Тема уроку: Вугільні та графітові електроди. Їх характеристика. Використання.

Неплавящиеся электроды применяют для возбуждения и поддержания сварочной дуги, но сами они сварочную ванну не наполняют. Для этого применяют электроды, изготовленные в виде стержней цилиндрической формы, выполненные из тугоплавкого материала (в основном вольфрам, реже уголь или графит).

Неплавящиеся электродные стержни изготавливают из электротехнического угля или синтетического графита, а также из вольфрама. Угольные и графитовые электроды имеют форму цилиндрических стержней диаметром 5—25 мм и длиной 200—300 мм. Конец электродов затачивается на конус.

Графитовые электроды более электропроводны и обладают большей стойкостью против окисления на воздухе при высоких температурах. Это позволяет применять повышенную плотность тока и сократить расход электродов.

ГОСТ 10720—75 регламентирует изготовление омедненных и неомедненных угольных электродов, применяемых для воздушно-дуговой резки металлов, удаления прибылей и дефектов отливок, удаления прихваток и сварных швов при силе тока до 580 А, для сварки металлов и других работ. В зависимости от назначения и сечения угольных электродов ГОСТ 10720—75 предусматривает изготовление электродов трех марок: ВДК — воздушно-дуговые круглые; ВДП — воздушно-дуговые плоские; СК — сварочные круглые.

Электроды марки ВДК выпускаются с номинальными диаметрами 6, 8, 10 и 12 мм при длине 300 ± 10 мм. Электроды марки ВДП выпускаются номинальным сечением 12 X 5 мм и 18 X 5 мм при длине 350 ± 10 мм. Электроды марки СК выпускаются с номинальными диаметрами 4, 6, 8, 10, 15 и 18 мм при длине 250 ± 10 мм. Длина неомедненной части омедненных угольных электродов всех марок не должна превышать 30 мм. По требованию потребителя допускается изготовление электродов марки СК длиной до 700 ± 35 мм.

Пример условного обозначения воздушно-дугового круглого электрода диаметром 6 мм: Электрод ВДК 6 ГОСТ 10720—75 воздушно-дугового плоского электрода шириной 12 мм и высотой 5 мм: Электрод ВДП 12 X 5 ГОСТ 10720—75

Неплавящиеся графитовые электроды, специально предназначенные для дуговой резки и сварки, по государственным стандартам не изготовляются, поэтому в ряде случаев их делают путем разрезки и обтачивания графитизированных электродов по ГОСТ 4426—71.

В качестве неплавящегося электрода наиболее широко применяют вольфрамовые стержни. Вольфрам — самый тугоплавкий из известных материалов (по температуре плавления уступает лишь углероду). Температура плавления его равна 3645 К, а плотность — 19, 3 г/см³. Вольфрам имеет низкий коэффициент теплопроводности [λ 177, 8÷ 200, 7 Вт/(м*К)], самую низкую скорость испарения. Поскольку вольфрамовые электроды при рабочей температуре характеризуются весьма высокой химической активностью к кислороду, то в качестве защитных газов применяют аргон, гелий и азот, являющиеся по отношению к вольфрамовым сплавам инертными.

Применяемые вольфрамовые электроды должны отвечать требованиям ГОСТ 23949—80.

Для сварки в среде инертных газов применяются электроды Ø 0, 5—10 мм из чистого вольфрама (ЭВЧ), вольфрама с присадками: диоксида тория (ЭВТ), оксидов лантана (ЭВЛ) и иттрия (ЭВИ).

Пример условного обозначения электрода марки ЭВЛ Ø 2, 0 мм, длиной 150 мм: «Электрод вольфрамовый ЭВЛ-2-150 — ГОСТ 23949—80».

Широкое распространение получили электроды марок ЭВЛ и ЭВИ. Они выдерживают большую токовую нагрузку и имеют повышенную эрозионную стойкость при сварке по сравнению с электродами марки ЭВЧ. Диаметр вольфрамового электрода выбирается в зависимости от величины сварочного тока. Вольфрамовые электроды используются с заточкой под углом 20—90°.