Технология производства сварочных электродов

Обновлено: 10.05.2024

Оборудование

Производство и продажа электродов для сварки – довольно популярный вид предпринимательской деятельности в России.

Электроды представляют собой расходный материал, активно применяемый при строительных работах при конструировании строений из железобетона, а также в промышленности. То есть, спрос на подобный товар высок и стабилен.

Сварочные электроды: общая информация

Электроды, применяемые при сварочных работах, выглядят как металлические или неметаллические стержни, изготовленные из электропроводного материала. Основное назначение таких изделий – подводить ток к свариваемому изделию в процессе сварки разного рода углеродистых и легированных сталей.

Производится такая продукция на электродных заводах. Спрос на сварочные расходные материалы среди отечественного покупателя устойчив много лет подряд, что можно объяснить стремительным ростом объемов строительства объектов с использованием конструкций из железобетона.

Они активно применяется во многих иных сферах, где необходимо выполнить сварку металлических деталей. Поэтому предприятия, производящие подобную продукцию, получают высокую прибыль.

Сегодня в России изготавливается 200 разновидностей электродов для проведения сварочных работ, но всех их классифицируют по разным признакам.

Устройство электрода для сварки.

По материалу, примененному при изготовлении электродов, выделяют продукцию:

Неметаллическую – графитовые и угольные изделия для сварки.
Металлическую – производство электродов неплавящегося типа осуществляется из итрированной, вольфрамовой, лантанированной, торированной сварной проволоки. Плавящиеся изделия готовятся из тугоплавких материалов: сталь, бронза, чугун, алюминий, медь.

По назначению такие изделия делятся на варианты:

Для сварки конструкционных сталей: углеродистых и низколегированных, легированных, легированных теплоустойчивых, высоколегированных с особенными характеристиками.
Для наплавки поверхностного слоя с особыми свойствами.

По толщине покрытия, которое наносят на металлическую заготовку, выделяют продукцию с тонким, средним, толстым, особенно толстым покрытием.

Технологии изготовления

Для изготовления электродов используют следующие материалы:

Заводы по производству электродов, в большинстве своем, используют следующую технологию. Кусковые материалы промывают, очищают от пустой породы, загрязнений в специальных моечных машинах, а затем дробят в дробильных камерах.

На следующем этапе электродные материалы высушивают в сушильных установках, размалывают в шаровых мельницах.

Электродную проволоку режут на заготовки актуальной длины при помощи правильно-рубильных станков. Активные ферросплавы пассируют в автоклавах в процессе варки жидкого стекла, используемого в качестве связующего вещества для обмазочной массы.

Далее готовят шихту, обмазочную массу, дозируя компоненты согласно рецепту.

Обмазка готовится из двух частей: сухой и мокрой. Сухие компоненты смешиваются в смесителях, обмазочная или мокрая масса готовится в противоточных или бегунковых смесителях, а брикеты формируются на брикетировочных прессах.

Приготовленную обмазочную массу наносят на проволоку двумя способами: путем обмакивания или опрессовкой. Выбор способа обмазки определит особенности изготовленных электродов.

При обмакивании электродную заготовку погружают в емкость с обмазочной массой и медленно извлекают наружу. Такой способ характерен для мини-производств.

Опрессовку осуществляют путем проталкивания проволоки через специальное оборудование – электродный пресс для производства электродов. Обмазка наносится на проволоку в цилиндре установки за счет высокого давления. Далее они протаскиваются вместе с обмазочной массой через специальные отверстия.

На заметку! Данный метод изготовления расходных материалов для сварки считается более современным и совершенным, потому что позволяет изготовить большие партии товара. Но при его использовании электроды потребуется просушить.

Сушка наделит обмазку высокой прочностью, но изделия потребуется прокалить в специальных печах, чтобы она крепко держалась на них.

Производители электродов

Внимания покупателей заслуживают те производители электродов, которые тщательным образом контролируют технологический процесс на всех его этапах. Это позволяет добиться высокого качества изготавливаемой продукции.

По своим технологическим возможностям и мощностям производственных линий отечественные производители и поставщики полностью удовлетворяет спрос среди отечественных металлургических предприятий на сварные электроды благодаря налаженной работе, и являются надежными партнерами.

Отечественные

Производство электродов в России представлено большим количеством отечественных заводов-изготовителей, имеющих различный опыт присутствия на рынке страны и номенклатуру. Назовем наиболее доходные из них.

ООО Алтайский завод сварочных электродов производит обширный ассортимент стержней с покрытием. Это современное предприятие, использующее в работе новейшие производственные линии и современные технологии.

Химический состав стали для электродов.

Совокупность этих факторов гарантирует высокое качество товаров. Покупатели отмечают высокую устойчивость дуги, хорошие показатели разбрызгивания металла при плавлении, достойное формирование соединений, легкую отделимость шлака и низкую склонность к образованию пор.

Белореченский электродный завод Рамсес специализируется на производстве сварных расходных материалов, соответствующих всем стандартам: благодаря эксклюзивной вакуумной упаковке изделия надежно защищены от воздействия влаги, транспортируются без особенных сложностей, редко используются как образец для создания подделок.

Приобрести товары завода можно как оптом, так и в розницу. Крупные покупатели могут воспользоваться специальной системой цен.

ООО Электрод-Бор производит универсальные сварочные электроды, которые можно использовать при операциях постоянным и переменным током. Такая продукция может использоваться для сваривания в любом актуальном пространственном положении.

ЗАО Волгоградский завод сварочных материалов ХОБЭКС является крупнейшим производителем в Поволжье. В процессе изготовления сварных расходных элементов применяется импортное оборудование и проверенные компоненты, что позволяет наделить готовые изделия высокими качественными характеристиками.

Ассортимент завода разнообразен: покупатели могут подобрать варианты для сварки, резки и наплавки разного диаметра. А благодаря налаженным системам доставки продукции, заказ отправляется в любые уголки страны разным видом транспорта.

ЗАО Волгодонский электродный завод производит высококачественную продукцию для выполнения сварных работ.

Высокое качество собственного производства достигается за счет постоянного контроля каждого технологического этапа, большого опыта работы, проверенного лабораторным путем сырья и современного оснащения для производства сварочных электродов.

Основным достоинством покрытых стержней Волгодонского электродного завода называют стойкость обмазки к влаге, появлению трещин и пор.

Зарубежные

Процесс изготовления сварочных электродов.

Отечественному покупателю доступны расходные материалы для сварки зарубежного производства:

Шведский производитель Esab является мировым лидером по производству агрегатов и расходных материалов для проведения сварочных работ.
Компания насчитывает 30 промышленных предприятий, функционирующих в разных странах. Электроды этого бренда отличаются первоклассным качеством, применяются для разнообразных металлов и сплавов. Самые распространенные на отечественном рынке изделия Esab – OK 53.70 и OK 74.70.
Kobe Steel считают одним из ведущих производителей в сфере черной металлургии Японии.
Компания изготавливает широкий перечень электродов под торговой маркой Kobelco, но среди отечественного покупателя особой популярностью пользуются LB 52U.
Klockner & Co SE специализируется на изготовлении стали, но среди ассортимента ее продукции можно найти расходные элементы для сварки.
Высокие эксплуатационные параметры товаров немецкой компании оценили отечественные сварщики: более остальных продаются Kessel 5520 и Phoenix K 50 R.

Итоги

Технология изготовления электродов предполагает использование углеродистых материалов в качестве сырья и позволяет выпускать 200 различных марок подобных изделий.

Внимательный анализ основных технологических этапов изготовления электродов для сварки позволяет организовать прибыльное производство своими силами.

130 лет в сварке: угольный электрод

Виды сварки

Угольный электрод – вещь сугубо специализированная. Он не может похвастаться повсеместной популярностью и востребованностью среди мастеров сварочного дела, как, например, электроды с металлическими стержнями.

Но в некоторых случаях без угольного расходника не обойтись. Давайте разбираться, в чем его фишки, как он устроен, и для чего применяется угольный электрод.

Внутреннее устройство угольного электрода

Это расходники чаще с круглым сечением, диаметр которого может быть самым разным – от 5-ти до 25 мм. Длина угольников также разнообразна: от 25-ти до 300 мм. Виды с самой большой длиной используются для сварки в труднодоступных местах.

По форме они выпускаются в нескольких вариантах: с круглым, полукруглым, прямоугольной и полой формой сечения. Чаще применяются круглые и полукруглые расходники – с ними сварочный шов отвечает всем требованиям технических стандартов.

У прямоугольных стержней свои задачи: они отлично справляются с ремонтом самого разного рода дефектов стальных поверхностей. Что касается полых расходников, то их фишка – способность формировать в месте сварочного шва канавку в виде буквы U.

Выполнены эти электроды из довольно сложной смеси кокса и угля с различными добавками вяжущего характера типа смолы и специальных элементов типа металлического порошка или стружки для усиления состава.

Технология производства включает в себя отдельные этапы. Сначала формируется смесь, затем из нее формируются стержни. Третьим самым важным технологическим этапом является специальная термическая обработка вновь сформированных стержней. Именно от термического этапа производства зависит качество расходников.

Технологическая схема производства угольных электродов.

Иногда путают две разновидности специализированных стержней: угольные и графитовые электроды. Путать их не нужно, это разные расходники как по своему составу, так и по сфере применения.

Есть еще один вид угольных электродов – так называемые омедненные. Это стержни, покрытые медным напылением. Это делает их более прочными при сохранении всех остальных характеристик в том же виде.

Где применяются?

Главная отличительная особенность угольных расходников – их универсальность. Область применения – разнообразнейшая: от резки металлов до наплавки и сварки. Заготовки могут быть какой угодно формы, сортамент соединяемых деталей намного шире, чем у электродов с металлическими стержнями.

Природа металлов также допускается практически любая:

Сталь

Могут быть сплавы любого направления: нержавеющая сталь, сплавы с низким содержанием углерода, низколегированные или высоколегированнее марки и т.д.

Чугун и бронза

Вполне по силам угольному электроду. Здесь есть технический нюанс: его конец нужно заточить под углом 65°.

Цветные металлы

Здесь тоже нужна заточка кончика расходника, угол в данном случае 30°. Понимающие и опытные сварщики предпочитают для сварки капризных цветных металлов угольные модели, а не традиционную пайку. Делается это из-за более высокого качества соединения – его прочности прежде всего.

Дополнительным преимуществом является экономия времени: сварка угольным электродом требует намного меньше, чем на манипуляции паяльником и припоем с кислотой.

Угольный электрод чаще применятся в промышленных сварочных работах на автоматическом оборудовании. Особенность – редкое подключение переменного тока. Дело в том, что дуга в данном случае весьма неустойчива, причем ее трудно нивелировать.

Если процесс идет на промышленном производстве, там применяются специальные соленоиды мощного калибра для формирования магнитного поля для компенсации. Если же сварка ручная, соленоиды применить невозможно.

Частичная стабилизация дуги может быть достигнута разве что флюсовыми пастами, нанесёнными вдоль линии шва или реза.

Главный источник питания – постоянный ток с подключением прямой полярности, когда плюсовой полюс приходится на заготовке, а минусовой – на угольном стержне. Сила тока нужна не бог весть какая, чтобы сформировать дугу длиной, к примеру, в пять сантиметров, вполне хватит 5 А.

Сварка с помощью угольного электрода.

Если же полярность подключена неправильно – по обратному типу, электрод сразу же целиком перегреется – по всей длине, в результате чего угольная масса выгорает и снижается качество сварочного процесса.

Значительным преимуществом угольных расходников – отсутствие весьма неприятного явления в сварке – прилипания стержня к свариваемой поверхности заготовки. Это происходит благодаря низкой скорости выгорания массы расходника.

Прилипание не происходит даже при нарушениях технологии сварки, что при других методах мгновенно приводит к этой беде. Поэтому угольные электроды являются любимым методом в начальных стадиях обучения сварочному делу.

Научившись работе с данными электродами, можно приступить к методам сварки посложнее, чтобы освоить навыки избегания прилипания электродов.

Как варить угольными электродами: особенности

Прежде всего нужно знать и помнить, что они относятся к неплавким расходникам. Это означает, что по ходу процесса они выполняют роль лишь электрического проводника, но не принимают участия в формировании сварочной ванны в отличие от своих металлических собратьев.

В это трудно поверить, но даже уголь может кипеть. Делает он это при температуре 4200°С, но перед кипением он плавится — также при заоблачных температурах. По ходу сварочных работ угольные стержни разогреваются, но не плавятся и, теме более, не кипят: температура обычной сварки для просто детская.

Здесь уже упоминалось, что при данном способе можно использовать лишь постоянный ток прямой полярности без каких-либо вариантов.

Варка проходит с помощью присадочных материалов двумя способами:

справа налево, где в общем расположении деталей впереди всегда находится присадка;
слева направо с присадкой, которая идет по след электрода.

Способ «слева-направо» считается более подвинутым, так как при нем возможна более высокая скорость сварки, благодаря эффективному использованию тепловой энергии. Тем не менее, способ «справа-налево» применяется чаще – он более традиционный, его знают лучше.

Если вид работы специальный и, к примеру, заключается в отбортовке металлических заготовок с тонкими краями, угольники можно использовать без присадки. В таком случае производительность сварки станет значительно выше. При одном, правда, условии: толщина соединяемых листов не должны превышать 3-х мм.

Угольные электроды в домашних мастерских

Схема сварки медной проволоки.

Для работы с ними кустарным образом вполне подойдет традиционный электродуговой сварочный аппарат. Одна из преимущественных сторон – очень скромная сила тока для создания электрической дуги благодаря низкой теплопроводности: вполне хватает 3 – 5 А.

Электрическая угольная дуга может быть протянута на длину до 50-ти мм, ее очень легко и комфортно вести вдоль будущего шва из-за медленного испарения электрода во время сварки и отсутствия эффекта прилипания.

Учиться сварке с угольными электродами на примерах соединения проводов, металлических заготовок с тонкими краями и т.д. – чудесная возможность освоить все навыки быстро и эффективно.

Важный совет: заниматься этим видом сварки нужно только в закрытых помещениях. Дело в том, что дуга в таких технологиях может потухнуть при малейшем дуновении ветра, не говоря уж о газовых потоках, магнитных полях и других факторах внешней среды.

Лучше всего заточить электрод с обоих концов: в этом случае не нужно будет тратить лишнего времени не перестановку расходника в держателе. Кроме того, снизится риск перегрева расходника при сварке.

А с заточенными концами держатель может разворачиваться на 180° при перегреве одного конца, чтобы продолжать работу другим концом. Это позволит в том числе сэкономить на расходных материалах.

Иногда применяют неплавящиеся угольные электроды для сварки шин из меди в трансформаторах на подстанциях. Варят и медные провода, но это главным образом в мелких мастерских кустарного характера.

В качестве присадочных материалов самым лучшим вариантом являются прутки из бронзового сплава. Они бывают с разными диаметрами, которые нужно подбирать, исходя из толщины соединяемых металлических заготовок, которая используется в расчетах по специальной формуле.

Еще одним видом работ, в которых используются угольники, является резка металлов.

Сварка угольными электродами алюминия

Алюминий и его сплавы – одни из самых сложных и капризных металлов для сварочных работ. Угольникам алюминий по силам.

У данного металла низкая плотность в сочетании с высокой теплопроводностью и стойкостью к коррозийным явлениям. Плавится алюминий при низкий температурах – всего 660°С. Трудностью является его интенсивное взаимодействие с кислородом, в результате чего заготовки покрываются оксидной пленкой в виде окиси алюминия.

Именно поэтому данные электроды имеют широкое применение в специализированных цехах электролиза для сварки алюминиевых шин. Чаще применяют швы встык на подкладке из графита.

Если соединяются две алюминиевые поверхности, лучше использовать угольную электродуговую сварку с использованием присадочной проволоки или прутка тоже из алюминия.

Что же касается неприятности в виде оксидной пленки, то с ней без проблем справляются флюсовые смеси, которые добавляются прямо на кромки сварочного шва. Флюс в данном случае – однородная мелкодисперсная смесь.

Как делают электроды?

Производство электродов – узкоспециализированный, сложный технологический процесс. Они необходимы во многих отраслях и используются в больших масштабах. Рассмотрим, как делают электроды, каковы особенности их изготовления.

Все электроды делятся на два основных вида – неплавящиеся и плавящиеся. К первым относят изделия из тугоплавких материалов – вольфрама, синтетического графита и некоторых других. Ко вторым – металлические покрытые электроды, стержни которых изготовлены из металлов и сплавов – сталей, цветмета и т. д. Наиболее распространена вторая группа, о ней и пойдет речь.

От сварочной проволоки – к стержню

На производство электродов для ручной дуговой сварки идет сварочная проволока из низкоуглеродистой, углеродистой, легированной или высоколегированной стали (ГОСТ 2246-70). Выбор марки стали напрямую зависит от химических свойств металла свариваемых конструкций.

Стержни изготавливаются на специальных правильно-отрезных станках, где:

проволока необходимого диаметра, поступающая на станок с бухты, подвергается знакопеременному изгибу и выпрямляется;
после выпрямления производится рубка на стержни заданной длины.

На выходе стержни-заготовки проверяются оператором станка, брак отсортировывается, далее следует проверка сотрудниками ОТК.

Получение обмазки

Основная функция обмазки (покрытия) – защита сварочной ванны от губительного для металла кислорода. Состав материалов покрытия зависит от типа электродов. Все применяемые материалы проходят входной контроль на содержание основных элементов и примесей.

Подготовка осуществляется следующим образом:

кусковые материалы дробятся на большие и средние куски;
далее происходит их мелкое дробление в дезинтеграторах и шаровых мельницах;
частицы просеиваются через специальные сита;
частицы ферросплавов пассивируются путем вылеживания на воздухе или с применением температурной обработки. Вокруг каждой частицы образуется окисная пленка, препятствующая вступлению в реакцию со связующим (жидким стеклом) при приготовлении обмазочной массы;
материалы дозируются в определенной пропорции и тщательно перемешиваются до образования однородной массы;
подготавливается связующее вещество – раствор жидкого стекла (силикат натрия, калия, калиево-натриевый, реже силикат лития);
связующее добавляется в подготовленную сухую шихту, замешивается обмазочная масса.

Масса имеет очень густую консистенцию, напоминающую влажную рыхлую почву.

Нанесение покрытия

Ранее при изготовлении электродов покрытие наносилось окунанием. В жидкую обмазку вручную опускался металлический стержень, который затем медленно поднимали. После подсыхания нанесенного состава операцию повторяли несколько раз до образования на основе слоя определенной толщины.

На современных предприятиях этот способ не применяется. Используются специальные прессы, которые создают давление до 700 атмосфер:

обмазочная масса предварительно брикетируется;
далее она поступает в цилиндр пресса и уплотняется с помощью специального поршня;
с высокой скоростью подачи стержни (до 500 и более штук в минуту) поступают в обмазочную головку, куда одновременно поступает масса покрытия;
все вместе проталкивается через отверстие калибрующей втулки (цилиндр определенной длины с отверстием внутри), расположенной в обмазочной головке.

Такой метод опрессовки позволяет получить не просто ровное, но и концентрично расположенное относительно стержня покрытие. За это отвечает правильная установка калибрующей втулки в головке пресса.

Эта характеристика особенно важна при производстве электродов. Чем меньше диаметр электродов, тем меньше допуск по эксцентричности покрытия. Если нормы по эксцентрике нарушены, то такие электроды будет невозможно применять в разных пространственных положениях, например, при монтаже конструкций, особенно при сварке трубных конструкций.

Благодаря калибрующей втулке и заданному давлению обмазочной массы получают необходимую толщину обмазки. Последняя не менее важна – ее недостаток напрямую влияет на качество сварного шва (недостаточная защита сварочной ванны от окружающего воздуха). Слишком толстое покрытие может потрескаться уже при прокалке, а в процессе сварки – привести к образованию «втулки» из покрытия, препятствующей процессу сварки.

Опрессовка позволяет получить практически идеально ровную поверхность обмазочного слоя (в пределах допуска 0,05 мм). Сверхнормативная разнотолщинность (эксцентричность) покрытия может негативно сказаться на качестве металла шва, став причиной несплавлений или попадания шлака.

Все необходимые параметры в процессе опрессовки задаются и контролируются оператором-прессовщиком.

Зачистка покрытия

Непосредственно после опрессовки электроды попадают на зачистную машину. Здесь зачищаются от обмазки оба конца:

Электроды для наплавки

Начиная с 20-х годов прошлого века, наплавка используется в качестве метода восстановления промышленных деталей и оборудования. Именно тогда было установлено, что поверхностное упрочнение буровых долот продлевает срок службы этих долот более чем в десять раз. С того времени, наплавка стала эффективным средством повышения износостойкости деталей машин и инструмента.

Технология наплавки

Как и сварка электродом углеродистых сталей, наплавка также использует расходные материалы. Однако конечной целью является не надёжность образованного соединения, а его эксплуатационные параметры:

Твёрдость.
Износостойкость.
Стабилизация размеров.
Устойчивость против коррозии.

В совокупности указанные факторы способствуют снижению затрат на обслуживание и замену изношенных деталей.

Сущность наплавки заключается в том, что на обрабатываемую поверхность в расплавленном виде наносится слой металла (или сплава), в результате чего восстанавливаются размеры детали и повышается её износостойкость.

По методу нагрева поверхности наплавку подразделяют на газовую и электрическую. К первой относят наплавку природными газами, либо ацетиленово-кислородным пламенем. Разновидностями электрической наплавки являются дуговая, импульсная, искровая, а также комбинации перечисленных способов.

Оборудование

Типовая установка для наплавки сталей включает в себя:

генератор энергии;
электроды;
приспособления для координации и фиксирования исходных заготовок.

В современных промышленных агрегатах часто присутствуют и средства автоматизации процесса. Это позволяет увеличивать количество рабочих позиций. В частности, вращающиеся устройства часто используются для одновременной обработки большого количества однотипных деталей.

Наплавочные электроды

Как и электроды для сварки углеродистых сталей, ГОСТ на которые определяет марку материала и технологию сварки, наплавочные электроды также различают по своим функциональным особенностям.

Важно! Различают электроды, с помощью которых можно производить как собственно сварку, так и наплавку (ГОСТ 9466-75), электроды, выполняющие ручную электродуговую наплавку (ГОСТ 10051-75), а также нестандартизированные электроды специального применения (например, для наплавки изношенных гравюр штампов, матриц или пуансонов).

Типы электродов, определяемые действующими госстандартами:

Покрытые наплавочные электроды, предназначенные для наплавки низколегированных сталей: Т-590, Т-620, ОЗН-6, АНП-13
Сварочные наплавочные электроды, используемые при обработке нержавеющих сталей: ЦН-6Л, ЦН-12М, УОНИ 13/НЖ-20Х13
Твердосплавные наплавочные электроды, эффективные при упрочнении металлообрабатывающего инструмента: ОЗН-300М, ОЗН-400М

Особенности состава и структуры электродов

Различают условия работы и конечные характеристики поверхности детали после наплавки. Материал наплавочного электрода должен обладать сродством к основному металлу изделия, поскольку большая разница между размерами наплавляемых частиц и базовой макроструктурой способствует возникновению внутренних напряжений.

Поверхностный слой наплавочных электродов обычно составляют износостойкие карбиды (реже – нитриды) металлов. Эффективность покрытия находится в прямой зависимости от количества карбидообразующих элементов - хрома, молибдена, вольфрама, ванадия и железа - в сочетании с углеродом.

Устойчивые к износу карбиды образуются, когда один из этих элементов реагирует с углеродом и в результате полностью насыщается, образуя карбид, состоящий только из углерода и металла. Баланс углерода остаётся в растворе, образуя полуаустенитную матрицу, в которой твёрдые, износостойкие карбиды распределяются равномерно. Поскольку отношение износостойких карбидов к матрице сплава увеличивается, сопротивление истиранию увеличивается (а ударная вязкость – снижается).

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:

Читайте также: