Электроды для ручной дуговой сварки в стандартах классифицируются по назначению (для сварки стали, алюминия, чугуна и т. п.), толщине и типу покрытия, механическим свойствам металла шва, способу нанесения по­крытия (опрессовкой или окунанием) и др.

Электроды покрытые металлические для сварки и наплавки сталей по ГОСТ 9466-75 в зависимости от назначения разделены на классы: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с <7В<600 МПа — У (условное обозначение); для сварки легированных конст­рукционных сталей с а„>600 МПа — Л; для сварки теплоустойчивых ста­лей — Т; для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами — В; для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами — Н.

В этом стандарте электроды в зависимости от отношения полного диа­метра электрода D к диаметру стержня d, т. е. толщине покрытия, разде­ляются: с тонким покрытием (£>/</< 1,2) присвоен индекс М; со средним покрытием (1,2< D/d <1,45) — С; с толстым покрытием (D/d> 1,8) — Г.

По видам покрытий электроды подразделяются: с кислым — индекс А; с основным — Б; с целлюлозным — Ц; с рутиловым — Р; с покрытием смешан­ного вида — соответствующее двойное условное обозначение; с прочими видами покрытий — индекс П. Если покрытие имеет железный порошок бо­лее 20 %, то в обозначении добавляют еще букву Ж.

В зависимости от пространственного положения сварки или наплавки электроды подразделяют: для всех положений — индекс I; для всех положе­ний, кроме вертикального сверху вниз — 2; для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3; для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

По роду полярности используемого при сварке или наплавке тока, а также номинальному напряжению холостого тока, применяемого источни­ка питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц электроды подразделяют на виды.

Приведенные данные для условного обозначения электрода располага­ют в определенной последовательности. Полное условное обозначение ука­зывают на этикетках или при маркировке коробок, пачек и ящиков с элект­родами.

Во всех видах технической документации условное обозначение элект­родов состоит из марки, диаметра, группы электродов и обозначения стан­дарта ГОСТ 9466-75.

Классификацию рассмотрим на примере электродов типа Э46А (ГОСТ 9467-75), марки УОНИ-13/ 45, диаметром 3 мм, используемых для сварки уг­леродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, имею­щих характеристики наплавленного металла и металла шва, с основным по­крытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1, на постоянном токе обратной полярности 0.

Полное обозначение имеет вид:

Э46А—УОНИ—13/45—3,0—УД2 Е342(5)-Б10—ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75, а в технических документах указывают: электроды УОНИ—13/45—3,0—2— ГОСТ 9466-75.

В знаменателе полного обозначения электродов сущность букв и цифр характеризует свойства наплавленного металла по ГОСТ 9467-75, где рег­ламентировано 14 типов электродов для сварки конструкционных сталей и 9 типов — для сварки теплоустойчивых сталей.

Для сварки конструкционных сталей тип электрода (Э42, Э42А, Э50 и др.) указывает цифрами временное сопротивление при разрыве, а буква А характеризует более высокие характеристики пластичности наплавленного металла. В условном обозначении электродов в знаменателе группу индек­сов, указывающих характеристики наплавленного металла, записывают сле­дующим образом: первые два индекса указывают минимальное значение <5В, а третий индекс одновременно условно характеризует минимальные значения 65 и температуры Тх, при которой определяется ударная вязкость. Буква Е, после которой следует тире в том случае, если электроды предназначены для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопро­тивлением разрыву 590 МПа и выше; если а„ менее 590 МПа, то тире после буквы Е не ставят.

Импортные электроды обозначают по национальным стандартам. В Ев­росоюзе действует стандарт EN. Германия, Великобритания и Франция ис­пользуют его в полном объеме. В Германии в соответствии с европейскими нормами действует стандарт DIN EN и частично DIN 1913. В Великобрита­нии — BS EN и BS. США использует стандарт AWS (А.5.1-91 и А.5.5-96). В Японии принят стандарт JIS Z, в международной практике используют стандарт ISO. Важными характеристиками электродов являются химиче­ский состав наплавленного металла и механические свойства сварного со­единения (табл. 3.4).

При поточно-расчлененном способе сварки неповоротных стыков в ли­нейном потоке для выполнения корневого слоя шва и “горячего прохода” применяют только аттестованные для трубопроводного строительства мар­ки электродов, которые указаны в табл. 3.5,3.6.

Таблица 3.4

Химический состав наплавленного металла и механические свойства сварного соединения

Марка электрода

Тип

Химический состав, %

Механические свойства

С

Si

Мп

S

Р

Мо

Ni

°в.

МПа

°г,

МПа

<5,

%

KCV, Дж/см2

-20

-40

(-50)

-60

Электроды с покрытием основного вида

УОНИ-13/45

Э46А

0,09

0,25

0,55

0,024

0,025

430

310

27

80

59

29

ОК 46.00

Тоже

0,05

0,30

0,50

0,03

0,03

460

387

24

28

__

УОНИ-13/55

Э50А

0,09

0,40

0,85

0,024

0,026

540

410

26

98

69

39

ОК 53.70

То же

0,06

0,36

1,21

0,013

0,008

540

400

28

85

(47)*

ОК 48.04

0,06

0,46

1,20

0,008

0,017

510

430

31

54

47

Фокс ЕВ-50

0,09

0,45

1,10

0,011

0,018

540

440

29

100

___

ЛБ—52У

0,08

0,50

0,95

0,012

0,012

550

460

31

100

40*

Фирма 5520 Мод

0,06

0,50

0,50

0,010

0,020

510

420

25

98

47*

АСБ-255

"

0,07

0,43

1,2

0,013

0,016

550

460

27

90

46

АСБ-268

"

0,07

0,47

1,0

0,018

0,019

560

430

29

116

83

Филарк 76С

0,75

0,5

1,8

0,015

0,02

0,99

575

455

26

150

100

60*

НВ-ІСД

Э55

0,06

0,4

1,54

0,009

0,003

1,35

570

480

26

_

__

60*

ВСФ-65У

Э60

0,09

0,35

1,20

0,024

0,027

0,35

630

520

26

90

_

Шварц-ЗК Мод

Тоже

0,08

0,30

1,20

0,010

0,015

0,45

640

540

24

100

76

Кессепь 552QMO

0,10

0,70

1,4

0,020

0,015

0,6

640

550

26 |

80

47*

Химический состав, %

Механические свойства

Марка электрода

Тип

Мо

Ni

МПа

«5,

%

KCV, Дж/см

2

С

Si

Мп

S

Р

°т,

МПа

-20

-40

(-50)

-60

ОК 74.70

Э60

0,08

0,4

1,3

1,3

0,015

0,4

620

540

26

80

45*

40

Филарк 88С

Тоже

0,08

0,5

1,9

0,015

0,018

0,99

650

460

24

100

80

60

Электроды с покрытием цели

юлозногс

вида

Фокс Цель

Э42А

0,11

0,12

0,6

0,018

0,022

520

450

26

95

59

ВСЦ-4А «

Тоже

0,12

0,14

0,7

0,025

0,030

520

430

18

40

Кобе-6010

"

0,10

0,44

0,9

0,016

0,012

550

460

31

100

Пайпвелд-6010

0,12

0,14

0,6

0,014

0,020

450

360

28

50

Фокс Цель Мо

Э50А

0,10

0,12

0,4

0,018

0,022

0,45

560

430

25

50

Пайпвелд-7010

Тоже

0,12

014

0,7

0,016

0,018

0,25

0,2

565

435

25

46

Кобе-7010

"

0,15

0,27

0,7

0,015

0,016

0,25

570

440

26

48

Кобе-8010

Э60

0,15

0,28

0,92

0,007

0,018

0,22

U

605

490

23

51

Пайпвелд-8010

Э60

0,12

0,1

0,7

0,02

СМ

о

о

0,4

0,2

595

515

24

65

* Гарантированные минимат

>ные значень

Таблица 3.4 (продолжение)

„ГРИМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

U1

*«4

Таблица 3.5

Электроды с покрытиями целлюлозного вида для сварки поточно-расчлененным методом в линейном потоке

Назначение

Марка

Диаметр, мм

Коэффицие

наплавки

г/(А-ч)

Для сварки корневого слоя шва

ВСЦ-4М

4

10,5

стыков труб из сталей с нормативным

Фокс Цель

4

10

пределом прочности до 588 МПа включительно

Кобе-6010

4

10

Пайпвелд-6010

4

10

Тиссен Цель-70

4

10

Флитвелд 5П+

4

10,2

Для сварки ’горячего прохода"

Фокс Цель Мо

4

10

стыков труб из сталей с нормативным

Кобе-7010

4

10,6

пределом прочности до 588 МПа включительно

Пайпвелд-7010

4

10

1

Флитвелд 5П+

4,0-5,0

10,2

Для сварки заполняющего | См. табл. 3.6

и облицовочного слоев шва і

Таблица 3.6

Электроды с покрытием основного вида для сварки и ремонта неповоротных стыков

Назначение

Марка

Диаметр, мм

Коэффициент

наплавки,

г/(А’ч)

Для сварки и ремонта корневого слоя шва

ЛБ-52 У

2,6

10

и для выполнения подварочного слоя стыков

3,2

труб из стали с нормативным пределом

Линкольн-16П

2,5

9,2

прочности до 588 МПа включительно

3,2

ОК.53,70

2,5

9,4

3,2

Феникс К50Р Мод

2,5

10

3,2

Фирма 5520Р Мод

2,5

9,2

3,2

Для сварки и ремонта стыков труб заполняю-

ОК 74.70

3,2

10

щих и облицовочного слоев шва из стали

4,0

с нормативным пределом прочности

Кессель 5520 МО

4,0

10,5

до 588 МПа включительно

Шварц-ЗК Мод

4,0

10

Линкольн-18П

3,2

9,4

4,0

———————————————————————— —————— L

ВСФ-65М

4,0

9,7

Таблица 3.5 (продолжение)

Назначение

Марка

Диаметр, мм

Коэффициент

наплавки,

г/(А’ч)

Для сварки и ремонта заполняющих

УОНИ-13/55

3,0

8.5

и облицовочного слоев с нормативным

4,0

пределом прочности до 530 МПа

ОК 53.70

3,2

9,4

включительно

4,0

ОК 48.04

3,0

10

4,0

Фирма 5520Р Мод

3,2

9,2

4,0

Линкольн 16П

3,2

9,2

4,0

3.3.

Флюсы

Флюсы для электродуговой сварки сталей представляют собой шлако­вые системы, обеспечивающие при сварке изоляцию жидкого металла в зоне плавления от атмосферного влияния, стабилизацию дугового разряда, регулирование химического и газового составов металла шва, формирова­ние поверхности шва и его структуры (табл.3.7, 3.8)

В трубопроводном строительстве используют флюсы общего назначе­ния для сварки углеродистых и низколегированных сталей. По способу из­готовления флюсы подразделяют на плавленые и керамические (неплавле­ные).

Защита сварочной ванны от окружающей среды зависит от высоты слоя флюса над поверхностью основного металла, определяемой, главным обра­зом, мощностью сварочной дуги:

Сварочный ток, А………………….. 200—400 400—800 800—1200

Высота слоя флюса, мм………………. 25—35 35—45 45—60

3.4. Электродная проволока

В трубопроводном строительстве для сварки под флюсом применяют сварочные проволоки, химический состав которых приведен в табл. 3.9. Проволоки поставляют в мотках (табл. 3.10).

Для уменьшения газонасыщения металла шва проводят омеднение по­верхности проволоки, при этом сталь не должна содержать меди более 0,1—0,15 %. Наличие омедненного слоя полностью не предохраняет прово­локу от атмосферной коррозии.

При сооружении трубопроводов применяют сварку в среде защитных газов. Этот способ предусматривает использование защитной среды в виде аргона, гелия, углекислого газа или их смеси в зависимости от технологи­ческих требований сварочного процесса. Состав защитных газов для свар­ки приведен в табл. 3.11.

Углекислый газ в нормальных условиях бесцветный, с едва ощутимым запахом. Плотность углекислого газа по отношению к воздуху составляет 1,524; при испарении 1 кг жидкой углекислоты образуется 509 л газа. Угле­кислота, предназначенная для сварочного процесса, хранится в стальных баллонах в жидком состоянии под давлением 5—6 МПа. Стандартный бал­лон вместимостью 40 л содержит 25 кг углекислоты. Расход углекислого газа при сварке можно рассчитать по формуле с = пК, где с — расход угле­кислого газа; п — расход сварочной проволоки; К — коэффициент, завися­щий от режима сварки и диаметра проволоки. При диаметрах проволоки от 0,8 до 2 мм коэффициент меняется от 1,5 до 0,9.

Газообразный аргон поставляют трех сортов: высший, первый и второй. В зависимости от сортов его содержание равно 99,99; 99,98; 99,95 %; приме­си — кислород, азот и влага. Аргон высшего сорта используют для автомати­ческой сварки в смеси с СОг на установках CRC-Evans и подобные им для увеличения проплавляющей способности дуги. В трассовых условиях хра­нят и транспортируют аргон в стальных баллонах под давлением 14,7 МПа или в жидком переохлажденном состоянии при температуре не выше -186 °С и давлении 0,1 — 1 МПа.