Группы электродов для сварки

Обновлено: 27.04.2024

Типы и марки сварочных электродов

Ниже, по возможности, приводятся наиболее распространенные марки электродов для сварки, сгруппированные по типам.

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей

Получение металла шва, равнопрочного основному, обеспечивается выбором типа сварочного электрода, который регламентирует прочностные характеристики сварного соединения. Следует учитывать, что применение электродов с повышенными механическими свойствами наплавленного металла, например, по пределу прочности при растяжении, может привести к снижению работоспособности сварной конструкции.

Для сварки кипящих сталей (низкоуглеродистая сталь, выпускаемая из печи слабораскисленной) используют электроды с любым покрытием.

Для сварки полуспокойных сталей (сталь, полученная при раскислении жидкого металла менее полно, чем при выплавке спокойной стали, но большем, чем при выплавке кипящей стали) при больших толщинах следует применять электроды с покрытиями основного или рутилового видов.

Сварка конструкций из спокойной стали, работающих при низких температурах или при динамических нагрузках, должна выполняться электродами с основным покрытием.

Стабильность горения дуги влияет на качество швов и на возможность сварки переменным током. Наиболее стабильно дуга горит у электродов с целлюлозным, кислым и рутиловым покрытиями. Это позволяет использовать сварочные трансформаторы. Для электродов с основным покрытием требуются только источники постоянного тока.

В нижнем, вертикальном и потолочном положениях шов лучше формируется у электродов с целлюлозным покрытием, так как мелкокапельный перенос электродного металла и высокая вязкость шлака обеспечивают качественное ведение сварки. Хуже формируется шов у электродов с основным покрытием.

При сварке толстостенных конструкций многослойными швами отделяемость шлака является существенным показателем. Электроды с рутиловым, целлюлозным и кислым покрытиями обеспечивают лучшую отделяемость шлака по сравнению с основным покрытием.

Сварка электродами с основным покрытием требует тщательной очистки кромок от ржавчины, масла, грязи во избежание порообразования. Кроме того, электроды с основным покрытием склонны к порообразованию в начальный момент сварки и при сварке длинной дугой.

Электроды для наплавки

Наплавочные электроды обеспечивают получение наплавленного металла разнообразного по химическому составу, структуре и свойствам. По ГОСТ 10051-75 "Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами" существует 44 типа таких электродов.

Все они имеют основное покрытие. Это обеспечивает лучшую сопротивляемость образованию трещин при наплавке деталей из стали с повышенным содержанием углерода и при высокой жёсткости конструкции.

В зависимости от условий работы конструкций с наплавленными покрытиями, электроды для наплавки могут быть условно разделены на 6 групп.

Электроды для сварки и наплавки чугуна

Такие электроды предназначены для устранения дефектов в чугунных отливках и для восстановления поврежденных и изношенных деталей. Их можно применять и для изготовления сварно-литых конструкций. Электроды для холодной сварки и наплавки чугуна без предварительного подогрева дают наплавленный металл в виде стали, сплавов на основе меди, никеля и железоникелевого сплава. Это марки ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 и др. Иногда целесообразно использовать электроды иного назначения. Так, при ремонте чугунных тюбингов в условиях большой загрязненности и высокой влажности лучше брать марку ОЗЛ-25Б. Первые слои на загрязненных чугунах можно выполнять марками ОЗЛ-27 и ОЗЛ-28. Успешно применяют и марку ОЗБ-2М, предназначенную для сварки бронз.

Электроды для сварки цветных металлов

Предназначены для сварки алюминия, меди, никеля и их сплавов. Титан и его сплавы ручной дуговой сваркой покрытым электродом не сваривают из-за интенсивной окисляемости.

Электроды для сварки алюминия. Основная трудность при сварке алюминия и его сплавов - наличие окисной пленки. Температура её плавления 2060°С, тогда как температура плавления алюминия 660°С. Плотная тугоплавкая пленка может нарушить стабильность процесса сварки и таким образом повлиять на качество формирования шва, вызвав появление внутренних дефектов в наплавленном металле. Для удаления окисной пленки в состав покрытия электродов вводят хлористые и фтористые соли щелочных и щелочно-земельных металлов. Эти вещества и обеспечивают качественную сварку.

Электроды для сварки меди и ее сплавов. При сварке меди основная проблема - образование пор в металле шва из-за высокой ее активности при взаимодействии с газами, особенно с кислородом и водородом. Чтобы этого избежать, применяют только хорошо раскисленную медь и тщательно прокаленные электроды. Сварку выполняют по зачищенным до металлического блеска кромкам.

Сварка латуней сложна и опасна для здоровья из-за интенсивного выгорания цинка.

Сварка бронз доставляет трудности ввиду высокой хрупкости и недостаточной прочности в нагретом состоянии.

Электроды для сварки никеля и его сплавов. Сварка никеля и его сплавов затруднена из-за большой чувствительности к растворенным в сварочной ванне газам: азоту, кислороду и водороду, что вызывает образование горячих трещин и пор. Для предупреждения появления этих дефектов необходимо применять основной металл и сварочные электроды высокой чистоты и качественно их подготавливать.

Электроды для резки металла

Дуговая резка металла покрытыми электродами часто используется при монтаже и ремонте металлоконструкций. Она эффективна, так как не требует дополнительного оборудования и специальной квалификации рабочих. Электроды для резки отличаются от электродов для сварки высокой тепловой мощностью дуги, высокой теплостойкостью покрытия, интенсивной окисляемостью жидкого металла. Эти электроды целесообразно применять для удаления дефектных швов или их участков, удаления прихваток, заклепок, болтов, разделки трещин и т.п. Прокалка перед сваркой: 170°С; 1ч.

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей, должны в первую очередь обеспечить необходимую жаропрочность сварных соединений - способность противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

Для конструкций, работающих при температурах до 475°С, используют молибденовые электроды типа Э-09М, а при температурах до 540°С - хромомолибденовые электроды типов Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09Х2М1 и Э-05Х2М.

Для конструкций, работающих при температурах до 600°С, применяют хромомолибденованадиевые электроды Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НБФ, Э-10Х3М1БФ.

Электроды Э-10Х5МФ с повышенным содержанием хрома предназначены для сварки конструкций из сталей с повышенным содержанием хрома (12Х5МА, 15Х5М, 15Х5МФА и др.), работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С.

Для сварки теплоустойчивых сталей чаще используют электроды с основным покрытием, обеспечивающие прочность наплавленного металла при повышенных температурах, а также малую склонность к образованию горячих и холодных трещин.

Электроды для сварки высоколегированных сталей

Стали, содержащие 13% хрома, считаются высокохромистыми нержавеющими. Они обладают стойкостью против атмосферной коррозии и в слабоагрессивных средах. Это стали 08X13, 12X13, 20X13, которые различаются свариваемостью в зависимости от содержания углерода.

При выборе электродов для сварки таких сталей необходимо обеспечить следующие свойства металла шва: стойкость против атмосферной коррозии и в слабо агрессивных средах, жаростойкость до температуры 650°С и жаропрочность до температуры 550°С. Этим требованиям удовлетворяют электроды типа Э-12Х13 марок ЛМЗ-1, АНВ-1 и др., которые обеспечивают химический состав, структуру и свойства металла шва, близкие характеристикам основного металла.

Для сварки сталей с пониженным содержанием углерода и дополнительно легированных никелем рекомендуются электроды типа Э-06Х13Н марки ЦЛ-41.

С увеличением количества хрома возрастает коррозионная стойкость и жаростойкость высокохромистых сталей. Содержание 17-18% дает коррозионную стойкость в жидких средах средней агрессивности. Такие стали относятся к кислотостойким: 12X17, 08X17Т, 08Х18Т и др. Если количество хрома достигает 25-30%, то возрастает жаростойкость - стойкость против газовой коррозии при температурах до 1100°С. Это жаростойкие стали: 15Х25Т, 15X28 и др. Для серосодержащих сред пригодны стали и электроды, в которых не менее 25% хрома.

Выбор электродов для сварки высокохромистых сталей зависит от количества хрома в свариваемых сталях. Так, для сварки сталей с 17% хрома, к которым предъявляются требования по коррозионной стойкости в жидких окислительных средах или по жаростойкости при температурах до 800°С, рекомендуются электроды типа Э-10X17Т марок ВИ-12-6 и др.

Для сварки сталей с 25% хрома следует применять электроды типа Э-08Х24Н6ТАФМ, придающие металлу шва после отпуска высокие пластичность, ударную вязкость и стойкость против межкристаллитной коррозии.

Сварку высокохромистых сталей следует выполнять при умеренных режимах с уменьшенной погонной энергией. После каждого прохода рекомендуется охлаждать металл околошовной зоны до температуры ниже 100°С, что обеспечивает минимальный рост зерна.

Высокохромистые стали на основе 13% хрома с дополнительным легированием молибденом, ванадием, вольфрамом и ниобием относятся к жаропрочным. Они способны противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. При выборе электродов для этих сталей основное требование - обеспечить необходимый уровень жаропрочности металла шва. Это достигается за счет получения химического состава швов, близкого основному металлу. Такому условию наиболее полно удовлетворяют электроды типов Э-12Х11НМФ марки КТИ-9А, Э-12Х11НВМФ марки КТИ-10, Э-14Х11НВМФ марки ЦЛ-32.

Маркировка электродов

Маркировка электродов для сварки содержит информацию о типе, марке, диаметре и прочих его характеристиках:

Электроды для сварки ЛЭЗАНО-21

Маркировка электродов для сварки ЛЭЗАНО-21

1 - тип электрода: Э46 - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 46 кгс/мм 2 ;
2 - марка электрода: ЛЭЗАНО-21;
3 - диаметр электрода: указан в другом месте;
4 - назначение электрода: У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 );
5 - коэффициент толщины покрытия: Д - с толстым покрытием (1,45 6 - международное обозначение плавящегося покрытого электрода: Е;
7 - предел прочности при растяжении: 43 - 430 МПа (44 кгс/мм 2 );
8 - относительное удлинение: 1 - 20%;
9 - минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ): 3 - -20°С;
10 - вид покрытия: РЦ - рутилово-целлюлозное;
11 - допустимые пространственные положения: 1 - для всех положений;
12 - сварочный ток и напряжение холостого хода: 3 - сварка переменным током и постоянным током обратной полярности, напряжение холостого хода около 50В.

Расшифровка маркировки электродов для сварки АНО-21

1 - тип электрода: Э46 - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 46 кгс/мм 2 ;
2 - марка электрода: АНО-21;
3 - диаметр электрода: 2,5 мм;
4 - назначение электрода: У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 );
5 - коэффициент толщины покрытия: Д - с толстым покрытием (1,45 6 - международное обозначение плавящегося покрытого электрода: Е;
7 - предел прочности при растяжении: 43 - 430 МПа (44 кгс/мм 2 );
8 - относительное удлинение: 0 - менее 20%;
9 - минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ): 3 - -20°С;
10 - вид покрытия: Р - рутиловое;
11 - допустимые пространственные положения: 1 - для всех положений;
12 - сварочный ток и напряжение холостого хода: 1 - сварка переменным током и постоянным током любой полярности, напряжение холостого хода около 50В.

Обозначение электродов для сварки МР-3 ПЛАЗМА

1 - тип электрода: Э46 - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 46 кгс/мм 2 ;
2 - марка электрода: МР-3 ПЛАЗМА;
3 - диаметр электрода: указан в другом месте;
4 - назначение электрода: У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 );
5 - коэффициент толщины покрытия: Д - с толстым покрытием (1,45 6 - международное обозначение плавящегося покрытого электрода: Е;
7 - предел прочности при растяжении: 43 - 430 МПа (44 кгс/мм 2 );
8 - относительное удлинение: 0 - менее 20%;
9 - минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ): 3 - -20°С;
10 - вид покрытия: Р - рутиловое;
11 - допустимые пространственные положения: 2 - для всех положений, кроме вертикального "сверху-вниз";
12 - сварочный ток и напряжение холостого хода: 6 - сварка переменным током и постоянным током обратной полярности, напряжение холостого хода около 70В.

Маркировка электродов для сварки УОНИ-13/55

1 - тип электрода: Э50А - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве 50 кгс/мм 2 , "А" указывает, что металл шва имеет повышенные свойства по пластичности и ударной вязкости;
2 - марка электрода: УОНИ-13/55;
3 - диаметр электрода: 5,0 мм;
4 - назначение электрода: У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 );
5 - коэффициент толщины покрытия: Д - с толстым покрытием (1,45 6 - международное обозначение плавящегося покрытого электрода: Е;
7 - предел прочности при растяжении: 51 - 510 МПа (52 кгс/мм 2 );
8 - относительное удлинение: 4 - 20%;
9 - минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ): 4 - -30°С;
10 - вид покрытия: Б - основное;
11 - допустимые пространственные положения: 2 - для всех положений, кроме вертикального "сверху-вниз";
12 - сварочный ток: 0 - сварка постоянным током обратной полярности.

Обозначение электродов для сварки ЦЛ-11

1 - тип электрода: Э-08Х20Н9Г2Б - для сварки высоколегированных сталей;
2 - марка электрода: ЦЛ (марка сокращена, в другом месте указана марка ЦЛ-11);
3 - диаметр электрода: указан в другом месте;
4 - назначение электрода: В - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами;
5 - коэффициент толщины покрытия: Д - с толстым покрытием (1,45 6 - международное обозначение плавящегося покрытого электрода: Е;
7 - метод испытаний стойкости металла шва к межкристаллитной коррозии: 2 - АМ и АМУ;
8 - максимальная рабочая температура, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва (жаропрочность): 0 - нет информации;
9 - максимальная рабочая температура сварных соединений: 0 - нет информации;
10 - содержание ферритной фазы в металле шва: 5 - 2,0-10%;
11 - вид покрытия: Б - основное;
12 - допустимые пространственные положения: 2 - для всех положений, кроме вертикального "сверху-вниз";
13 - сварочный ток: 0 - сварка постоянным током обратной полярности.

Тип электрода

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей, а также легированных с повышенной и высокой прочностью, маркировка состоит из:

индекса Э - электрод для ручной дуговой сварки и наплавки;
цифр, следующих за индексом, обозначающих величину предела прочности при растяжении в кгс/мм 2 ;
индекса А, указывающего, что металл шва имеет повышенные свойства по пластичности и ударной вязкости.

Для сварки теплоустойчивых, высоколегированных сталей и для наплавки, условное обозначение состоит из:

индекса Э - электрод для ручной дуговой сварки и наплавки;
дефиса;
цифры, следующей за индексом, указывающей среднее содержание углерода в сотых долях процента;
букв и цифр, определяющих содержание химических элементов в процентах. Порядок расположения буквенных обозначений химических элементов определяется уменьшением среднего содержания соответствующих элементов в наплавленном металле. При среднем содержании основного химического элемента менее 1,5 % число за буквенным обозначением химического элемента не указывается. При среднем содержании в наплавленном металле кремния до 0,8% и марганца до 1,0% буквы С и Г не проставляются.

Обозначение металлов

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве до 490 МПа (50 кгс/мм 2 ) применяют 7 типов электродов: Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при разрыве от 490 МПа (50 кгс/мм 2 ) до 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) применяют 2 типа электродов: Э55, Э60. Для сварки легированных сталей повышенной и высокой прочности с пределом прочности при разрыве свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) применяют 5 типов электродов: Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

Для сварки теплоустойчивых сталей - 9 типов: Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1МНБФ, Э-10Х3М1БФ, Э10Х5МФ. Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - 49 типов: Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т, Э-12Х11НМФ, Э-12Х11НВМФ и др. Для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - 44 типа: Э-10Г2, Э-10Г3, Э-12Г4, Э-15Г5, Э-16Г2ХМ, Э-30Г2ХМ и др.

Марка электрода

Каждому типу электрода может соответствовать одна или несколько марок.

Диаметр электрода

Диаметр электрода (мм) соответствует диаметру металлического стержня.

Назначение электрода

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) - маркируется буквой У;
Для сварки легированных конструкционных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) - маркируется буквой Л;
Для сварки теплоустойчивых сталей - маркируется буквой Т;
Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - обозначается буквой В;
Для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами - маркируется буквой Н.

Коэффициент толщины покрытия

В зависимости от отношения диаметра покрытия электрода D к диаметру металлического стержня d, электроды подразделяются на следующие группы:

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

Обозначение плавящегося покрытого электрода

Буква Е - международное обозначение плавящегося покрытого электрода.

Группа индексов, указывающих характеристики металла шва или наплавляемого металла

Для электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа (60 кгс/мм 2 ).

Характеристики металла шва электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности при растяжении до 588 МПа

В условном обозначении электродов для сварки легированных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа (60 кгс/мм 2 ) первый индекс двузначного числа соответствует среднему содержанию углерода в шве в сотых долях процента; последующие индексы из букв и цифр показывают содержание элементов в процентах в металле шва; последний цифровой индекс, проставляемый через дефис, характеризует минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ). Например, Е-12Х2Г2-3 означает 0,12% углерода, 2% хрома, 2% марганца в металле шва и при -20°С имеет ударную вязкость 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см 2 ).

Характеристика металла шва электродов для сварки легированных сталей с пределом прочности при растяжении свыше 588 МПа

В условном обозначении электродов для сварки теплоустойчивых сталей содержатся два индекса: первый указывает минимальную температуру, при которой ударная вязкость металла шва составляет не менее 34 Дж/см 2 (3,5 кгс·м/см2); второй индекс - максимальную температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва.

Характеристики металла шва электродов для сварки теплоустойчивых сталей

Электроды для сварки высоколегированных сталей кодируются группой индексов, состоящей из трёх или четырёх цифр:

первый индекс характеризует стойкость металла шва к межкристаллитной коррозии;
второй указывает максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва (жаропрочность);
третий индекс указывает максимальную рабочую температуру сварных соединений, до которой допускается применение электродов при сварке жаростойких сталей;
четвертый индекс указывает содержание ферритной фазы в металле шва.

Характеристики металла шва электродов для сварки высоколегированных сталей

Условное обозначение электродов для наплавки поверхностных слоев состоит из двух частей. Первый индекс указывает среднюю твёрдость наплавленного металла и выражается дробью: в числителе - твёрдость по Виккерсу, в знаменателе - по Роквеллу.

Характеристики наплавленного металла электродов для наплавки поверхностных слоев

Второй индекс указывает, что твёрдость наплавленного металла обеспечивается: без термической обработки после наплавки - 1, после термической обработки - 2.

Например: Е-300/32-1 - твердость наплавленного слоя без термообработки.

Обозначение вида покрытия

А - кислое покрытие;
Б - основное покрытие;
Ц - целлюлозное покрытие;
Р - рутиловое покрытие;
АР, РБ, РЦ и т.д. - смешенные покрытия - соответственно: кисло-рутиловое, рутилово-основное, рутилово-целлюлозное;
П - прочие.

При наличии в покрытии железного порошка более 20% добавляется буква Ж, например, АЖ.

Про покрытия электродов есть статья Покрытие сварочных электродов.

Обозначение допустимых пространственных положений

1 - для всех положений.
2 - для всех положений, кроме вертикального "сверху-вниз".
3 - для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального "снизу-вверх".
4 - для нижнего и нижнего для угловых соединений.

Чаще используется международное обозначение положений швов, для которых предназначены электроды.

Международное обозначение положений швов и расшифровка

Обозначение характеристик сварочного тока и напряжения холостого хода источника питания

Характеристики сварочного тока и напряжения холостого хода источника питания

Цифрой 0 обозначают электроды, предназначенные для сварки или наплавки только на постоянном токе обратной полярности.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Сварочные электроды и прочие сварочные материалы

В качестве сварочных материалов для электродуговой сварки применяются штучные электроды, сварочная и порошковая проволока.

Штучные электроды

Плавящиеся электроды. Штучные плавящиеся электроды с покрытием используются очень широко, для сварочных работ в домашних условия - это основной материал.

Плавящийся электрод для сварки: 1 - стержень, 2 - участок перехода, 3 - марка электрода, 4 - покрытие.

Стержни электродов для сварки стали изготавливаются из низкоуглеродистой, легированной или высоколегированной сварочной проволоки. Стандартом предусматривается 77 марок стальной проволоки, идущей на изготовление штучных электродов диаметром от 1,6 до 6 мм.

Покрытие сварочных электродов оказывает множественное действие: образует атмосферу защищающую металл от кислорода и азота, находящихся в воздухе, стабилизирует горение дуги, удаляет вредные примеси из расплавленного металла, легирует его с целью улучшения свойств. Для выполнения всех этих функций покрытие включает в себя множество компонентов:

Шлакообразующие вещества, защищающие металл от азота и кислорода. В их состав входит марганцевая руда, каолин, титановый концентрат, мел, мрамор, полевой шпат, доломит, кварцевый песок.
Раскисляющие вещества, удаляющие из расплавленного металла кислород. В качестве них используются марганец, кремний, алюминий, титан в виде ферросплавов.
Газообразующие компоненты, создающие при сгорании покрытия газовую среду, защищающую расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. В основном это декстрин и древесная мука.
Легирующие вещества, придающие металлу шва особые свойства - прочность, жаростойкость, износостойкость, повышение сопротивляемости коррозии. Для этого используются хром, марганец, титан, молибден, никель, ванадий и некоторые другие вещества.
Стабилизирующие элементы, способствующие ионизации сварочной дуги - натрий, калий, кальций.
Связующие вещества, служащие для связывания компонентов покрытия друг с другом и всего покрытия со стержнем электрода. Основным связующим веществом является калиевое или натриевое жидкое стекло (силикатный клей).

Для сварки цветных металлов и их сплавов наряду с неплавящимися применяют плавящиеся электроды из соответствующих металлов и сплавов - алюминия, меди, никеля, бронзы, латуни и т.п.

Сварочные электроды

Классификация и обозначение электродов. Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по широкому ряду признаков:

по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов, для наплавочных работ и пр.);
по технологическим особенностям (для швов различного пространственного положения, для сварки с глубоким проплавлением и т.п.);
по виду покрытия (кислое, рутиловое, основное и пр.) и его толщине (толстое, тонкое, среднее, особо толстое);
по химическому составу покрытия и стержня;
по механическим свойствам металла шва;
по роду и полярности тока, величине номинального напряжения холостого хода источника питания.
по качеству изготовления, состоянию поверхности покрытия, содержанию вредных примесей фосфора и серы.

Каждый параметр электрода имеет свое буквенное или цифровое обозначение в определенной части маркировки. В частности, электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм 2 обозначаются буквой У. Электроды со средним по толщине рутиловым покрытием имеют в маркировке букву С (среднее) и Р (рутиловое). Стоящая предпоследней цифра 1 сообщает, что электрод может использоваться для выполнения шва любого пространственного положения, а завершающая обозначение цифра 0 информирует о том, что данный электрод используется при работе сварочным аппаратом дающим постоянный ток.

В соответствии с ГОСТ 9466-75 обозначение электрода содержит информацию о типе, марке, диаметре и прочих его характеристиках. В обозначение типа электродов для сварки конструкционных сталей входит буква Э ("электрод для дуговой сварки") и цифра, сообщающая о минимальном временном сопротивлении разрыву металла шва в кгс/мм 2 . Если после цифр присутствует буква А (например, Э42А, Э46А), это означает, что данный тип электрода обеспечивает более высокие пластические свойства металла шва.

Наряду с типом, электроды имеют и марку. Одному типу электродов может соответствовать несколько марок. Например, электродам типа Э42 соответствуют марки ГОСЦ-2, ЦМ-7, АНО-6.

Обозначение электродов по ГОСТ 9466-75

1 - Тип электрода (Э - электрод для дуговой сварки, 46 - прочность 460МПа, А - повышенная пластичность и вязкость металла шва);
2 - Марка электрода;
3 - Диаметр стержня;
4 - Назначение электрода (У - для сварки углеродистых и низколегированных сталей);
5 - Характеристика толщины покрытия (Д - толстое);
6 - Группа индексов, указывающая на характеристики металла шва;
7 - Вид покрытия (Б - основное);
8 - Пространственное положение шва (1 - для всех положений);
9 - Род тока (0 - постоянный, обратной полярности).

Обозначение электродов по международному стандарту EN 499

1 - Электрод для дуговой сварки;
2 - Минимальный предел текучести (500Н/мм 2 );
3 - Характеризует температуру, при которой обеспечивается минимальное значение ударной вязкости 47Дж (около 60°C);
4 - Характеризует химический состав наплавленного металла (Ni - 2,6-3,8%);
5 - Тип покрытия электрода (основной);
6 - Код производительности и род тока ( 7 - Код положения швов при сварке (все, кроме вертикального сверху вниз);
8 - Характеризует содержание водорода в наплавленном металле (10 мл/100г).

Неплавящиеся электроды. Неплавящиеся электроды бывают угольными, графитовыми и вольфрамовыми. Температура плавления всех этих материалов превышает ту, до которой они нагреваются при сварке. Эта особенность и обусловила их название.

Графитовые электроды изготавливают из синтетического прессованного графита, угольные - из электротехнического угля. Электроды из графита обладают определенными преимуществами перед угольными. У них выше электропроводимость, позволяющая в 2,5-3 раза повысить плотность тока, и более высокая устойчивость против окисления при высоких температурах. Последнее качество позволяет снизить их расход по сравнению с угольными.

Графитовые электроды

Угольные омедненные электроды

Вольфрамовые неплавящиеся электроды изготавливаются из чистого или с наличием присадок вольфрама. В качестве присадок используются окислы тория, иттрия, лантана и других веществ. О наличии той или иной присадки говорит марка и цвет электрода. Обозначение ЭВ (WP) означает чистый вольфрам (конец окрашен в зеленый цвет), ЭВТ (WT) - вольфрам с торием (красный), ЭВИ (WY) - с иттрием (темно-синий), (WL) - с лантаном (синий или золотистый, в зависимости от содержания лантана), WC - с церием (серый), WZ - с цирконием (белый).

Вольфрамовые электроды

С помощью неплавящихся электродов варят сталь, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий и прочие металлы. Сварка проводится чаще всего в среде защитного газа (аргона, гелия, азота и их смеси). Её можно осуществлять как с присадочным материалом, так и без. В качестве последнего используется проволока, металлические прутки или полосы.

Выбор электродов для сварки сталей

Выбор типа электрода для сварки сталей зависит не только от марки последней, но и от характера соединения, пространственного положения шва, рода сварочного тока (постоянный или переменный), температуры окружающего воздуха во время работ и пр. В настоящее время производится несколько сотен марок электродов для самого различного назначения.

Электроды для сталей подразделяются на несколько групп - в зависимости от марки материала, для сварки которого они предназначены.

Первую группу образуют электроды для сваривания углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, содержащих до 0,25% углерода и имеющих сопротивление разрыву до 490 МПа. К таким сталям относятся марки Ст5пс, Ст3сп, Ст0 и другие, используемые для производства металлопроката, из которого в быту изготавливается большинство конструкций, к прочности которых не предъявляют особых требований - ворота, ограждения и пр. Для их сваривания применяют такие известные всем сварщикам марки электродов, как АНО-4, АНО-21, МР-3, ОЗС-41. Популярный электрод МР-3 пригоден для сварки как переменным, так и постоянным током во всех пространственных положениях шва кроме вертикального сверху вниз.

Для сварки сталей, имеющих сопротивление разрыву от 490 до 590 МПа, используются электроды типа Э50А, Э60 (марки УОНИ-13/55, ОЗС-28, УОНИ-13/65). Эти электроды дают шов, выдерживающий более значительные нагрузки, чем предыдущая группа электродов.

Конструкционные легированные стали повышенной и высокой прочности, имеющие сопротивление разрыву свыше 590 МПа, необходимо варить электродами НИАТ-5, ЭА-981/15, ЭА-395/9 (если изделие не подвергается после сварки термообработке) или электродами ОЗШ-1, НИАТ-3М, УОНИ-13/85 - если сваренную конструкцию планируется подвергнуть термообработке с целью обеспечения равнопрочности швов.

Для сварки низколегированных и легированных теплоустойчивых сталей, работающих при температурах до 550-600 °C, предназначены электроды типа Э-09Х1М, Э-09МХ, Э50А (марки АНЖР-2, ОЗС-11, ЦУ-5).

Не часто, но приходится в быту сталкиваться и со сваркой жаропрочных и жаростойких сталей, предназначенных для работы при температуре свыше 550-600 °C. Например, при изготовлении несгораемых колосников для печи. Если удастся добыть такую сталь, варить ее нужно электродами КТИ-7А, ОЗЛ-38, ЦТ-15.

Коррозионностойкие стали, обладающие устойчивостью к коррозии в кислотной, щелочной и прочих агрессивных средах, известные в быту под названием "нержавейки", варятся электродами марок ЦЛ-11, ОЗЛ-7, ОЗЛ-22.

Выбор диаметра электрода. Диаметр электрода выбирается, прежде всего, с учетом толщины свариваемого металла. Прочие условия работы: марка свариваемого металла, род тока, параметры сетевого напряжения, формы подготовки кромок и т.п. - также могут выдвигать свои требования к диаметру электрода, но в гораздо меньшей степени, чем толщина свариваемого металла.

Для первоначального выбора электрода можно использовать нижеследующую таблицу, значения в которой соответствуют нижнему шву.

Толщина металла, мм	2	3	4-5	6-8	9-10
Диаметр электрода, мм	2	3	3-4	4	4-5

При выполнении сварных швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды диаметром не более 4 мм. Если имеется разделка кромок или необходимо заплавить зазор между деталями, то корневой шов может выполняться электродом меньшего диаметра - 2,5-3 мм.

Сварка корневого шва

Сварочная проволока

Сварочная проволока выпускается из стали различных марок, меди, алюминия и других металлов. Стальная проволока, предназначенная для сварки, наплавки и изготовления штучных электродов, изготавливается по ГОСТ 2246-70. Стандарт предусматривает 77 марок стальной проволоки различного химического состава - низкоуглеродистых, легированных и высоколегированных.

Диаметр материала колеблется от 0,3 до 12,0 мм. Проволока толщиной до 3 мм применяется для полуавтоматической шланговой сварки, диаметром 1,6-6 мм - для ручной сварки штучными электродами, диаметром 2-5 мм - для автоматической сварки. Материал больших диаметров применяют для наплавочных работ. По виду покрытия проволока бывает чистой и омедненной. Омеднение улучшает прочность и чистоту шва, повышает устойчивость горения дуги, снижает разбрызгивание металла.

В обозначении марок проволоки используются буквы и цифры. Обозначение Св-08ГС говорит о том, что это сварочная проволока (Св), имеющая углерода - 0,8%, марганца (Г) - до 1%, кремния (С) - до 1%.

Сварочная проволока: нержавеющая, омедненная, алюминиевая.

Порошковая проволока

Порошковая проволока (она же флюсовая или самозащитная), используемая для сварки полуавтоматами, представляет собой металлическую оболочку, заполненную специальным порошком. Последний состоит из смеси материалов (ферросплавов, минералов, руд, химикатов и пр.), имеющих то же назначение, что и покрытие штучных электродов - защиту расплавленного металла от кислорода и азота, легирования и раскисления металла, стабилизацию дугового разряда и пр.

Варианты конфигурации оболочки порошковой проволоки

Порошковая проволока позволяет отказаться от использования в полуавтоматической сварке газовых баллонов, однако при этом страдает качество.

Сварочные электроды: виды и классификация

Добиться нужного качества сваривания невозможно без правильного выбора электродов. Избежать ошибки поможет четкое понимание рынка. Необходимо знать о видах продукции от разных производителей, рекомендациях относительно применения конкретной марки, принципах маркировки электродов.

Назначение сварочных электродов

Роль электродов сводится к формированию дуги в электродуговой сварке. Качество электродов напрямую влияет на эффективность работы и результат. Насколько стабильной будет дуга, как глубоко прогреется металл, легко ли разжечь дугу и другие нюансы во время сварки определяются выбором электродов. Они должны:

поддерживать во время работы стабильную дугу;
плавиться равномерно;
формировать аккуратный шов с нужным химическим составом;
создать условия для минимизации разбрызгивания раскаленного металла;
способствовать повышению эффективности сварочных работ;
обеспечивать прочность стыка;
обладать низкой степенью токсичности.

Помимо этого, должен легко удаляться шлак, который образуется в процессе сварочных работ.

Какие бывают электроды для сварки

Все представленные на отечественном рынке электроды делятся на типы, которые предназначаются для работы с различными металлами. Есть отдельная группа продукции для сварки по разным маркам стали, по чугуну, цветным металлам, алюминию и его сплавам. Благодаря такому делению сварщику легче выбрать оборудование и оптимальный режим при работе с конкретным металлом. Есть еще и отдельная группа электродов, которые используются исключительно для так называемой «наплавки металлов».

Особенности ручных технологических операций тоже являются определяющим фактором, который влияет на классификацию электродов. Ведь сварочные работы могут выполняться с разным расположением электрода, степенью проплавления металла, глубиной сварочной ванны и другими особенностями.

Толщина электрода определяет его принадлежность к изделиям тонким (М), толстым (Д) или среднего размера (С). В зависимости от типа обмазки продукция делится на четыре группы:

кислая – маркируется А;
целлюлозная – Ц;
основная – Б;
рутиловая – Р;
комбинированная или смешанная. Маркируется в зависимости от того, какие виды обмазок использованы – РБ, РЦ, АР или другое.

Если электрод обладает покрытием, которое выходит за рамки приведенной классификации, он обозначается буквой «П» – прочие. В состав обмазки включаются добавки, которые предназначаются для улучшения качества сварного шва из конкретного материала. К примеру, рутиловое покрытие электрода препятствует образованию пустот и трещин в области сварного шва. Еще электроды классифицируются в зависимости от полярности питающего тока, величины напряжения, диаметра, длины стержня.

В случае возникновения крайней необходимости электроды можно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится стальная проволока диаметром в диапазоне от 1,6 до 6 мм. Из нее делаются отрезки длиной около 35 сантиметров. Для обмазки подойдет смесь мела и силикатного клея.

Классификация электродов согласно ГОСТу 9466-75

Предназначенные для ручной дуговой сварки металлические покрытые электроды делятся на группы по нескольким параметрам: назначению, химическому составу и механическим свойствам, толщине и виду нанесенного покрытия. Помимо этого, принимаются во внимание и сварочно-технологические показатели.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

Виды электродов по назначению

В зависимости от сферы использования продукция предназначается:

для работы с углеродистыми или низкоуглеродистыми материалами, степень сопротивления на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Они маркируются литерой "У";
для соединения заготовок из конструкционной легированной стали, сопротивление на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Электроды маркируются буквой "Л";
для сваривания легированной стали, устойчивой к высоким температурам. Продукты обозначаются литерой "Т";
для сварки высоколегированной стали, обладающей особыми характеристиками. Визуальный маркер - буква "В";
для создания наплавляемого слоя на поверхности материалов с особыми свойствами. Электроды имеют обозначение - литеру "Н".

Перечисленными стандартами электроды разделяются на типы в зависимости от химического состава наплавленного металла и в соответствии с механическими характеристиками обрабатываемого материала. В маркировке присутствуют цифры, обозначающие минимальное сопротивление на разрыв в кгс/мм2: Э42, Э42А, Э50 и другие. Буква после цифрового маркера обозначает высокие пластические характеристики, хорошую вязкость и ограничения по химическим составляющим.

По толщине покрытия

По данному показателю предусмотрено деление продуктов с учетом соотношения D/d, где D соответствует диаметру покрытия, а d - величине окружности металлического стержня. Принято различать электроды по толщине покрытия:

тонкое. Соотношение диаметров меньше 1,2. Маркируются буквой "М";
среднее. Результат находится в диапазоне 1,2 < х < 4,5. Обозначаются литерой "С";
толстое. Коэффициент меньше 1,8, но больше 1,45. Маркер - "Д";
особо толстое. Число, полученное от деления двух диаметров, выше 1,8. Маркировка "Г" является отличительной особенностью продукта.

Согласно положениям ГОСТа 9466 - 75 предусмотрено деление на три группы, которые отличаются по качеству. Оно определяется состоянием покрытия, точностью исполнения покрытия и стержня, содержанием фосфора и серы в наплаве.

Типы покрытия электродов

Значения приведены в таблице ниже:

Тип покрытия	Обозначение по ГОСТ 9466-75	Международное обозначение ISO
Кислое	А	A
Основное	Б	B
Рутиловое	Р	R
Целлюлозное	Ц	C
Смешанные покрытия
Кисло-рутиловое	АР	AR
Рутилово-основное	РБ	RB
Рутилово-целлюлозное	РЦ	RC
Прочие (смешанные)	П	S
Рутиловые с железным порошком	РЖ	RR

По пространственному расположению наплава

Электроды следует подбирать в зависимости от пространственного расположения стыка:

рекомендуется для работы в любом положении - обозначается "1";
допускается расположение сварного шва в любом положении кроме направления сверху-вниз - "2";
для следующего пространственного расположения: вертикаль, горизонталь, низ и вертикаль снизу-вверх - "3";
для работы в нижнем положении, в том числе способом в лодочку - "4".

По виду и полярности тока

Все значения собраны в виде таблицы:

Рекомендуемая полярность постоянного тока	Напряжение холостого хода источника переменного тока, В		Обозначение
Рекомендуемая полярность постоянного тока	Номинальное напряжение	Предельное отклонение	Обозначение
Обратная	-	-	0
Любая	50	±5	1
Прямая			2
Обратная			3
Любая	70	±10	4
Прямая			5
Обратная			6
Любая	90	±5	7
Прямая			8
Обратная			9

Из чего состоит электрод для сварки

По большому счету электрод представляет собой отрезок проволоки, по которому во время сварки проходит электрический ток. Поверхность укрыта специальным химическим составом, определяющим свойства продукта. Есть электроды, которые представляют собой только кусок проволоки и не имеют дополнительного покрытия. Они так и называются - непокрытыми.

Плавящиеся и неплавящиеся электроды

Стержень внутри электроды выполнен из металлического и реже - из медного прутка. Его задача состоит в том, чтобы заполнить сварочною ванну расплавом, соединяющим две заготовки между собой. Обмазка вокруг металлического стержня определяет химические характеристики электрода и содержит вещества, улучшающие качество шва.

Неплавящиеся электроды изготавливают из порошкообразных материалов. Наиболее часто используется уголь или вольфрам. Они повышают качество сцепления соединяемых частей. Шов формируется без расплава металлического стержня, а материал электрода расходуется как присадочная проволока. Наиболее распространенный материал, который применяется в производстве таких электродов - аморфный уголь. Готовый продукт представляет собой удлиненный овальный стержень.

Такого рода угольные электроды применяются для формирования швов с высокими эстетическими показателями. Они востребованы и для воздушно-дуговой резки толстых металлических заготовок.

Электроды для точечной сварки

Отдельно нужно уделить внимание оборудованию, предназначенное для точечной сварки. Особенности технологии заключаются в том, чтобы сохранить начальную форму соединяемых частей и обеспечить нужную степень электропроводности.

Для решения задач подобного рода предусмотрены специальные аппараты, работающие без привычных электродов. Их роль замещена специальными медными контактами, выполненными в форме заостренных стержней. В домашних условиях такие контакты можно изготовить самостоятельно. К примеру, приспособить отработанные жала от мощных паяльников.

Виды и состав обмазки сварочных электродов

Для ручной дуговой сварки применяются электроды, состоящие из стержней длиной 25-45 см, на поверхность которых нанесен слой специального покрытия. На рынке представлено их несколько классов:

стабилизирующие. В своем составе имеют элементы, которые отлично ионизируют сварочную дугу. В большинстве своем покрытие наносится на стержни тонком слоем - тонкопокрытые электроды;
защитные. Покрытие выполнены из смеси разных материалов. Основная задача состава - защитить зону расплава от воздействия атмосферного воздуха. Помимо этого, они способствуют стабильному горению дуги, рафинируют и легируют шов;
магнитные. Наносятся на стержень непосредственно в процессе выполнения сварочных работ. Напыление осуществляется под воздействием электромагнитных сил, которые образуются между проволокой под напряжением и ферримагнитным порошком, засыпанным в специальный бункер. Проволока или стержень подаются в сварочную зону именно через этот бункер.

Существуют такие основные виды электродных покрытий:

руднокислые. В их составе есть окислы марганца и железа, кремнезема и много ферромарганца. Чтобы создать защитную среду в состав включаются органические вещества - крахмал, древесная мука, целлюлоза и прочие;
рутиловые. Становятся все более популярными, благодаря развитию технологий по добыче рутиловых минералов. Основной его компонент - двуокись титана (TiO2). Помимо рутила в покрытиях содержатся и другие элементы: карбонаты калия и магния, ферромарганец, кремнезем;

Правила маркировки

Для маркировки всех типов существующих электродов используется определенная схема. Согласно ее построению, первая цифра определяет тип электрода, следующая позиция информирует о марке продукта, а за ней следует обозначение диаметра.

Четвертой в данной схеме идет шифр, определяющий назначение, а пятым – толщину покрытия. Шестым расположен шифр, который характеризует сварочный шов или наплав металла. Далее можно прочитать информацию о покрытии стержня. Восьмая позиции предоставляет сведения о пространственном расположении электрода во время сварки, а девятая – о напряжении и виде тока.

Для большего понимания стоит рассмотреть конкретный пример:

Первые четыре символа «Э46А» несут информацию о виде электродного стержня. Расшифровывается она так:

Э – предназначен для электродугового способа сваривания;
46 – единица сопротивляемости разрыва дуги согласно нормативов ГОСТ 9467-75;
А – усовершенствованный класс стержня.

Следующий в маркировке индекс «У» обозначает то, что электрод может использоваться в работе с легированной и низкоуглеродистой сталью. «Д2» присвоена второй группе продуктов по толщине покрытия.

Маркировка в знаменателе 432(5) – это параметр наплавленного соединения, которое формирует шов. «Б» - тип покрытия электрода основной. Положение электрода во время выполнения работ соответствует значению «1». Токовый режим «0» - это обратная полярность постоянного тока.

Ниже приведена таблица о значении маркировок покрытия металлического стержня:

Тип покрытия	Маркировка по ГОСТ 9466-75	Международная маркировка по ISO	Маркировка по старому ГОСТ 9467-60
кислое	А	A	Р (руднокислое)
основное	Б	B	Ф (фтористокальциевое)
рутиловое	Р	R	Т (рутиловое (титановое))
целлюлозное	Ц	C	О (органическое)
смешанные типы покрытия
кислорутиловое	АР	AR
рутилово-основное	РБ	RC
смешанные прочие	П	S
рутиловые с железным порошком	РЖ	RR

Сушка и прокалка электродов

Во время транспортировки или хранения электроды могут отсыреть. В таком случае нужна предварительная сушка, а еще лучше – прокалка. Это очень важная процедура, которая в конечном итоге положительно влияет на загорание дуги.

Не стоит часто прибегать к прокалке электродов, поскольку неоднократное нагревание способно повредить покрытие стержня. Подвергать процедуре желательно только требуемое для текущих работ количество электродов. Или же их должно остаться совсем немного.

Прокалывание практично еще и тем, что поднимает температуру электродов непосредственно перед работой. Это важно, например, для сварки труб или при работе с толстыми заготовками. Предварительный прогрев дает возможность получать герметичные стыки во время «сварки под давлением». Но следует иметь ввиду, что важен постепенный нагрев. При резком перепаде температуры не исключено образование известкового налета.

Прокалка связана с предельными сроками и длительностью хранения электродов. Согласно общепринятым нормативам максимальный срок годности отечественной продукции составляет пять лет. На практике электроды могут храниться несколько дольше, не теряя при это своих характеристик.

Как научиться варить

Практика и еще раз практика – это наиболее действенный способ обучения сварочным работам. Несложный с теоретической точки зрения процесс требует навыков и профессиональной ловкости. На первых порах можно просто наблюдать, как работы выполняют специалисты, чтобы потом использовать их приемы самостоятельно.

Держатель нужно брать так, чтобы не заслонять обзор зоны сварки. Потом нужно наклонить электрод по отношению к рабочей поверхности под углом 30 градусов. Делается несколько скользящих движений электродом по детали, чтобы инициировать розжиг дуги. В этот момент важно выдержать расстояние между стержнем и заготовкой, чтобы не разорвать дугу и не допустить «залипание» электрода.

Через небольшой промежуток времени в зоне сварки появится красное пятно – результат плавления флюса. Примерно через 2-3 секунды посредине красного пятна проявится оранжевый цвет. Его яркость будет заметно выше, а по краям проявляется мелкая рябь. Именно эта часть называется сварочной ванной – место, где металл расплавляется и после остывания формируется сварочный шов.

Читайте также: