Рутиловые электроды качество или массовость?

Ручная дуговая сварка производится покрытыми электродами. Эту аксиому знают не только профессиональные сварщики, но и простые обыватели, которые видели, как ловко орудует огненной дугой мастер.

Существует технология сварки непокрытыми стержнями, с подачей в зону сварки флюсов и других примесей. Но это специализированные способы, не носящие массового характера.

Содержание

1 Покрытие электродов для ручной дуговой сварки
2 Электроды с рутиловым покрытием, в чем секрет популярности?
- 2.1 Преимущества рутиловой обмазки
- 2.2 Эксплуатационные свойства шва, полученного при использовании рутиловых электродов
3 Электроды с основным покрытием – массовое применение

Покрытие электродов для ручной дуговой сварки

Наиболее распространенным способом соединения металлических заготовок является электросварка. Во время протекания через рабочую зону электротока большой величины – происходит сильный нагрев, приводящий к расплавлению металла.

Банальное короткое замыкание способно организовать точечную сварку, шов с его помощью не создать. Поэтому для соединения деталей с помощью расплавления применяется контролируемая электрическая дуга.

На схеме видно, что непосредственного контакта стержня с металлом нет. Все процессы происходят внутри дуги, которая представляет собой сложный физико-химический процесс.

Сварочные электроды имеют покрытия для формирования правильной субстанции между кратером и ванной. Задачи покрытия:

Поддержание непрерывной дуги со стабильными характеристиками;
Создание качественного шва, вне зависимости от марки металла и условий сварки.

В их состав входят различные химические компоненты и добавки, обладающие следующими свойствами:

Защитные, обеспечивающие предохранение расплава от атмосферных воздействий;

Стабилизирующие, способствующие ионизации во время образования дуги;

Газообразующие, препятствующие моментальному окислению расплава в ванной;

Шлакообразующие, для снижения скорости остывания расплава, соответственно – выхода на поверхность пузырьков воздуха и посторонних примесей;

Очищающие, работающие по принципу флюсов;

Легирующие – придающие шву улучшенные свойства (прочность, жаростойкость, устойчивость к коррозии).

Кроме того, в покрытие добавляются металлические порошки, улучшающие стабильность дуги и экономящие дорогие ферросплавы.

Покрытый электрод выглядит следующим образом:

– стержень, изготовленный из специального сплава;

– участок перехода от стержня к внешнему слою обмазки;

– Покрытие (обмазка);

– Контактный торец с оголенным стержнем, для первоначального «зажигания» дуги.

Электроды с рутиловым покрытием, в чем секрет популярности?

При работе с черными и низколегированными металлами – именно рутиловое покрытие формирует шов, характерный для спокойной или полуспокойной стали. После застывания в металле практически не образуется трещин.

Речь идет не о дефектах шва, которые видно невооруженным глазом – скорее о микротрещинах в толще металла, которые скрытым образом снижают прочность и являются своеобразной губкой для проникновения влаги.

Название покрытию дал природный минерал «рутил». Более половины объема этого вещества составляет двуокись титана.

Преимущества рутиловой обмазки

При работе в режиме сварки переменным током – дуга стабильна, как при постоянном токе;
Самый низкий процент разбрызгивания при сварке. По этому показателю электроды с рутилом приближаются к сварке в среде инертных газов;
Можно производить сварочные работы на мокрой поверхности, практически без потери свойства шва;
Допускается коррозийный слой на соединяющихся поверхностях, но не более 30%;
Возможна сварка металлов, покрытых грунтовкой малой толщины;
Повышение щелочности шлака, что способствует улучшению ударной вязкости шва;
Практически отсутствуют так называемые горячие трещины;
Допустимо превышать рекомендуемый диаметр электродов при сварке тонких металлов;
Швы, сваренные рутилом — обладают высоким усталостной прочностью;
При кратковременном увеличении длины дуги, качество шва не меняется.

Производятся такие электроды в соответствии с ГОСТ 9466-75.

Материал стержня – низкоуглеродистая стальная проволока Св-08 и Св-08а.

Тип по ГОСТу: Э42 – Э46.

Марки рутиловых сварочных электродов: АНО-1, ЗPC-1, ЗPC-2, МР-3, ОЗС-4 и др.

ВАЖНО! При всех достоинствах рутиловой обмазки – электроды не являются универсальными. Для каждого типа металла применяется свои виды покрытия.

Однако одно из свойств делает этот материал незаменимым. В случаях, когда невозможно произвести механическую обработку шва, применяются электроды с рутиловой обмазкой. Благодаря двуокиси титана, переход поверхности шва к поверхности свариваемого металла более плавный, в сравнении с другими типами покрытия. Поэтому механическая обработка зачастую не требуется.

Эксплуатационные свойства шва, полученного при использовании рутиловых электродов

В условиях низких температур (в том числе отрицательных) устойчивость к динамическим нагрузкам сохраняется, что дает возможность применять электроды в условиях крайнего севера;

Выдерживают продолжительные статические нагрузки. Это свойство используется при изготовлении емкостей высокого давления;

Способность переносить ударные нагрузки нашла применение в станкостроении и производстве корпусов крупных судов.

ВАЖНО! Недостатком рутиловых электродов является необходимость прокаливания их при температуре 350° в течение часа. Это необходимо делать в печи или специальном тигеле.

Прогрев газовой горелкой или строительным феном не подходит.

Эта особенность несколько ограничивает применение таких электродов в быту, но не исключает его совсем. К тому же, многие опытные сварщики успешно применяют рутиловые стержни без прокаливания.

Электроды с основным покрытием – массовое применение

Этот вид не обеспечивает таких уникальных качеств шва, как рутиловый, но подкупает сбалансированными характеристиками на твердую «четверку». К тому же, электроды с основным покрытием позволяют работать в трех плоскостях.

Главное применение – высоколегированные стали. Хорошо подходят для наплавления.

Недостаток один – низкая стабильность дуги.