Электроды. Часть 1

Сварочный электрод - это электропроводный стержень с нанесенной на него специальной обмазкой (покрытием), либо без покрытия.

Применяемые электроды в промышленности бывают плавящимися и неплавящимися.

Они могут быть металлическими или угольными, в форме стержня или пластины (ленты). Электрод находится в сварочной цепи в последовательном соединении, подводит ток к дуге, поддерживает горение дуги и расплавляет свариваемые кромки.

На начальном этапе применения сварки в промышленности широко использовались электроды с тонкой стабилизирующей обмазкой, которая обеспечивала устойчивое горение дуги. Обычно в качестве обмазки использовался размолотый мел, замешанный на водном пастообразном растворе жидкого (растворимого) стекла, т. е. силиката натрия, обладающего клеящими свойствами. Силикат натрия (конторский клей) выполняет роль связующего и стабилизирующего компонента. Электродные стержни погружают в пасту, затем медленно вытаскивают и устанавливают, например, на доску в вертикальном положении для подсушки.

Жидкое стекло - это силикат, т. е. соль кремниевой кислоты щелочных металлов, является почти единственным применяемым веществом для всех типов электродных обмазок. Качество жидкого стекла определяется его модулем, который равен молекулярному отношению содержащейся в нем двуокиси кремния и щелочи:

m = SiО₂/Na₂О

От модуля жидкого стекла зависит клеящая способность стекла, возрастающая с увеличением модуля. Для электродных смазок применяется жидкое натриевое стекло с модулем от 2,2 до 3,0.

В целях проверки пригодности и приемлемости различных материалов для электродных покрытий в ИЭС им. Патона К.К. Хреновым были выполнены (до 1940 г.) важные опытные работы. Он опытным путем установил влияние различных соединений калия и натрия на устойчивость горения дуги. Во всех случаях соединения калия (потенциал ионизации 4,3 эВ) дает устойчивость дуги более высокую, т. е. длину дуги после естественного разрыва при неподвижных электродах, чем аналогичные соединения натрия (потенциал ионизации 5,1 эВ). Этими опытами были выявлены элементы и соединения, резко понижающие устойчивость горения дуги.

К гасителям дуги относится вода, поэтому сырые электроды плохо пригодны для сварки. Не рекомендуются также для обмазок вещества, содержащие кристаллическую воду или сильно гигроскопичные. Гасят дугу хлор и фтор, и их соединения. Мел ионизирует дугу до длины 9 мм и, как более доступный и менее вредный для здоровья рабочего, прежде широко применялся для обмазки. Но при меловой обмазке процесс сварки проходит без защиты от воздействия атмосферного воздуха, поэтому механические свойства шва невысокие. Меловые электроды относились к типу Э-34, т. е. временное сопротивление на разрыв 34 кгс/мм2. Угол загиба металла шва был небольшой - 50º, а шов имел содержание азота в 50 раз больше, чем основной металл. Увеличивалось в 5-10 раз и содержание кислорода в шве, уменьшалось содержание углерода в 4 раза. Электроды для сварки с меловой обмазкой (меловые) применялись для сварки неответственных конструкций.

Порошковая проволока Сварочные работы Электроды. Часть 2

Электроды