Сварочные электроды

Сварочные электроды оказывают существенное влияние на технологический процесс ручной дуговой сварки (ММА). При правильном их выборе обеспечивается шов высокого качества. Наличие большого количества различных видов электродов требует определенных знаний, чтобы уметь ориентироваться в этом многообразии. Основные понятия о сварочных электродах даются в этой статье.

Сварочные электроды

Основные характеристики

Определенные характеристики электродов являются критериями для оценки возможности применения для той или иной работы. Здесь приведены наиболее существенные.

Схема электрода

 

Диаметр электродов

Диаметр сварочного электрода оказывает существенное влияние на величину сварочного тока. Большие толщины металлов свариваются при помощи высоких значений тока, для малых подойдут более умеренные значения. Соответственно электрод, который передает ток к сварочной ванне, должен иметь размер обеспечивающий нормальный технологический процесс. Обеспечить сварку всех типоразмеров заготовок позволяют диаметры электродов от 1,6 мм до 6,0 мм и в редких случаях выше. Наиболее часто используются в бытовых условиях электроды диаметром 3-4 мм.

Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщин свариваемых заготовок. При сварке заготовок разной толщины критерием выбора служит более тонкая. Соответствие диаметра электрода толщине свариваемых заготовок — одно из главных условий получения качественного шва.

Электроды АНО-4

Размеры диаметра влияют на длину сварочных электродов, которая варьируется в пределах 250 мм – 450 мм. Более тонкие, являются более короткими. Это связано с продолжительностью и обеспечением удобства в работе – мелкие заготовки свариваются меньшими диаметрами.

Тип покрытия

Основная задача покрытия сохранить расплавленный металл шва от окисления. В зависимости от химического состава различают следующие основные типы:

• основное;

• кислое;

• целлюлозное;

• рутиловое;

Для улучшения качественных показателей во все типы покрытий может добавляться железный порошок. Некоторые покрытия состоят из смеси различных типов.

Из чего состоит обмазка электрода

 

Пространственное положение

В металлоконструкциях шов может располагаться в разных пространственных положениях:

• нижнее;

• горизонтальное;

• вертикальное;

• потолочное.

Самым трудным является получение качественного потолочного шва. Сила тяжести здесь является препятствием к созданию стабильной сварочной ванны. Квалифицированный сварщик должен при малом сварочном токе держать короткую сварочную дугу для сохранения минимального объема сварочной ванны. В составе электрода должны присутствовать компоненты, повышающие поверхностное натяжение расплавленного металла. Диаметр электродов должен быть минимальным.

Назначение электродов

В зависимости от возможности обеспечить технологический процесс сварки той или другой марки стали сварочные электроды определяются по назначению. Классификацию по этому признаку дает ГОСТ 9466 – 75:

• конструкционные стали с низким легированием углеродистые;

• конструкционные стали с нормальным легированием;

• теплоустойчивые стали;

• высоколегированные стали с уникальными свойствами;

• поверхностная наплавка для придания специальных свойств.

Выбор электродов

 

Маркировка

Маркировка содержит информацию об электроде в кратком зашифрованном виде. В обозначение включены следующие характеристики согласно ГОСТ 9466 — 75.

  • Типы сварочных электродов. Включают символ «Э» — данный продукт является электродом. Далее указываются механические характеристики, количество углерода, химический состав.
  • Марка электрода. Обозначение данного параметра отдано на откуп производителя.
  • Диаметр.
  • Назначение. Здесь указывается обозначение ( У, Л, Т, В, Н) группы сталей в технологии которых в том числе используется данный электрод.
  • Обозначение, характеризующее толщину покрытия (М, С, Д, Г).
  • Указывают важные свойства шва. Это могут быть прочностные характеристики, состав примесей, температурный режим работы и другие. Подробнее об этой характеристике рассказывается в ГОСТ 9467 – 75.
  • Покрытие. Буквенное обозначение типа покрытия (А, Б, Ц, Р, Ж, П, С). Также для смешанного, например, РК – рутилово-кислое.
  • Пространственное положение. Все описанные выше расположения швов, распределяются на четыре группы 1, 2, 3, 4:
  1.  все;
  2.  все, кроме вертикального, направленного вниз;
  3.  нижнее, плюс вертикальное (движение снизу-вверх);
  4.  только нижнее.
  • Цифровые символы от 0 до 9 определяют возможности электрода работать в условиях постоянного или переменного токов, при подключениях прямой или обратной полярностей.

Пример обозначения электрода марки УОНИ – 13/45:

Э42А – УОНИ- 13/45 – 3,0 – УД / Е412(4) – Б20.

Хранение

Сварочные электроды значительно теряют свою ценность при содержании в них повышенного процента влаги. Испарения воды создают проблемы для устойчивости дуги, а наличие водорода приводит к появлению трещин. Поэтому хранить электроды требуется в помещениях с контролируемой температурой и влажностью, с организацией воздухообмена. Причем относительная влажность должна стремиться к минимальным значениям. Электроды следует хранить в оригинальной упаковке, расположенными на стеллажах вне контакта с полом и стенами.

Хранение электродов

Если при хранении были нарушены требования в отношении влажности помещения, то перед запуском электродов в работу их требуется прокалить.

Вид обмазки

Обмазка или покрытие электрода активно участвует в образовании сварочного шва. В состав обмазки входят элементы, которые оказывают влияние на стабильность дуги, выработку защитного газа, шлакообразование, функцию раскисления расплавленного металла, легирование сварочного шва.

Каждый из видов обмазки позиционирует электрод с определенными специфическими качествами.

1.Кислая обмазка.

Содержит в составе оксиды железа, марганец, кремний и другие элементы. Основное достоинство – возможность сварки заготовок с остатками ржавчины. Позволяет работать электроду на любом токе (постоянный, переменный), на любой длине дуги. Однако имеет склонность к образованию горячих трещин и выделению токсических веществ.

2.Целлюлозная обмазка.

Состоит в основной массе из органических веществ на базе целлюлозы. Основными преимуществами являются сварка в любом положении и легкое отделение шлака от шва. Недостаток – сильное разбрызгивание металла, как следствие большой расход электродов.

3.Рутиловая обмазка.

В состав входит двуокись титана, что уменьшает риски трещинообразования. Предпочтительны для пользования начинающими сварщиками, так как легко разжигаются и повторно зажигаются вновь. У новичков часто встречается в работе марка МР-3, как раз электрод с рутиловым покрытием. Невозможность сварки высокоуглеродистых сталей ограничивает применяемость. Требовательны к отступлению от номинального режима сварки.

4.Основная обмазка.

Обмазочная смесь производится из карбонатов кальция и магния с добавлением плавикового шпата. С такой обмазкой шов получается прочным, так как низкое содержание водорода позволяет формировать его без трещин. Проявляет стойкость к сероводородному растрескиванию. Поэтому применяется при сварке труб, работающих в такой среде.

Следует отметить, что переменный ток явно не в приоритете при работе с электродами с основным покрытием – отличается нестабильностью сварочной дуги.

Как правильно выбрать полярность тока при сварке электродом

Понятие полярности тока возникает при сварке постоянным током. Прямая полярность это когда электрод подключен к клемме минус, а заготовка имеет положительный потенциал. Обратная полярность образуется противоположным подключением. Физически разница состоит в величине нагрева электрода и заготовки.

При прямой полярности заготовка нагревается сильнее, чем при обратной. Это сказывается на формировании сварочной ванны. Толщина свариваемых металлов, вид материала, эффективность использования обмазки на различных температурных режимах влияет на выбор полярности тока при сварке электродом.

Так, например, при сварке углеродистых низколегированных сталей толщиной более 5 мм электродами с основным покрытием применяется прямая полярность. Сварка заготовок из тонких листов выполняется на обратной полярности.

Сварочные электроды рекомендации по выбору

Основные факторы влияющие на выбор сварочных электродов оказывает пожалуй, следующие:

  • металлы или сплавы с которыми производится работа;
  • вид металлоконструкции (тонкостенная, толстостенная и т.п.);
  • вид производимых сварочных работ (сварка заготовок, наплавка поверхностей, ремонт трещин с помощью заварки);
  • квалификация сварщика;
  • качество электродов.

Выбор электрода в зависимости от толщины металла

На выбор размера сварочного электрода влияют толщины свариваемых заготовок, пространственное положение сварочного шва, вид соединения, форма раздела кромок и некоторые другие возможные факторы. Обычно за базу берутся следующие соотношения диаметра заготовок и толщин свариваемых заготовок:

  • для диаметров 2-3 мм толщина 1-2 мм;
  • для диаметров 3-4 мм толщина 3-5 мм;
  • для диаметров 4-5 мм толщина 4-10 мм.

Это конечно приближенные, но достаточно близкие к истине соотношения. В некоторых случаях, например при сварке в потолочном положении или при многопроходной сварке, выбираются более тонкие сварочные электроды.

Выбор в зависимости от типа металла

Многообразие применяемых в различных сферах деятельности металлов и сплавов не поддается простому анализу. Здесь важно понимать, что электроды должны совпадать по механическим характеристикам, химическому составу с основными материалами. Маркировка электрода, описание на упаковке помогают сделать выбор по типу металла.

В статье дается только малая часть информации, которая поможет при выборе электродов. В такой области техники как сварка самым ценным является личный опыт, поэтому не бойтесь его приобретать.

Ссылка на основную публикацию