Какими электродами варить черный металл

Обновлено: 04.10.2024

Какими электродами варить обыкновенную сталь

Электроды для «обыкновенной» черной стали

Вопрос «Какими электродами варить обыкновенную сталь» не такой простой, как может показаться на первый взгляд. Ведь черный металл, на первый взгляд, везде одинаковый. Он недорогой, по сравнению с нержавейкой, медью и алюминием, и быстро покрывается коррозией, если его не покрасить. Но при более близком знакомстве с составом «обыкновенной» стали выясняется, что она имеет различия. Отличаются и электроды для каждого вида этого материала.

Что называют сталью

Под выражением «обыкновенная сталь» подразумевается сплав определенного количества железа с добавочными примесями и углеродом. Масса последнего варьируется от 0,1 до 2,14% от общего веса сплава. Именно количество углерода определяет будущие механические свойства материала — чем выше процент содержания этого газа, тем прочнее и тверже сталь. Но с увеличением крепости теряется пластичность и тянущие свойства.

Минимальное содержание железа должно составлять 45% от общей массы сплава. Кроме основных двух компонентов в него добавляют марганец, хром, и никель. Из этого материала легко выливать формы, и раскатывать листы и трубы. Часто такая сталь используется в металлоконструкциях. Ввиду быстрого окисления среза кромки кислородом, и приобретения темного цвета, ее называют черной.

Какими электродами варить обыкновенную черную сталь

В зависимости от количества углерода и легирующих элементов, укрепляющих структуру материала, сталь подразделяется на:

низкоуглеродистую;
со средним содержанием углерода;
высокоуглеродистую, где концентрация вещества достигает более 3%;
с малым или повышенным содержанием в структуре легирующих элементов.

Исходя из этого подбираются и электроды, состав которых оптимально будет соответствовать основному материалу. Об этом можно прочитать на упаковке расходных материалов. Искать следует указания для какого типа стали, из списка выше, они предназначены.

Марки электродов для обыкновенной стали

Существуют основные марки электродов, применяемые в СНГ, которые подходят к различным видам стали. Для материалов с низким или средним содержанием углерода используют:

УОНИ 13/55;
АНО-6;
МР-3;
УОНИ 13/45;
АНО-21
ОЗС-12;
МР-3С.

Они имеют достаточную вязкость для сохранения целостности шва даже при низких температурах эксплуатации будущего изделия.

Для стали с низким содержанием в составе легирующих примесей применяют марки из серии ОЗС с номерами 4 и 6. А высокоуглеродистые сплавы свариваются маркой НР-70.

Практические рекомендации

В большинстве случаев, когда требуется приварить навес на ворота, смастерить теплицу или приварить резьбу к трубе, подойдут марки: АНО, УОНИ, или их аналог МР. Во всех других ситуациях, если речь идет о сварке теплообменника в печь, или ремонте инструмента (топора и т. д.), стоит читать предназначение на упаковке. Необходимо усвоить главное правило: материалы должны совпадать по физическим свойствам и химическому составу.

Например, если металл электрода будет очень твердым, а основная сталь мягкой, то шов будет рваться при нагрузках, потому что он не сможет гармонично взаимодействовать со всей конструкцией при тепловых или механических расширениях. В другом случае, если высокоуглеродистую сталь, предназначенную для выдержки больших температур (в котлах, печах), заварить электродами с «мягким» составом, то такие швы быстро потекут.

Как правильно выбрать электроды для сварки

Речь в статье пойдет о покрытых электродах, используемых для ручной электродуговой сварки. Параметры выбора электродов достаточно многочисленны, назовем основные:

выбор металлов, сплавов (стали, сплавы, разновидности чугуна и т. д.).
типы обслуживаемой конструкции или оборудования;
тип работ, который зависит от конструкции (массивные, толстостенные, тонкостенные, тавровые и т. д.);
род используемого для сварки тока;
наличие опыта у сварщика;
собственно, качество самого электрода.

Основываясь на этих параметрах, рассмотрим вопрос о том, как сделать оптимальный выбор.

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.

Целлюлозное покрытие («Ц»)

Состоит из целлюлозы, органических смол, ферросплавов и других элементов. Электроды хорошо подходят для выполнения сварки в вертикальном положении благодаря малому количеству шлака и выделению защитных газов. В числе минусов — высокий уровень разбрызгивания металла и высокое содержание водорода, что может ухудшить качество металла сварного шва.

Выбор электродов для сварки металлоконструкций

Выбор перечисленных выше типов электродов зависит от того, какие работы выполняются (сварка или наплавка, заварка браков литья), а также от того, какие металлы и сплавы используются. Поэтому подбирать оптимальный вариант электродов для металлоконструкций следует с учетом их основного назначения:

Назначение

Рекомендуемые марки электродов

Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Сварка легированных высокопрочных сталей

Сварка теплоустойчивых, жаропрочных сталей и сплавов

ОЗЛ-35, КТИ-7А, ИМЕТ-10, ТМЛ-3У, АНЖР-2, ЦЛ-39

Сварка «нержавейки», коррозионностойких сталей и сплавов

УОНИ-13НЖ, ЭА-400/10Т, ИЖ-15С, ЦТ-15, НИАТ-1

Сварка элементов из разных материалов и сталей разных классов

ОЗЛ-32, ЦТ-28, ЭА-391/15, АНЖР-2, ВИ-ИМ-1, ИМЕТ-10, НИИ-48Г, В-56У

Сварка изделий из никелевых сплавов

Сварка литого чугуна

МНЧ-2, ОЗЧ-3, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2

Сварка ковкого чугуна

НИИ-48Г, АНВ-20, ОЗЛ-44, ЭА-112/15

Сварка изделий из сплавов на основе алюминия

ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2

Сварка медных и бронзовых деталей

Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)

Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного износа

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок при абразивном износе

12АН/ЛИВТ, ТК3-Н, ВСН-6

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного износа с ударными нагрузками

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок

Наплавка изношенных деталей из высокомарганцовистых сталей

Наплавка металлорежущего инструмента

Как подобрать диаметр электрода в зависимости от толщины металла

При выборе следует учитывать зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла изделий и элементов. Чем толще последний — тем, соответственно, больше и толщина стержня электрода. Так,

при толщине свариваемых элементов в 1,5-2,5 мм толщина электрода будет составлять 2-2,5 мм;
при толщине в 3 мм — соответственно 2,5-3 мм;
при 4-5 мм — 3-4 мм;
при 6-10 мм — 4-5 мм.

Допустимые значения сварочного тока также варьируются в зависимости от диаметра расходника (об этом — ниже). При повышенных значениях тока (всегда указываются на упаковке) и превышении рекомендуемых показателей диаметра существуют риски образования в металле шва пор. Следует также сказать о том, что если толщина изделий не более 1,5 мм, ручная дуговая сварка обычно не используется.

Выбор силы сварочного тока под электроды

Электродные расходники могут работать на постоянном и/или на переменном токе. Так, электроды с рутиловым покрытием используются в сварке как на постоянном, так и на переменном токах, то время как изделия с обмазкой основного типа (как, например, УОНИ 13/55 →) — только на постоянном токе обратной полярности.

Выбор силы сварочного тока напрямую влияет на качество сварки и получаемого результата. Если он подобран неправильно, заготовка при сварке может просто прожечься или, напротив, металл не оплавится на нужную глубину. Для правильного подбора существуют госты и рекомендуемые настройки, проверенные годами практики. Одно из ключевых правил — зависимость силы тока от диаметра электрода, важную роль также играют:

толщина заготовки;
пространственное положение сварки;
длина дуги;
количество слоев шва.

Для начинающих сварщиков будет полезно знать одно из основных негласных правил: на 1 мм диаметра электрода приходится в среднем 20-30 Ампер тока. Усредненно значения выглядят следующим образом:

Как выбрать электрод для сварки. Инструкция для чайников

Это статья из серии экспресс-уроков Свар-EXPRESS.
Темы урока: какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла; какой сварочный ток выставлять для каждого случая; что такое полярность сварки.

Инженер-сварщик
Евгений Евсин

Выбор сварочного электрода, для начинающего сварщика может стать проблемой. Например, какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла, или какой сварочный ток выставить для получения прочного шва?
Постараемся ответить на эти вопросы.
Для начала разберёмся, что такое электрод и для чего нужна обмазка.

Электрод представляет собой металлический сердечник с особым покрытием, которое называется обмазкой. В процессе сварки сердечник плавится, а обмазка при сгорании создаёт газовую защиту шва от вредного воздействия кислорода. Так же в процессе сварки формируется защитный шлаковый слой сварочной ванны.

Выбирая электрод следует обратить внимание на состав сердечника, который должен быть схож со свариваемым металлом. Так существуют специальные электроды для углеродистых, легированных, высоколегированных сталей, электроды для работы с нержавейкой, жаростойкими сталями, для работы с алюминием или чугуном.

Существует огромное множество металлов и их сплавов, рассказывать о каждом мы не будем, а сосредоточимся на тех электродах, которые могут понадобиться в быту. В основном для домашних нужд используется конструкционная сталь небольшой толщины. Вот для неё мы и попробуем подобрать электроды. Но прежде несколько слов об обмазке электродов. Различают 4 типа покрытий: основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Каждый из них применяется для решения своих задач.

Основное и целлюлозное покрытия используются для сварки исключительно на постоянном токе. Данные электроды можно использовать при монтаже ответственных конструкций, где требуется максимальная прочность наплавленного металла.

Рутиловые электроды подойдут для работы на постоянном или переменном токе. Они отличаются лёгким поджигом и малым разбрызгиванием металла. Электроды могут работать с аппаратами обладающими низким значением напряжения холостого хода.

При использовании электродов с кислым покрытием – можно добиться лёгкого отделения шлака, однако пользоваться подобными электродами в замкнутом пространстве не рекомендуется - они достаточно вредны для здоровья сварщика.
Ещё один момент - электроды с рутиловым и кислым покрытием рекомендуется использовать при сварке аппаратами с напряжением холостого хода 50 (+/- 5) вольт.

Наиболее широко распространены электроды с основным и рутиловым покрытием. Для новичка знакомства с ними будет вполне достаточно.

Самыми распространёнными электродами с основным покрытием являются УОНИ 13/55. Данные электроды предназначены для углеродистых и низколегированных сталей. Как сказано в описании данных электродов, они рекомендуются для сварки ответственных конструкций, швы, сваренные с помощью УОНИ 13/55 отличаются пластичностью и стойкостью к ударным нагрузкам. Изделия, сваренные УОНИ 13/55 могут эксплуатироваться в условиях низких температур.

К недостаткам данных электродов стоит отнести требовательность к чистоте кромок заготовок. Если кромки заготовок перед сваркой не обработать и на них попадёт масло, вода, или ржавчина, велика вероятность появления сварочных пор.

УОНИ 13/55 – предназначены для сварки только постоянным током на обратной полярности – о которой мы расскажем чуть позже.

Самым распространённым представителем рутиловых электродов можно назвать электроды марки МР-3. Они предназначены для работы с углеродистыми и низколегированными сталями.

К сильным сторонам данных электродов стоит отнести возможность сварки как на постоянном, так и переменном токах, малое разбрызгивание металла, стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Кроме двух самых распространённых марок электродов для работ с конструкционной сталью, новичкам можно рекомендовать электроды российского производства ОЗС-12 и АНО-4. А для сварки нержавейки электроды зарубежных производителей ОК 63.34, ОК 61.30 или отечественные электроды ЦЛ-11. Подобные электроды, так же могут понадобиться домашнему мастеру.

Большая часть инверторов для ручной дуговой сварки работает с постоянным током. На постоянном токе существует 2 варианта подключения полярности: прямая и обратная.

Прямая полярность – вариант подключения при котором к быстросъёму «+» инвертора подключается масса, держак подключается к «-». Обратная полярность - масса подключается к «-»; «+» к держателю электрода.

При сварке на плюсовом контакте выделяется больше тепла, а значит на обратной полярности лучше сваривать массивные детали, а на прямой тонкий металл (до 2 мм) или высоколегированную сталь, чтобы избежать их перегрева.

Диаметр электрода подбирают, ориентируясь на толщину металла заготовок. Для сварки металлов толщиной до 1.5 мм сварка электродами применяется крайне редко, для таких толщин лучше использовать полуавтоматы или аргонодуговую сварку.

Примерное соотношение толщины заготовок и диаметров электродов вы можете узнать из таблицы:

Следующий важный момент – какой ток необходимо выставить для электрода конкретного диаметра. Данную информацию можно узнать на упаковке электродов, или посмотрев следующую таблицу:

Так же начинающему сварщику, будет полезно знать, что сварочный ток можно подобрать из расчёта 20-30А на один миллиметр диаметра электрода. Т.е. для электрода диаметром 3мм, ток должен быть в приделах 80-110А, в зависимости от пространственного положения, толщины металла и количества проходов.

Точных и однозначных настроек тока не существует – каждый сварщик видит процесс по-своему, и в зависимости от собственных ощущений выставляет необходимые параметры тока.

Чем выше сварщик выставляет параметры тока, тем более жидкой и менее «управляемой» получается ванна. Задача сварщика – настроить аппарат таким образом, чтобы работа была комфортной, а сварочная ванна достаточной для провара и управления краями ванны.

Перейти в каталог:

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Как выбрать сварочные электроды?

В этой статье мы отвечаем на вопросы, которые возникают при выборе электродов для сварки. Разных видов — десятки и сотни. Каждая марка разрабатывается под свои задачи. Значение имеет все: материал стержня, его диаметр, обмазка, сварочный ток. Давайте разбираться, при каких условиях какие электроды лучше.

Какими электродами варить инвертором

На выходе инвертор выдает постоянный сварочный ток. Поэтому для сварки необходимы либо электроды для постоянного тока, либо универсальные электроды. Дальнейший выбор зависит от типа и толщины металла. Например, для бытовых задач достаточно электродов 2-4 мм.

Какими электродами варить нержавейку

Нержавейку варить труднее, чем любые черные металлы. Она хуже проводит тепло и подвержена кипению в сварочной ванне. При перегреве выгорают легирующие элементы, и хрупкость возрастает в несколько раз. Идеальный вариант, особенно для тонкостенной стали — сварка вольфрамовым электродом в защитной среде (аргоновой). Это дает меньшее проплавление шва.

При дуговой сварке используют:

для пищевой (обычной) нержавейки – ОЗЛ-8, ЦЛ-11;
для коррозионностойких сталей – НЖ-13, ЦТ-15, ЭА-400/10У;
для жаропрочных сталей – ОЗЛ-6, КТИ-7А, ЦТ-28;
для разнородных сталей – ЭА-395/9, АНЖР-1, ОЗЛ-312.

Какими электродами варить алюминий

Алюминий и его сплавы варить достаточно сложно. Обычно применяют один из 2 методов:

TIG-сварка — требует неплавящихся вольфрамовых электродов.
MMA-сварка (ручная дуговая) — с использованием покрытых электродов, например ОЗАНА или ОЗА.

Также прибегают к полуавтоматической сварке (MIG), но тогда вместо электродов используется сварочная проволока.

Какими электродами варить чугун

Чугун — один из самых сложных для сваривания материалов. Он не пластичен, при нагреве в месте шва часто возникают трещины. Поэтому используют специальные электроды:

ЦЧ-4 — состоят из железа с основным покрытием. Подходят для высокопрочного и серого чугуна. Варить можно только в нижнем положении, на токе обратной полярности.
МНЧ-2 — применяется для наплавки деталей, заварки литьевых дефектов. Подходит для трех видов чугуна: высокопрочного, ковкого и серого. Дает плотное и чистое соединение. Варят не только в нижнем, но и в вертикальном положении.
ОЗЧ-4 — снабжены рутиловым покрытием. Обеспечивают чистую поверхность шва. Варить можно в любых положениях, за исключением вертикального (сверху вниз).
ОЗЖН — состоят из железа с добавлением никеля. Используются для деталей из высокопрочного чугуна. Варят на постоянном токе, делая вертикальные или нижние швы.

Имеет значение и техника сварки. Часто применяют метод холодной сварки. Швы делают короткими (25-35 мм), чтобы материал не нагревался. Второй способ прямо противоположен первому: стыки заготовок подогревают, чтобы избежать перепада температур.

Какими электродами варить трубы, швеллер и тонкий металл

Сварка труб сложна тем, что приходится варить в разных положениях. Нужно регулировать наклон электрода и скорость сварки. Электрод подбирают по диаметру в зависимости от толщины стенок самой трубы. Далее, нужно учитывать материал трубы. Для стальных рекомендуют электроды ОК 53.70 и ОК 74.70 (компании ESAB). Благодаря прочному шву они подходят и для труб высокого давления. Для соединения медных труб используют или вольфрамовые (неплавящиеся), или плавящиеся электроды, например UTP 39 (Bohler).
Сварка швеллера (стального проката) требует шва повышенной прочности. Дело в том, что швеллер используют в качестве несущего или усиливающего элемента ответственных конструкций. Толщина стенки швеллера может достигать 7-13 миллиметров. Для таких массивных балок подойдут электроды УОНИ 13/55У. Сварка возможна в любых пространственных положениях. Ну а для более тонких швеллеров рекомендуем универсальные электроды АНО-21 диаметром до 5 мм.
Сварка тонколистового металла (до 2 мм) требует аккуратности, дабы не прожечь металл насквозь. Во-первых, нужен электрод небольшого диаметра (от 0,5 до 2,5 мм в зависимости от толщины листа). Во-вторых, электрод со специальным покрытием — чтобы медленно плавился и стабильно горел. В числе подходящих марок можно назвать ОМА-2, МТ и МТ-2. Для самых сложных случаев — сварка полуавтоматом с применением сварочной проволоки.

Какие электроды каким током варить

Все электроды делятся на два типа: для переменного тока и для постоянного. Сварка на «переменке» — более простой способ, в то время как «постоянка» считается более надежной. Распределение по сериям выглядит так:

Для переменного тока — AHO, MP, ОЗС, ESAB ОК (также могут работать на постоянном токе);
Для постоянного тока — УОНИ, ОЗАНА, ЦЛ, ОЗЛ, ЭА, АНЦ/ОЗМ и др.

Какие электроды выбрать для начинающих

Начальный опыт электросварки лучше приобретать на сварочных электродах марки АНО (например, АНО-21). Это универсальные электроды с рутиловым покрытием. Удобны тем, что допускают сварку во всех пространственных положениях. Легко зажигаются. Металл разбрызгивается меньше, шлак легко отходит. Еще один плюс — можно варить влажные, плохо очищенные и даже ржавые поверхности.

По тем же критериям можно посоветовать электроды ОЗС-12 либо МР-3. Рекомендуемый диаметр — 3-4 миллиметра. Освоив работу этими электродами, можно перейти на ОК 53.70, УОНИ, ЛБ52У, Kessel и Bohler (два последних — производства Австрии и Германии).

Электроды для сварки труб

При прокладке трубопроводов используются электроды разных марок. Выбор оптимальной зависит от характера рабочей среды и ее параметров (температура и т. д.), материала изделия и ряда других факторов. Расскажем о том, какие электроды для сварки труб используются в конкретных случаях.

Какими электродами варить трубы отопления

Для ручной дуговой сварки труб теплосети широко применяются такие марки электродов.

ЦЛ-9 – низководородные электроды с основным покрытием для труб из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей. Позволяют варить в любом пространственном положении постоянным током обратной полярности. – их применяют для соединения труб из углеродистых и низколегированных сталей. Наиболее часто используются стержни диаметром 3 мм. Сварка также выполняется инвертором.
ЦЛ-20 – ими выполняется инверторная ММА сварка труб из теплоустойчивых и жаропрочных сталей (температура рабочей среды – до 565 °С).

Также широко применяются электроды МР-3. Они позволяют варить трубы паро- и трубопроводов с горячей водой не только постоянным, но и переменным током. Благодаря рутиловому покрытию на поверхности металла допустимо наличие влаги или окислов.

Какими электродами варить оцинкованные трубы

Для сварки труб с оцинковкой применяются электроды с основным и рутиловым покрытием. При этом первые рекомендуется использовать при работе с изделиями из низкоуглеродистой стали, а вторые – с низколегированными. Это марки:

, АНО-4, ОЭС-4 – с рутиловой обмазкой; , УОНИ-13/45, ДСК-50 – с основным покрытием.

Как сварить трубу электродом при работе с оцинкованной поверхностью? Сварной шов накладывается возвратно-поступательными движениями электрода. Сварка выполняется по увеличенным зазорам при повышенных на 10–50А (в зависимости от толщины стенки) токах, при этом – с более медленным наложением валика (скорость уменьшается примерно на 20%).

Поскольку цинк выделяет опасные для здоровья и экологии испарения, используется защитная среда в виде флюса и, конечно, защитная экипировка. При работе с толстостенными изделиями слой цинка в месте соединения труб удаляется.

Какими электродами варить профильную трубу

Профильные трубы изготавливаются, как правило, из углеродистых конструкционных (1ПС, 2ПС, 3СП, Ст.09г2с) или низкоуглеродистых сталей. Они обладают высоким коэффициентом удлинения (18%) и сопротивлением разрыву (45 кгс/мм). Варить можно как инвертором, так и трансформатором, сила тока – до 60А, дуга – предельно короткая. Для работ применяются следующие электроды:

АНО-4 – универсальные электроды с рутиловым покрытием;
УОНИ-13/35 – подходят для сварки опытным сварщиком толстостенных труб;
МР-3 – варить ими можно без предварительной зачистки кромок;
МР-3С – позволяют получить шов с повышенными требованиями к качеству металла; – позволяют варить и на удлиненной дуге, на поверхности кромок должны полностью отсутствовать следы влаги.

Заварить трубу электродом при соединении встык можно следующим способом. Вначале ставятся прихватки по углам труб, далее варится само стыковое соединение. При работе с тонкостенными (до 2 мм) трубами шов накладывается одним слоем, с толстостенными – в несколько проходов. Для стенок толщиной 1 мм подходят электроды d 1,6 мм, толщиной 2–3 мм – 2-2,5 мм, при толщине 3–6 мм – соответственно, 3–4 мм.

Читайте также: