Выбор сварочного электрода для ручной дуговой сварки

Умение прочитать маркировку электрода поможет начинающему сварщику правильно выбрать расходные элементы. Навык необходим снабженцам для подбора товаров, закупаемых на производство. От грамотности выбора зависит качество шва и себестоимость изделия. Рассмотрим, что означает каждая буква или цифра в маркировке, какие бывают марки электродов и прочие подробности, пригодящиеся в подборе.

1. Типы электродов
2. Марки электродов
3. Диаметр электродов
4. Назначение электродов
5. Коэффициент толщины покрытия
6. Группа индексов
7. Тип покрытия
8. Пространственное положение
9. Характеристики сварочного тока

Где найти маркировку

Маркировка необходима для обозначения свойств и характеристик металлического стержня и его покрытия, влияющих на процесс горения дуги и формирования сварочного соединения. Сами электроды выпускаются по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 и обязательно маркируются, чтобы пользователь мог взглянуть на обозначение и понять, как лучше использовать сварочные материалы.

В обязательном порядке маркировка наносится на упаковку. Надпись вынесена на белое или синее поле, свободное от декоративного оформления пачки. На плавящемся покрытии, ближе к концу электрода, вставляемого в держатель, тоже наносится маркировка. Некоторые производители дополнительно указывают данные на боковой стороне пачки, но это не является требованием.

Суть ручной дуговой сварки

Прежде чем мы расскажем об электродах, давайте разберемся, что из себя представляет ручная дуговая сварка. Дугой называют поток частиц, образующихся в ходе ионизации анода и катода. Сам процесс ионизации образуется при взаимодействии тока и короткого замыкания. При этом на процесс сварки влияет также состав обмазки электрода и кислород, получаемый из атмосферы. В совокупности эти процессы приводят к нагреву дуги и выделению большого количества тепла, достаточного для плавления кромок свариваемых деталей. Затем кромки остывают, образуя прочный и надежный шов.

Ключевым элементом этого процесса является электрод. Без него невозможно зажечь дугу и поддерживать ее горение. Сварку можно производить, используя один или несколько электродов для дуговой сварки. Не существует единой классификации стержней, поскольку виды электродов для ручной сварки можно разделить на множество небольших категорий: начиная от назначения, заканчивая материалами изготовления. Кстати, сами электроды для электродуговой сварки могут изготавливаться не только из металла и об этом мы поговорим далее.

Типы электродов

Э42А

-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)-Б 1 0

Маркировка состоит из группы букв и цифр, за которыми стоят определенные характеристики. Для наглядности пояснения возьмем за пример распространенные электроды с такой маркировкой:

Первые индексы Э42А указывают на тип расходного элемента. Их несколько и они поясняют сварщику, какой металл лучше сваривается определенными электродами.

В нашем примере указан тип Э42А, где:

• Э — электроды для РДС.
• Цифра 42 — предел прочности, измеряемый в кг на мм?.
• А — металл шва будет обладать повышенной пластичностью и ударной вязкостью.

Благодаря знанию этой части маркировки вы сможете легко подобрать электроды по прочности шва — чем выше цифра, тем прочнее соединение. Например, в нашем случае 42 означает, что сваренный шов выдержит нагрузку в 42 кг на 1 квадратный миллиметр. Когда требуется устойчивость к резким нагрузкам, выбирайте расходники с приставкой «А» в типе.

Сварочная проволока

Сварочную проволоку сплошного сечения применяют в качестве присадка при ручной аргонодуговой сварке W-электродом, газовой ацетилено-кислородной сварке. Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла и грязи.

Проволоки Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-09ХМФА применяют для аргонодуговой сварки только легированных сталей с содержанием кремния не более 0,25%.

Проволоки Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-09ХМФА применяют для сварки трубопроводов с температурой среды до 510°С включительно, а также для сварки корневого шва независимо от параметров рабочей среды.

При ручной аргонодуговой сварке корневого шва трубопроводов с толщиной стенки более 10 мм из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей используют проволоку Св-08Г2С или Св-08ГС.

Область применения

Марки электродов

Э42А-УОНИ-13/45

-3.0-УД ———————————— Е432(5)-Б 1 0

Марка определяется ГОСТом или патентуется отдельно производителем, если ее обозначение отличается от общепринятых стандартов. Указывает на предназначение расходных элементов. Среди стандартных марок по ГОСТу существуют следующие:

• АНО-4, -6, -17, -21, -24, -36, -37, -27, УОНИ 13/45, 13/55, МР-3, -5, ТМУ-21У, ВН-48 — для сварки низколегированных и углеродистых сталей.
• ОЗЛ-6, -8, -17У, -9А, -25Б, ЗИО-8, АНЖР-3У, -13, НИИ-48Г — для сварки высоколегированной стали.
• ЦЧ-4, МНЧ-2 — для сварки чугуна.
• Т-590, -620, -6Л, -12М, ЭН-60М, ОЗН-400 — для наплавки поверхностного слоя.
• ЦМ-7С, ОК-46, АНО-1, ОЗС-3, ОЗС-12 — для подводной сварки.

Некоторые производители создали собственные марки электродов для всех этих процессов и запатентовали обозначения. Самой распространенной является ОК от ESAB.

Сварочный электрод какой фирмы выбрать?

Изделия как зарубежных, так и российских фирм показывают высокие характеристики. Наиболее распространены марки сварочных электродов, имеющие большое количество положительных отзывов среди профессиональных и начинающих сварщиков. Самые популярные фирмы, производящие электроды с основным и рутиловым покрытием:

1. УОНИ. Продукт УОНИ 13/55 имеет основное покрытие, отличается доступной ценой, обеспечивает надежный шов. Кроме того, оно доступно и популярно, поэтому его легко приобрести в любом соответствующем магазине.
2. Kobelco. Изделия этой фирмы также имеют основное покрытие, нуждаются в предварительной прокалке, для удаления лишней влаги. Подходят для сварки труб и серьезных конструкций.
3. ESAB-SVEL. Оборудование данной фирмы не нуждается в серьезной прокалке, так как не имеет высокой чувствительности к влаге. Работа может производиться при минимальном токе, что позволяет работать с тонкостенной сталью.
4. Lincoln Electric. Электроды этой фирмы недорогие, отличаются быстрым розжигом, образуют шов высокой прочности.
5. ОЗЛ-8. Электроды для сварки нержавеющей стали, а также металла с содержанием хрома и никеля. Отличаются высокой стоимостью.
6. Resanta МР-3. При отсыревании этого изделия потребуется продолжительная прокалка при средней температуре, иначе качество шва заметно упадет.

Кроме популярных марок электродов, существует многообразие сварочных элементов, имеющих узкую область применения и не использующихся в быту.

В целом же, стоит отметить, что качество образуемого шва, скорость процесса, безопасность и комфорт работы зависят от параметров и характеристик выбранных сварочных электродов. Надежное оборудование гарантирует надежный результат работы, именно поэтому необходимо подбирать его тщательно и ответственно.

Диаметр электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0

-УД ———————————— Е432(5)-Б 1 0

Следующим в маркировке прописывается диаметр металлического стержня. Значение указывается в миллиметрах с десятыми долями, через запятую. Сечение электрода подбирается исходя из толщины свариваемых заготовок и сварочного тока. Слишком тонкие электроды будут быстро сгорать и разбрызгивать присадочный металл, а слишком толстые создадут дополнительное сопротивление и сделают сварку некачественной из-за малой глубины проплавления.

Назначение электродов

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-У

Д ———————————— Е432(5)-Б 1 0

Это еще один элемент, указывающий на пригодность для сварки определенных металлов и сплавов, как и в случае типа электродов:

• В — сварка высоколегированных сталей.
• Т — сварка теплоустойчивых сплавов.
• Л — сварка конструкционных сталей, в которых присутствуют легирующие элементы.
• Н — используются только для наплавки.
• У — сварка низколегированных и углеродистых сталей.

Коэффициент толщины покрытия

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД

———————————— Е432(5)-Б 1 0

Обмазка необходима для защиты жидкого металла сварочной ванны от взаимодействия с внешней средой. Покрытие плавится по мере горения дуги и плавления стержня. Чем толще обмазка, тем больше выделяется защитного газа. Уровень толщины покрытия прописывается в маркировке электрода буквой:

• М — тонкое.
• С — среднее.
• Г — очень толстое (максимальное из возможных).
• Д — толстое.

Газы

В качестве защитного газа при ручной аргонодуговой сварке W-электродом используют аргон высшего и первого сортов по ГОСТ 10157-79. Допускается газообразный или жидкий аргон.

Перед использованием защитный газ необходимо проверить. На пластину или трубу наплавляют контрольный валик длиной 100-150 мм и по внешнему виду поверхности наплавки определяют качество защиты. Если в наплавленном металле шва обнаружат поры, газ бракуется.

Для газовой сварки используют технический ацетилен по ГОСТ 5457-75, поставляемый в баллонах или получаемый в газогенераторах из карбида кальция по ГОСТ 1460-81.

Карбид кальция СаС2 — твердое вещество темно-серого или коричневого цвета, при взаимодействии которого с водой образуется ацетилен С2Н2. В зависимости от грануляции карбида кальция различен выход ацетилена.

Допускается использовать газообразный кислород только первого или второго сорта по ГОСТ 5583-78.

Группа индексов

Иногда в маркировке присутствует дополнительное обозначение, прописываемое под горизонтальной чертой.

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)

-Б 1 0

Цифра 4

указывает на устойчивость сварного шва к коррозии. Всего существует пять ступеней (0/2/3/4/5) — чем выше число, тем лучше. В нашем примере цифра 4, что говорит о высокой защите шва от ржавчины при последующей эксплуатации.

Цифра 3

относится к максимальной температуре, при которой сохраняется жаропрочность соединения. Всего бывает 9 вариантов, где 1 — 500 градусов, а 9 — свыше 850 градусов. В нашем случае 3 — шов выдержит нагрев до 560-600? С без потери свойств.

Цифра 2

— предел рабочей температуры шва. Тоже имеет 9 уровней с показателем от 600 до 1100 градусов. В нашем примере 2 указывает на пределе в 650? С, после которого в металле начнутся изменения.

Значение взятое в скобки (5) — количестве ферритной фазы в шве. Индекс подразделяется на 8 уровней с процентным содержанием от 0.5-4.0% до 10-20%. При нашем показателе 5 содержание ферритной фазы колеблется от 2.0 до 8.0%.

Такая группа индексов указывает сразу не несколько характеристик. Обычно, она пишется на упаковках электродов, предназначенных для работы с низколегированными и легированными металлами.

Тип покрытия

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е

432(5)-
Б
1 0

Буква Е в начале второй строки маркировки указывает на плавящийся электрод, покрытие которого сгорает от температуры электрической дуги. А вот тип обмазки сообщает буква Б. Существует четыре основных варианта, а также их смешивание между собой:

• А — так обозначается кислое покрытие. Электроды с такой маркировкой изготавливаются для работ во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе. Но сверху-вниз варят плохо. Не подходят для соединения металлов с высоким содержанием углерода и серы, содействуют разбрызгиванию капель, возможны трещины в шве.
• Б — это основное покрытие, рассчитанное на сварку постоянным током обратной полярности. Подходит для соединения толстых заготовок.
• Р — обозначение для рутиловой обмазки. Электродами можно работать на переменном или постоянном токе в любом пространственном положении, но вертикалы сверху-вниз даются плохо.
• Ц — целлюлозное покрытие. Расходники используются для монтажа металлоконструкций, отлично варят во всех положениях в пространстве на постоянном и переменном токе. Но присутствуют повышенных потери на разбрызгивание.
• РБ, АЦ — смешанные варианты обмазки. Оптимальны для сварки в нижнем и вертикальном положениях трубопроводов. Обеспечивают низкий расход.

Чтобы электрод соответствовал маркировке, в его обмазке должны присутствовать химические вещества в определенных пропорциях. Это могут быть: кварцевый песок, каолин, мрамор, марганцевая руда, титановый концентрат, мел и пр. Именно газ от расплавленного покрытия вступает в реакцию со сварочной ванной и придает шву определенные характеристики. Такой процесс происходит во время горения дуги и после ее затухания, пока формируется новая кристаллическая решетка.

Сварка электродами с основным покрытием

При использовании электродов с основным покрытием для сварки нужно учитывать несколько нюансов:

1. Нельзя удлинять сварочную дугу. В таком случае металл насыщается азотом, что значительно снижает прочность шва. Может привести к появлению трещин.
2. Рабочая поверхность должна быть полностью сухой. Иначе могут образоваться поры в шве.
3. Необходимо соблюдать обязательные требования по хранению электродов. Хранить только в сухом месте при температуре не ниже 15оС. Некоторые производители упаковывают электроды в вакуумные упаковки. Это значительно продлевает их срок хранения без необходимости повторной прокалки.

Пространственное положение

Указывает, для каких положения в пространстве предназначены электроды. Игнорирование этой части маркировки приводит к плохому провару, прожогам, повышенному расходу металла на разбрызгивание и каплепадение. Всего существует четыре варианта индекса:

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)-Б 1

0

1. универсальные для всех положений (как в нашем примере).
2. для всех положений, кроме вертикального сверху-вниз.
3. оптимально варят по горизонтали на вертикальной поверхности. Не предназначены для потолочной сварки.
4. для нижних угловых, тавровых и обычных соединений.