Сварочные электроды. Назначение, виды и характеристики

Сварочные электроды следует делить по назначению, составу обмазки (её типу), методам использования (род применяемого сварочного тока). Принципы сварки стержнями, покрытыми обмазкой, основаны на их плавлении с использованием электрического тока. При этом материал покрытия одновременно превращается в смесь газов и защитный шлак, которые защищают зону сварки. Состав металла стержня зависит от состава свариваемых деталей: это может быть сталь, чугун, смесь меди или алюминия с другими (вспомогательными) элементами.

Виды и назначение сварочных электродов

С помощью сварки можно:

• соединять металлические детали;
• изготавливать металлические конструкции любых размеров;
• резать металл;
• устранять трещины;
• прорезать круглые и фасонные отверстия;
• наплавлять металл для восстановления мест износа;
• выполнять ремонт и другие виды работ.

Промышленность производит множество видов электродов, их около двух сотен. Каждый из них наиболее эффективен в ограниченных рамках характеристик этих работ, поэтому выбор электродов для сварки является весьма ответственным этапом. Делать его следует после тщательного изучения темы либо с помощью специалистов.

Критериями выбора электродов служат конструктивные параметры, характеристики и назначение, указываемое производителем изделий. Основными из них являются:

• марка электрода;
• назначение;
• диаметр сердечника;
• тип обмазки электрода;
• длина электрода;
• величина рабочей силы тока;
• род тока и полярность подключения;
• состав центрального стержня;
• положение сварки;
• особые технологические характеристики процесса сварки.

Видео описание

Расшифровка обозначений электродов. Ниже расскажем о классификации электродных элементов, их назначении и свойствах.

Предназначение металлического стержня — наплавление свариваемого материала на конкретное место, где производится соединение заготовки. Основная часть электрода служит для проведения через себя тока. Конец расходника под воздействием повышенной температуры сварочной дуги расплавляется. В момент плавления окончания электрода образуется совместно с расплавленной конструкцией целостное изделие.

Из чего состоит плавящийся электрод

Сварочный электрод имеет простое строение. Главная его составляющая — стержень, с наружной стороны сделано специальное покрытие. Конец, который плавится и контактирует со свариваемым материалом, сделан без обмазки.

Назначение

В марке электрода, как правило, зашифровано его назначение. Например, изделия типов:

• УОНИ — предназначены для сварки деталей при низких температурах;
• АНО-21 — для выполнения работ с тонкими (до 4 мм) деталями, эксплуатируемых под небольшими давлениями;
• МР-3С — для сварки деталей из проката и среднеуглеродистых сталей толщиной до 20 мм;
• ЛЭЗ — для наплавки изношенных деталей;
• недорогие электроды ОЗС-12 универсального применения рекомендованы для сваривания углеродистых сталей, отличаются простотой применения;
• рутиловые изделия марки АНО-4 применяют для сварки низколегированных и низкоуглеродных сталей; работают и на постоянном, и на переменном токах; хорошо варят загрязнённый ржавчиной металл, обладают устойчивым горением дуги, легко очищаются от шлака.

Специалисты различают электроды для сварки, прихватки, наплавки и резки. Большим спросом пользуются универсальные изделия, с которые экономится много времени при выполнении разнородных работ.

Группа индексов

Иногда в маркировке присутствует дополнительное обозначение, прописываемое под горизонтальной чертой.

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)

-Б 1 0

Цифра 4

указывает на устойчивость сварного шва к коррозии. Всего существует пять ступеней (0/2/3/4/5) — чем выше число, тем лучше. В нашем примере цифра 4, что говорит о высокой защите шва от ржавчины при последующей эксплуатации.

Цифра 3

относится к максимальной температуре, при которой сохраняется жаропрочность соединения. Всего бывает 9 вариантов, где 1 — 500 градусов, а 9 — свыше 850 градусов. В нашем случае 3 — шов выдержит нагрев до 560-600? С без потери свойств.

Цифра 2

— предел рабочей температуры шва. Тоже имеет 9 уровней с показателем от 600 до 1100 градусов. В нашем примере 2 указывает на пределе в 650? С, после которого в металле начнутся изменения.

Значение взятое в скобки (5) — количестве ферритной фазы в шве. Индекс подразделяется на 8 уровней с процентным содержанием от 0.5-4.0% до 10-20%. При нашем показателе 5 содержание ферритной фазы колеблется от 2.0 до 8.0%.

Такая группа индексов указывает сразу не несколько характеристик. Обычно, она пишется на упаковках электродов, предназначенных для работы с низколегированными и легированными металлами.

Диаметр

Выбор диаметра электрода (сердечника) определяется толщиной свариваемых деталей и величиной максимального тока применяемого сварочного аппарата. Чем они выше, тем более толстыми могут быть соединяемые элементы.

Все три параметра находятся в зависимости друг от друга. Их значения указаны в специальных таблицах, которыми удобно пользоваться перед работой и закупкой электродов. Так, для деталей толщиной 3-4 мм нужно использовать электроды диаметром 3 мм с регулировкой рабочего тока в пределах 80-160 А.

Обмазка электродов

Обмазка сердечника — это твёрдый состав, своеобразный флюс, предназначенный для защиты металла расплава от вредного воздействия кислорода, при попадании которого в жидкий металл образуются окислы, ухудшающие качество соединения.

Другая функция обмазки — термоизоляция расплава для задержки времени затвердевания (чтобы из него успели выйти вредные газовые и неметаллические включения). В современных электродах используют несколько видов обмазки. Главными являются основная (в маркировке электродов обозначается буквой «Б») и рутиловая (буква «Р»).

Основная обмазка

Известно, что в её состав входят соли кальция — карбонат и фторид. Её преимуществом считается небольшое содержание водорода. Характерными представителями электродов с основной обмазкой являются изделия УОНИ. Их покрытие гарантирует получение высококачественного шва — как по внешнему виду, так и по техническим показателям: пластичности, прочности, ударной вязкости.

Электроды не образуют внутри шва кристаллические трещины, поэтому рекомендуются специалистами для ответственных сварочных операций и для изделий, эксплуатируемых в суровых климатических условиях. Их можно применять при сварке в любом положении, кроме вертикального.

Рейтинги

Лучшие (популярные) марки электродов

Материалы по чугуну и нержавейки не включены, по причине своей специфичности.

Лучшие (популярные) производители электродов

Если вы видите, что в рейтингах не хватает заслуженной марки или производителя, напишите в комментариях, они будут добавлены в опрос.

Рекомендуем также ознакомиться с материалом “Как выбрать электроды для сварки“, там даны советы с учетом того, что именно вы собираетесь варить.

Рутиловая обмазка

Рутил — это диоксид титана. Кроме него, в обмазке присутствуют кремний и кислород.

Рутиловое покрытие характеризуется следующими свойствами:

• образование качественного шва при любом пространственном положении электрода;
• стабильное горение дуги;
• минимальное разбрызгивание расплава и обмазки;
• возможность сварки как на постоянном, так и на переменном токах;
• возможность сварки ржавых и грязных деталей;
• быстрый и лёгкий розжиг электрода;
• лёгкое отхождение шлака.

Где найти маркировку

Маркировка необходима для обозначения свойств и характеристик металлического стержня и его покрытия, влияющих на процесс горения дуги и формирования сварочного соединения. Сами электроды выпускаются по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 и обязательно маркируются, чтобы пользователь мог взглянуть на обозначение и понять, как лучше использовать сварочные материалы.

В обязательном порядке маркировка наносится на упаковку. Надпись вынесена на белое или синее поле, свободное от декоративного оформления пачки. На плавящемся покрытии, ближе к концу электрода, вставляемого в держатель, тоже наносится маркировка. Некоторые производители дополнительно указывают данные на боковой стороне пачки, но это не является требованием.

Источник тока

Для сварки металлов электродами используют сварочные трансформаторы, выпрямители, инверторы и другие устройства, работающие в режиме ручной дуговой сварки. Инвертор получил широкое применение благодаря компактности, небольшому весу и широким возможностям.

Он гарантирует работу как на постоянном, так и на переменном токе, а малый вес его объясняется тем, что трансформация напряжения выполняется на частоте не в 50 Гц, а в 100 кГц, для которой размеры и масса сердечника трансформатора уменьшается на порядок.

При сварке на постоянном токе имеет значение полярность подключения. При прямой полярности массу (сварочную деталь) подключают к «+» источника, а держак с электродом — к «-». При обратной полярности — наоборот. На прямой полярности можно сваривать тонкие детали, а на обратной — массивные.

При выборе электродов с помощью таблицы и данных о сварочном аппарате можно определить, сможет ли источник обеспечить требуемую величину тока.

Покрытия

Производители часто наносят на электроды специальные покрытия, улучшающие их характеристики. Среди наиболее распространенных покрытий можно выделить основное и рутиловое. Основное покрытие самое популярное, используется большим количеством производителей. Благодаря ему удается получить шов высокого качества. Ну а в сочетании с правильно подобранным диаметром электрода и большим опытом сварщик способен сделать шов максимально качественным и слабо подверженным механическим нагрузкам.

Рутиловое покрытие популярно у мастеров, работающих с низкоуглеродистой сталью. Благодаря такому покрытию исключено образование пор в сварных швах, такие электроды можно использовать с переменным и постоянным током, и можно использовать повторно. Также электродами с рутиловым покрытием просто удобнее пользоваться, выполняя работу в труднодоступных местах, при плавлении такое покрытие не выделяет опасных веществ (в отличие от других покрытий), что позволяет сохранить здоровье.

Положение сварки

Пространственное положение электрода также входит в его маркировку. Цифрой 1 обозначают электроды, для сварки которыми используется только нижнее положение детали (электрод сверху).

Цифрой 2 маркируют изделия, применяемые при горизонтальном или вертикальном расположении шва (потолочное исключается).

Цифра 3 применяется для потолочных электродов (электрод упирается в деталь снизу). Эти маркировки сварщик должен принимать во внимание во избежание получения некачественного шва или травмы.

Прокаливание электродов

Обмазка электродов требует герметичности при хранении, однако это условие повсеместно не выполняется. Острые края стержней, как правило, нарушают герметичность полиэтиленовой упаковки уже при первой перекладке пачек. Таким образом, к моменту покупки электроды оказываются напитанными излишней атмосферной влагой.

В таком состоянии из-за опасности получения некачественного шва и возможности слишком сильного разбрызгивания металла сварку ими производить нельзя. Нужно высушить электроды. Производитель даёт чёткие рекомендации относительно параметров процесса, устанавливая время сушки и предельную температуру. Она обычно не превышает 260 ºС.

Как установить качество электродов при покупке?

Лучшим вариантом будет опробование нескольких электродов из приобретаемой партии в рабочем процессе сварки. Если это невозможно, нужно обратить внимание на следующие факторы:

• срок годности изделий;
• название компании-производителя (для опытных сварщиков это важная информация);
• качество обмазки в части равномерности толщины нанесения вокруг стержня, отсутствие крошения.

Если при опробовании появляются признаки излишней влажности, следует просушить электроды и провести проверку повторно.

Чтобы сварка деталей была выполнена по всем правилам нормативов, а качество шва не подвергалось критике, крайне важно хорошо изучить сварочные технологии. Выбор типа электрода — это составная часть этих знаний, которые нужно постоянно пополнять и совершенствовать.

Источник: https://technotruth.ru/instrumenty/marki-elektrodov.html