Электроды тоже имеют свою историю

Электроды

Самым распространенным способом изготовления сварных конструкций, несмотря на развитие технологий, является дуговая сварка металлическими электродами с покрытием. Основным материалом для изготовления электродов служит проволока сварочная.
Вперые в 1911 г. патент на покрытия для электродов был получен О.Кельбергом, а в 1928 г. на рынке мира появились электроды с толстыми покрытиями.
Первыми отечественными покрытыми электродами стали электроды марки ЛИМ, получившими свое название благодаря Ленинградскому институту металлов, где они и были разработаны Н.Никитиных и А.Горячевым в 1933 г. Эти электроды применялись для сварки малоуглеродистых сталей, а из-за отсутствия в их покрытии ферросплавов не обеспечивали необходимого раскисления и легирования металла шва, поэтому сварные соединения не обеспечивали механических свойств, равноценных основному металлу.
В 1934 г. М.Кожевниковым были разработаны электроды марки ВЭТ-26 (Всесоюзный электротехнический трест), в состав их покрытия впервые был введен ферромарганец, что значительно улучшило механические свойства металла шва и сварных соединений.
Первые фундаментальные исследования металлургических процессов сварки, в которых было научно обосновано влияние различных компонентов покрытий на состав и свойства наплавленного металла, были проведены А.Ерохиным и М.Куликовым в период 1935-1937 гг. На основе этих исследований была разработана серия электродов с рудно-кислыми и ильменитовыми покрытиями (Сварочная контора Оргаметалла). Эти покрытия содержали, кроме шлакообразующих, раскисляющих и легирующих компонентов, также газозащитные органические компоненты. Кстати, этот принцип используется до сих пор.

Параллельно этим исследованиям на Ленинградском Кировском заводе А.Шашковым, С.Звегинцевым и Т.Дубовой были разработаны новые электроды марки ТК, которыми выполнялась сварка первого в стране сварного моста имени Лейтенанта Шмидта в г.Ленинград. При изготовлении электродов были применены формирующие добавки, что позволило наносить покрытия методом окунания в один слой с обеспечением требуемой толщины, концентричности и прочности покрытий после сушки и прокалки.
Все разработанные электродные покрытия содержали значительное количество окислов железа, марганца, что способствовало активному окислению металла швов и образованию кислых шлаков. Существенным недостатком рудно-кислых электродов является склонность наплавленного металла к образованию горячих трещин при увеличении содержания в нем углерода более 15% и значительное выгорание легирующих элементов.
Решение проблемы сварки среднеуглеродистых, высокоуглеродистых и высоколегированных сталей было найдено в результате разработки электродов с покрытиями основного вила. Основой такого покрытия стала система мрамор-плавиковый шпат (фтористо-кальциевые). Первые отечественные покрытия такого вида были разработаны А.Шашковым и Т.Дубовой в 1937 г. Их применение в годы Великой Отечественной войны имело большое значение для сварки броневых сталей.
Однако наиболее выдающиеся исследования и разработка электродов с фтористо-кальциевыми покрытиями были выполнены в 1937-1938 гг. К.Петранем (электроды марок УОНИИ-13/45 - УОНИИ-13/85). Каждая марка этих электродов до настоящего времени остается основной для соответствующего типа электродов. Существенным недостатком электродов с фтористо-кальциевыми покрытиями является их пригодность для сварки только постоянным током обратной полярности из-за низкой стабильности горения дуги. Позднее К.Петрань разработал электроды с покрытиями основного вида, пригодные для сварки переменным током.
Очевидно, что эволюция сварочных материалов происходила параллельно развитию покрытий для электродов, и именно в зависимости от состава покрытия, электроды сварочные применяются при сварки того или иного вида стали.