Правильный выбор марки электродов для дуговой ручной сварки

Классификация по назначению

Важнейшим моментом применения электрода той или другой марки является его совместимость с материалом изделий, подлежащих свариванию или наплавлению.

Для каждого способа обработки следует подбирать определенный тип проводника, использующийся лишь по своему непосредственному предназначению.

К примеру, если электрод производится для сварки, сделать наплавку им точно не выйдет.Так же, как выпускающийся для цветных металлов проводник не сможет выполнить соединение черных металлов.

По назначению электроды разделяются на виды, каждый из них имеет свое буквенное обозначение:

• У – проводники для работы с деталями из углеродистых и низколегированных марок стали. Отличаются высоким временным сопротивлением на разрыв, величина которого достигает 600 МПа.
• М – для сварки изделий из легированных сталей, имеющие сопротивление до 600 МПа. В данную группу также входят стержни для наплавления изношенных поверхностей рельс, а также сталинит-электроды.
• Т – для соединения деталей из теплостойких марок сталей, часто применяющихся в электродинамике.
• В – для работы с элементами из высоколегированных сталей, отличающихся особыми характеристиками.
• Н – для сварки поверхностных слоев металлических элементов

Разделение электродов осуществляется в соответствии с нормами ГОСТ, в котором приведены их подробные описания и область применения.

Виталий Темочкин, сварщик, стаж работы 12 лет: Возможность использования того или иного типа сварочного электрода обусловлена характеристиками и свойствами соединяемых металлов, условиями последующей эксплуатации изделий и конструкций. Потому к подбору требуемой марки следует относиться со всей ответственностью и тщательностью. Ошибку в выборе допускать нельзя, так как она может сказаться на качестве и надежности неразъемного соединения».

Состав и свойства электродов

Самое важное свойство в разделении сварных расходников по типу сварки, для которого они пригодны. Необходимо рассматривать самые широко используемые из них

Для точечной сварки

При таком способе соединения в качестве шва выступает точка размером с диаметром рабочей поверхности стержня. Чаще всего это металлический электрод с основой из меди, изготовленный в соответствии с ГОСТом-14111-90. Окружность его изменяется от 10 до 40 мм.

Для выполнения работ необходимо точно подобрать его размер и тип рабочей поверхности:

• цилиндрический;
• конический;
• сферический или со скошенным рабочим концом;
• с переходным цилиндрическим участком;
• сплошной или составной.

Это происходит при увеличении рабочей зоны более чем на 20% от первоначального габарита.

Преимуществами подобного вида сварки стали:

• простота выполнения;
• эстетика сварочного пятна;
• высокая производительность;
• использование инверторов в процессе работы.

Недостатком считается низкая герметичность шва.

Для ручной дуговой

В этом случае следует рассматривать характеристики обмазки, которая применяется для стабилизации дуги во время выполнения операции. Каждая из классификаций сварочных электродов здесь предусматривает каждую особенность как материала свариваемых деталей, так и свойства покрытия, позволяющего выполнить наиболее качественный шов.

Среди электродов для дуговой сварки выделяются самые популярные:

1. Легированные, с химическими добавками для улучшения эксплуатационных характеристик. У подобного инструмента в маркировке имеется буква Т.
2. Если в названии стержня есть литера У, то в процессе производства использованы металлы с повышенным содержанием углерода. Подобные соединения увеличивают механическую прочность соединения на разрыв до 600 МПа.
3. Популярны электроды из конструкционной стали, помечаемые знаком Н. Они предназначены для напайки металлов для усиления специализированных эксплуатационных качеств соединения.

Другие виды

Для ручной и электродуговой сварки существуют не только электроды в виде отдельных стержней.

В зависимости от потребностей и условий работы в качестве расходников можно применять:

1. Сварочную проволоку из медного, алюминиевого сырья. Она изготавливается в соответствии с ГОСТом 2246-70, который допускает 77 разновидностей сердечников – низкоуглеродистых, низко- и высоколегированных, цветных металлов. Толщина стержня составляет 0,3-12,0 мм в случае ручного применения, до 3 мм для полуавтоматов и 2,5 мм для автоматической сварки. Для наплавочных работ есть более толстые виды проволоки. Для прочности и чистоты шва, повышения устойчивости горения дуги и уменьшения разбрызгивания окалины рекомендуется использовать омедненные типы изделий.
2. Следующая разновидность материала для сварки – порошковая, флюсовая или самозащитная проволока. Ее используют в полуавтоматических аппаратах в виде металлической оболочки с наполнением из ферросплавов, минералов, химикатов, рудных пород. Этот компонент предназначен для защиты стыка из железа от окисления, легирования, раскисления соединения и стабилизации дуги. С помощью этой технологии появилась возможности отказаться от применения газовых баллонов.

Суть ручной дуговой сварки

Прежде чем мы расскажем об электродах, давайте разберемся, что из себя представляет ручная дуговая сварка. Дугой называют поток частиц, образующихся в ходе ионизации анода и катода. Сам процесс ионизации образуется при взаимодействии тока и короткого замыкания. При этом на процесс сварки влияет также состав обмазки электрода и кислород, получаемый из атмосферы. В совокупности эти процессы приводят к нагреву дуги и выделению большого количества тепла, достаточного для плавления кромок свариваемых деталей. Затем кромки остывают, образуя прочный и надежный шов.

Ключевым элементом этого процесса является электрод. Без него невозможно зажечь дугу и поддерживать ее горение. Сварку можно производить, используя один или несколько электродов для дуговой сварки. Не существует единой классификации стержней, поскольку виды электродов для ручной сварки можно разделить на множество небольших категорий: начиная от назначения, заканчивая материалами изготовления. Кстати, сами электроды для электродуговой сварки могут изготавливаться не только из металла и об этом мы поговорим далее.

Классификация сварочных электродов

Большое разнообразие электродов, а также принципов их классификации затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации электродов. Марки электродов стандартами не регламентируются. Подразделение электродов на марки производится по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов может соответствовать одна или несколько марок. Возможно то, что электрод не относится к маркам. Все сварочные электроды можно разделить на две группы, которые в свою очередь подразделяются на подгруппы:

Классификация покрытых металлических сварочных электродов по ГОСТ 9466-75

В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки классифицируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла (типам), видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам.

Виды электродов по назначению

• для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой У (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой Л (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Обозначаются буквой T (ГОСТ 9467-75);
• для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Обозначаются буквой В (ГОСТ 10052-75);
• для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Обозначаются буквой H (ГОСТ 10051-75).

Вышеуказанными стандартами предусмотрено разделение электродов на типы, в соответствии с механическими свойствами и химическим составом наплавленного металла. Цифры, обозначающие каждый тип электрода — Э42, Э42А, Э50 и т. д., характеризуют гарантированное минимальное временное сопротивление разрыву в кгс/мм², а буква А — повышенные пластические свойства, вязкость и ограничения по химическому составу.

Виды электродов по толщине покрытия

По толщине покрытия электроды разделяются в зависимости от отношения D/d (D — диаметр покрытого электрода; d — диаметр стержня):

• с тонким покрытием (D/d < 1,2). Обозначаются буквой М;
• со средним покрытием (D/d < 1,45). Обозначаются буквой С;
• с толстым покрытием (D/d < 1,8). Обозначаются буквой Д;
• с особо толстым покрытием (D/d > 1,8). Обозначаются буквой Г.

ГОСТ 9466 — 75 предусматривает также три группы электродов — 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

Виды электродов по типу покрытия

• с кислым покрытием (А);
• с основным покрытием (Б);
• с целлюлозным покрытием (Ц);
• с рутиловым покрытием (Р);
• с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
• с прочими видами покрытий (П).

Таблица соответствия маркировок электродов по типу покрытия:

Виды электродов по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки

• для сварки во всех положениях с условным обозначением 1;
• для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз — 2;
• для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
• для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

Виды электродов по роду и полярности сварочного тока

Цифрой 0 обозначают электроды, предназначенные для сварки или наплавки только на постоянном токе обратной полярности (сварочный электрод соединяется с плюсом).

Марки электродов

Чтобы ответить на вопрос, как выбрать электроды, необходимо разобраться с марками, обозначенными выше.

УОНИ

Основное их назначение – сварка изделий из углеродистых и низколегированных сталей. Как уже говорилось выше, их используют для сборки конструкций, к которым предъявляются повышенные требования. Особенно жесткие требования к сварным швам, которые должны обладать повышенной ударной вязкостью и пластичностью.

Сварка может производиться при низких температурах. Обмазка – основная, ток – постоянный, полярность – обратная. Диаметр стержня: 2-5 мм. Сварочный шов – качественный, высокой плотности. Сваренные этими электродами конструкции прекрасно справляются с перепадами температуры, нагрузками на изгиб и ударами.

МР

В этой категории две позиции.

1. МР-3. Используются для соединения углеродистых заготовок, стык которых может выдержать сопротивление (временное) до 490 МПа. Обмазка – рутиловая, ток – переменный или постоянный, полярность – любая. Варить электродом можно в любых положениях с оговоркой. Так при нижнем положении сварка проводится электродами диаметром до 6 мм, в вертикальном положении до 5 мм, в потолочном (верхнем) до 4 мм. С помощью МР-3 можно варить заготовки с ржавым покрытием, загрязненные. С ними сварка проводится с повышенной производительностью.
2. МР-3С. Это модель, которая используется для тех же целей, что и предыдущая. Сваренный ею стык может выдержать сопротивление до 450 МПа. Обмазка – рутило-целлюлозная, ток – переменный и постоянный, полярность – любая. Положение сварки – любое. Ими можно варить даже влажные металлы.

Марка расходников МР для начинающих можно назвать, как самые лучшие электроды. Не капризны, легко переносят сам процесс, небольшое разбрызгивание металла, плюс отличный шов.

АНО

Надо отдать должное этой марке, которую все специалисты считают универсальной. Именно АНО сегодня является самым популярным брендом. Если уж выбирать из всех видов, предложенных производителями, то именно этот.

С помощью этих электродов (сварочных для инвертора) можно варить заготовки толщиною до 5 мм в разных положениях, даже в вертикальном сверху вниз. При этом стыковка двух металлов может быть: стыковочной, внахлест, угловой. К чистоте свариваемых кромок не большие требования, можно проводить сварку окисленных поверхностей. Производится ими и корневая сварка толстых заготовок. Обмазка – рутило-целлюлозная. Ток – переменный или постоянный. Полярность – любая.

Есть в модельном ряду данного вида марка АНО-4 с рутил-карбонатной обмазкой, которую используют для сваривания ответственных конструкций.

ОК 63.34

Если появляется необходимость сварить две заготовки из нержавеющей стали, то это можно сделать при помощи инвертора, используя электрод от шведского производителя ESAB. Кстати, этим электродом можно соединять изделия из конструкционной стали.

Шов от такого расходника получается равным с плавным переходом от основного металла. При этом шлак образуется в малых количествах, отбивать его легко. Можно варить любые положения стыков в металлах толщиною 6-8 мм в корневой сварке. Хотя сам электрод был разработан для сваривания тонких изделий из нержавейки. Можно соединять им стыковые соединения и нахлесточные. Используется также для многослойной сварки не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной.

Угольные и графитовые электроды

Графитовым и угольным электродом варят металлы дугой редко. Такой вид сварки производится в защитных газах с присадочной проволокой или прямым действием. При этом сам электрод не расплавляется, плавится металл, который сваривают. Угольным электродом сварку ведут постоянным током с прямой полярностью.

Важная составляющая сварочного процесса – это плотное прижатие кромок заготовок друг к другу. Это можно сделать прихватками, точечной сваркой или механическими приспособлениями (струбцинами, зажимами и так далее). Кстати, эта технология может быть использована только в нижнем положении.

Классификация по направлению подачи

Тактика физического воздействия на заготовку может быть разной в зависимости от условий проведения работ. В частности угол направления имеет большое значение с точки зрения эффективного расплава и последующего образования чистого прочного шва.

Самые популярные виды электродов для ручной сварки – это расходники, которые позволяют выполнять операции во всех положениях (универсальные) и по направлению снизу вверх. Реже используется тактика вертикальной подачи сверху в нижнюю зону.

Также в некоторых областях применяют специальные модели электродов для сварки «в лодочку». Они позволяют эффективно осуществлять рабочие действия в нижнем положении при создании угловых стыков. Если же условия не позволяют применить подобную тактику, то задействуются универсальные расходники с некоторыми коррекциями по механике выполнения шва. В частности потребуется более интенсивная проварка корневого узла в зоне соединения с точечной плавкой кромок.

Электроды для нержавейки – марки и виды

Электроды для сварки нержавейки – это огромный список марок. Наибольшее распространение среди сварщиков получили три марки это ЦЛ-11, ОЗЛ-6 и НЖ-13

ЦЛ-11

Эта марка электродов используется для соединения сталей, в которых большое содержание хрома и никеля. К примеру, стали марки 08Х18Н12Т или последняя буква «Б». Именно содержание этих двух металлов создают такое свойство стали, как высокая антикоррозийная стойкость. Поэтому к сварочному шву стальных заготовок этой марки предъявляются достаточно жесткие требования.

Для этого используется ручная сварка при температуре +450С с применением постоянного тока. Обмазка электрода состоит из фтористых компонентов и карбоната. Сварку можно проводить в любом положении кроме вертикального. Преимуществ у шва, сделанного этим электродом по нержавеющей стали много.

• Прочность шва.
• Его пластичность.
• Немалая ударная вязкость.
• Внутри шва не образуются процессы по кристаллизации коррозии.
• Шов получается аккуратным и ровным.
• В процессе проведения сварочных работ не присутствует разбрызгивание металла сварочного стержня.

ОЗЛ-6

Этот электрод для сварки нержавеющей стали используется в тех случаях, если соединяемая конструкция будет эксплуатироваться в условиях с высокой температурой – до 1000С. При этом все достоинства этой марки в точности совпадают с предыдущим видом. Сварку проводят только постоянным током.

НЖ-13

Электроды по нержавейке этой марки используются для соединения деталей из пищевой стали. Практика так же показала, что расходники данного типа прекрасно варят заготовки не только сплавов, где присутствуют хром и никель, но и с участием в сплаве молибдена.

И еще несколько популярных марок.

ЗИО-8 используется для соединения жаростойких нержавеющих сталей. Обмазка – основная, варить можно постоянным током, полярность – обратная. Способ сварки – любой (нижний, верхний, вертикальный).
ЭФ400/10У используется, когда надо сварить заготовки из нержавейки аустенитного класса. Обычно детали из такого металла используют в агрессивных средах жидкого типа, в которых температура поднимается до +350С.
НИИ-48Г. Это универсальный электрод, который применяется для сваривания ответственных конструкций из специальных и низколегированных сталей. Имеет основной вид покрытия. Режим сварки: ток – постоянный, полярность – обратная. Положение электрода – любое.
ОЛЗ-17У. Применяются для ручной электродуговой сварки нержавеющих сталей, которые работают в средах, где используется фосфорная или серная кислота. Варить можно в любых положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ток – постоянный, полярность – обратная. Сварочный процесс этим электродом требователен к чистоте сварных кромок

Особое внимание свариванию деталей большой толщины, где необходимо проводить двустороннюю разделку сварных кромок.
ЭА. У этой марки достаточно широкий модельный ряд

Но практически все они рекомендованы для проведения сварки ответственных конструкций, которые собираются из легированных сталей высокой прочности. После использования электродов по нержавейке этой маркировки обработка шва не требуется. Сваривание необходимо проводить короткой дугой.

Большой популярностью среди профессионалов пользуются электроды для сварки нержавеющей стали от шведской компании ESAB.

1. ОК 61.30 – универсальная модель, в которой углерод содержится в небольших количествах. Легкий поджиг (даже повторный), шов получается ровным, шлак отделяется от металла легко. Обмазка – рудно-кислая. Можно варить переменным током или постоянным (полярность – прямая). Пространственное положение электрода – любое, кроме сверху вниз.
2. ОК 61.35 используется для сваривания ответственных конструкций, которые будут эксплуатироваться при перепаде температур от -196С до +400С. Часто его применяют для сварки трубопроводов разного назначения. Обмазка – основная. Ток – постоянный, полярность – прямая.
3. ОК 67.45. Электрод двойного назначения. То есть, может использоваться для соединения нержавеющих сталей и применяться в процессе наплавки металлов с ограниченной свариваемостью. Проходит в качестве первого слоя, далее на полученный шов наплавляются металлы износостойкого типа. Шов из такого электрода прекрасно переносит трение и высокие температуры, легко поддается обработке.
4. ОК 63.30 – это электрод общетехнического назначения, то есть универсальный. Используется для сварки почти всех марок нержавеющих сталей.

Самые тонкие сварочные электроды

Размер диаметра электрода является одним из основных параметров при выборе, так как требуется подбирать расходные материалы толщиною, примерно, как основной металл. Естественно, что рано или поздно приходится сталкиваться с тонкими листами, сваривание которых не только является сложным технологическим процессом, который требует большого опыта, но и его невозможно провести без специальных материалов и инструментов. В большинстве случаев их стараются соединить при помощи газовой сварки, но если таковой возможности не имеется, то приходится использовать самые тонкие сварочные электроды.

Тонкие сварочные электроды

Не во всех марках есть материалы, которые могут удовлетворять данному запросу, так как в некоторых случаях толщина начинается от 2 мм. Тонкими можно назвать те, которые меньше 2 мм в диаметре. Электроды для тонкого металла практически полностью сохраняют соотношение количества обмазки по отношению к количеству материала на стержне. Как правило, это одна треть от общей массы. Такие вещи сложнее в изготовлении и они не так часто применяются. С появлением небольших домашних инверторов, которые имеют небольшой диапазон работы, тонкие электроды для сварки стали более популярными, так как мощность той техники могла расплавить максимум 3 мм присадочный материал.

Электроды для сварки

Самые тонкие электроды для дуговой сварки достаточно сложные в применении, так как скорость их плавления намного выше, чем у стандартных. Для этого следует подбирать специальные режимы, но для получения качественных результатов этого может оказаться недостаточно. Здесь нужен практический опыт, так как есть большой риск перепаливания основного металла. Также есть ряд требований к оборудованию, к примеру, держатель должен надежно фиксировать электрод. У сварочного трансформатора должна быть тонкая регулировка, чтобы можно было точно подобрать нужную силу тока. Скорость проведения процесса намного выше, чем в стандартной ситуации.

Самые тонкие электроды для дуговой сварки

Защита, которую создает обмазка, является относительно небольшой, за счет тонкого слоя покрытия. Но этого может хватать, так как сварочная ванна также небольшого размера. Желательно использовать флюс для металла, чтобы улучшить свойства сваривания и защитить шов. Здесь нужно хорошо регулировать баланс глубины проваривания, чтобы наплавленный металл взялся на основном, но при этом не получилось дыр. Также стоит учитывать, что при сварке тонкого металла есть вероятность появления температурной деформации. Чтобы этого не случилось, шов следует делать не сразу на всей протяженности, а небольшими полосками. Также нужно сделать прихватки по всей длине, чтобы все не сгибалось.

Сварка металла тонким электродом

Электроды для сварки металлов 1 мм относятся к узкопрофильным и профессионалами используются редко. Но они не имеют альтернативы, так что в арсенале профессионала они обязательно должны быть. Главное их правильно подобрать, а потом использовать согласно технологии, чтобы не было большого количества брака.

Преимущества тонких электродов

• Это единственный расходный материал, которым можно осуществить дуговую сварку тонких изделий без большого риска перепалить заготовку;
• Электроды для сварки инвертором тонкого металла имеют относительно небольшую стоимость, так что всегда можно купить большое количество материала;
• По своим физическим свойствам и составу они почти не уступают более толстым представителям марки;
• Электроды быстро подготавливаются, так как просушка и прокалка занимает относительно небольшое количество времени.

Недостатки тонких электродов

• Электроды для сварки инвертором тонкого металла не предназначены для работы с толстыми деталями, так как не смогут проварить на нужную толщину;
• Существуют сложности с работой, так как техника сваривания отличаются от обыкновенной;
• Из-за размера они быстро заканчиваются и приходится часто менять расходный материал;
• Недостаточный слой обмазки делает защиту сварочной ванны не столь надежной;
• Зачастую требуется использовать дополнительные расходные материалы;
• Далеко не все марки выпускаются в столь мелком варианте, поэтому, иногда возникают сложности с подборкой.

Технические характеристики

Технические характеристики электрода зависят от того, какие элементы входят в его состав, а также от физических свойств металла, из которого сделан стержень и что входит в состав обмазки.

Заключение

Наше стремительное и яркое путешествие в необъятный мир сварочных электродов подходит к концу. Мы разобрали только самые крупные и значимые вопросы, без которых невозможно выбрать действительно качественный продукт. Чтобы раскрыть все тонкости и нюансы, не хватит и десятка статей, поскольку многообразие изделий растёт с каждым годом, а мастера своего дела открывают всё больше интересных подробностей в сфере сварки.

Может, именно вы обладаете редкой и ценной информацией по данной теме? Будем рады комментариям к нашей статье. В завершение, хотим пожелать вам удачной работы и потрясающих результатов!

Без правильного подбора электродов вряд ли можно достичь успеха даже самому опытному профессионалу ФОТО: cbapka.by

Watch this video on YouTube

Предыдущая СтроительствоОсобенности монтажа сэндвич-панелей: технология, виды, инструкции
Следующая СтроительствоКак правильно варить сваркой — советы бывалого мастера