Электроды для сварки: как выбрать нужную марку в зависимости от состава и назначения

Сварочные электроды: что это такое?

С электродами сварщик сталкивается при сварке, они с металлом образует электронную дугу, происходит нагревание и образуется сварочный шов. Сам по себе электрод для сварки металла имеет следующую структуру: металлический сердечник и обмазка.

Для чего нужны электроды?

Обычно они служат для соединения чугунов и сталей, цветных металлов, но могут быть использованы и для их резки. Сейчас ими можно варить практически во всех пространственных положениях.

Разновидностей стержней огромное количество, каждый изготавливается для своей конкретной задачи, поэтому все марки делятся на определенные классы.

Описание и назначение

Электроды для сварки – изделия, применяемые в обработке металлов, их сплавов. Они применяются для сварки при ремонте изделий в домашнем и дачном быту, на крупных производственных фабриках, в цехах.

Стержни, которыми представлены эти изделия, состоят из сердечника и обмазки (внешнее покрытие). Принцип сварки заключается в создании электрической дуги, контакт будет от «минуса» к «плюсу».

Сердечник плавится, а из образующего материала получается шов между деталями.

Обмазка не менее важна в устройстве электродов. Она обеспечивает газовую защиту электрической дуги. Также поверх самого шва располагается шлак (плёнка против окисления материала) из обмазки, которая тоже плавится при сварке.

Назначение стержней при сварке заключается в том, чтобы прочно соединять детали различных конструкций, ещё они используются при резке материалов.

Сварка сегодня актуальна как никогда. Чтобы с успехом использовать приобретённые изделия в сварке и продлить их срок годности, нужно обеспечить безопасную транспортировку и при покупке обращать внимание на качество упаковки.

Обзор видов

Получить по-настоящему крепкий шов, используя электроды, можно, если они состоят из материалов, схожих по свойствам состава с деталями, с которыми проводятся сварочные работы. Устройство непосредственно электрода представлено стержнем и обмазкой. Характеристики материалов этих частей определяют практически всё: от того, какой источник тока использовать, какой тип деталей варить, до особенностей розжига и техники сварки.

Существует классификация по степени плавления составов, из которых бывают изготовлены стержни. Их создают из металла или неметаллических материалов. Из металла делают электроды плавящиеся и неплавящиеся.

• Плавящиеся – именно те, что образуют шов, расплавляя кромки деталей и вместе с тем тоже сгорая, превращаясь в соединение. Бывают стальные, из алюминия или медные. Поддерживают постоянную дугу и, в отличие от неплавящихся стержней, не требуют ее корректировки.
• Неплавящаяся разновидность бывает также представлена металлами и стержнями из аморфного угля или искусственного графита. Расходными материалами служат присадочная проволока (из нержавеющей стали, ХВС, ХС12 и другие виды) и присадочные прутки.

Плавящиеся электроды делятся на покрытые и непокрытые. Покрытые разделяются по типу химического состава обмазки.

Одни из самых популярных электродов у начинающих сварщиков – рутиловые. Их использование очень удобно для ручной сварки, также безопасно, потому что при плавлении не выделяются вредные вещества.

Подробнее об особенностях материалов, покрытиях и видах электродов для сварки рассказано ниже.

По материалу и покрытию

Электроды разделяются по материалам, которые они, благодаря своим свойствам, хорошо соединят.

• Низкоуглеродистая сталь. Такой материал неплохо плавится при подаче электрического тока и нагревании места сварки. Самыми лучшими свойствами обладают швы, выполненные электродами из стали с совсем небольшим добавлением углерода. Изделия подобного состава требуют особого внимания при выполнении работ. Электроды используются при сварке низколегированных сталей и для наплавки специальных слоев.
• Высокоуглеродистая сталь. Сварка выполняется стержнями из низкоуглеродистой стали.
• Нержавеющая сталь. Такой материал характеризуется сильным электрическим напряжением, высокой проводимостью тепла. Эффективно использование неплавящихся изделий для сварки, например графитовых. Графитовый электрод создает довольно прочный шов и хорошо проводит ток. Допустимы режимы переменного и постоянного тока.
• Медь. Для сварки меди, а также латуни, бронзы используются электроды из серебра, фосфора и меди. Ими легко создавать надёжные швы. Серебряные электроды позволяют защищать конструкцию от эрозии.

Покрытия бывают 7 видов

• Кислые. Обмазка состоит из оксидов железа, марганца и кремния. При плавлении происходит выброс особо вредных для дыхания веществ, что является основной отрицательной особенностью кислого покрытия. Скорость сварки этими электродами может быть высокая. Могут образовываться трещины и подрезы. Используется в сварке деталей постоянным и переменным током для удаления ржавчины в нижних частях шва. Меньше вбирают влагу из воздуха, в отличие от других, более пористых по структуре электродов. Сегодня с успехом заменяются рутилово-кислыми обмазками.
• Рутиловые. Они сделаны из покрытия, замешенного из жидкого стекла с добавлением диоксида титана, ферромарганца, карбоната и алюмосиликатов. Проводить сварку можно практически в любых условиях постоянным или переменным током. Зажигаются легко, плавятся спокойно, капли небольшие, несильно разбрызгивается металл. Сварка быстрая, без сильного нагревания деталей, используется, скорее, в домашнем строительстве.
• Основные. В основные покрытия входят карбонаты магния и доломит, мрамор, магнезит. Используются примеси, позволяющие применять переменный ток. Стоит помнить, что примесь в виде плавикового шпата не подходит для данного режима. Постоянный ток обратной полярности выбирается всегда при отсутствии примесей. Выполняется сварка электродами с основным покрытием очень жёстких конструкций, швы получаются грубые и пластичные.
• Целлюлозные из органического материала (кукурузная мука, целлюлоза, смолы органического происхождения). Используются на постоянном или переменном токе. Отмечается, что варить удобно в нижних положениях и вертикальных благодаря небольшим каплям, вязкому шлаку, образующемуся в маленьком количестве. Получается неплохая защитная газовая плёнка шва. При сварке сильно разбрызгивается металл.
• Ильменитовые из природного концентрата диоксида титана и железа. Хорошо и стабильно горят.
• Специальные и прочие покрытия.
• Смешанные типы обмазок электродов: целлюлозно-рутиловые, кисло-рутиловые и др.

По назначению

Применять электроды по назначению нужно, чтобы конструкция после сварки долго служила. Перед работой определяется тип изделия, при выборе имеет большое значение толщина свариваемых деталей.

Чтобы провести объемную работу с массивным оборудованием, чаще всего выбирается электродуговая сварка стержнями, соответствующими по размерам и свойствам образцам для сварки толстого металла. Учитывается концентрированное нагревание детали по всей площади, традиционно свариваемой в два прохода.

Требуется стачивание кромок, и обязательно оставление зазора между частями.

При сварке тонкого материала особое внимание уделяется не только размерам и типу тока, но и его полярности. Если выполнять сварку при высоких температурах, то есть риск прожечь детали. Поэтому и выбирается холодная сварка.

• Бытовая сварка. В работах такого типа (сварка заборов, различных каркасов для теплиц) используются электроды, сходные по материалам с монтируемой конструкцией. Проще всего выбрать универсальные и неприхотливые, соединяющие самые разные поверхности (АНО, УОНИ).
• Сваривание труб. К прочности трубопроводов, особенно газопроводов, предъявляются высокие требования. На помощь сварщику для выполнения таких ответственных работ приходят графитовые и угольные электроды.
• Весьма распространены медные провода и трубы. Для сварки медных проводов используются плавящиеся стержни с обмазкой, замешанной на жидком стекле, и неплавящиеся лантанированные электроды.

Медь обладает многими положительными характеристиками, поэтому используется повсеместно. Однако как бы ни была хороша медь, при сварке приходится считаться с некоторыми особенностями, свойственным меди.

• Текучесть. При сравнительно небольших температурах медь начинает активно плавиться и течь.
• Склонность к образованию подрезов, трещин во время сварки, при остывании.
• Хрупкость вследствие окисления кислородом воздуха. Медь поглощает легко кислород и водород.

Чтобы варить детали с содержанием меди, выполняется сначала нагревание металла. С целью обеспечить газовую защиту дуги, для алюминиевых и других металлических сердечников используются покрытия, содержащие кремний, марганец.

• Подводная сварка. Во время сварки на глубине используются изолированные стальные электроды, чтобы под водой швы оказались довольно качественными и надёжными. Хорошая изоляция для подводной сварки имеет первостепенное значение, ведь вода, в которой проводится монтаж, сама по себе является проводником электрического тока. Пропитка электродов может быть парафиновая или с применением растворов смол.
• Сварка пластика. Изделия из полимерных материалов, пластмассы, термопласты распространены среди предметов декора, большое количество частей различных приборов и машин сделаны именно из пластика. В случае таких работ подойдут стержни из измененного пластика, обработанные химически вторично. Для пластика важно обеспечить ровный и эластичный шов. Известны активным применением в сварке полиамидовые, полипропиленовые пластмассовые, стироловые электроды.

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.

Плавящиеся и неплавящиеся

Плавящийся металлический стержень в составе сварочного электрода выполняет функцию материала, образующего шов, и изготавливается обычно из стального или медного прутка. В последнем случае их так и называют – медные электроды.

Неплавящиеся изделия для сварки производят на основе порошкообразных и твёрдых веществ (угля, вольфрама). Они предназначаются для повышения качества сцепления свариваемых частей. Соединение образуется без участия стержневого металла, а сам электрод используется как присадочная проволока (пруток).

Исходным веществом для производства таких электродов является особый вид угля (аморфный), изготавливаемый в виде удлинённых стержней овального сечения.

Такие угольные изделия используются с целью получения аккуратных и красивых сварных швов, а также для резки очень толстых металлических заготовок в воздушно-дуговом режиме.

Проверка на соответствие характеристик сварочных электродов действующим нормативам осуществляется специальной комиссией, по результатам работы которой составляется акт на проверку технологических параметров.

Технические характеристики сварочных электродов

Тип и марка	ТУ, ГОСТ	Вид	Назначение и область применения электродов	Механические свойства электродов			Род тока электродов	Пространственные положения сварки
				врем. сопр. раз.	отн. удл.	уд. вяз.
Э-46 МР-3	ТУ 14-4-1853-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467 75	P	Электроды для сварки ответственных конструкций из углеродистой стали с временным сопротивлением разрыву до 490 Н/мм2 и содержанием углерода до 0,25 %	450Н/мм2	18%	79 Дж/см2	Переменный или постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 МР-ЗМ	ТУ 14-4 1863-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467-75	АР	Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 490 Н/мм2	450 Н/мм2	18%	78 Дж/см2	Переменный или постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-50А УОНИ 13/55	ТУ 144 1856-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467 75	Б	Электроды для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей работающих при пониженных температурах, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости	490 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 150 °	20%	128 Дж/см2	Постоянный обратной полярности	Любое кроме вертикального сверху вниз
Э-42А УОНИ 13/45	ТУ 14-4 1855-2001 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	Б	Электроды для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей работающих при пониженных температурах, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости	410 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	147 Дж/см2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 АНО-4	ТУ 14-178-427-2002 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	Р	Сварочные электроды для сварки конструкций из углеродистых марок сталей по ГОСТ 380 и ГОСТ 1050 во всех пространственных положениях, кроме способа «сверху-вниз»	460 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	98 Дж/см2	Переменный или постоянный любой полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 АНО-4И	ТУ 14-355-99 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	АР	Электроды для сварки конструкций из низкоуглеродистых марок сталей во всех пространственных положениях, кроме способа «сверху-вниз»	450 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	80 Дж/см2	Переменный или постоянный любой полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-07Х20Н9 ОЗЛ-8	ТУ 14-4 1857-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 1 0052-75	Б	Электроды для сварки коррозионностойких хромоникелевых сталей (08X18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т), когда не предъявляются жесткие требования стойкости межкристаллитной коррозии	539 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 160 °	30%	98 Дж/см2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-10Х25 Н13Г2 ОЗЛ-6	ТУ14-4-1866-2002 ГОСТ 9466-75 ГОа 10052-75	Б	Электроды для сварки ответственного оборудования из литья проката жаростойких сталей 20Х23Н13 20Х23Н18, работающих в окислительных средах до 1000 °C, сварка хромистых сталей 15Х25Т и сталей 25Х 25Н202, сварка углеродистых и низколегированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями	539 Н/мм2	25%	88 Дж/см2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-08Х19 Н10Г2Б ЦТ-15	ТУ14-4-1887-2002 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 10052-75	Б	Электроды для сварки ответственных узлов из высоколегированных жаропрочных и жаростойких аустенитных сталей Х18Н9Т-Л, Х20Н12Т-Л, Х16Н13Б, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, работающих в окислительных средах при570-650 °C, когда к металлу шва предъявляются требования стойкости против межкристаллитной коррозии	539 Н/мм2	24%	78 Дж/см2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-08Х20 Н9Г2Б ЦЛ-11	ТУ 1273-021- 00187240 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 10052-75	Б	Электроды для ручной дуговой сварки изделий из коррозиенностойких хромоникелевых сталей марок 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и им подобных, когда к металлу шва предъявляют жёсткие требования стойкости к межкристаллитной коррозии	539 Н/мм2, Угол загиба сварного соединения 150 °	22%	78 Дж/см2	Сварка на постоянном токе обратной полярности	Во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз
ЭА-395/9	ТУ 1273-023- 00187240 ГОСТ 9466-75	Б	Электроды для ручной дуговой сварки ответственных конструкций из легированных сталей повышенной и высокой прочности в термически упрочненном состоянии без последующей после сварки термической обработки, в т.ч. сталей типа АК, а также для сварки улеродистых низколегированных сталей с аустенитными сталями	608 Н/мм2	30%	117 Дж/см 2	Сварка на постоянном токе обратной полярнос

 

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.

Мастера иногда сами затачивают электрод, но при этом нужно удостовериться в соответствии инструмента предъявляемым требованиям и по мере необходимости выбраковывать неподходящие экземпляры.

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.

Виды электродов и как их выбрать для сварки на первых порах?

Среди наиболее популярных и доступных для сварки можно назвать следующие марка электродов:

1. ОК-46
2. МР-3
3. УОНИ 13/55
4. ЦЛ-11

Рассмотрим каждый из видов подробно.

ЦЛ-11

Электроды этой марки используются для нержавеющей стали, так называемой нержавейки. Применяются они в изделиях, которые будут работать при температуре не выше 250 °С.

В бытовых ситуациях, они помогают сварщику добиться шва с мелкой чешуйчатостью, и получить переход без переломов между кромками изделия и швом. Сам шлак имеет малый объем, так что не составит труда его удалить. Следует обратить внимание, что покрытие у них основное.

Рутиловые МР-3 и OK -46

Данные марки электродов — рутиловые. Его следует выбрать в случае, если вы работаете с углеродистыми и низколегированными сталями. Безусловным преимуществом выбранной модели станет то, что можно применить как с постоянным током, так и с переменным. Наибольшее распространение получили сварочные электроды марки мр-3, особенно в быту. На даче, в гараже ими лучше всего выполнять сварку.

Дуга получается стабильная несмотря на качество подготовки изделия, чистоты поверхности металла. Также плюсов является то, что металл практически не разбрызгивается. Они вобрали все плюсы своего покрытия в то же время снизив негативные факторы.

УОННИ 13/55

Это чрезвычайно часто применяемый и очень популярный электрод. В отличии предыдущего вида покрытие используется основное. Используются также, как и предыдущее марки для низкоуглеродистых, низколегированных сталей. Этот вариант хорош еще и тем, что применяется для элементов ответственных изделий и конструкций. Связано это с особенностями образуемого сварочного шва:

1. Отличается особой пластичностью;
2. Шов является прочным, выдерживает сильные нагрузки;
3. При применении не боится холода;
4. Не критичны перепады напряжения.

При работе с УОНИИ 13/55 следует соблюдать особые правила

Эти правила касаются предварительной подготовки материалов: они должны быть чистыми от ржавчины, грунта, масленых загрязнений, влаги. Если заготовка будет иметь масляные, водяные, ржавые пятна или капли, то будут появляться поры.

Виды электродов для сварки и стали

Рассматривая типы и марки электродов для сварки, для начала остановимся на первых. Покрытые электроды (а именно они представлены в каталоге продукции МЭЗ) подразделяются на 4 основных типа — в зависимости от покрытия, которое на них наносится.

Основное покрытие («Б»)

Это один из наиболее распространенных типов обмазки, в составе которой — карбонаты кальция и магния. В маркировке обозначаются буквой «Б». Ключевое преимущество — малое содержание водорода в составе покрытия. Это и другие свойства позволяют получать механически очень прочный, высокопластичный шов с отличной ударной вязкостью. Электроды используются при сварке особо ответственных конструкций, а также конструкций, которые будут эксплуатироваться в знакопеременных по температуре условиях и суровых северных условиях. Наиболее широко известна марка УОНИ 13/55, УОНИИ 13/55, УОНИ 13/45. Среди минусов: образование при сварке сравнительно большого количества шлака, риски появления пор в сварном шве при сварке на длинной дуге, при влажной или окисленной поверхности.

Рутиловое покрытие («Р»)

Также является одним из самых широко используемых. Основа состава — рутил (диоксид титана), помимо него присутствуют кислород и кремний. Изделия обеспечивают легкий первичный, повторный поджиг, стабильное горение дуги, малое количество брызг, легкое отделение шлаковой корки, ровный шов товарного вида. Оптимально подходят для сварки низкоуглеродистых сталей. Наиболее популярные марки — МР-3 ЛЮКС, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. В ряду минусов: необходимость в низкой влажности и в обязательной предварительной прокалке во избежание рисков окисления металла шва.

Кислое покрытие («А»)

Имеет в составе железо, кремний, марганец, другие элементы. Электродами с кислой обмазкой можно вести сварку по поверхностям с окалиной или ржавчиной, они обеспечивают высокую сопротивляемость возникновению в металле шва воздушных каналов. Из минусов — угроза появления в последнем горячих трещин.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки легированной стали

Некоторые виды электродов изначально создаются под работу с определенными техническими металлами. Легированные стали часто используются в производстве, так что специально под их свойства производят расходные материалы. Они содержат те же легирующие элементы, которые и в основном металле, чтобы компенсировать их недостаток после температурного воздействия.

Тип электрода	Для сварки каких сталей предназначается
Э-70, АНП2	Х2ГМР, 14 ХМНДФР, 14 ХГНМД, 14 Х2ГМСШ,
НИАТ 3М	30 ХГСА, 30 ХГСНА, 25 ХГСА, 20 ХГСА, 12 Х2НВФА
УОНИ-13/85	35 ГС, 30 ХГ2С, 25 Г2С
Н20/Св-12Х2НМАВИ	ВНЛ3М, 30 ХГСА
ОЗС-11	12 МХ, 12 ХМФ, 15 Х1М1Ф, 15 ХМ
ТМЛЗУ	2 Х1МФ, 20 ХМФЛ, 15 Х1М1ФЛ, 15 Х1М1Ф
ЦЛ-45	15 Х1МФ, 12 Х1МФ

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки чугуна

Выбор электродов для ручной дуговой сварки чугуна зависит от содержания углерода в данном металле. В любом случае оно достаточно высокое и поэтому расходные материалы также содержат данный элемент, что выделяет их свойства относительно других электродов.

Марка наплавочного материала	Свойства
ОК-92.05	Текучести предел — 320 МПа Прочности предел — 460 МПа Удлинение относительное — 30% Механически обрабатываем
ОК-92.18	Текучести предел — 300 МПа Удлинение относительное — 6% Твердость 160 НВ
ОК-92. 26	Текучести предел — 420 МПа Прочности предел — 660 МПа Удлинение относительное -40%
ОК-92.35	Текучести предел — 515 МПа Прочности предел — 750 МПа Удлинение относительное — 17% Твердость: 240-260 НВ
ОК-92.58	Текучести предел — 375 МПа Твердость 180НВ
ОК-92.86	Текучести предел — 410 МПа Прочности предел — 640 МПа

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки цветных металлов

Цветные металлы встречаются более редко, чем стали. Электроды для них предназначаются как для чистых металлов, так и для сплавов. Здесь обязательно присутствие большого количества основного элемента в составе, так как многие из деталей являются сложно свариваемыми.

Марка электрода	Для какого металла он предназначен
ОЗА1	Чистый алюминий
ОЗА2	Сплав алюминия с кремнием
ОЗАНА1	Изделия из технического алюминия
ОЗАНА2	Алюминиево кремниевые сплавы
Комсомолец 100	Технически чистая медь
АНЦ/ОЗМ2	Технически чистая медь
АНЦ/ОЗМ3	Технически чистая медь
АНЦ/ОЗМ4	Технически чистая медь
ОЗЛ-32	Чистый никель
В56У	Сварка монеля

Таблица марок электродов и области применения для резки металла

Такие типы материалов является уникальными, так как нагрев и плавление электрода при дуговой сварке в обыкновенном случае происходит при средних режимах, тогда как эти нужно использовать при максимальном токе. У них повышенная теплостойкость, но они все же относятся к плавким вариантам.

Марка электрода	Для чего он предназначен
ОЗР1	Резка металла, создание отверстий, устранение швов с дефектами и так далее.
ОЗР2	Резка металла, стержней арматуры толщиною до 40 мм, создание отверстий, устранение швов с дефектами и так далее.
АНР2М	Резка металла, создание отверстий, устранение швов с дефектами и так далее.

Обозначение и маркировка электродов для ручной дуговой сварки

На примере электрода Э-46 ЛЭЗАНО21 УД Е 43 1(3) РЦ13

• Э-46 – тип, для низколегированных и углеродистых сталей;
• ЛЭЗАНО21 – марка;
• У – назначение, для низколегированных и углеродистых сталей;
• Д – толстое покрытие;
• Е – плавящийся электрод;
• 43 – предел прочности на растяжение – 430 Мпа;
• 1 – относительное удлинение около 20%;
• (3) – 20 градусов Цельсия для сохранения ударной вязкости;
• РЦ – покрытие рутилово-целлюлозное;
• 1 – пространственные положения, допустимы все;
• 3 – ток для сварки, можно варить постоянным током обратной полярности и переменным при холостом ходе в 50 В.

Внешний вид электрода Э-46 ЛЭЗ АНО-21

Выбор

Первоочередной фактор в выборе является металл в составе стержня. Он должен быть схож с тем, из которого сделана заготовка. Диаметры электродов для ручной дуговой сварки идут следующим пунктом, так как они не должны превышать толщину самой детали. Покрытие выбирается согласно тому, в каких условиях приходится работать. Перед окончательным выбором стоит детально изучить маркировку, чтобы убедиться в его правильности.

«Важно!Перед использованием электродов их требуется просушить и прокалить.»

Прокалка (сушка)

Если электроды хранились не в герметичной упаковке и могли отсыреть, то их советуют прокалить. Надо отметить, что прокалка электродов непосредственно перед применением относится к ответственным процедурам, обеспечивающим загорание дуги.

При этом специалисты не рекомендуют слишком увлекаться ею, поскольку чрезмерный и частый нагрев стержня может привести к повреждению специального покрытия.

Желательно точно просчитать требуемое количество изделий и просушить с таким расчётом, чтобы по завершении работ их не осталось совсем или оставалось по минимуму.

При следующем обращении к сварочным операциям просушенные ранее электроды должны быть отработаны в первую очередь.

Прокаливание необходимо ещё и для того, чтобы несколько поднять температуру расходного материала непосредственно перед его использованием для сварки труб, например. Немногие образцы изделий способны сразу обеспечить требуемый рабочий режим по причине слишком большого перепада температур в зоне сварки.

Дополнительный прогрев стержней также обеспечивает герметичность соединения, образующегося при так называемой «сварке под давлением». Однако при этом необходим постепенный их нагрев, позволяющий выпарить скопившуюся влагу во избежание появления известкового налёта.

Вопрос прокалки тесно связан с предельным временем и условиями хранения. Согласно действующим нормативам срок годности этих изделий составляет примерно пять лет. Но, по мнению ряда специалистов, они могут эксплуатироваться ещё какое-то время по окончании гарантийного срока.

Как научиться варить

Чтобы научиться обращаться с электродами с нуля, надо постоянно практиковаться в сварке. Процесс несложный, но требующий ловкости. Желательно посмотреть, как это делает специалист, не забыв применить защитные очки.

Надо так взяться за держатель, чтобы обеспечить хороший обзор рабочего места. После этого стержень наклоняется под углом 30 градусов к плоскости детали, а затем делается чиркающее движение об неё, после которого должна зажечься дуга. Сразу вслед за этим электрод максимально приближается к заготовке, так, чтобы обмазочное покрытие коснулось свариваемой поверхности.

Далее, следует дождаться появления в зоне сварки красного пятна, которое образуется в результате расплавления обмазки (флюса). Через какое-то время (примерно через 2-3 секунды) в центре красного образования начнёт проявляться оранжевое пятнышко с большей яркостью и постоянно дрожащей по краям мелкой рябью.

В этой точке расплавленный металл формируется в каплю, дрожащую из-за воздействия электрического тока и высоких температур. Специалисты называют эту каплю сварочной ванной, то есть местом, где плавится металл и образуется шов.

После появления ванны останется лишь плавно сдвигать эту зону по направлению предполагаемого соединения. Так постепенно образуется шов. Умение варить открывает широкие возможности для строительства и творчества. Ведь сварка помогает создавать оригинальные и прочные конструкции.

А теперь подробнее о полярности

Если работа на постоянном токе производится (что чаще всего и происходит), то может возникнуть вопрос: какую полярность подключить – обратную или прямую? Как это сделать?

На первый вопросы мы частично обращали внимание, когда рассматривали типы покрытий и виды электродов. Так что обязательно сверьтесь с этим, когда будете приступать к работе.

Схема подключения прямой полярности: на “плюс” инвертора подключается масса, а электродный держак подсоединяется к “минусу”.

Когда подключение идет по схеме обратной полярности, как вы понимаете, все наоборот: к “минусу” аппарата подключается кабель массы, «плюс» подключаем к держаку.

Возникает вопрос, в чем же заключается разница между двумя этими схемами подключения?

Разница при подключении заключается в том, что при обратной полярности больше тепла идет в электродный металл. Это уменьшает тепловложение в основной металл и конструкцию меньше деформирует. При использовании  прямой полярности наоборот тепловложение увеличивается в металле изделия.

Его часто применяют для сваривания толстого металла или при TIG сварке. Подробнее вы можете почитать в этой статье.

Какой диаметр электрода выбрать?

Это еще один вопрос, с которым вы можете столкнуться. Здесь все достаточно просто: диаметр будет подбираться по толщине вашего свариваемого металла.

При этом если металл совсем тонкий (меньше, чем полтора миллиметра), то ручная сварка (РДС), чаще всего, недопустима (здесь используется, сварка вольфрамовым электродом, полуавтоматическая или автоматическая).

Как определить величину тока?

Это еще один важный вопрос, которым можете у вас возникнуть. Вообще, следует отметить, что величина тока приводится всегда примерно, в достаточно широком диапазоне. Связано это с тем, что при разном пространственном положении, разной толщине изделия, количестве проходов она будет разниться. И определяется она уже самим сварщиком (можно сказать, что приходит это с опытом).

Главное, чтобы вы чувствовали себя уверенно, ориентировались на управляемость ванной и настраивали ток так, чтобы вам было удобно управлять сварочным швом.

Теперь Вы познакомились с основными аспектами, которые следует учитывать новичку, приступающему к работе над сварочными швами. Больше информации читайте на нашем информационном портале mrmetall.ru.

Размеры

Одной из определяющих характеристик является размер электрода. Значение при выборе имеют длина и диаметр. Толщина монтируемых деталей влияет на величину диаметра электрода. Сила тока подбирается в зависимости от размера стержня. Показатели стабильности электрической дуги, плотности и качества шва напрямую связаны с диаметром электрода.

Металлические тонкие материалы варятся тонкими электродами (диаметром от 1 мм до 2 мм). Выбирая величину сварочного тока, опираются на особенности составов электродов и монтируемых частей, на температуры их плавления. Тонкие электроды есть риск очень быстро расплавить при большом напряжении.

Поэтому необходимо отрегулировать ток сварочного аппарата.

Для сварки толстыми электродами, соответственно, требуется более сильный ток. Тока должно быть достаточно для того, чтобы разжечь электрод и поддерживать дугу. Существуют табличные значения, где указаны рабочий ток и диаметр электрода для сварки определенного по толщине материала.

Так, 25–100 А достаточно для сварки тонких листов электродом 1–2 мм, 150–200 А – для работы с металлами электродами диаметром около 3 мм. Важным моментом во время сварки является быстрая замена сгоревшего электрода новым.

Чем скорее будет произведена замена, тем меньше риск ухудшения качества остывающего шва.

Маркировка

Требования для стержней определяют ГОСТ 9466—75, ГОСТ 9467—75 и ГОСТ 10052—75.

Так как в наше время благополучно существуют многие марки электродов, то сложно дать точную характеристику всех их видов, ведь со временем (с ростом повсеместной востребованности выполнения сварки в любых отраслях и сферах) увеличивается количество марок сварочных электродов. Производители стараются привнести что-то новое в свои разработки, но суть по-прежнему заключается в том, чтобы сделать процесс электросварки максимально удобным. Полная информация о свойствах конкретного электрода указывается производителем в маркировке. Ее расшифровка лучше всех поможет сварщику понять, подойдёт данный электрод для создания крепкого шва или нет.

Чтобы помочь мастерам разобраться в характеристиках конкретных электродов, мы предлагаем рассмотреть следующее описание обозначений, которые встречаются в маркировке.

1. Э – изделие для электродуговой сварки, электрод.
2. Следующая за «Э» цифра – показатель сопротивления разрыву.
3. Прописанные следом буквы обозначают назначение изделия. Например, А – улучшенный вид пластичности, Н – наплавление на поверхности, У – подходит для углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, Т – для теплоустойчивых легированных сталей.
4. На четвертой позиции находится информация о толщине покрытия.
5. Особые индексы, описывающие металл.
6. Обмазка обозначается следующими буквами: А, Б, Р, Ц, П. Ими характеризуется тип покрытия, соответственно: кислое, основное, рутиловое или же целлюлозное. «П» – это прочие покрытия.
7. Здесь есть такая важная информация, как положение сварочного шва в пространстве: 1 – во всех положениях, 2 – во всех, за исключением направления сверху вниз вертикально, 3 – нижнее, горизонтальное вертикально и снизу вверх вертикально. Четверка в маркировке значит возможность сварки в нижнем и нижнем «в лодочку» положении шва.
8. 0 – обратная полярность при постоянном напряжении, 1, 4, 7 – любая полярность (соответственно, здесь и далее для переменного напряжения 50–55 В, 70–80 В, 90–95 В), 2, 5, 8 – прямая полярность, 3, 6, 9 – это обратная полярность.

В зависимости от покрытия выпускаются электроды разных цветов. Например, можно встретить синие, зеленые и другие стержни. Стандарт для рутиловых электродов – красный цвет.

Марки качественных электродов

Среди продукции различных изготовителей есть фирмы, ставшие наиболее популярными на рынке сварочных расходников за счет качества, низкой стоимости и доступности для потребителей.

Среди таких производителей выделяют:

1. Российский бренд УОНИ, продукция которого выпускается также в ближнем зарубежье. Работают со всеми видами стали и чугуна. Получаемые швы соответствуют требованиям отечественных стандартов.
2. Японская компания Kobelco сертифицировала линейку продукции Lb-52U с надежной защитой внутри стыка, легким отбитием шлака, минимальным количеством окалины. Продукция аттестована НАКС.
3. Предприятие ESAB представляет несколько типов электродов. ОК 94.25 работают с чугуном, оловянной бронзой, цветными металлами. ОК 96.20 для сварки алюминия без использования инертных газов. ОК 61.30 для обработки нержавеющей стали под термической нагрузкой.

Кроме того, распространена продукция таких заводов, как KISWEL (Южная Корея); Ресанта; Lincoln Electric (США), QUATTRO ELEMENTI (Италия).

Некоторые правила использования электродов

Необходимо соблюдать их сохранность. Для качественной и безопасной работы ее геометрия не должна быть нарушена, вес и масса ее должны совпадать с данными на упаковке, шлаковые корки должны с легкостью отделяться от шва. Все должно быть герметично упаковано, а упаковка должна предотвращать попадание влаги во внутрь. Электроды должны быть сухими, попадание влаги на них приводит к отсыреванию покрытия, а значит, и к ухудшению сварочного процесса. Допускается сушить их в специально оборудованных печах при заданной температуре 260 градусов Цельсия, а после сушки должны быть герметично упакованы для предотвращения повторного попадания воды на них. Также влага не самым лучшим образом влияет на характеристики покрытия, расплавленный металл может сильно разбрызгиваться. Из-за влаги могут образовываться поры, трещины, раковины и другие дефекты. Не рекомендуется варить гнутыми стержнями с поврежденным покрытием.

Многие характеристики занесены в таблицы. Таблица — удобный и наглядный способ получения информации о характеристиках материалов,о марках сварочных электродов и многом другом.

В настоящее время наиболее распространена ручная дуговая сварка. Электроды для ручной сварки похожи на металлический пруток. Такой тип сварки проще в применении, чем многие другие виды, компактен, допускает сварку в труднодоступных местах, с его помощью можно работать с чугуном, сталью, многими цветными металлами, прост в использовании и не требует больших материальных вложений. К минусам такого типа соединения можно отнести то, что качество шва напрямую зависит от квалификации рабочего, довольно низкий КПД по сравнению с остальными типами сварки, вредные условия труда для рабочих и другие. Для ручной дуговой сварки применяют специальные сварочные инверторы. Электроды для ручной сварки изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ9466.

В заключение можно сказать, что на сегодняшний день имеется огромный спектр типов электродов и их применение, а сварка по-прежнему является важной частью многих строительных, производственных, монтажных работ. Их огромное количество, они различаются по маркам, толщинам, химическому составу и прочим характеристикам. Важно знать, какие стержни можно применять при различного рода работах, дабы добиться максимального результата и получить на выходе качественное изделие или деталь. Данный вид работ привлекает все новых специалистов, ученые продолжают работу над улучшением технологического процесса, ведь спрос на сварочные работы довольно велик.