Ручная дуговая сварка обязательно проводится с использованием электродов, и от их типа зависит не только надежность сварочного шва, но и долговечность самой конструкции. Если сами стержни, которые при сварке начинают плавиться и выполняют функцию присадочного материала, изготавливаются только из металла (чугуна, меди, стали), то покрытие может быть выполнено из разных составляющих. Это обязательно нужно учитывать при выборе электрода, ведь предназначение покрытия может быть разным – как удерживать саму дугу, так и формировать плотное газовое облако. Основная роль образованного облака – препятствование окислению сварного шва. Перед тем, как приступать к работам, лучше вооружиться знаниями и разобраться в основных функциях и видах электродного покрытия – это позволит максимально эффективно справиться даже с самыми сложными видами работ.
Для чего нужно электродное покрытие
Несмотря на множество функций, которые может выполнять электродное покрытие, самой главной из них называют защиту плавящегося металла (стержня электрода). В процессе работы создается специальное облако, которое выступает надежным щитом и предотвращает вступление во взаимодействие металла и составляющих воздуха (кислорода, азота и водорода). Риск окисления при этом сводится к нулю, что обеспечивает прочность и качественность самого шва.
Защитный слой выполняет и другие функции, среди которых также можно выделить снижение скорости остывания металла при сварочных работах. Отвердевает он значительно медленнее, что обеспечивает полный уход газовых или других включений, которые впоследствии могут сыграть отрицательную роль и нарушить целостность самой конструкции.
Менее важные функции, которые обеспечивает качественное покрытие:- Качественная кристаллизация сварного шва. Именно благодаря удачно подобранному составу покрытия в шве отсутствуют поры, пустоты, трещины и зашлаковки.
- Бесперебойное и равномерное горение дуги. В большинстве случаев поверхностное покрытие имеет в своем составе элементы, которые не склонны к ионизации. Благодаря этому обеспечивается стабильность дуги во время работы. Количество ионов во время горения резко увеличивается, но остается на одном уровне.
- Удаление кислорода. В процессе сварки в расплавленном металле выделяется именно этот элемент, который может стать причиной ухудшения качества шва. Специальные ферросплавы в составе обмазки вступают с кислородом в реакцию, выталкивая его из металла сварочной ванны.
- Рафинирование. Во время работы металл накапливает большое количество примесей. Они могут стать причиной деформации самого шва, стимулировать появление пор, значительно ухудшить качество. Очистка металла происходит именно благодаря наличию специальных составляющих, которые эффективно и быстро справляются с очисткой.
Можно назвать и другие функции, которые успешно выполняют компоненты, входящие в состав покрытия. Это обеспечение ровного шва, минимальный риск появления трещин, быстрый розжиг дуги, снижение чувствительности к проржавевшим кромкам металлических элементов.
Элементы электродных покрытий
Покрытие электрода – сложная смесь, которая состоит из компонентов мелкой фракции и веществ, связывающих их в одно целое. Наносится этот состав в большинстве случаев путем опрессования. Есть и еще один вариант – окунание металлических стержней в горячую смесь с последующей сушкой при определенных температурах.
База покрытий – комбинированная газошлаковая смесь. Разделяют покрытия на два типа – в одних главную роль играет шлаковая защита, в других – газовая.
Роль шлакообразующих веществ в электродном покрытии
Именно от состава покрытия на электродах зависит, насколько надежным и качественным будет сварной шов, не деформируется ли он как в процессе работы, так и по истечению определенного времени, будет ли прочно соединять металлические элементы. Шлакообразующие вещества играют здесь одну из важнейших ролей.
Чаще всего слой состоит из следующих компонентов:- кремнезем;
- каолин;
- полевой или плавиковый шпат;
- рутиловый концентрат.
Шлакообразующие элементы в составе обмазки на электродах выступают своеобразным щитом, препятствующим окислению металла. Они запускают сложный химический процесс, во время которого посторонние примеси практически полностью растворяются. Охлаждение сварного шва также значительно затормаживается, что позволяет качественно соединить металлические элементы или работать со сложной конструкцией, требующей повышенного внимания и тонкой продолжительной работы.
Роль газообразующих веществ в электродном покрытии
Эти составляющие в большинстве случаев имеют органическое происхождение. К газообразующим веществам, которые используются для покрытия электродов, относят:
- крахмал;
- декстрин;
- древесную муку.
Главная функция газообразующих веществ, которые входят в состав покрытия – создание газовой защиты. Эти составляющие при плавлении металлического стержня защищают не только дугу, но и саму сварочную ванну.
Роль связующих компонентов в электродном покрытии
Функции этих составляющих сложно недооценить. Чтобы основные компоненты (газообразующие и шлакообразующие) не только оптимально совмещались между собой, но и надежно держались на самом металлическом стержне, и используются связующие вещества.
К связующим компонентам относят несколько видов жидкого стекла:- натриево-калиевое;
- калиевое;
- натривое.
Интересно, что калиевое стекло в жидком виде – обычный силикатный клей. Именно ему отводится одна из главных ролей, ведь это вещество обладает отменными связующими характеристиками и эффективно действует при стабилизации сварной дуги.
Вопросы и ответы
-На что нужно обращать внимание, выбирая электроды, и имеет ли значение именно тип покрытия при выборе?
-В большинстве случаев именно возле названия сварочного оборудования присутствуют специальные вставки, в которых указаны особенности применения расходных материалов. Здесь может быть указано, каким именно покрытиям на электродах следует отдать предпочтение. Для бытовых сварочных аппаратов, которые используются для несложных работ, подойдут электроды с обмазкой, имеющей любой состав. Такие электроды можно применять даже для специфических задач.
-Насколько важен диаметр самого металлического стержня и толщина покрытия?
-Толщина электрода вместе с покрытием играет немаловажную роль – чем больше диаметр, тем большая толщина металлических элементов может быть соединена качественным сварочным швом. Следует при этом учитывать, что важно правильно настроить сварочный аппарат. В противном случае работы будут сильно усложняться, а обеспечить нужные характеристики соединения будет непросто даже при наличии необходимого опыта.
-Какая оптимальная толщина покрытия должна быть на металлическом стержне?
-Добросовестные производители тщательно следят за толщиной покрытия. В качественных электродах оно может колебаться в пределах 1-2,5 мм. Это должно составлять всего 30-40% от общего веса самого стержня. Если эти требования соблюдены, шов будет максимально качественным и легко выдержит постоянные высокие нагрузки.
