Состав электрода для сварки дуговой

Обновлено: 29.04.2024

Электроды для сварки

Для восстановления различных изделий из металла основным инструментом стали электроды для сварки. Однако с развитием технологии сфера их применения расширилась.

Назначение и классификация

Такая продукция популярна как на крупных предприятиях, так и среди частников. Кроме того, популярные разновидности и существующие марки электродов используются для одинаковых целей.

Поэтому до того, как приступить к cварке, надо знать, какие расходники потребуются в том или ином виде деятельности:

при ремонте;
соединении деталей;
устранении трещин;
наплавлении металла;
для резки.

В каждом отдельном случае потребуется особое вещество, которое вводится в состав электрода или его покрытия. Поэтому назначение и цена каждой разновидности отличаются. Разнообразие продукции привело к тому, что появилось много нестандартизированных названий, круг применения которых узок.

Поэтому основным классификатором стал материал стержня, из которого продукция сделана.

Из неметаллических вариантов можно выбрать:

угольные для резки плавления отверстий в различных марках стали;

Металлические бывают неплавящимися и плавящимися. К первым относят группу товаров, которые сами непосредственно не участвуют в создании сварочного шва:

лантанированные с высокостабильной дугой и низкой температурой расплавления;
торированные с повышенной стоимостью к коррозии;
иттрированные с повышенной стойкостью.

Плавящие электроды непосредственно расплавляют кромки соединяемых деталей.

5 марок углеродистых, 23 легированных и 28 высоколегированны стальных;
чугунные;
из цветных металлов – меди, бронзы, алюминия.

Одним из главных классификаторов стала химическая составляющая.

Исходя из этого можно выделить такие разновидности:

Руднокислые с повышенной скоростью плавления. Используются для инверторных и трансформаторных аппаратов, что делает их самыми распространенными среди прочих марок. При сварке выделяют много едкого дыма, что разрушает здоровье операторов и требует принятия повышенных мер по охране труда.
Рутиловые с добавкой двуокиси титана. Более безопасные, чем предыдущие. Характеризуются низким разбросом окалины и формируют аккуратный шов.
Смешанные рутил-целлюлозные.
Фтористо-кальциевые для работы с постоянным обратным током.
Органические с целлюлозным покрытием. С ними сварщику удобно работать в любой позе, с постоянным и переменным током.
Ильменитовые с плавной и стабильной дугой.

Состав и свойства электродов

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

Для точечной сварки

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

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

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

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:

Легированные, с химическими добавками для улучшения эксплуатационных характеристик. У подобного инструмента в маркировке имеется буква Т.
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.
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:

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.
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.

Значение маркировки

Обозначение электродов на упаковке стандартизировано для всех производителей.

Показателей много, поэтому нужно разобраться хотя бы с основными из них:

Первым проставляется тип стержня. Буква Э означает предназначенные для ручной сварки с помощью дуги, А – пластичность шва, а цифра – предел механической прочности.
Далее печатают марку электрода. Это название предписывается ГОСТом или патентуется производителем самостоятельно.
Диаметр стержня указывается в мм.
Назначение маркируется заглавными литерами У, Л, Т, В, Н.
Толщина покрытия (обмазки) -толстое Д, тонкое М, среднее С, максимальное Г.
Групповой индекс включает показатели стойкости шва к коррозии, его жаропрочность, максимальную рабочую температуру и прочие характеристики для специалистов
Химический состав обозначен буквами по названию основного элемента и их комбинаций.
Положение, в котором надо работать с электродом, имеет 3 варианта. Вертикальное указано цифрой 2, универсальное – 1, горизонтальное в вертикальной плоскости – 3, для сварки нижних углов – 4. Это международный стандарт маркировки.

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:

Российский бренд УОНИ, продукция которого выпускается также в ближнем зарубежье. Работают со всеми видами стали и чугуна. Получаемые швы соответствуют требованиям отечественных стандартов.
Японская компания Kobelco сертифицировала линейку продукции Lb-52U с надежной защитой внутри стыка, легким отбитием шлака, минимальным количеством окалины. Продукция аттестована НАКС.
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).

Из чего состоит сварочный электрод – виды покрытий, маркировка, классификация

Чтобы создать условия для стабильного горения дуги, а также придать сварному шву требуемые свойства, используется специальное покрытие сварочных электродов, представляющее собой порошкообразный материал, которым покрывается изделие. От качества такого покрытия напрямую зависят эффективность выполняемой сварки и прочность свариваемых конструкций.

Покрытые сварочные электроды

Свойства компонентов покрытия электрода

Для того чтобы шов вышел хорошего качества, нужны специальные компоненты. Итак, выполняя сварочные работы, в зоне сварки нужно обеспечить создание самых подходящих условий для быстрого и надежного соединения металлических поверхностей. Перечислим основные задачи, которые выполняют электроды со спецпокрытием.

Стабилизация разряда дуги

Чтобы сварная дуга имела максимальную стабильность, электроды покрываются специальными веществами, которые имеют низкую величину потенциала ионизации. Это приводит к тому, что при выполнении сварочных работ дуга насыщается свободными ионами, стабилизирующими процесс горения. Сегодня покрытие электродов может включать в себя такие компоненты, как поташ, натриевое или калиевое жидкое стекло, мел, титановый концентрат, барий углекислый и прочее. Данные покрытия носят название ионизирующих.

Защита области сварки от атмосферных газов

Компоненты, входящие в состав покрытия электрода, способствуют созданию защитного облака, состоящего из диоксида углерода и монооксида углерода, а также участвуют в образовании шлакового слоя, образующегося на сварном шве и укрывающим сварочную ванну от газов, содержащихся в окружающем воздухе. К образующим газ компонентам относятся декстрин, целлюлоза, крахмал, пищевая мука и другие. А шлак образуют каолин, мрамор, мел, кварцевый песок, титановый концентрат и прочее.

Компоненты покрытия электрода и их свойства

Помимо защиты шва от содержащихся в воздухе газов шлак способствует снижению скорости охлаждения металла и его последующей кристаллизации, что в свою очередь благоприятно сказывается на выходе из свариваемого металла газов и ненужных примесей.

Легирование металла шва

Легирование способствует улучшению ряда свойств сварного шва. Основные металлы, которые способствуют легированию, – это титан, марганец, кремний и хром.

Раскисление расплава

Во время сварки очень важно удалить кислород из металла, для чего используются специальные раскислители – это вещества, вступающие в реакцию с кислородом эффективнее железа, и связывающие его. Это титан, молибден, алюминий или хром, добавляемые как ферросплавы в состав покрытия электрода.

Связывание всех составных элементов воедино

Покрытые электроды нуждаются в крепкой связи покрытия со стержнем, а также всех составляющих элементов покрытия между собой. При этом главным связующим компонентом является силикат натрия или жидкое калиевое стекло. Стоит напомнить, что жидкое стекло (по сути силикатный клей) еще и отлично стабилизирует сварочную дугу, что делает его незаменимым компонентом электродов всех видов.

Особенности покрытий

Состав и толщина используемых покрытий оказывает непосредственное влияние на такие показатели как стабильность электродуги, вязкость расплавленного металла, а также шлака, особенности поведения металла при переходе в сварочную ванну и прочее.

Химический состав покрытия

Выделяют следующие виды покрытий в зависимости от входящих в его состав компонентов.

Рутиловые

В их основе – минерал рутил, который составляет основную часть покрытия, остальные компоненты — это кремнезем, карбонат магния или кальция, ферромарганец. Электроды с рутиловым покрытием отличаются тем, что переход металла в сварочную ванну происходит с минимальным разбрызгиванием. Шов получается ровным, характеризуется легким отделением окалины, что способствует высокому качеству выполняемой работы. Рутиловые электроды также обеспечивают повторное легкое зажигание дуги, делая процесс сваривания более быстрым. Также к достоинствам такого покрытия относится то, что оно безопаснее для здоровья сварщика.

Рутиловые электроды бывают не только чистого типа, но еще и смешанного: рутилово-основные, рутилово-целлюлозные, рутилово-кислые. Вся совокупность электродов с рутиловыми покрытиями позволяет работать практически с любыми видами швов.

Схема сварки покрытым электродом

Основная особенность покрытий этого вида – создание в процессе сваривания большого объема газов и небольшого процента шлаков, что весьма удобно при варке вертикальных швов. Электроды с целлюлозным покрытием могут включать в свой состав органические смолы, тальк, собственно целлюлозу и разные ферросплавы. Единственным недостатком такого покрытия является низкая пластичность металла шва, которая вызвана большим объемом водорода, выделяющимся при сгорании органики, а также повышенная разбрызгиваемость металла.

Основные

В состав таких электродов входят карбонаты магния и кальция, в качестве которых чаще всего выступают мрамор, доломит и магнезит. Лучше всего сварочные работы на таких электродах выполнять при постоянном токе, поскольку при переменном добавляемый в такие электроды (для разбавления шлака) плавиковый шпат может ухудшать качество шва. Но при небольшом количестве плавикового шпата в составе покрытия вполне допускается работать с переменным током.

Электроды с основным покрытием используют при сваривании ответственных стальных конструкций, так как металл получаемого шва обладает высокой пластичностью. К особенностям при работе с такими электродами можно отнести тот факт, что швы получаются довольно грубыми и выпуклыми. Хранить их необходимо в сухом месте, потому что электроды такого типа отличаются высокой гигроскопичностью.

С железным порошком

Внедрение в состав покрытия железного порошка значительно увеличивает производительность труда. Проплавляющая способность дуги увеличивается, что положительно сказывается на качестве сварки соединений с повышенными или неравномерными зазорами, а также облегчает повторное зажигание дуги.

Кислые покрытия

Эти электроды покрываются оксидами железа и марганца, которые выделяют в сварочную дугу значительный объем кислорода. Это уменьшает поверхностное натяжение, придавая металлу большую тягучесть, повышая тем самым ее температуру и делая расплавленный металл более текучим. Что благоприятно сказывается на скорости работы, но повышает опасность подрезов.

Также марганец образует опасные оксиды, которые отрицательно влияют на здоровье сварщика, поэтому в последнее время такие покрытия заменили на рутилово-кислые.

При выборе сварочных электродов следует обязательно учитывать состав их покрытия, вид которого указан в маркировке.

Схема сварочного электрода

Толщина покрытия электродов

ГОСТ 9466-75 регламентирует разделение электродов на несколько типов по толщине, отталкиваясь от соотношения внешнего диаметра электрода D к диаметру стержня d.

Маркировка электродов

Виды и марки электродов насчитывают десятки модификаций, поэтому для успешного ориентирования в их разновидностях была введена универсальная маркировка. Разумеется, по маркировке электрода всегда можно понять, какое покрытие он несет. Основные параметры в данном случае – это толщина и тип покрытия. Помимо этого в маркировке упоминается допустимое пространственное положение сварочного шва, а также род тока.

Пример расшифровки маркировки покрытого электрода

Для примера рассмотрим электрод Э46.

1 – указывает на толщину покрытия (Д – это толстое);
2 – означает тип покрытия (Р – это рутиловое);
3 — говорит о допустимом положении шва (1 – подходит для всех положений);
4 – это род тока (1 – означает переменный и постоянный любой полярности).

Влияние влажности на электроды

Содержащаяся во влажных электродах вода (а именно входящий в ее состав водород) крайне негативно влияет на качество сварных соединений, способствуя образованию трещин и ухудшая стабильность дуги. Чтобы удалить лишнюю влагу перед началом работы рекомендует прокалить электроды, что значительно повышает устойчивость электродуги и благоприятно сказывается на качестве швов. Для сварки особо важных конструкций необходимо использовать электроды с пониженным содержанием водорода.

Маркировка сварочных электродов

Производство покрытий для электродов

При производстве сварочных электродов необходимо не только точно соблюсти количественное содержание всех необходимых компонентов, но и обеспечить их равномерное распределение по всей длине покрытия. Для этого применяется точное оборудование, которое качественно измельчает используемые вещества, просеивает через систему сит, формирует обмазочный состав в нужной консистенции и наносит его на стержень.

После смешивания сухих компонентов к ним добавляют жидкое стекло, которое выступает в качестве связующего элемента, способствующего эффективному превращению сырья в единую массу. Получаемая в итоге паста наносится на электроды методом опрессовки, после чего они поступают в специальные камеры на просушку и дальше – на прокалку.

Грамотный выбор электродов для сварки поможет даже не самому опытному сварщику обеспечить должное качество сварочных работ, а также сэкономит время и средства.

Использование электродов УОНИ

Широкое распространение в промышленности получили сварочные электроды УОНИ 13 55: технические характеристики позволяют применять изделия для изготовления тяжело нагруженных металлоконструкций с высокими требованиями к надежности. Кроме этой разновидности есть еще 3. Они отличаются по составу и свариваемому материалу.

Общее назначение электродов

Расходники марки УОНИ используются при следующих условиях:

Тип сварки: ручная дуговая.
Род тока: постоянный.
Полярность: обратная (электрод-положительная).
Положение шва в пространстве – любое, кроме вертикального сверху вниз.

На переменном напряжении электрод залипает, дуга часто обрывается. При подключении с прямой полярностью торец проволоки внутри обмазки быстро выгорает, из-за чего длина разряда увеличивается. Не хватает температуры для газификации покрытия, в результате не обеспечивается защита расплава от воздуха.

Обмазка изделий – основная. Содержит фтористые соединения и карбонаты, придающие шву пластичность, ударную вязкость и препятствующие образованию горячих трещин.

Позволяет изготавливать с помощью данных расходников изделия и металлоконструкции:

состоящие из толстостенных заготовок;
длительно испытывающие большие нагрузки, в т.ч. знакопеременные, давление;
работающие в условиях низких температур.

Иными словами, электроды УОНИ используют для выполнения соединений, к которым предъявляются особые требования. Они подходят и для исправления дефектов литья.

Работа с такими расходниками требует хорошего уровня мастерства. Начинающим сварщикам рекомендуют применять другие изделия.

Как читать маркировку

Пример обозначения: Э50А-УОНИ-13/55 СМ-4,0-УД ГОСТ 9467-60.

Запись расшифровывается следующим образом:

Э – электрод для дуговой сварки.
50 – временное сопротивление шва разрыву составляет 50 кгс/кв. мм.
А – место соединения обладает пластичностью и ударной вязкостью.
УОНИ – марка, унаследованная от названия разработанного в 1940 г. покрытия «УОНИ-13». Аббревиатура означает «универсальная обмазка научного института №13».
13/55 – разновидность изделия.
СМ-4,0 – изготовлен из сварочной проволоки диаметром 4 мм.
У – предназначен для соединения заготовок из углеродистой стали.
Д – толстый слой обмазки.

Вместо «У» в маркировке могут присутствовать следующие литеры:

Л – легированная сталь.
Т – термостойкая.
В – высоколегированная.
Н – предназначен для ремонтов методом наплавки.

Вместо «Д» могут стоять такие буквы:

С – средняя по толщине обмазка.
М – тонкая.

В ГОСТ 9466-75 данный электрод называется «УОНИИ» (универсальная обмазка научно-исследовательского института). В проектной и прочей документации нужно указывать такую аббревиатуру.

Разновидности и отличия

Выпускаются электроды диаметром 2-5 мм. Наиболее востребованы изделия размером 3 и 4 мм. Существует 4 разновидности расходников УОНИ. У каждой свое назначение.

Электроды ориентированы на изготовление ответственных конструкций из средне- и низкоуглеродистой стали. Могут использоваться для устранения дефектов в кованых и литых изделиях. Пластичность и ударная вязкость шва обеспечиваются наличием в составе стержня никеля и молибдена.

Свариваемый материал – высокоуглеродистая и низколегированная сталь. Качество шва достигается благодаря присутствию в обмазке марганца, фосфора, углерода, кремния и серы.

Электроды предназначены для сварки ответственных тяжело нагруженных конструкций, изготавливаемых в цехе. Поэтому предъявляются высокие требования к состоянию заготовок. Кромки должны быть зачищены, не допускаются грязь, ржавчина и влага.

Используются для сварки тех же материалов, что и 13/55 (высокоуглеродистой и низколегированной стали). Но дают более качественный шов, поэтому применяются для изготовления особо ответственных конструкций.

Самая дорогая разновидность. Предназначена для работ с легированной сталью.

Ключевые отличия электродов УОНИ от МР-3

Обе марки пользуются популярностью.

подходит и переменный, и постоянный ток;
полярность не имеет значения;
допустима невысокая квалификация мастера;
очистка заготовок от ржавчины не является обязательной;
работы могут проводиться при высокой относительной влажности.

Обмазка у этих расходников рутиловая. Они хороши для начинающих и тех, кто учится ремеслу сварщика. Для работы таким электродом сноровка не требуется.

Недостаток МР-3 заключается в высокой стоимости.

Технические характеристики УОНИ

Материал стержней: сварочная проволока Св-08 или Св-08А (13/55).

Тип обмазки: основная.

Расход на 1 кг расплавленного металла: 1,7 кг.

Длина при диаметре:

Коэффициент наплавки: 9 г/А*ч.

Механические и химические свойства

Данные приведены в таблице:

Наименование характеристики	Значение
Механические характеристики
Временное сопротивление, Н/кв. м	420-540
Ударная вязкость, Дж/кв. см	От 128
Относительное удлинение, %	Не ниже 22
Химический состав (массовая доля элементов), %
Углерод	до 0,11
Кремний	0,25-0,5
Марганец	0,9-1,4
Сера	до 0,03
фосфор	до 0,03

Сила тока

В отличие от рутиловых, электродам с основной обмазкой противопоказан высокий ампераж. Избыток тепла негативно сказывается на качестве шва.

Наблюдаются следующие нежелательные явления:

Материал сильно коробится.
Возрастает количество брызг.
Металл активно испаряется.
Усложняется контроль сварочной ванны.
Металл вытекает (вертикальные и потолочные швы).

Рекомендуемые значения силы тока для электродов разных диаметров в зависимости от пространственного положения шва приведены в таблице:

Выбираем электроды для сварки инвертором — советы профессионалов

Для того чтобы электросварка с использованием инвертора дала желаемый результат, и полученный сварной шов обладал высокой надежностью и прочностью, необходимо правильно подбирать электроды для инверторной сварки. Запутаться в огромном разнообразии подобных изделий, представленных на современном рынке, очень просто.

Ошибки при выборе электродов для сварки негативно скажутся на результате работы

Различаются они материалом изготовления, своим типом, диаметром, составом покрытия, а также рядом других значимых характеристик. Какие электроды можно использовать для сварки инвертором, а также о том, как их правильно выбрать, мы и хотим поговорить в данной статье.

Критерии выбора электродов

В первую очередь следует иметь в виду, что электроды могут быть плавящегося и неплавящегося типа. Первые изготовлены из металлического стержня, на поверхность которого наносится специальная обмазка, способствующая защите зоны сварки и повышающая устойчивость горения дуги. Именно они используются для выполнения ручной дуговой сварки. Изделия второй категории — неплавящиеся — применяют для выполнения сварочных работ в среде защитного газа (аргона), их разновидности и особенности использования будут рассмотрены в отдельной статье.

Выбирая электроды для сварки с использованием инвертора, следует учитывать то, что материал изготовления соединяемых деталей также будет оказывать влияние на качественные характеристики формируемого шва. Соответственно, для того чтобы варить разные материалы, используются сварочные электроды разных типов. Так, к примеру:

для соединения изделий, выполненных из низкоуглеродистых и низколегированных марок сталей, выбирают углеродные электроды;
для соединения изделий, выполненных из легированных сталей, используют электроды соответствующих марок: ОЗС-4, МР-3 (ГОСТ 9466-75), МР-3, АНО-21, УОНИ 13/45 (ГОСТ 9467-75);
если необходимо выполнять сварочные работы с наплавками или сталями других типов, то выбирают электроды с сердечником из высоколегированного металла — ЦЛ-11 (ГОСТ 9466-75);
для того чтобы варить чугун, тоже необходимо выбрать электроды соответствующей марки — ОЗЧ-2 (ГОСТ 9466-75).

Общий вид электродов МР-3

На сегодняшний день сформировался следующий рейтинг электродов, применяемых для сварки с использованием инвертора.

АНО. Сварочные электроды данной марки хорошо воспламеняются, их не надо дополнительно прокаливать. С ними одинаково успешно могут работать как начинающие сварщики, так и профессионалы.
МР-3 — универсального типа, их можно использовать даже для соединения неочищенных поверхностей.
МР-3С. Электроды данной марки следует выбрать, если к характеристикам шва предъявляются повышенные требования.
УОНИ 13/55 используют для монтажа ответственных конструкций, требующих высокого качества исполнения сварного шва. Начинающему сварщику с ними работать будет сложно: их использование требует определенного опыта и высокой квалификации.

Электроды УОНИ 13/55

Преимущества популярных марок электродов

Многие современные виды электродов для сварки с использованием инвертора обладают следующими преимуществами.

Простота выполнения сварки. Сложности при сварке такими электродами могут возникнуть, если вы некорректно подобрали их по составу материала сердечника.
Высокое качество шва. Данный параметр является самым важным при сварочных работах, и электроды указанных марок позволяют его обеспечить. Используя такие электроды для инвертора, можно получать качественные внутренние и наружные соединения, сварные швы выпуклой и вогнутой формы.
Легкая отделяемость шлака. Шлак, полученный при сварке с использованием таких электродов, легко отделяется, что дает возможность сразу посмотреть, какое качество шва они обеспечивают.
Можно варить детали, подвергнутые коррозии. Конечно, изделия, покрытые слоем ржавчины, варят очень нечасто, но данные электроды позволяют получить качественный и надежный шов даже в этом случае.
Процесс сварки безопасен для сварщика с точки зрения санитарно-гигиенических норм.

Электроды марки АНО известного производителя ESAB

Различия электродов по маркам и диаметру

Среди опытных специалистов-сварщиков бытует мнение, что при использовании инвертора можно варить любыми электродами. Как правило, такое мнение основано лишь на личном опыте таких специалистов, занимающихся выполнением работ определенного типа (сварка конструкций из профильных труб или уголков). При выполнении работ с использованием инвертора к соединению не предъявляют серьезных требований по его герметичности, поэтому без проблем можно использовать электроды диаметром 0,5–2 мм.

Выбор диаметра и марки электрода должен основываться на том, какой толщины металл необходимо соединить с их помощью. Детали большой толщины требуют длительной проварки, соответственно, и электрод для их сварки необходимо подобрать большего диаметра. Сварочными электродами небольшого диаметра надо еще научиться работать, они очень быстро сгорают. Обычно такими изделиями выполняются прихватки.

На то, какие электроды лучше выбрать, оказывает влияние и тип работ, для которых их планируется использовать. Так, для выполнения сложных трассовых работ, необходимо подобрать электроды большого диаметра, а монтаж конструкций из профильных элементов можно выполнять изделиями диаметром до 2 мм. Именно такие электроды используются, в частности, при монтаже секционных ворот и изготовлении различных ограждающих конструкций из профильных труб и профнастила.

Классификация сварочных электродов

В первую очередь сварочные электроды разделяют на отдельные типы по их основному назначению. Так, принято выделять следующие типы:

те, которыми варят углеродистые и низколегированные стали;
для соединения конструкций из высокопрочных теплоустойчивых сталей;
для работы с высоколегированными сталями (их часто называют «электродами по нержавейке»);
те, с помощью которых выполняют сварку алюминия, а также его сплавов;
предназначенные для сварки меди и ее сплавов;
для соединения деталей из чугуна;
те, с помощью которых производят наплавку и выполняют различные ремонтные работы;
предназначенные для соединения деталей из сталей неопределенного состава и трудносвариваемых сталей.

Схема процесса сварки покрытым электродом

На сварочные электроды могут наноситься различные покрытия. В соответствии с типом покрытия, их подразделяют на 4 категории. Самыми распространенными являются электроды с покрытиями двух типов.

Изделия с основным покрытием, которые так и называются — основными. Наиболее популярными являются изделия УОНИ 13/55. Выбрать их стоит, если необходимо получить сварные швы, соответствующие высокому качеству, отличающиеся исключительной ударной вязкостью, пластичностью и механической прочностью. Кроме этого, сварные швы, полученные при работе с такими электродами, отличаются высокой устойчивостью к возникновению кристаллизационных трещин. Также они не склонны к естественному старению. Их выбор стоит делать, если вам необходимо выполнить монтаж ответственных конструкций, которые планируется эксплуатировать в суровых условиях.

Сварочный аппарат WESTER IWT120 инверторный.

Есть у них и недостаток: если их покрытие увлажнено или на краях деталей, которые соединяются, присутствует ржавчина, следы масла или окалина, то в сварном шве формируются поры. Поры в шве могут образоваться и тогда, когда сварка выполняется на длинной дуге. Минусом использования таких электродов является и то, что ими допускается работать только на постоянном токе и обратной полярности.

Второй тип — электроды с покрытием рутилового типа. Изделия с таким покрытием, наиболее популярной маркой которых является МР-3, успешно используются для соединения деталей, материалом изготовления которых является низкоуглеродистая сталь. Сварочные электроды данной марки отличаются следующими технологическими преимуществами:

устойчивое горение дуги при работе как на постоянном, так и на переменном токе;
минимальное разбрызгивание материала в процессе выполнения сварки инвертором;
возможность получать качественные сварные швы любого пространственного положения;
легкая отделяемость шлака;
сварные швы отличаются прекрасными декоративными характеристиками;
подходят для сваривания поверхностей, покрытых ржавчиной или загрязнениями.

Выбор изделий в соответствии с другими параметрами

Род тока, а также полярность его подключения являются важнейшими параметрами сварочных операций. Сварочные инверторы преимущественно вырабатывают постоянный ток, который может подключаться к заготовке и электроду по двум схемам.

Прямая полярность. При такой схеме плюс подключают к массе, а минус — к сварочному электроду.
Обратная полярность. Такая схема предполагает подключение минуса к массе, а плюса, соответственно, к держателю с электродом.

Если варить инвертором на прямой полярности, то соединяемые поверхности подвергаются значительному нагреву, чего не происходит при подключении полярности по обратной схеме. Именно поэтому выбор обратной полярности целесообразен в следующих ситуациях.

При выполнении сварки инвертором деталей небольшой толщины. Обратная полярность в таких случаях поможет защитить матриал от прожога.
На обратной полярности выполняется сварка деталей, выполненных из высоколегированных сталей, которые очень чувствительны к перегреву.

Работа инверторной сваркой

Прямую полярность, при использовании которой заготовка подвергается значительному нагреву, оптимально использовать для соединения материалов, отличающихся большой толщиной и массивностью.

При выполнении любых сварочных работ с использованием инвертора наиболее значимыми являются три параметра, которые взаимосвязаны друг с другом:

сила сварочного тока;
диаметр электрода;
толщина соединяемых деталей.

На выбор электродов толщина соединяемых деталей оказывает непосредственное влияние. При необходимости соединения тонких деталей (до 1,5 мм), ручная сварка не используется, для этой цели лучше подойдут полуавтоматические аппараты или же устройства, позволяющие выполнять сварку в защитной среде аргона.

Варианты положения электрода при сварке

Решая, какие электроды выбрать для сварки конструкций определенной толщины, можно руководствоваться следующими критериями:

для деталей, толщина которых составляет 2 мм, лучше всего подойдут электроды Ø 2,5 мм;
при соединении деталей толщиной 3 мм, следует выбирать электроды Ø 2,5–3 мм;
если толщина свариваемых деталей составляет 4–5 мм, то подойдут электроды Ø 3,2–4 мм;
детали толщиной 6–12 мм лучше всего варить электродами Ø 4–5 мм;
когда толщина превышает 13 мм, то оптимальным будет выбор электродов Ø 5 мм.

Правильно выбирать диаметр электродов очень важно, так как при превышении этого параметра снижается плотность сварочного тока. Это приведет к тому, что сварочная дуга станет неустойчивой, ухудшится провар деталей, увеличится ширина сварного шва. Многие производители указывают на упаковке информацию о том, какие значения силы тока лучше всего использовать.

Если же такой информации на упаковке не содержится, то можно руководствоваться следующими рекомендациями:

для сварки электродами Ø 2 мм следует устанавливать сварочный ток, сила которого составляет 55–65А;
для изделий Ø 2,5 мм используют ток 65–80А;
электроды Ø 3 мм — ток 70–130А;
для электродов Ø 4 мм выбирают сварочный ток 130–160 А;
изделия Ø 5 мм — ток 180–210 А;
6-ми миллиметровыми электродами лучше варить на токе 210–240 А.

Как становится понятно из всего вышесказанного, для качественной сварки инвертором важен правильный выбор электродов по их диаметру. Также следует устанавливать оптимальную силу сварочного тока. Если, к примеру, вы соберетесь варить инвертором тонкий металл, используя электроды большого диаметра, или сила сварочного тока будет превышать допустимые значения, то в готовом шве могут образоваться поры, что значительно снизит его качественные характеристики.

Электроды зарубежных производителей

На отечественном рынке большую популярность завоевали электроды торговой марки ESAB. Характерной особенностью электродов от шведского производителя является то, что их маркировка начинается с обозначения «ОК», за ним следуют 4 цифры. Среди большого разнообразия моделей электродов данной торговой марки наибольшее распространение получили следующие из них.

ОК 46.00. По характеристикам они очень похожи на отечественные изделия МР-3. Ими с применением инвертора можно варить углеродистые, низколегированные стали, используя постоянный, а также переменный ток. При их использовании обеспечивается высокое качество получаемого соединения.
ОК 48.00. Работать ими можно исключительно на постоянном токе, их используют для монтажа особо ответственных конструкций.
ОК 53.70. Относятся к специализированному типу, с их помощью выполняют сварку корневых проходов, соединения стыков труб.
ОК 61.30 и 63.20. Их используют для сварки инвертором деталей из нержавеющей стали, но перед их приобретением важно уточнить, подойдут ли они для работы с интересующей вас маркой металла.
ОК 68.81. При помощи изделий данной марки выполняют сварку инвертором деталей из неопределенных марок сталей, а также из трудносвариваемых марок.
ОК 96.20. Ими работают по чугуну, а также соединяют чугунные детали со стальными.
ОК 92.60. Предназначены для сварки изделий из алюминия, его сплавов с использованием инвертора.

К слову сказать, в ассортименте электродов данной торговой марки есть и изделия, которыми можно выполнять сварку меди и ее сплавов.

Виды сварочной дуги при сварке электродами

Чем руководствоваться при выборе электродов

Резюмируя все вышесказанное, можно выделить ряд основных параметров, на основе которых следует выбирать электроды для инверторной сварки. В первую очередь необходимо учитывать тип материалов, которые вы собираетесь варить. Если требуется монтаж ответственной конструкции, то лучше выбрать для этого электроды от хорошо зарекомендовавшего себя производителя. К примеру, для таких целей хорошо подойдут изделия торговой марки ESAB, выпускаемые известным шведским производителем.

Если поверхность деталей из углеродистых сталей, которые вы собираетесь варить инвертором, покрыта ржавчиной или влажная, то лучше выбирать электроды с покрытием рутилового типа.

Изделия с основным покрытием используют в тех случаях, если необходимо выполнить сварку инвертором особо ответственных конструкций. Качество сварки такими электродами зависит и от того, насколько тщательно вы подготовили соединяемые поверхности. Чтобы понять, как выполняется такая подготовка, можно посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете.

От того, какой толщины детали вам необходимо варить инвертором, зависит не только выбор диаметра электрода, но и силы сварочного тока, который также оказывает влияние на качество формируемого соединения.

При планировании сварочных работ всегда следует помнить, что правильно подобранные электроды позволят вам получить качественное соединение даже в том случае, если вы используете в работе недорогой инвертор.

Из чего состоит сварочный электрод

Сварочные электроды являются основным расходным материалом, который используется для сварки. Существует масса разновидностей этих изделий, которые насчитывают более двухсот штук. Они отличаются по следующим параметрам:

Материалу, из которого изготавливается стержень;
Покрытию, которое обволакивает стержень;
Толщине;
Длине;
Сфере применения.

Материал, из этого состоит изделие, служит для образования шва. Но он состоит не только из одного вида металла, поэтому, перед выбором нужно определиться из чего состоит электрод, чтобы знать, на что обращать внимание. От правильности выбора зависит успех сваривания, примерно на столько же, насколько и от мастерства сварщика.

Принцип работы электрода

Принцип работы электрода заключается в следующем. Его помещают одним концом в электрододержатель, который является одним из контактов сети, которая идет от трансформатора. Второй контакт цепи закрепляется на свариваемой детали или сварочном столе, который также является токопроводящим. Когда электрод соприкасается с деталью, то цепь замыкается. Сварщик поддерживает его в слегка приподнятом от поверхности состоянии, чтобы замыкание было не полным, иначе электрод залипает и трансформатор может сгореть. Поэтому, создаются условия, чтобы образовывалась электрическая дуга. На качество работы влияет и материал из чего сделаны электроды для сварки, так как от этого зависит надежность эксплуатации шва.

В большинстве случаев электрическая дуга является негативным явлением, но при сварке помогает расплавлять металл, преобразуя электрическую энергию в тепловую. Расплавленный металл будет заделывать трещины, сваривать две детали и прочие сварочные процедуры. Практически каждый электрод имеет защитное покрытие, которое придает ему некоторые дополнительные свойства, в зависимости от состава, а также защищает сварочную ванну от постороннего воздействия и попадания лишних предметов, не говоря уже об улучшении свойств плавления.

Конструктивные особенности различных типов

Электроды различаются по типу своего применения, так как от этого зависят все их характеристики. От этого же зависит и из чего делают электроды для сварки, так как его материал должен полностью совпадать с материалом заготовки. Встречаются модели из:

Алюминия;
Чугуна;
Стали различных сортов, в том числе и нержавеющей;
Вольфрама, которые относятся к неплавящимся;
Медные.

Применение электродов для различных материалов

В чистом виде металл очень редко используется и практически в каждом случае состав электрода для сварки может иметь свои легирующие примеси, создающие нужные свойства электрода. На конструкцию это мало чем влияет, помимо длинны и толщины, что уже больше зависит от того, где их будут применять.

Характеристики элементов электрода

Устройство электрода для сварки является предельно простым, так как он состоит из таких элементов как:

Стержень;
Покрытие;
Контактные торец, не имеющий покрытия.

Устройство сварочного электрода

Разобравшись, из чего состоит сварочный электрод, можно более подробно рассмотреть характеристики, ведь у каждого из этих элементов имеются свои особенности, которые влияют на сферу его применения и качество сварки.

Стержень является тем элементом, из которого получается сварочный шов, так как именно он расплавляется от дуги и заполняет ванну. Толщина стержня влияет на глубину, на которую будет залегать шов, а соответственно и на величину ванны. Длина электрода помогает более длительное время вести шов непрерывно, что оказывается очень важным для ответственных объектов, так как каждое прерывание ухудшает общее качество. Материал стержня может считаться основной характеристикой, так как он должен соответствовать тому, что именно будет свариваться.

Покрытие служит для поддержания стабильного горения дуги. Встречаются такие типы как:

С кислым покрытием – куда входит оксид железа, кремния и марганца. Металл на шве в данном случае имеет предрасположенность к образованию трещин в горячем состоянии, но в них не образуются поры, даже если на поверхности имеется ржавчина.
С рутиловым покрытием – в основу которых входит диоксид титана, или как его еще называют, рутиловый концентрат. Вероятность образования трещин здесь еще выше, чем у варианта с кислым покрытием, но итоговый результат шва относится к спокойным сталям. Во время сварки металл практически не разбрызгивается и нет проблем от ржавчины на поверхности.
С ильменитовым покрытием – имеют свойства средние, между кислым и рутиловым.
С основным покрытием – куда входят фтористые соединения и карбонаты. После остывания металл шва получается весьма пластичным и вязкий при механических ударах. У него высокая стойкость при образовании трещин, но при наличии ржавчины на поверхности получается высокая вероятность образования пор.
С целлюлозным покрытием – в этом случае в его составе будет около 50% органических составляющих. Это приводит к повышенному содержанию водорода. Для данного типа характерно образование ровного и плотного валика, что облегчает создание вертикальных швов.

Виды покрытий электродов для сварки

Выбор электрода для сварки

Выбор электрода является ответственным делом, так как здесь нужно учесть:

Читайте также: