Тема : Нормы расходов электродов. Угольные и графитовые электроды. Их характеристика. Использование.

Точный расчет количества необходимых для проведения сварочных работ электродов – это одна из важных составляющих подготовительного этапа сварочных работ. От того, насколько точно будут произведены данные расчеты, зависит и результативность самого сварочного процесса, и его эффективность, а также то, насколько правильно будут распределены средства, выделяемые на приобретение основных и вспомогательных материалов.

Для того, чтобы точно провести расчет количества электродов при сварке, необходимо учитывать несколько параметров:

массу наплавленного металла;

существующие нормы расхода электродов при сварке;

длину сварного шва.

Нормы расхода электродов при сварке – это максимальное количество расходуемого при производстве продукции материала при соблюдении всех технологических требований.

Разновидности существующих норм расхода электродов.

В настоящее время используется несколько норм расхода электродов, в зависимости от того, о каком этапе выполнения работы идет речь. Все нормы в данном случае можно разделить на 4 основные группы:

Пооперационные нормы – это нормы расхода электродов при ведении определенной технологической операции – то есть, при ведении непосредственно сварки.

Подетальные нормы – это нормы, определяющие, сколько электродов должно расходоваться на изготовление одной сварной детали.

Узловые нормы – нормы расхода электродов для изготовления одного сварного узла.

Поиздельные нормы – нормы расхода электродов для изготовления одного сварного изделия.

Все эти нормы полностью взаимосвязаны друг с другом. Так, для определения поиздельных норм необходимо знать поузловые нормы, а для того, чтобы точно вычислить поузловые нормы, нужно знать подетальные нормы.

Расчет расхода электродов.

Расчет расхода электродов для выполнения определенной задачи, связанной со сваркой, должен вестись тем же специалистом, который впоследствии будет выполнять сварочные работы. Это позволит гарантировать достаточно высокую точность расчета, так как специалист прекрасно знает все нюансы сварочного процесса, хорошо разбирается в марках и особенностях электродов, поэтому способен не только использовать общепринятые методики и формулы, но и учитывать все особенности сварки, которые могут потребовать увеличенного или, напротив, меньшего, чем обычно, расхода электродов.

Теоретический метод расчета.

Существует несколько методик, помогающих наиболее точно рассчитать расход электродов при проведении сварочных работ. Одной из самых распространенных во многих странах является методика, основанная на массе наплавленного металла – а значит, в данном случае расход электродов считается в килограммах.

Для того, чтобы рассчитать расход электродов с использованием данной методики, применяется следующая формула расхода электродов:

Н = М * К (расх.), где

М – масса наплавленного металла (в килограммах)

К (расх.) – коэффициент расхода электродов.

Работая с этой формулой, необходимо учитывать некоторые особенности расчета массы металла и определения коэффициента.

- Для того, чтобы определить массу наплавленного металла, берут площадь его поперечного сечения и умножают на плотность металла, найти которую можно в специальных таблицах, и на длину сварного шва.

- Для определения коэффициента расхода электродов необходимо точно знать марку электрода, так как именно от нее зависит количество угара и разбрызгивание металла в процессе сварки, а также длина огарка электрода. Нормой считается при этом длина огарка в 50 мм при общей длине электрода в 450 мм. Как правило, берется коэффициент 1,6, но при сварке деталей из нержавеющей стали, а также из огнеупорных металлов коэффициент может достигать 1,8.

Практический метод расчета.

Кроме приведенного выше теоретического метода расчета количества электродов, можно применить и практический метод.

Для этого необходимо взять определенное количество металла, масса которого точно известна, и провести сварочные работы, используя ту же марку электрода, которая будет в дальнейшем применяться при ведении основных сварочных работ. При этом и тип сварного соединения, и используемый режим сварочного тока, и пространственное положение сварного шва должны полностью соответствовать тем условиям, которые планируется применять в основном процессе сварки. В результате, определив длину полученного при этом сварного шва, можно будет рассчитать, сколько электродов потребуется во время выполнения сварочной работы.

Можно ли уменьшить количество расходуемых в процессе сварки электродов?

Этот вопрос, конечно же, волнует каждого производителя, и чем больше объем сварочных работ, тем острее встает проблема экономии электродов. Вообще-то снизить расход электродов вполне возможно. Для этого необходимо соблюдать несколько условий:

показатели силы тока и напряжения во время ведения сварочных работ должны полностью соответствовать применяемому типу электрода

использование автоматической или полуавтоматической сварки способствует уменьшению расхода электродов.

также к снижению расхода электродов может привести и изменение положения электрода в процессе сварки.

 

В результате выбора оптимального метода и режима сварки расход электродов сокращается примерно на 3% - а это позволит существенно сэкономить затраты на присадочные материалы для сварки, одновременно обеспечив сварщику максимально комфортные условия работы.

 

Эффективность и свойства графитированных и угольных электродов.

Графитированные электроды

Графитированные электроды используются в электротермических процессах, главным образом для производства стали, а также в процессе сварки. Графитированные электроды являются более качественными, чем угольные; они обладают высокой чистотой, повышенной стойкостью к действию химических реагентов, имеют низкое удельное электросопротивление.

Графитированные электроды отличаются от угольных более высокими электропроводностью и теплопроводностью, большей термической стойкостью, отсутствием сернистых соединений, незначительным содержанием золы.

 

Применение графитированных электродов

Чтобы изготовить графитированные электроды, нужно подвергнуть угольные (аморфные) электроды графитирующему обжигу. Этот обжиг производится в специальных электропечах сопротивления способом Ачесона. Графитированные электроды применение их как раз и будет зависеть от того, какова степень графитирования, другими словами, какой электропроводностью они будут обладать после обжига в электропечи сопротивления.

В результате обжига угольных электродов, которые подвержены нагреву до 2500 градусов, получается графитированный электрод применение которого используется сегодня во многих электротермических, электрохимических и металлургических процессах. Его сопротивление уменьшается в сравнении с электродом угольным более чем в 5 раз. Из-за этого уникального свойства допустимый ток будет в 2-3 раза плотнее в сравнении с токами, проходящими по угольных электродам.

Свойства графитированных электродов

Сейчас многие страны мира применяют в своих производствах электроды графитированные. Их назначением является ввод электроэнергии во время плавления ферросплавов и видов стали. Как раз это уникальное свойство дало им применение в сталеплавильных дуговых печах, а также электрических руднотермических печах.

Если брать сварочный процесс, то графитированные электроды более качественны при сварке в сравнении с теми же электродами угольными. Они обладают повышенной стойкостью к действиям химических элементов, низким сопротивлением. К единственному их минусу стоит отнести цену графитированных электродов, которая будет значительно выше, чем цена на электроды угольные или металлические.

Внешне электрод графитированный обладает формой цилиндра с гнездами по краям, имеющими коническую или цилиндрическую резьбу. Такая резьба предназначена для ввинчивания ниппеля, с помощью которого электрод можно нарастить по мере его расходования при плавлении стали и других металлов.

Угольные электроды для сварки проводов

Сегодня для сварки используются, как графитовые и металлические, так и угольные электроды. Конечно, сварка электродами угольными в настоящее время менее распространена. Однако в некоторых областях из-за их специфических свойств они продолжают широко использоваться. Так, в частности, угольные электроды для сварки проводов применяются повсеместно из-за уникального их свойства, которое позволяет угольному электроду создавать на рабочем конце высокую температуру нагрева, при этом, даже при малых токах. Поэтому использование угольных электродов для сварки проводов в домашних условиях является наиболее эффективным в сравнении с теми же графитовыми электродами, которые потребуют больше электроэнергии для своей работы.

Таким образом, электроды угольные имеют право на существование из-за своей незаменимости в некоторых случаях.