ЭВДП графит

ЭВДП — электроды воздушно-дуговые плоские, предназначенные для резки и строжки металла электрической дугой. Применяются в литейном и сталелитейном производстве для удаления прибылей, выплавки литниковых систем, разделки дефектных участков сварных швов, прожигания отверстий и разрезки металла на лом.

Принцип воздушно-дуговой резки и строжки

Процесс основан на двух одновременных действиях. Электрическая дуга, горящая между торцом графитового электрода и металлом изделия, расплавляет металл в зоне реза. Параллельно электроду подаётся струя сжатого воздуха под давлением 0,4–0,6 МПа, которая непрерывно выдувает жидкий металл из канавки или линии реза.

Различают два режима работы:

• Поверхностная строжка — формирование канавки без сквозного прореза. Применяется для разделки дефектов сварных швов, подрубки корня шва перед подваркой, снятия фасок, удаления временных сборочных приспособлений. Ширина канавки на 2–3 мм превышает поперечный размер электрода.
• Разделительная резка — сквозной рез листового проката и профилей. Практически применяется при толщинах до 20–25 мм; основная область — резка в лом, обрубка прибылей и литниковых систем.

Резку выполняют на постоянном токе обратной полярности — при прямой полярности металл нагревается на широком участке и удаление расплава затрудняется. Допустимо применение переменного тока, однако производительность ниже.

Марка графита для электродов ЭВДП

Электроды ЭВДП изготавливают из электродного графита марки ЭГ, который по физико-механическим свойствам аналогичен материалу графитированных электродов для дуговых сталеплавильных печей. Характерные свойства этого материала:

• высокая электропроводность при относительно низком удельном электрическом сопротивлении;
• термостойкость — рабочая температура графита существенно превышает температуру плавления обрабатываемых металлов (точка сублимации графита около 3 650 °C);
• устойчивость к термическим ударам — электрод не растрескивается при быстром нагреве;
• достаточная механическая прочность для передачи нагрузки в зажиме резака.

Удельное электрическое сопротивление является одним из ключевых параметров при выборе электрода: чем оно ниже, тем стабильнее горение дуги и меньше тепловые потери в теле электрода.

Подробнее о характеристиках электродного графита — на странице Электродный графит ГЭ-1.

Разновидности электродов: ЭВДП, ЭВДК и омедненные варианты

Для воздушно-дуговой резки и строжки выпускают несколько типов графитовых электродов. Ключевые различия — в форме сечения и наличии медного покрытия:

Обозначение	Форма сечения	Омеднение	Особенности
ЭВДП	Прямоугольное или квадратное	Нет	Базовый вариант для строжки и разделительной резки
ЭВДК	Круглое	Нет	Для формирования круглых канавок и прожигания отверстий
ВДП (омедненный)	Прямоугольное	Да	Повышенная стойкость электрода, более стабильная дуга, чище канавка
ВДК (омедненный)	Круглое	Да	Повышенная стойкость, меньший расход на единицу длины канавки

Омедненные электроды снижают выгорание графита и уменьшают загрязнение зажимного устройства резака. При серийных операциях строжки в литейных цехах омедненные варианты, как правило, более экономичны за счёт снижения расхода и времени зачистки поверхности.

Размеры электродов ЭВДП

Электроды ЭВДП имеют квадратное или прямоугольное сечение. Стандартный сортамент:

Сечение, мм × мм	Длина, мм	Форма
10 × 10	250	Квадратное
15 × 15	300	Квадратное
15 × 25	350	Прямоугольное
20 × 20	400	Квадратное

Возможно изготовление по размерам заказчика. Вылет электрода из зажима резака не должен превышать 100 мм — при большем вылете возрастает прогиб и снижается стабильность дуги.

Режимы работы при воздушно-дуговой резке

Ориентировочные параметры режима для графитовых электродов:

Параметр	Значение
Ток	300–1 500 А (зависит от сечения электрода)
Полярность	Постоянный ток, обратная полярность (рекомендуется)
Напряжение на дуге	30–40 В
Давление воздуха	0,4–0,6 МПа
Вылет электрода из резака	Не более 100 мм

Ток подбирается по зависимости I = K × d, где d — поперечный размер электрода в мм, K ≈ 60–62 А/мм для графитовых электродов. Превышение давления воздуха выше 0,6 МПа нецелесообразно: слишком сильный поток дестабилизирует дугу. Источниками питания служат стандартные сварочные преобразователи постоянного тока или трансформаторы с жёсткой вольт-амперной характеристикой.

Применение ЭВДП в производстве

Основные производственные операции с применением электродов ЭВДП:

• Чёрная металлургия и литейное производство: обрубка прибылей стального и чугунного литья, удаление литниковых систем, выплавка литейных пороков (усадочных раковин, газовых включений) на поверхности отливок.
• Сварочное производство: удаление дефектных участков сварных швов перед подваркой, разделка корня шва, снятие фасок на кромках.
• Заготовительные операции: разрезка металлопроката и отходов на лом при невысоких требованиях к качеству реза.

Лучше всего воздушно-дуговой резке поддаются углеродистые и легированные стали, а также чугун. Цветные металлы (медь, алюминий и их сплавы) обрабатываются хуже: из-за высокой теплопроводности расплав труднее локализуется в зоне реза, дуга менее стабильна.

О других графитовых материалах для металлургии и электротехнических применений — на странице Графитовые материалы.

Ограничения метода и особенности эксплуатации

Науглероживание поверхностного слоя. В зоне реза происходит насыщение поверхностного слоя металла углеродом. Для углеродистых и низколегированных сталей это, как правило, допустимо. При работе с нержавеющими сталями науглероженный слой необходимо механически удалять — иначе возможна потеря стойкости металла к межкристаллитной коррозии.

Качество поверхности. Поверхность после воздушно-дуговой резки имеет неровные кромки с остатками оплавленного металла. Для последующей сварки или механической обработки требуется зачистка.

Условия труда. Процесс сопровождается сильным шумом, выбросами расплавленного металла, металлическими парами и ультрафиолетовым излучением дуги. Требуется защита органов слуха, зрения и дыхания, а также соблюдение правил пожарной безопасности.

Форма поставки

Электроды ЭВДП поставляются поштучно или партиями. Типовые размеры — согласно сортаменту выше; нестандартные сечения и длины — по согласованию. Для уточнения наличия и условий поставки направляйте запрос по электронной почте.