкційних та вуглецевих сталей;
- "Л" - для роботи зі сталлю, що відносяться до легованих сплавів;
- "Т" - жароміцні сплави;
- "В" - сталі спеціального призначення стійкі до знижених температур та мають високу хімічну стійкість;
- "Н" - електроди для наплавлення в залежності від типу можуть мати специфічні фізико-механічні властивості.
Матеріал покриття
В сучасних електродах використовують широкий асортимент обмазок. При маркуванні вони позначаються відповідними літерами:
"А" – кисла обмазка. До її складу входить марганець, кремній та різні оксиди заліза. При використанні таких електродів з порушенням технології зварювання у зварювальному шві можуть утворюватися гарячі тріщини. Вони суттєво знижують міцність зварювального з'єднання, як показує практика, призводять до необхідності виконувати всі роботи наново. Як перевагу кислої обмазки можна назвати вкрай низьку ймовірність утворення в зварювальному шві повітряних каналів, а також допустимість використання такого методу зварювання на елементах покритих корозією.
"Ц" – до 50% обмазки становить целюлоза. Органічні речовини забезпечують більш рівномірний зварний валик при формуванні ділянки, що направляється. Найчастіше їх використовують для зварювання вертикальних ділянок, так як при дотриманні температурного режиму, розплавлений метал має низьку тиксотропність.
Однак слід враховувати велике відсоткове співвідношення водню, що утворюється внаслідок температурного впливу. Це може погіршити фізико-механічні характеристики металу під час роботи з вуглецевими сталями.
"Р" - рутилові. На даний момент обмазки з великою кількістю рутила та обмеженим вмістом кремнію є найпоширенішими. Такі матеріали суттєво знижують можливість утворення гарячих тріщин. Сформований у результаті наплавлення шов відрізняється високою стійкістю до ударних деформацій.
Під час впливу електричної дуги на обмазування електрода виділяється газ, що захищає зварювальну ванну за допомогою карбонату та органічних сполук, що утворюються на її поверхні.
ВАЖЛИВО! Зварювання рутиловими електродами при високій вологості навколишнього середовища може призвести до негативного впливу вуглекислого газу на зварювальний шов, що істотно погіршує його якість внаслідок надмірного окислення.
"Б" – основне покриття. До його складу входять різні мінерали та шлакова основа. Використовується для ручного електродугового зварювання.
В якості матеріалу для стрижня електродів, що плавляться, можуть використовуватися різні види низьковуглецевих сталей, найчастіше СВ-08(А). Також до складу деяких марок додають мідь та алюміній.
Види зварювального дроту та його призначення
На відміну від електрода, зварювальний дріт не має покриття. Вона випускається як у вигляді коротких прутків, так і в бухтах, намотана на котушки. Може бути використана для зварювання в захисному газовому середовищі: аргон, гелій та їх суміші з вуглекислим газом або для зварювання без газу.
Найчастіше зварювальний дріт використовується в автоматичному та напівавтоматичному зварюванні в середовищі інертних або інертно-активних газів. Вона класифікується в залежності від конструкції та сфери застосування наступним чином:
Флюсовий
Виготовляється з легкоплавких металів та має всередині порожнину, заповнену порошком із кремнію та силікатів. Під впливом температури електричної дуги порошкоподібний наповнювач випаровується, формуючи у точці плавлення захисне середовище. Це запобігає зовнішньому впливу на розплав у зварювальній ванні, що у свою чергу виключає зміну хімічного складу металів та сплавів та суттєво знижує інтенсивність окислення зварювального шва. Враховуючи її вартість, використовується для точкового зварювання в автоматичних зварювальних агрегатах або напівавтоматичного електродугового зварювання за умови неможливості захистити зварювальний шов за допомогою середовища інертних газів. Виготовляється у вигляді трубок діаметром 3-6 мм.
Монолітний
Зварювальний дріт без флюсу використовується для автоматичного або напівавтоматичного зварювання MIG/MAG у захищеному середовищі. Він може бути виготовлений з міді, алюмінію або низьковуглецевих сталей марки СІ-08 (А, Г2С). Має діаметр 06-16 мм.
Спеціалізований зварювальний дріт для кольорових металів
Для зварювання міді використовується мідний або збіднений сталевий зварювальний дріт. Як правило, він використовується у напівавтоматичному зварювальному устаткуванні для з'єднання труб опалювальних водопровідних систем, а також у радіаторах, теплообмінниках та інших елементах обладнання аналогічного призначення.
Для зварювання алюмінію допускається використовувати алюмінієвий, мідний або флюсовий зварний дріт. Враховуючи, що вироби з алюмінію мають переважно тонкі стінки, для їх зварювання використовується дріт товщиною не більше 2 мм, а сила струму зварювального апарату обмежується 200 А.
