Марки электродов и их применение

Какие существуют виды электродов? Типы и виды электродов

Сварка являет собой технологический процесс получения надежных соединений путем нагревания кромок деталей до температуры плавления. Ручная дуговая – наиболее распространенный ее вид. Этот способ высокопродуктивен, универсален, технологически прост и доступен в домашних условиях.

Суть РДС

Кромки соединяемых деталей плавятся за счет выделяемой теплоты ионизированным потоком частиц между катодом и анодом – электрической дугой. Ионизация происходит вследствие наличия тока и короткого замыкания между двумя полюсами при постоянных или переменных характеристиках.

Инструментом, используемым для создания и горения дуги, является электрод – стержень металлического или неметаллического происхождения. Работа может выполняться как одним, так и несколькими стержнями с возможностью создания дополнительной дуги между ними (сварка трехфазной дугой). Ионизированный поток электронов окружен испарениями с инструмента и его покрытия, плавящегося металла соединяемых деталей, результатов их взаимодействия с воздухом. Виды электродов для сварки определяются с учетом всех характеристик, присущих конкретному материалу.

Классификация стержней по материалу изготовления

По своей сути все сварочные инструменты для РДС делятся на плавящиеся и неплавящиеся.

Плавящиеся: металлические инструменты, изготовленные из чугуна, стали, алюминия, меди (в зависимости от типа свариваемого металла). Стержень выступает катодом или анодом, а также выполняет функции присадочного материала для заполнения сварочной ванны и образования шва.
Неплавящиеся: стержни угольные, из графита, из вольфрама; выполняют только первичную функцию; дополнительно используется присадочная металлическая проволока; вольфрамовые нужны при аргонодуговой сварке.

Без покрытия. Этот тип инструментов не используется для РДС.
Покрытые. Соответствующее покрытие применяется для поддержания стабильности дуги, защиты металла от выгорания, от влияния газов, повышения механических характеристик шва путем естественного легирования (попадания легирующих элементов с плавящего стержня в сварочную ванну).

Применение по виду работ

Виды электродов для ручной дуговой сварки, перечисленные выше, имеют индивидуальное применение в зависимости от способа работ.

Угольные непокрытые электроды – первичное сварочное изобретение, которое принадлежит Н. Н. Бенардосу и относится к 1882 году – используются и в современности. Особенности: постоянный ток, прямая полярность, дополнительная подача присадочной проволоки, дуга стабильная, стержень сгорает медленно, науглероживания не происходит. Применение обратной полярности снижает характеристики дуги и шва (он науглероживается).

Металлические электроды – следующее изобретение в сфере технологии сварки, которое принадлежит Н. Г. Славянову (1888 г.). Вместе с ними зародились прообразы современных сварочных аппаратов. Сваривание с помощью плавящихся стержней нашло более широкое применение в промышленности и получило активное развитие. На сегодняшний день используется в ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической (под флюсом) сварке.

Вольфрамовый электрод, вследствие высокой температуры плавления 3422˚С применяется в качестве неплавящегося при аргонодуговой сварке. Таким образом, различным сварочным технологиям соответствуют конкретные виды электродов.

Распределение по назначению

Назначение – это та характеристика, в соответствии с которой распределяются абсолютно все известные электроды. Виды и применение стержней обозначается одной буквой (ГОСТ 9466-75):

конструкционные стали, в том числе низколегированные с прочностью 60 кгс/мм 2 (600 Мпа) в маркировке обозначаются буквой «У» – углеродистые;
легированные конструкционные стали, имеющие прочность 600 Мпа – «Л»;
высоколегированные конструкционные стали – «В»;
теплостойкие легированные стали – «Т»;
сплавы с особыми свойствами, для которых характерна наплавка – «Н».

Назначение указывается в развернутой марке.

Покрытия стержней

Разнообразные по составу и происхождению покрытия используются в индивидуальных случаях для различных материалов. Применяются следующие виды покрытия электродов:

Кислые «А». Содержат ферромарганец и ферросилиций. Применяются для прямого или постоянного тока. Характеризуются высокими скоростями плавления. Лучше использовать для нижних швов.
Рутиловые «Р». Содержат рутил (двуокись титана), карбонаты, алюмосиликаты, ферромарганец, жидкое стекло. Сварка швов любого положения и типа прямым или постоянным током. В результате последовательных химических реакций образуется защитный шлак, который предупреждает выгорание элементов. Хорошее качество сварных соединений, низкая токсичность.
Целлюлозные «Ц». В состав входят целлюлоза, марганцевая руда, тальк, рутил, ферромарганец. Образуются защитные газы вокруг дуги и сварочной ванны. Для всех швов; высокая скорость выполнения работ; хорошее качество; нельзя допускать перегрева; большие потери при разбрызгивании. Используются для неразъёмных соединений трубопроводов.

Основные «Б». В составе карбонаты и фториды кальция. Происходит образование защитного углекислого газа вследствие реакции углерода из карбонатов с кислородом горения дуги. Желательно выполнять работы под постоянным током с полярностью в обратном направлении. Во время сварки под переменным получается низкокачественный шов, требуются дополнительные технологии для повышения его механических характеристик.
Прочие «П». Содержат легирующие элементы. Качество шва повышается за счет введения в него определенного количества легирующих элементов с плавящего электрода.
Специальные. Содержат жидкое стекло со смолосодержащими веществами. Защищают от проникновения влаги. Применяются для сварки под водой.

Конкретные назначения имеют все покрытые электроды. Основным видом покрытия является рутиловое вследствие своей универсальности. Покрытия выполняют защитные функции путем раскисления сплава в сварочной ванне, добавления в него легирующих элементов, образования ореола защитных газов или шлака. Это позволяет избежать низшего качества шва, чем у материалов кромок деталей, обеспечить формирование добротных сварных соединений.

Требования к инструментам, установленные ГОСТ 9466-75

Электроды должны быть изготовлены из качественного материала.
Покрытие должно быть цельным, не иметь значительных дефектов (допускается существование мелких вмятин и трещин без вздутий и пористости).
Высокая механическая стойкость к случайным ударным нагрузкам.
Разные виды покрытия электродов должны равномерно оплавляться, не осыпаться, не образовывать неровных островков, не разбрызгиваться свыше допустимых характеристик.
Стержень должен обеспечивать образование качественного шва: без трещин, пор, местного избытка наплавленного металла.
Рациональный выбор в соответствии с учетом всех необходимых параметров и соблюдения технологии – залог формирования надежного прочного соединения.

Выбор стержня в зависимости от размера

Начинающему сварщику более известны виды электродов, определяющиеся по размеру. Диаметр инструмента, с помощью которого будут проводиться работы, выбирается строго в соответствии с толщиной свариваемой детали. Он не шифруется, а четко указывается в маркировке инструмента. Длина электрода также фиксирована в соответствии с его диаметром. Важно иметь понятие о длине зачищенного непокрытого конца инструмента.

Электроды для ручной дуговой сварки

На сегодняшний день сварочные работы проводятся достаточно часто. Это связано с относительной простотой процесса и низкими финансовыми затратами при приемлемом уровне качества получаемого шва. Для сварочных работ применяется специальное оборудование и расходные материалы. В качестве примера можно привести электроды для ручной дуговой сварки, без которых провести рассматриваемые работы практически невозможно. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами сегодня проводится довольно часто, что определило появление большого количества разновидностей расходного материала. Примером можно назвать строение электрода, которое соответствует особенностям проводимой работы. Рассмотрим все наиболее важные моменты подробнее.

Классификация электродов для ручной дуговой сварки

Рассматривая различные виды электродов для ручной дуговой сварки, следует уделить внимание тому, что различные обмазки могут стабилизировать образующуюся дугу во время горения. Все виды покрытия стержня имеют свои особенности, которые следует учитывать, рассматривая типы электродов для ручной дуговой сварки. Одни и те же марки могут изготавливаться различными производителями. Стоит учитывать, что качество расходного материала может существенно отличаться.

Предназначение электродов может быть самым различным. По этому критерию проводится следующая классификация электродов ручной дуговой сварки:

Довольно большое распространение получили легированные металлы, так как за счет добавления различных химических веществ существенно улучшаются эксплуатационные характеристики. Некоторые химические вещества могут существенно повысить теплоустойчивость металла. Для подобных сплавов применяются электроды, которые в маркировке имеют букву «Т».
Для сваривания сталей, которые имеют низкую концентрацию примесей, применяют варианты исполнения, при маркировке которого применяется буква «У». Кроме этого, подобные электроды для ручной дуговой сварки подходят соединения металлов со средней концентрацией углерода. Достигаемое значение сопротивления на разрыв составляет 600 МПа.
Конструкционные стали также получили весьма широкое распространение. В их составе также встречаются легирующие элементы. Сопротивление на разрыв в этом случае составляет 600 МПа.
В некоторых случаях может проводиться напайка металла на поверхность. Металл может обладать исключительными эксплуатационными качествами. Для этого случая подходит вариант исполнения, при обозначении которого применяется буква «Н».
В продаже встречаются электроды, предназначенные для сталей с высокой концентрацией легирующих элементов.
В отдельную группу отводят стали, которые обладают высокими пластичными свойствами. Работать с подобным материалом достаточно сложно, поэтому стали выпускать электроды по алюминию или другим подобным сплавам. В маркировке указывается буква «А».

Виды электродов для сварки

Диаметры электродов для ручной дуговой сварки могут существенно отличаться, что связано с особенностями проводимой работы. Классификация проводится также по толщине создаваемого покрытия. Выделяют следующие виды электродов:

С тонким покрытием. При обозначении применяется буква «М». Как правило, в этом случае поверхностный слой около 20% (показатель берут от общего значения диаметра).
Со средней толщиной покрытия. При обозначении указывается буква «С». В этом случае наносится слой, толщина которого составляет 45% от диаметра применяемого стержня при изготовлении.
Толстое покрытие составляет 80% от диаметра, в маркировке указывается буква «Д».
Есть и особо толстые варианты исполнения, при обозначении которых указывается буква «Г». В этом случае толщина более 80%.

Не стоит забывать о том, что электроды могут иметь ограничения по применению и относительно положения во время проведения работ. Примером можно назвать то, что некоторые вещества обладают повышенной текучестью, и проводить работы у потолочной поверхности будет сложно. Для того чтобы можно было быстро определить предназначение электродов для ручной дуговой сварки применяется определенная схема маркировки:

1 – варианты исполнения, которые можно использовать практически в любом положении. Это связано с тем, что применяемая обмазка сохраняет свою форму и не слишком текучая.
2 – можно использовать практически во всех положениях, за исключением работы при вертикальном расположении применяемого инструмента.
3 – эти электроды предназначены для горизонтального и вертикального применения, исключается потолочное положение
4 – электроды для ручной дуговой сварки, которые могут применяться только в горизонтальном положении.

Разные марки электродов для сварки

Стоит учитывать, что в разных странах применяются различные стандарты маркировки. В продаже встречаются электроды для ручной дуговой сварки отечественных и зарубежных производителей, классификация которых может существенно отличаться.

Применение электродов

Сварочные электроды для ручной электродуговой сварки имеют достаточно большое количество особенностей в применении. Основные требования, применяемые к этому расходному материалу, заключатся в нижеприведенных моментах:

Электроды, применяемые в дуговой сварке, должны обеспечить стабильное горение образующейся дуги. Только при этом условии можно обеспечить условия для формирования качественного шва.
Стальные металлические покрытые должны иметь шов с определенным химическим составом. Только в этом случае получаемое изделие будет служить долго и надежно.
При работе электродный стержень должен равномерно расплавляться по поверхности.
Расходный материал должен обеспечивать все условия для высокой производительной сварки.
Минимальная степень разбрызгивания расплавленного материала. При работе слишком сильное разбрызгивание может привести к повреждению хорошего покрытия.
Высокая прочность получаемого соединения. Легкая отделимость шлаков – еще одна положительнаяхарактеристика применяемых электродов для ручной дуговой сварки.
Не стоит забывать о том, что электроды должны храниться и сохранять свои качества на протяжении длительного периода. Именно поэтому физико-химические качества не должны изменяться от воздействия окружающей среды.
Минимальная степень токсичности при проведении работ. При горении могут выделятся самые различные вещества, которые даже в большой концентрации не должны оказывать негативного воздействия на организм человека.

Читать еще: Выбор автомата по мощности в трехфазной сети

Проводя подключение, следует уделить внимание нижеприведенным моментам:

При прямой полярности электрод соединяется с зажимом отрицательной клеммой, деталь с положительной.
Для работы с деталями, изготавливаемыми из тонкого листа, применяется метод подключения обратной полярности. В этом случае электрод соединяют с положительной клеммой, деталь с отрицательной.

При проведении работы следует соблюдать технику безопасности. При выполнении работ следует использовать:

специальные перчатки;
защитную робу;
ботинки;
наиболее подходящий защитный шлем.

Во многом качество получаемого шва зависит от умений сварщика и правильности выбора электрода по основным критериям.

Особенности покрытия

При изготовлении электродов могут использоваться самые различные покрытия. Стоит учитывать, что покрытия могут быть в чистом или смешенном виде. Чистое покрытие электродов для ручной дуговой сварки классифицируется следующим образом:

Специальная обмазка электродов для ручной дуговой сварки может стабилизировать образующуюся дугу и обеспечить наиболее благоприятные условия для работы. С каждым годом появляются новые виды покрытия электродов для ручной дуговой сварки, которые обладают более привлекательными эксплуатационными качествами.

Используются электроды достаточно просто, у сварочного аппарата есть соответствующий зажим. Не стоит забывать, что у этого расходного материала условия хранения и транспортировки точно, такие же, как и у сварочной проволоки. При необходимости проводится прокалывание электродов для ручной электродуговой сварки не позднее, чем за 5 суток перед сваркой. Не стоит забывать о том, что хранение должно проводиться в закрытых запаянных полиэтиленовых пакетах. Существенно продлить срок службы можно при исключении вероятности попадания воздуха внутрь. Также стоит учитывать, что нельзя выполнять прокалывание более двух раз, так как это ухудшит основные эксплуатационные качества.

Принципы маркировки

Марки электродов для ручной дуговой сварки указывают на основные эксплуатационные качества применяемых расходных материалов. Примером маркировки назовем Э46-ЛЭЗАНО-21-Ф-УД Е 43 1(3) – РЦ13. Расшифровка проводится следующим образом:

Э46 – обозначение типа электродов. Как ранее было отмечено, классификация проводится по предназначению. В данном случае расходный материал предназначается для углеродистых и низкоуглеродистых сталей.
ЛЭЗАНО-21 – марка, указываемая производителем. Эта часть маркировки не несет с собой информацию об эксплуатационных качествах электродов.
Ф – символ, предназначенный для обозначения диаметра. Отсутствие какой-либо цифры указывает на то, что значение диаметра отображено в другом месте.
У – символ в маркировке указывает на возможность применения расходного материала для работы с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями для получения шва с пределом мощности до 588 МПаю.
Д – символ, применяющийся для определения толщины применяемого покрытия. В рассматриваемом случае покрытие толстое.
Е – символ, связанный с международной системой классификации применяемых материалов в качестве обмазки.
43 – часть маркировки применяется для указания предела прочности (430 МПа).
1 – относительное удлинение, которое составляет 20%.
(3) – часть маркировки, которая применяется для обозначения показателя температуры, требующейся для достижения удельной вязкости не менее 34 Дм/см2. В данном случае показатель составляет 20 градусов Цельсия.
РЦ – символы, указывающие на тип покрытия (рутилово-целлюлозное).
1 – символ, определяющий допустимой пространственное положение.
3 – группа расходного материала для сварки, которая характеризуется определенным током и напряжением при холостом ходу.

Для того чтобы провести расшифровку маркировки следует использовать справочную литературу, в которой есть все необходимые таблицы.

Марки электродов

Широкое распространение технологии соединения различных деталей посредством электрического тока и плавящегося электрода потребовало поиска новых технологий для возможности качественной работы буквально с каждым типом материала, с каждой маркой металла.

Достичь широкого распространения и одновременно обеспечить качественное соединение именно узкоспециализированных конструкций и элементов позволяет соединения в сварочной технологии универсальных сварочных аппаратов и индивидуальный подбор плавящихся электродов. Экономическая целесообразность такого подхода целиком оправдана – для сварочных аппаратов набор функций и технологий позволяет работать как с черными металлами, легированными сталями и чугунными конструкциями, а вот индивидуальность подхода достигается подбором расходных материалов – сварочных электродов.

Специфика подбора сварочных электродов

Использование электросварки для соединения металлов кроме общепризнанных и понятных физических процессов, влияющих на процесс соединения свариваемых деталей, имеет еще один, очень важный момент – свойства деталей, рассчитанных на применение в различных отраслях и производствах. Берется во внимание, прежде всего свойства металлов – конструкционных сталей, легированных и низколегированных сталей, чугуна или конструкций из цветных металлов. И в данном случае сварной шов, должен отвечать максимально условиям и марке основного металла. Такое соответствие сварочных электродов основному материалу достигается использованием в качестве сердечника узкоспециализированного состава металла, а в качестве обмазки использовать наиболее подходящие компоненты.

Типы и марки электродов

Использование сварочных электродов в зависимости от свойств свариваемого материала зависит, прежде всего, от состава металлического сердечника. Здесь при производстве учитываются несколько факторов, влияющих на качество шва:

прямое предназначение электрода для сварки определенного типа металлов и сплавов;
условия проведения работ, пространственное положение шва;
толщина соединяемых деталей и конструкций;
специфика формирования сварочной ванны и защитного облака газов;
узкоспециализированные свойства шва – сопротивление на разрыв, изгиб, текучесть жидкого шва, насыщенность кислородом.

Учет этих и других условий маркировки конечной продукции и условия непосредственно самого производства вменен для всех отечественных производителей электродной продукции соответствующими государственными стандартами и сортаментами. Электрод, имеющий соответствующую маркировку, должен соответствовать техническим условиям независимо от производителя. В то же время, нанесенная маркировка на упаковку должна соответствовать содержимому как по качеству, так и по количеству.

Марки электродов для дуговой сварки

Сегодня наиболее массово выпускаются электроды для соединения деталей из черных металлов и сталей. Именно поэтому наиболее часто употребляемая маркировка ориентирована на сварку деталей из стали и градирует продукцию в зависимости от содержания углерода в металле. Такая градация соответствует и основному марочнику сталей:

«У» – основная часть конструкционного черного металла с относительно низким содержанием легирующих добавок и средним показателем присутствия углерода. Качество сварного шва должно выдерживать усилие на разрыв около 600 Мпа.
«Т» — специфические электроды для легированных марок стали, обладающих тугоплавкостью и большой теплоустойчивостью, усилие разрыва шва около 600 МПа;
«Н» – электроды для дополнительной наплавки на поверхность дополнительного слоя металла, при этом металл может обладать специальными свойствами;
«А» – электрод для сварки условно пластичных сплавов и металлов.

Выбор марки электрода

Качество сварного шва, его конструктивные и пластические свойства, способность выдерживать различные деформации зависят во многом от того какого качества, какого состава и толщины на металлическом сердечнике лежит слой покрытия.

Для маркировки слоя покрытия, показателя его толщины используется буквенное обозначение отображающее соотношение толщины обмазки к диаметру металлического сердечника. Следует заметить, что здесь за основу берется соотношение диаметр/покрытие в процентном выражении, а не конкретное число толщины в миллиметрах.

Для маркировки принято брать соотношение в 20, 45, 80 и более 80%. Такие показатели маркируются соответственно буквами «М», «С», «Д», «Г». Наиболее популярное соотношение равное приблизительно 45% маркируемое «С» обозначает около 70% всех выпускаемых электродов всех наименований. Такая маркировка позволяет подобрать расходные материалы для проведения работ в зависимости от сложности и важности свариваемых деталей.

Учет количества покрытия сердечника, формирующего защитное облако сварочной ванны при подборе типа и марки очень важен, так же, как и учет того из каких материалов сделано само покрытие – для обозначения типа основного составляющего обмазки используется буквенные обозначения, соответствующие наиболее часто встречающимся видам материалов для обмазки:

кислотное покрытие – маркируется «А»;
для основных видов используется буквенный код «Б»;
целлюлозное содержание обмазки будет соответствовать букве «Ц»;
рутиловый компонент маркируется «Р»;
для прочих видов маркировка объединяется общим кодом «П».

Внимание! Двухкомпонентные виды покрытий, имеющих узкоспециализированные направления применения, маркируются соединением основных буквенных кодов, при этом первая буква указывает на преобладающий компонент в композиции покрытия.

Расшифровка марки электродов

Достижение максимальных показателей сварного соединения конструкций достигается применением типов расходных материалов, имеющих при работе еще одно свойство – пространственное положение при формировании сварной ванны. Возможность прокладки прочного шва в горизонтальном положении, возможно будет утеряна, в случае применения этого электрода при потолочных работах, вертикальном сваривании, или наложении наклонного шва. Проще говоря, если в одном положении шов будет ложиться ровно, то при сварке этой же маркой в другом положении шов будет прерывистым, капающим, стекающим по поверхности металла.

Параметры использования электрода в зависимости от пространственного положения маркируются цифровым кодом:

1 – универсальный тип использования;
2 – тип пригодный для использования в большинстве положений, кроме вертикального;
3 – подходит как для вертикальных, так и для горизонтальных швов, кроме работ под потолком;
4 – электрод горизонтального шва.

Читать еще: Как называются скрепки для степлера

Виды электродов

Для особо важных конструктивных элементов, имеющих повышенные требования по прочности соединений, применяются электроды, разработанные для сугубо узкой специализации, например для легированных сталей или сварки чугунных элементов.

Достоинством этих специальных марок выступает полное соответствие состава сердечника составу свариваемых конструкций. Здесь не требуется дополнительное усиление или ослабление сварочного тока, особые навыки формирования дуги, сам температурный режим сгорания покрытия обеспечивает максимальное расплавление сердечника и прогрев поверхности самой детали. Такие электроды формируют шов без существенных деформаций и изменений.

Для этих целей чаще всего используются марки Э-70, АНП2, НИАТ 3М, УОНИ-13/85, Н20/Св-12Х2НМАВИ, ОЗС-11, ТМЛЗУ, ЦЛ-45.

Наплавка или сварка чугунных изделий, содержащих большое количество углерода, требует применения электродов, близкого по составу к чугуну, именно поэтому серия ОК и обладают столь специфическими свойствами. Для этой марки характерна небольшая текучесть металла в пределах 300-500 МПа, относительно низкий по сравнению со стальными сердечниками показатель прочности – 460-640-720 МПа, и конечно небольшой показатель механического удлинения шва 6-40% в зависимости от маркировки. Вместе с тем электроды марок ОК-92 с индексами от 05 до 86 имеют завидную твердость холодного шва – до 240-260 НВ.

Внимание! Сварочные электроды, предназначенные для сварки и наплавки чугуна, не рекомендуется применять для сварки сталей и металлических конструкций. Сформированный шов не будет обладать расчетными характеристиками, ввиду высокого содержания углерода в металле электрода.

Сварка цветных металлов и сплавов

Применение электродуговой сварки для соединения легких цветных металлов и их сплавов сегодня в обычном применении пока находится в весьма ограниченном использовании, но это не значит, что сварочные технологии не имеют возможности работать с этими материалами.

Для соединения алюминиевых конструкций, несмотря на наличие защитного химического слоя металла, применяются электрода марки «ОЗА», маркировка их соответствует следующим свариваемым металлам:

алюминий технический 99% чистоты содержания металла – ОЗА1;
алюминиевые сплавы, в том числе с кремнием – ОЗА2, ОЗАНА2;
алюминий технический – ОЗАНА1;

Медные конструкции, чаще всего соединяемые с помощью пайки, могут соединяться также и с помощью сварки, здесь применимы электроды Комсомолец 100, АНЦ/ОЗМ серии 2,3,4.

А для сварки никеля разных марок применяется электрод ОЗЛ-32.

Спецификация электродов для создания конструкционных деталей

Создание отдельных, специфических конструкций, имеющих большую массу и габариты, монтируемых непосредственно на сборочной площадке требует применение электродов для резки металла. Например, в судостроении, когда стальные листы поставляются цельными, а отверстия проделываются непосредственно на стапеле применяются электроды способные создавать высокую температуру плавления и возможность работы на максимальном сварочном токе.

Для таких и подобных работ применяются электроды ОЗР1 и ОЗР2, для разрезания металла толщиной до 40 мм, проделывания отверстий, срезания наплывов, устранения дефектных участков сварных соединений.

Марка электродов: ГОСТ

Буквенно-цифровое обозначение наименования, расположенное обычно в табличной форме на упаковке, часто дублируется и на покрытии самого электрода. Такое удобство позволяет без труда идентифицировать тип и марку электрода.

Обычно код состоит из нескольких групп шифров. Каждая группа имеет свое значение и характеристику применения:

первые буквенно-цифровые обозначения идентифицируют предназначение, например, Э-46 – значит основная специфика соединение стальных деталей из легированных и углеродистых марок стали;
далее идет марка электрода, она классифицирует изготовителя;
следующий блок кода – это назначение покрытия и его слой, например, УД – это толстое покрытие (Д) для углеродистой марки стали (У);
отдельное буквенное обозначение типа стального сердечника Е – плавящий электрод;
следующие цифры характеризуют предел прочности шва при испытании на растяжение, здесь, 43 – это усилие в 430 Мпа;
цифра с последующей цифрой в скобках это обозначение относительного удлинения с температурной характеристикой сохранения вязкости металла;
оставшиеся буквенно-цифровые обозначения это тип покрытия и условия применения, например РЦ13 – рутилово-целлюлозное покрытие для универсальных работ при нормальном токе с возможностью использования обратной полярности.

Внимание! Получение качественного сварного соединения в большинстве случаев зависит от правильно подобранных электродов по типу и марке. Вместе с тем подбор расходных материалов требует соблюдения и других требований – правильного выбора диаметра, типа используемого тока, и качественного параметра электрода по влажности покрытия.

Типы и марки сварочных электродов

Сварка металлов при помощи вольтовой дуги появилась в XIX веке и стала технологией, позволившей изготавливать объекты огромных размеров — от океанских кораблей до небоскребов. Сварные соединения и сегодня остаются наиболее распространенным видом создания неразъемных соединений.

Однако сварочные работы требуют специальных инструментов — прежде всего электродов, которые должны обеспечить надежное скрепление металлов «намертво». Поскольку в промышленности используется большое количество сортов стали и сплавов цветных металлов, для проведения сварочных работ требуется большое количество разных сортов электродов, приспособленных для разных материалов и видов сварки.

Сварочные работы делятся на несколько основных видов:

— электроды для сварки конструкционных сталей;

— электроды для сварки легированной стали;

— электроды для сварки высоколегированных видов стали с особенными свойствами;

— электроды для сварки чугуна;

— электроды для наплавки металла;

— электроды для сварки цветных металлов;

В общем, вариантов сварки много, и подборка необходимых для сварочных работ электродов – это ответственное дело, к которому нужно относиться внимательно. Итак.

Что требуется от электрода?

При сварке от всякого электрода прежде всего требуется:

-устойчивое горение вольтовой дуги,

-равномерное плавление металла и стабильный перенос его в сварочную ванну;

-защита свариваемых металлов от воздействия воздуха;

-получение прочного шва с нужным химическим составом и механическими свойствами;

-минимальные потери металла при сварке на угар и брызги; -чтобы шлак легко удалялся с поверхности шва;

-минимальную токсичность газов, выделяющихся при сварке.

Данные требования обеспечиваются благодаря подбору компонентов покрытия электрода.

Конструкция электродов

Самыми распространенными являются плавящиеся электроды для дуговой сварки. Такой электрод — это стержень из сварочной проволоки с нанесенным на его поверхность специальным покрытием. Его работа проста — проволока под воздействием высокой температуры плавится в вольтовой дуге и образует «тело» сварочного шва. а зачем нужно покрытие электрода?

Прежде всего для того, чтобы обеспечить газовую защиту зоны сварки от окружающего воздуха. При нагревании покрытие электрода разлагается с выделением газов, которые вытесняют воздух.

Кроме того, при сварке покрытие электрода выделяет химические вещества, которые вступают в химические реакции с расплавленным металлом шва, придавая ему особые качества или образуют на поверхности шва шлаковую корку.

Из чего состоит покрытие электрода?

Поэтому, по назначению в покрытии электрода можно выделить:

Газообразующие компоненты, которые при нагревании они разлагаются на газы вытесняющие воздух. К ним относятся некоторые минералы (мрамор, магнезит) или органические вещества (мука, крахмал, декстрин).

-Шлакообразующие компоненты, которые обеспечивают защиту кристаллизующегося металла от воздейцствия кислорода из воздуха. При высокой температуре они формируют шлак, всплывающий на поверхности шва. К ним относятся окислы кремния, титана, алюминия, кальция, марганца и др. Они содержатся в мраморе, граните, гематите, кварцевом песке, рудах, ильменитовом и рутиловом концентрате.

-Раскисляющие компоненты, которые могут восстановить до полноценного металла часть окислов. К раскислителям относят железосодержащие соединения – ферромарганцы, ферротитаны и ферросилиции.

-Стабилизирующие компоненты, которые облегчают горение вольтовой дуги. Они содержатся в мраморе, меле, полевом шпате, кальцинированной соде, поташе.

-Легирующие компоненты, которые придают шву дополнительную прочность и устойчивость к коррозии. В покрытии электрода присутствуют в виде сплавов – феррохрома, ферротитана, феррованадия.

Все эти элементы измельчаются в порошок и связываются в однородную массу при помощи натриевого или калиевого жидкого стекла.

Некоторые материалы покрытия выполняют несколько функций. Например, мрамор является газообразующим, шлакообразующим и стабилизирующим минералом.

Поэтому виды электродов для сварки различают по толщине покрытия:

Отношение диаметра с покрытием (D)

к диаметру электрода

без покрытия (d)

Буквенное обозначение по ГОСТ 9466-75

Международное обозначение

Тонкое покрытие

Среднее покрытие

Толстое покрытие

Особо толстое покрытие

Маркировка покрытия сварочных электродов

В одних покрытиях электродов могут преобладать газообразующие элементы, в других – шлакообразующие. При этом для газообразования могут использоваться минералы или углеводородные органические соединения. Различные добавки могут выполнять очистку шовного металла шва от посторонних ключений — фосфора и серы.

В зависимости от этого покрытия электродов делятся на

Создаются на основе фтористых соединений (плавиковый шпат), и карбонатов кальция и магния (мрамор, магнезит и доломит). Газовая защита осуществляется за счет углекислого газа, который выделяется при их разложении. С помощью кальция металл шва очищается от серы и фосфора.

Электроды с подобным видом покрытия используются для сварки легированных сталей и работы на ответственных конструкциях, подверженных большим нагрузкам и отрицательным температурам до -70°C.

Создаются на основе естественных руд. В качестве шлакообразующих компонентов используются оксиды, газообразующих – органические составляющие. При плавлении покрытия в расплавленном металле и в зоне горения дуги выделяется большое количество кислорода. Поэтому в покрытие добавляют много раскислителей – марганца и кремния.

Подобное покрытие обладает определенными токсичными характеристиками.

Область применения электродов с кислым покрытием – сварка неответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.

В состав таких покрытий входят ферросплавы, органическая смола, целлюлоза, и др. вещества, обеспечивающих газовую защиту. На сварном шве образуют тонкий слой шлака.

Металл шва по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Электроды для сварки этого вида отличаются удобством в использовании, однако шов характеризуется невысокой пластичностью.

Они создается на базе рутилового концентрата, а также алюмосиликатов (полевой шпат, слюда, каолин) и карбонатов (мрамор, магнезит). Газовую защиту обеспечивают карбонаты, а шлаковую — алюмосиликаты. В качестве легирующего компонента и раскислителя используется ферромарганец, в некоторые покрытия вводится железный порошок (обозначаются по ГОСТ 9466-75 буквами «РЖ»). С помощью кальция, присутствующего в карбонате, из шовного металла удаляются сера и фосфор.

Используются при сварке и смешанные покрытия: кислорутиловое (обозначается буквами «АР»), рутилово-основное («РБ»), рутилово-целлюлозное («РЦ»), рутиловое с желдезным порошком («РЖ») и прочие («П»).

Маркировка стержней электродов

Тем не менее покрытие электрода — это именно покрытие. Оно может защитить или укрепить поверхность сварного шва, но главные его свойства будут определяться все-таки тем самым металлом, из которого этот шов сделан — то есть из стержня электрода.

Для конструкционных сталей главные свойства швов — это прежде всего их механические механические свойства (то есть сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение и т.д.).

Эти качества регламентируются в маркировках, определенных в ГОСТ 9467-75 и ГОСТ 10052-75. В них обозначение типа электрода содержит букву «Э», после которой ставится показатель временного сопротивления шва на разрыв.

Например, маркировка «Э46А» означает, что металл, наплавленный этими электродами, имеет прочность 46 кг/кв.мм (460 МПа) и улучшенные (об этом говорит литера «А») пластические свойства. Для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности тип электрода может быть Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

В то же время, для легированных сталей важен и химический состав металла. Содержание этих элементов в стержне электрода будет по ГОСТу обозначаться так:

«Э 09 Х2 М» — значит в шовном металле будет 0,09% углерода, 2% хрома, 1% молибдена

«Э 10 Х25 Н13 Г2 Б» — это значит, что в металле шва будет содержится примерно 0,1% углерода, 25% хрома, 13% никеля, 2% марганца, 1% ниобия.

Читать еще: В чем измеряется температура плавления

Также стержни электродов маркируются в зависимости от того, для сварки какого материала они должны использоваться, обозначаются буквами:

У — сварка углеродистой и низколегированной стали

Т — сварка легированных теплоустойчивых сталей

Л— сварка легированных конструкционных сталей

В— сварка высоколегированной стали

Н — наплавка поверхностных слоев

Типы и марки электродов — как в них разобраться?

Общих правил для маркировки электродов в целом не существует. Поэтому марка электрода (например — АНО-3 , ОЗС-6 , УОНИ 13/45 и т.д.) сопровождается целым рядом числовых и буквенных индексов, которые должны определить их качества и назначение.

Эти индексы будут определять не только марку и тип электрода, но и целый ряд других показателей, включая толщину центрального стержня, сварочный ток и ориентацию электрода при сварке.

Последняя может определяться цифрами от 1 до 4, которые означают:

1– допустимы все возможные положения;

2– допустимы все положения, кроме вертикального сверху вниз;

3– допустимо нижнее, горизонтальное и вертикальное сверху вниз;

4– только нижнее положение;

В итоге, полная маркировка электрода марки УОНИ 13/45 будет выглядеть так:

Также это очень важно помнить еще и потому что если Вы сварите изделие не подходящим видом электродов, то Вам никто не даст гарантию, что оно доживет до завтра. Правильно относиться к выбору электродов Вам помогут и прайс-листы наших заводов-изготовителей.

Видео по теме:

Сварочные электроды — классификация, состав, назначение, руководство по выбору

Сварка металла — это основной процесс при создании различных металлоконструкций, изделий и деталей. Сварка производится также при их ремонте и восстановлении. Она представляет собой сложный технический процесс, требующий специального оборудования.

Основные расходники при сварке — это сварочные электроды. Они позволяют сделать шов, соединяющий части изделий, которые расплавляются и соединяются на молекулярном уровне. Для разных металлов требуются разные электроды. Поэтому их важно подбирать в соответствии с технологическими параметрами.

Назначение электродов

Электроды используются как на больших производствах, так и в частных хозяйствах. Их виды при этом никак не отличаются. Нужно только знать какие типы электродов выбрать. Они могут использоваться для следующих целей:

соединение;
ремонт;
устранение трещин;
наплавка металла;
резка металла.

В зависимости от назначения, электроды могут отличаться между собой по толщине, составу, материалам, покрытию и другим параметрам, которые мы рассмотрим далее.

Классификация сварочных электродов

Сейчас можно найти очень много электродов для ручной дуговой сварки. Классифицировать всю эту продукцию по всем параметрам очень сложно. Однако можно выделить основные характеристики, по которым можно разделить расходники.

По маркам

Марки электродов отражают их основное назначение. К примеру, УОНИ широко применяются для работы при низких температурах; ЛЭЗ часто используются для наплавки металла на поврежденные и изношенные детали; МР-3 нужны для сварки ответственных и рядовых конструкций.

По диаметру

Диаметр электродов отличается в зависимости от толщины свариваемых деталей. Чем они толще, тем больший диаметр стержня используется при работе. Номинальный диаметр, также включает толщину покрытия.

В зависимости от назначения

Разные электроды применяются для разных работ: наплавки, сварки, установки прихваток и т. д. Наибольшим спросом пользуются универсальные изделия, которые могут применяться для любых видов работ. Это значительно ускоряет и упрощает процесс.

По типу обмазки

Данный параметр очень важен при выборе электродов для конкретных материалов. Обмазка влияет на технологические свойства шва и сам процесс сварки. Покрытие бывает основным, кислым, рутиловым и пр.

По виду и полярности питающего тока

С разными электродами нужно использовать разный вид тока — постоянный и переменный. Трансформатор должен выдавать разные виды тока и иметь минимальное значение напряжения на холостом ходу в 50 В.

По величине действующего тока в сети

Очень часто электроды можно подключать к аппаратам, способным работать от обычной домашней сети. Это значительно упрощает работу, особенно если вы работаете дома.

По длине стержня

Обычно, длина стержня увеличивается вместе с его диаметром. Это связано с расходом, который увеличивается вместе с толщиной свариваемого металла.

Состав и характеристики

Технологические свойства электродов определяет их химический состав. В зависимости от состава, стержни обеспечивают качественное соединение при работе со сталями и конструкциями, использующимися в определенных условиях. Основными компонентами, содержащимися в электродах, являются:

Электроды могут содержать такие элементы как ванадий, медь и др. Они придают стержням нужные качества, для обеспечения надежного соединения металлов.

Основными характеристиками электродов, на которые следует обращать внимание при работе, являются такие параметры как коэффициент наплавки, производительность, расход, тип покрытия, текучесть и сопротивление. Ознакомившись с этими характеристиками, опытные мастера могут сделать вывод, насколько эффективны электроды будут в работе.

Руководство по выбору электродов

Для новичков сварочного дела, выбор электрода может стать большой проблемой. Появятся вопросы, как выбрать диаметр, какой ток нужно использовать и какому покрытию отдать предпочтение. Давайте разберемся, как правильно выбрать сварочные электроды.

Начнем с простого. Электрод представляет собой сердечник, имеющий специальную обмазку, защищающую его от проникновения кислорода и ненужных примесей. Во время работы, сердечник плавится, а покрытие защищает шов от внешнего воздействия. При сварке образуется шлаковый слой, защищающий соединение.

При выборе расходников, обращайте внимание на состав сердечника. Он должен быть похож на материал, с которым вы собираетесь работать. Разновидностей металлов и сплавов существует очень много. Говорить о каждом мы не будем, остановимся на том, который часто встречается в быту.

В домашнем хозяйстве чаще всего можно встретить конструкционную сталь небольшой толщины. Для нее отлично подойдут электроды МР-3. Их можно использовать как от постоянного, так и от переменного тока. Имея рутиловое покрытие, они обеспечивают небольшое разбрызгивание металла, что экономит материал и защищает сварщика от ожогов, а также легко зажигаются, что облегчает работу.

Следующий момент — подключение электродов. Большинство аппаратов работает с постоянным током. Здесь есть два способа подключения — обратная и прямая полярность.

Прямая полярность — к “+” подключается масса, а к “-” держак. Обратная полярность — к “-” подключается масса, а к “+” держатель.

При сварке на “+” выделяется много тепла. Это значит, что массивные детали лучше варить на обратной полярности, а тонкие на прямой.

Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщины изделий, которые вы будете варить.

При подборе тока сварки, нужно знать, что на 1 мм диаметра электрода, требуется порядка 20 — 30 А. Таким образом, если электрод имеет диаметр 3 мм, понадобится примерная сила тока в 80 — 110 А.

Точных значений силы тока не бывает. Каждый сварщик подбирает их самостоятельно. Производители электродов, указывают приблизительный ток — вилку, в которой можно подобрать наиболее комфортное значение.

Чем больший ток подается на электрод, тем более жидкой и неуправляемой получается ванна. Мастер должен настраивать ток так, чтобы ему было удобно работать.

В зависимости от типов свариваемых материалов, нужно подбирать подходящие по составу и диаметру электроды. В противном случае добиться качественного соединения не получится.

Заключение

Сварочные электроды применяются при выполнении работ по соединению конструкций или деталей изделия. Они создают шов, имеющий такие же свойства, что и основной металл. Электроды являются расходными материалами при проведении сварочных работ и могут использоваться как в промышленном производстве, так и в частном хозяйстве.

Купить стержни можно в различных хозяйственных и интернет-магазинах. Их цены могут отличаться в зависимости от производителя, качества и назначения. Главной задачей покупателя является правильный подбор электродов и их параметров. Тогда получится сделать надежное соединение, которое будет служить долго.

Детальная классификация электродов, описание маркировки и области применения

Для формирования качественного сварного шва необходимо правильно подобрать марку электродов. Это возможно только после ознакомления с основными нормативными документами – ГОСТами. В них подробно описываются характеристики электродов, их эксплуатационные и технические параметры.

Маркировка

Электроды предназначены для поступления тока к заготовке для формирования соединительного или ремонтного шва. Они различаются по материалу изготовления, области применения и специфике работы.

Сначала предварительно следует разобраться с особенностями классификации и маркировки электродов. При умении правильно распознавать символы можно подобрать оптимальную марку.

Маркировка состоит из нескольких разделов:

Прочностная характеристика, Мпа. Уникальная марка – числовое и буквенное обозначение. Диаметр, мм. Область применения – указание контентных видов сталей или других металлов. Толщина покрытия. Специальный индекс, по которому можно определить характеристики металлов. Это указывается в ГОСТ 10051-75, 10052-75 и 9467-75. Эксплуатационные параметры. Вид покрытия, пространственное положение при сварке и режим работы аппарата – ток (постоянный или переменный), его полярность.

Каждая из этих характеристик указывает на область применения электрода, его эксплуатационные качества. Поэтому нужно рассмотреть их подробнее.

Назначение

Наиболее важной характеристикой является область применения электродов относительно материалов сваривания. Некоторые модели могут успешно формировать соединительные и ремонтные швы у металлов различных видов. Но чаще всего существуют ограничения по определенному виду.

Главным критерием является марка металла и виды работы с ним. Согласно этому параметру существует 5 классов электродов, в каждом из которых есть несколько типов:

«У» — работа с углеродистыми и низкоуглеродистыми марками сталей, которые характеризуются временным сопротивлением разрыва более 600 Мпа. «Л» — сварочные работы с высоколегированными металлами и сопротивлением разрыва свыше 600 Мпа. «Т» — для теплоустойчивых сортов стали. «В» — работа с металлами, обладающими особыми свойствами. «Н» — для наплавки поверхностных слоев.

В таблице указаны некоторые марки электродов по области назначения.

Точное назначение указывается производителем на упаковке. Но кроме него необходимо правильно подобрать модель в зависимости от типа выполняемых работ.

Таким образом можно подобрать оптимальную марку расходных материалов для сварки.

Характеристики покрытия

Покрытие электродов определяет параметры будущего сварочного шва. Оно наносится в процессе производства и в большинстве случаев необходимо для формирования оптимальной газовой среды в ванной.

Различают 5 типов покрытия:

Каждый из них предназначен для выполнения определенной работы. Также они напрямую влияют на возможные направления сварки.

Кроме этого, следует обращать внимание на толщину покрытия. От этого будет зависеть объем газовой среды. Основной характеристикой является соотношение диаметров стального стержня и покрытия.

Положение электрода

Перед проведением сварочных работ необходимо правильно выбрать расположение электрода относительно детали. Не все модели могут работать в нижнем или вертикальном положении. В особенности это важно при сварке в труднодоступных местах стальных конструкций.

Узнать возможные положения можно из данных маркировки. Они могут быть как цифирные, так и в виде графического изображения. Последнее удобно, так как наглядно можно увидеть рекомендуемое положение электрода относительно плоскости детали.

Стоит отметить, что от положения сварки зависит трудоемкость работ. Чем меньше вариантов для конкретной марки электродов – тем труднее будет сделать сварной шов.

Режимы работы сварочного аппарата

Важно учитывать допустимые режимы работы сварочного аппарата. К ним относятся значение холостого хода и полярность. Также необходимо знать допустимые отклонения этих характеристик.

Зная вышеописанные параметры, можно подобрать оптимальную марку электродов, тем самым обеспечив качественный сварной шов. Но нужно помнить, что это во многом зависит от квалификации и опыта рабочего.