Электроды для дуговой сварки: классификация, правила выбора

О чем речь? Электроды для дуговой сварки различаются по ряду параметров. Ключевыми характеристиками являются назначение, тип тока, диаметр, покрытие.

Что учесть? При выборе электродов ориентируйтесь на тип металла заготовок. Не менее важный параметр – толщина детали, то есть то, при какой мощности вы будете варить и стержнем какого диаметра.

Устройство электрода для дуговой сварки

Благодаря появлению новых разновидностей сварки (MIG/MAG, TIG) ассортимент применяемых для нее материалов существенно расширился. Однако самыми востребованными до сих пор остаются плавкие штучные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки (MMA).

Это логично, так как снижение стоимости компактных сварочных трансформаторов, а также инверторов спровоцировало то, что сваркой сейчас может заниматься практически каждый. Исходя из этого, изобилие различных стержней из электропроводного материала может стать «головной болью» даже для профессионала.

В основном характеристики к электродам для сварочных работ носят только рекомендательный характер. Вполне допустимо в процессе соединения деталей с применением переменного тока использовать стержни для нержавеющей стали, работающие на постоянном токе.

Если пользоваться ими некорректно, шов будет иметь ненадлежащее качество, да и проводить сварку окажется намного сложнее. По этой причине перед тем, как тестировать новый сварочный аппарат, нужно выяснить, какими электродами нужно обрабатывать тот или иной свариваемый материал.

Электрод для сварки устроен довольно просто – это стержень из материала, проводящего электрический ток, который обмазан специальным составом. Он предназначен для того, чтобы обеспечивать взаимодействие между анодом и катодом для поддержания электрической дуги и (если речь идет о плавком электроде) служить запасом металла для шва.

Функция обмазки – создание газовой защиты для того, чтобы предотвратить окисление расплавленного металла при горении. Также обмазка может стабилизировать горение дуги, облегчать процесс ее розжига и менять характеристики металла для шва.

Главная особенность ручной сварки покрытым электродом – образование поверх ванны для сварочных работ пленки из продуктов сгорания обмазки – шлака. Последний имеет меньшую, чем у расплавленного металла, плотность. Так, пока металл еще жидкий, шлаковая масса покрывает его сверху, хорошо защищая ванну для сварки.

Но шов сваривается в несколько проходов, перед каждым из них застывший расплав нужно снимать, в противном случае его частицы останутся внутри шва, что сделает его менее прочным. Счищать его нужно и после завершения сварочного процесса, особенно при условии, если сваренные детали планируется красить.

Классификация электродов для дуговой сварки

По назначению

По сферам применения различают следующие виды продукции:

• Для проведения работ с низкоуглеродистыми и углеродистыми материалами, сопротивление на разрыв у которых не выходит за пределы 600 МПа. Маркируют их буквой «У».
• Для сваривания заготовок и деталей из конструкционной легированной стали, сопротивление на разрыв которых не более 600 МПа. Маркируются такие электроды буквой «Л».
• Для работы с легированной сталью, которая устойчива к нагреванию. Маркировка – буква «Т».
• Адаптированные под работу с легированной сталью, имеющей особые характеристики. Можно отличить по наличию маркировки буквой «В».
• Образующие наплавляемый слой на материалах, имеющих особые свойства. Обозначаются буквой «Н».

Посредством приведенных выше стандартов сварочные электроды делятся на несколько типов в зависимости от того, какой химический состав имеет наплавленный металл и того, каковы механические характеристики обрабатываемого материала. Общепринятая маркировка содержит цифры, которые обозначают минимальное сопротивление на разрыв в кгс/мм²: Э42, Э42А, Э50 и так далее.

Буквенный символ, стоящий после цифрового маркера, выступает обозначением высоких пластических характеристик, удовлетворительной вязкости и ограничений по химическим компонентам.

По толщине покрытия

По этому параметру продукты делятся с учетом пропорции D/d, в которой первая буква – диаметр покрытия, а вторая – величина окружности стержня из металла. Так, электроды различают по толщине покрытия:

• Тонкое. Пропорция диаметров меньше 1,2. Символ – буква «М».
• Среднее. Значение «плавает» в диапазоне 1,2 < х < 4,5. Стержни маркируются буквой «С».
• Толстое. Его коэффициент менее 1,8, но больше, чем 1,45. Маркер – буква «Д».
• Особо толстое. Результат деления двух диаметров выше 1,8. Продукт можно узнать по маркировке буквой «Г».

Как гласят положения ГОСТ 9466-75, электроды принято делить на три класса, отличающихся друг от друга по качеству. Оно зависит от состояния покрытия, точности его исполнения, а также стержня, количества фосфора и серы в наплаве.

По пространственному расположению наплава

Подбирать электроды нужно в зависимости от того, каково пространственное расположение стыка:

• подходит для работы в любом положении – обозначение – «1»;
• сварной шов допустимо размещать как угодно, за исключением направления «сверху вниз» – «2»;
• для вертикали, горизонтали, низа и вертикального положения снизу вверх – «3»;
• допускается работа в нижнем положении, в том числе посредством способа «лодочка» – «4».

По виду и полярности тока

Все значения приведены в таблице далее:

При крайней необходимости электроды для дуговой сварки можно сделать собственными руками. Для этого нужна железная проволока, диаметр которой находится в диапазоне от 1,6 до 6 мм. От нее отрезаются куски приблизительно по 35 см. Обмазку можно сделать из мела и силикатного клея.

Виды покрытий электродов для ручной дуговой сварки

Обмазкой называется гомогенизированная масса, состоящая из различных химикатов, нанесенная на поверхность стержня.

Покрытие выполняет задачу обеспечения непрерывного горения и наделения сварного соединения конкретными свойствами. Оно бывает:

Кислым – обозначается буквой «А»

В его химический состав входят оксиды железа, кремния и марганца. Применяется для горизонтальной сварки элементов из низкоуглеродистых сталей. Имеет хорошие характеристики работы даже на металле, покрытом ржавчиной. Создает стабильную дугу. Адаптируется как под переменный, так и под постоянный ток.

Из недостатков можно выделить высокую токсичность, выраженную текучесть металла шва, повышенное содержание водорода в сварочной ванне и недостаточную чистоту.

Основным – обозначается литерой «Б»

В его состав входят фтористые соединения и карбонаты. Подобные стержни используются для дуговой сварки заготовок большой толщины и конструкций, которые работают в условиях высоких знакопеременных и динамических нагрузок, изготовленных из высокоуглеродистых легированных металлов.

Применимы для работы в любом пространственном положении. Создают прочные, чистые швы, не имеющие токсичных примесей и наделенные высокой пластичностью, вязкостью и устойчивости к появлению трещин.

Стержни с основным покрытием имеют следующие минусы: короткая нестабильная дуга, тяжесть отделения окалин, трудное хранение.

Рутиловым – «Р»

Основой этого покрытия являются такие компоненты, как ферромарганец, рутил, карбонат кальция или магния и кремнезем. Идеален для сваривания конструкций и изделий, состоящих из низколегированных малоуглеродистых типов стали при любом положении в пространстве.

Может гарантировать высококачественный шов, простое отделение шлака и минимум металлических брызг.

Рутиловые электроды плохи тем, что имеют высокую текучесть, низкую химическую чистоту шва и высокое содержание водорода в сварочной ванне.

Целлюлозным – «Ц»

В составе обмазки есть натуральная целлюлоза, органические смолы и ферросплавы. Покрытие дает возможность хорошо проварить элементы на постоянном напряжении. Сварка, работающая на переменном токе, требует дополнительного оснащения.

Стержни с целлюлозным покрытием имеют следующие недостатки: большое содержание водорода, сильное разбрызгивание металла, вызывающее рост его расхода, а также понижающая пластичность сварного шва.

Сейчас существуют покрытия смешанного типа:

• рутилово-целлюлозные – маркировка «РЦ»;
• рутилово-основные – «РБ»;
• кисло-рутиловые – «АР»;
• рутиловые с порошком железа – «РЖ»;
• прочие – «П».

По ГОСТу типы покрытия электродов для ручной сварки обозначаются следующим образом:

Состав обмазки помогает достичь устойчивости к перепадам температуры, вибрациям и нагрузкам.

Электроды для дуговой сварки и наплавки чугуна

Высокая концентрация углерода в чугуне делает его очень твердым, хрупким и пористым, наделяя низкой ударной вязкостью и пластичностью.

По причине того, что металл имеет в своем составе вкрапления графита, он тяжело поддается обработке путем сварки и требует правильного выбора присадок. Последние должны делать шов как можно более тонким, обеспечивать высокую степень смешиваемости его металла с тем, из которого выполнена заготовка, а также меньший перепад температуры.

Для сварки чугуна подходят следующие марки электродов:

• МНЧ-2 – имеют никелевые, медные, марганцевые либо железные стержни, подходящие для сварки, наплавки либо заварки дефектов чугунных изделий любого типа, работающие на постоянном токе обратной полярности. Из плюсов можно выделить легкий поджиг, стабильное горение сварочной дуги, быструю отслойку корки из шлака. Прокалка не нужна, шов получается прочным и устойчивым к коррозии, а также истиранию.
• ОЗЧ-4 – электроды универсального типа для холодной сварки, а также наплавки чугуна любого вида в нижней вертикальной позиции на постоянном напряжении с обратной полярностью. Создают прочный шов, устойчивый к истиранию. Прокалка стержней занимает час и требует температуры +260 - +280°С.
• ОК 92-18 – стержни универсального назначения, имеющие основное покрытие с высокой концентрацией графита. Подходят для проведения сварочных работ на пониженных постоянных, а также переменных токах.

Применимы для заварки различных повреждений и неровностей корпусов насосов, коробок переключения передач, запасных частей для автомобильных двигателей.

• ЦЧ-4 – стержни, имеющие основное покрытие для сварки горячим и холодным методом серого, высокопрочного и ковкого чугуна, а также наплавки и заварки любых дефектов. Больший эффект имеет наплавка одного-двух слоев, после чего электроды меняют на специальные.
• ОЗЧ-2 – стержни из меди с кислым покрытием, подходящие для работы только с серым и ковким чугуном. Шов получается очень прочным и приобретает повышенную плотность. Применяются для комплексной наплавки в несколько слоев, первые из которых выполнены электродами МНЧ-2 либо ЦЧ-4, а остальные – ОЗЧ-2.

Электроды для дуговой сварки цветных металлов

Сварка цветных металлов отличается от работы со сталью температурой расплавки, теплопроводностью и другими техническими параметрами.

Каждый металл требует использования специальных расходных материалов.

Алюминий

Металл отличается от других материалов тем, что имеет на своей поверхности плотную и тяжело расплавляемую пленку из оксидов, которая не дает сформироваться сварному шву.

Избавить от риска появления непроваров в процессе сварки могут электроды из графита МПГ-6 либо стержни с обмазкой, в составе покрытия которых есть щелочноземельные металлы, хлористые или фтористые соединения, которые способствуют удалению пленки из оксидов, а также создающие все условия для стабильного горения дуги.

К списку таких электродов можно отнести:

• ОЗАНА-1, ОЗА-1, ОК 96.10 – для сварки и наплавки алюминия без примесей;
• ОЗАНА-2 и ОЗА-2, ОК 96.50 –для работы со сплавами алюминия.

Проводить сварку нужно на постоянном токе обратной полярности.

Никель и сплавы

Никель, как и сплавы с ним в составе, довольно чувствителен к использованию примесей, а также предрасположен к образованию трещин. Для качественной сварки следует пользоваться электродами с высокой чистотой.

К ним можно отнести:

• Н-10, НП1, Н-37 – используются для сварки чистого никеля;
• УОНИ-13/45 – для сварки никеля и его сплавов с медью;
• ЦТ-28, ИМЕТ-4, ИМЕТ-7, ИМЕТ-4П – для сваривания сплавов никеля и хрома;
• ОЗЛ-17У – для соединения сплавов никеля и железа.

Для сварки некоторых сплавов необходимо пользоваться специальными электродами.

Медь и сплавы

Медь отличается высокой проводимостью тепла и электричества, повышенной текучестью в расплавленном виде, активным взаимодействием с кислородом, что приводит к появлению трещин при сварке.

Для работы с медью и сплавами с ней в составе подходят такие марки электродов, как Комсомолец-100, ОМЗ-2, ОМЗ-3, ОМЗ-4.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.