Правильный выбор сварочных электродов — довольно сложная задача, поскольку при выборе наилучшей альтернативы необходимо учитывать множество факторов. В этой статье мы обсудим различные факторы, влияющие на правильный выбор сварочного электрода для процесса дуговой сварки углеродистых сталей в защитном металле (SMAW). Электроды для дуговой сварки экранированным металлом всегда покрыты флюсом, а название электрода начинается с буквы E, за которой следует либо четырехзначное, либо пятизначное число, например E7018, E6010, E6013, E10018 и т.д.
Каждая буква и цифра тут имеют определенное значение, например: в E7018 буква «E» обозначает электрод, «70» обозначает минимальную прочность на растяжение, т.е. 70 Кси (или 70000 фунтов на квадратный дюйм) для этого случая, предпоследняя цифра, т.е. «1», указывает положение, в котором электрод может быть установлен. используется. В частности, буква «1» обозначает все положения, а последние две цифры вместе показывают полярность и состав потока электрода.
1. Основной металл или основной металл: Основной металл или основной металл является одним из наиболее важных факторов, которые необходимо учитывать при выборе электрода. Нам необходимо принять во внимание три следующих параметра;
a. Механические свойства основного металла: Механические свойства, особенно прочность на растяжение электрода и основного металла, должны быть одинаковыми или как можно более близкими. В случае значительных различий в прочности на разрыв между сварочным электродом и основным металлом всегда существует вероятность образования трещин и других дефектов при сварке. Следовательно, для предотвращения образования трещин и других дефектов при сварке мы всегда должны выбирать электрод с минимальной прочностью на разрыв, эквивалентной основному металлу, к которому производится сварка.
b. Химические свойства основного металла: химические свойства также должны быть проверены перед выбором электрода. Химический состав электрода должен соответствовать химическому составу основного металла, особенно процентному содержанию углерода.Однако практически невозможно согласовать все параметры электрода с основным металлом. Следовательно, нам нужно выбрать электрод, имеющий химические свойства, максимально близкие к исходному металлу.
c. Толщина основного металла: Толщина основного металла очень важна при выборе электрода. Для более тонких материалов электрод с мягкой дугой и меньшей проникающей способностью может дать хорошие результаты, но для более толстого материала нам нужен электрод с копающей дугой для глубокого проникновения, максимальной пластичности и низкого содержания водорода для бездефектной сварки.
Мы всегда должны помнить, что размер (диаметр) электрода не должен превышать толщину основного металла.
2. Положение сварки: Вторым фактором является положение сварки. Каждый электрод предназначен для сварки в каком-то определенном положении. Следовательно, нам нужно выбрать электрод в соответствии с положением нашей работы. Положение сварки указывается в самом названии электрода, т.е. предпоследняя цифра указывает положение, например: в электроде E7018 предпоследняя цифра, т.е. 1, указывает положение, для которого можно использовать электрод.
3. Источник питания: Некоторые электроды можно использовать с источником переменного тока (AC), некоторые можно использовать с источником постоянного тока (DC), а некоторые электроды хорошо работают как с переменным, так и с постоянным током. Следовательно, в зависимости от выходной мощности сварочного аппарата мы можем выбрать электрод. Например, если машина способна выдавать только переменный ток, то мы не сможем использовать электроды, которые не предназначены для переменного тока. Однако, если сварочный аппарат способен работать как на переменном, так и на постоянном токе, мы можем выбрать из более широкого ассортимента электродов.
При использовании источника питания постоянного тока (DC), если электрод подключен к положительному выводу устройства, он называется положительным электродом постоянного тока (DCEP) или обратной полярности, а если электрод подключен к отрицательному выводу устройства, он известен как отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) или прямая полярность. DCEP — это предпочтительная полярность для большинства операций дуговой сварки металлов в защитной среде (SMAW). Однако, пожалуйста, обратитесь к таблице-2 для получения информации о правильной полярности, при которой можно использовать сварочные электроды.
Последние две цифры названия электрода обозначают полярность, а также поток электрода. Пожалуйста, ознакомьтесь с приведенной ниже таблицей (таблица 2) для получения краткого описания электродов и полярности, в которой они могут использоваться.
4. Подготовка шва: Четвертым фактором, который следует учитывать при выборе электрода, является подготовка шва или конфигурация канавки. Если имеется плотно прилегающая или неровная поверхность корня, то можно использовать электрод с дугой для копания, который может обеспечить более глубокое проникновение. Для этой цели можно использовать электроды, такие как E6010 или E6011. Если имеется достаточный зазор между корнями и скошенная поверхность корня, тогда мы можем использовать электроды, которые могут давать небольшое или умеренное проникновение, такие как E6013 или E7018.
В зависимости от рабочих характеристик группирование электродов SMAW может быть выполнено следующими способами;
- Электроды быстрого замораживания
- Электроды с быстрым заполнением
- Заполнение-Замораживание электродов
- Электроды с низким содержанием водорода
Быстрозамораживающиеся электроды (EXX10/EXX11) — это электроды, которые могут быстро затвердевать и способны образовывать сильную дугу, что способствует глубокому проникновению и довольно низкому образованию шлака. В то время как электроды с быстрым заполнением (EXX22 / EXX24 / EXX24 / EXX27 / EXX28) могут быть расплавлены очень быстро с высокой скоростью осаждения, а скорость перемещения также очень высока. Однако эти электроды производят тяжелый шлак.
Электроды третьего типа, т.Е. электроды с заполнением-замораживанием (EXX12 / EXX13 / EXX14), представляют собой компромисс между электродами с быстрым замораживанием и электродами с быстрым заполнением, поэтому электроды с заполнением-замораживанием обладают характеристиками, промежуточными между электродами с быстрым заполнением и электродами с быстрым замораживанием. Эти электроды имеют среднюю степень проникновения и среднюю скорость осаждения, поэтому очень полезны для сварки тонких / листовых металлов.
Четвертый тип электродов — электроды с низким содержанием водорода (EXX15 / EXX16 / EXX18). Некоторые электроды с низким содержанием водорода имеют характеристики, аналогичные характеристикам fast-fill, а некоторые имеют характеристики, аналогичные характеристикам Fill-Freeze. Но они были сгруппированы отдельно из-за их низких свойств водорода. Эти электроды обеспечивают превосходную сварку с высокой пластичностью и хорошей ударной вязкостью.
В случае трубы малого диаметра откалывание и сварка с другой стороны (внутренней стороны) не могут быть выполнены из-за труднодоступности, поэтому всегда требуется более глубокое проникновение. Следовательно, для этого случая мы можем выбрать электроды с быстрым замораживанием, такие как E6010. Для сварки листового металла или материалов с очень малой толщиной мы можем выбрать электроды с заполняющим замораживанием, такие как E6013, из-за их средних характеристик проникновения. Следовательно, выбор электродов также может быть осуществлен таким образом.
5. Качество сварки / качество сварки: Требуемое качество и качество сварки также являются важными факторами, которые следует учитывать перед выбором электрода.Электроды могут быть выбраны в зависимости от требований к окончательной отделке, например, плоского сварного шва, вогнутого сварного шва или выпуклого сварного шва. Качество сварного шва должно соответствовать техническим требованиям работы. Например, для сварки деталей криогенных сосудов, которые должны работать при очень экстремальных температурах и давлении с высокой ударной нагрузкой, или деталей, которые подвергаются воздействию агрессивной среды, нам нужен электрод с низким содержанием водорода, такой как E7018, который может обеспечить очень качественную сварку с более высокой пластичностью. Таким образом, вероятность получения какого-либо дефекта сварного шва во время эксплуатации будет сведена к минимуму. В таблице 3 приведены краткие характеристики сварочных электродов, которые могут оказаться полезными при выборе электрода для конкретной работы.