Выбор марки электродов для дуговой ручной сварки

Сварка — одно из важнейших ремесел для человека. Благодаря открытиям в этой области мы можем воплотить любые, даже самые смелые идеи: от изготовления распашных ворот до конструирования космических кораблей. Существует множество видов сварки, в том числе и промышленной, но среди них именно ручная дуговая сварка получила наибольшее распространение. Это простая и понятная технология, которой можно обучиться самостоятельно.

Современный рынок предлагает разные типы электродов для ручной дуговой сварки, в которых трудно разобраться начинающим сварщикам. В этой статье мы расскажем, какие бывают марки электродов для электродуговой ручной сварки и как их выбрать исходя из своих задач.

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.

Полярность и сила сварочного тока

Сварка может производиться как на переменном, так и на постоянном токе. Например, рутиловые электроды могут работать и на постоянном и на переменном токе, а расходники с основным покрытием только на постоянном токе обратной полярности.

При проведении работ с использованием постоянного тока существует два варианта подключения:

При работе на постоянном токе прямой полярности, свариваемое изделие подключается к зажиму «+», а электрод к «–».
При использовании постоянного тока обратной полярности, заготовка подсоединяется к клемме «–», а держак электрода к «+».

Следует учитывать, что на контакте «+» наблюдается большее выделение тепла. Это значит, что на прямой полярности лучше выполнять сварку массивных деталей, а на обратной тонколистовой металл и высоколегированные стали. Использование постоянного тока обратной полярности позволит избежать прожига тонких деталей и перегрева высоколегированных сталей.

Правильно подобранная сила тока значительно облегчает процесс ведения сварки и позволяет избежать дефектов в процессе работы. Существует негласное правило, что на миллиметр диаметра электрода добавляется 20-30 Ампер тока. На выбор силы тока также влияет пространственное положение сварки, количество слоев шва и толщина металла. Как правило, производители указывают диапазон рекомендуемых значений сварочного тока на упаковке с электродами. Ориентировочные настройки силы тока:

Диаметр электрода	2 мм	2,5 мм	3 мм	4 мм	5 мм	6 мм
Сила тока	40-64 А	65-80 А	70-130 А	130-160 А	180-210 А	200-350 А

Единственно верных настроек не существует. Как правило, сварщик устанавливает силу тока исходя из собственного опыта и ощущений, а также используемого оборудования. Главное, чтобы в процессе сварки обеспечивалась достаточная глубина провара и свободное управление сварочной ванной.

Краткая классификация электродов

Как мы писали выше, электроды сложно классифицировать лишь по одному параметру. Но в основном все стержни прежде всего делятся по типу материала, из которых они изготовлены, а также по покрытию (или обмазке). Вот краткая классификация электродов:

Плавящиеся электроды. Их изготавливают из металла, например, чугуна, алюминия, стали или меди. Материал, из которого изготовлен электрод, подбирается в соответствии с металлом, который необходимо сварить. Плавящиеся электроды одновременно являются и анодом, и катодом. Это самый распространенный тип стержней на данный момент.
Неплавящиеся электроды. Изготавливаются из угля, графита или вольфрама. Их используют в паре со сварочной проволокой, потому что такие стержни не способны сформировать сварочный шов. При использовании угольных стержней используйте прямую полярность вместо обратной. Вольфрамовые стержни незаменимы при аргонодуговой сварке за счет высокой температуры плавления, но редко используются при ручной дуговой сварке.
Электроды без покрытия или обмазки. Они используются в связке с флюсом, который непрерывно подается на протяжении всего сварочного процесса. При ручной дуговой сварке такие стержни не используются.
Электроды с покрытием или обмазкой. Самые распространенные электроды на рынке. Покрытие электродов для ручной дуговой сварки выполняет сразу несколько функций: защищает металл от негативного влияния кислорода, обеспечивает стабильное горение дуги, улучшает качества сварного соединения. Такие электроды используются не только при ручной дуговой сварке, но и при полуавтоматической и автоматической.

Инструменты

0 votes

Голос за!

—

Голос против!

Все больше людей предпочитают загородную жизнь городским квартирам. Своей хозяйство требует много работы и обслуживания. Очень часто возникают моменты, когда надо сварить металл, например, починить забор. И здесь, чтобы сэкономить на вызове сварщиков, многие стараются самостоятельно освоить дуговую сварку. В статье речь пойдет о выборе сварочных электродов для различных металлов и сплавов.

Как выбрать электроды для сварки

Классификация сварочных электродов

Диаметры сварочных электродов

Как выбрать сварочные электроды с учетом режима работы и особенности металла

Марки импортных сварочных электродов

Общие советы, как правильно выбрать электроды

Виды сварочных аппаратов

Чтобы понять, какие именно электроды понадобятся для сварочного аппарата при тех или иных работах, вначале надо разобраться с основными видами сварки.

Все сварочные аппараты разделяют на две группы:

бытовые сварочники могут работать без перерыва непродолжительное время. Они предназначены для использования от обычной сети в 220 В с частотой 50 Гц, а показатель силы тока находится в пределах 200 Ампер. Таких характеристик сполна хватит, чтобы сварить забор, ворота, армированные каркасы или трубы. А это значит, что они оптимальны для домашнего хозяйства;

профессиональные сварочники более универсальны и могут работать не только от 220 В, но и от 380 В. Они уже могут при работе выдавать силу тока свыше 200 Ампер. Внешне их нетрудно отличить от бытовых аналогов более крупными габаритами. В связи с чем, для удобства работы и передвижения, их оборудуют колесиками. Их применяют на стройках, на монтаже нефтяных и газопроводов и в других профессиональных отраслях, где требуется надежная сварка.

Принцип работы всех сварочных аппаратов, независимо от стоимости, основывается на применение постоянного или переменного тока. Этот параметр зависит от того, какого качества нужен получаемый шов, разновидность металла и пр.

На сегодняшний день первенство по популярности удерживают сварочники, работа с которыми осуществляется обычным электродом. Это надежные проверенные годами приборы, благодаря простой конструкции обладают высокой ремонтопригодностью.

Трансформатор

Один из первых примитивных по конструкции моделей сварочного аппарата. Смысл его работы состоит в преобразовании переменного тока большого напряжения в меньшее, в итоге получается сваривание.
По способу регулировки их делят на несколько основных видов: со стандартным магнитным рассеиванием, с увеличенным и тиристорные, оборудованные фазой регулировки. Основным их недостатком считается невозможность поддерживать постоянность дуги при сварке. К тому же, на качество шва в худшую сторону сказывается присутствие шлаковых образований и газовых выделений.
Еще их недостатки – большие габариты и вес. Чувствительны к скачкам напряжения при большом ее расходе. Для работы с ним требуется опыт и сноровка, тогда получится сварить качественный шов. Их используют и по сей день, но только для черновой работы с дешевыми металлами.

Выпрямители

Они уже совершеннее трансформаторов, с их появлением получилось исключить недостатки использования переменного тока. Их конструкция оборудована блоком полупроводников-диодов, который и позволяет преобразовывать переменный скачущий ток от сети в постоянный линейный. Данный аппарат удобен и понятен в использовании даже новичку, что делают его популярным.
Все это позволило получать швы высокого качества и равномерной глубины на всем их продолжении. При сварке образовывается стабильная дуга высокой защищенности, которая защищает металл от разбрызгивания расплава.

Важно: для данного сварочного аппарата подойдут все виды электродов.

Еще одно отличие от трансформатора – возможность варить алюминий, низколегированную и нержавеющую сталь.

Получается, что выпрямители удобны для использования в домашних условиях и подходят для работы с широким спектром материалов.

Инвертор

На рынке они появились сравнительно недавно и сразу завоевали широкую популярность. На сегодня – это самый часто используемый сварочный аппарат. Имея небольшой вес и компактные размеры, инверторы обладают высокой мощностью и функциональностью. Новички выбирают их в первую очередь потому, что система настройки режимов работы полностью автоматизирована. Профессионалам такой инструмент позволяет существенно увеличить производительность труда.

Первые модели инверторов способны работать только при стабильном напряжении, который может гарантировать электрогенератор. Современные аналоги уже имеют более модернизированную систему. Так, в нем присутствует специальный выпрямитель, который сглаживает синусоидный ток из сети в постоянный. Далее, он направляется в инверторный блок, где образовываясь обратно в переменный, получает большую частоту. После чего в трансформаторном блоке происходит понижение напряжения и, пройдя через силовой выпрямитель, получается мощный постоянный ток, создающий стабильную сварочную дугу.

К основным преимуществам инвертора относят:

точные настройки для разных видов работ;
независят от скачков напряжения в сети;
создают высококачественные сварные швы;
допускается работать даже с тонкостенными металлами;
целый ряд дополнительных функций, которые удобны в работе: горячий старт, импульсная сварка, стабилизатор мощности, который предотвращает перегрев аппарата и опция предотвращение залипания электрода.

Важно: работать с инвертором можно электродами всех видов.

Полуавтоматы

Для работы с ним электроды не потребуются, он работает газом. Это позволяет существенно ускорить работу, сделать шов сплошным и с глубоким проваром.
Вместо электродов в полуавтомате используется проволока и разные виды газа, которые подбираются в соответствии с металлом.

Как выбрать электроды для сварки

На качество шва влияет не только сварочный аппарат, но и правильно выбранные электроды. На сегодняшний день рынок представляет широкий ассортимент электродов для сварки инвертором. Друг от друга их отличает не только материал покрытия, но и диаметр и ряд других характеристик, которые будут рассмотрены в данной статье.

Классификация сварочных электродов

Электроды, как правило, делят на две основные группы: плавящиеся и неплавящиеся. Первые изготавливаются из проволоки со специальным наружным покрытием, обеспечивающим стабильную сварочную дугу. Также способствуют защите обрабатываемого металла от газовых выделений и шлаковых брызг. Для работы с нержавейкой или медью их производят из специальных сплавов. А вот для аргоновой сварки рекомендуется использовать неплавящиеся электроды.

Более подробная классификация электродов выглядит следующим образом:

проведение ремонта или наплавки;
сварка углеродистой или низколегированной стали;
сварка меди или любых медных сплавов;
сварка чугуна и чугунных сплавов;
сварка алюминия и алюминиевых сплавов;
работа с металлами трудноподдающихся сварке;
сварка высоколегированной стали;
сварка сплавов с теплоустойчивыми свойствами.

Как выбрать электроды по типу покрытия стержневой проволоки электрода:

основные электроды. Этот вид представлен наиболее популярной моделью УОНИ 13/155. С его помощью добиваются высококачественных сварных швов, отличающихся механической прочностью и устойчивостью к образованию кристаллизационных трещин. Основные электроды подходят для создания ответственных швов на конструкциях, которым предназначена эксплуатация в суровых условиях. Но они имеют и свои недостатки: неправильно выставленная дуга при работе, либо влажное покрытие могут привести к образованию пористой структуры. К тому же, работать с ними можно только на постоянном обратном токе;
электроды с рутиловым покрытием. Наиболее популярный вид электрода этой группы МР-3. Они предназначены для сварки малоуглеродистого метала. Их достоинство заключается в устойчивой сварочной дуге не только на постоянном, но и на переменном токе. Независимо от пространственного месторасположения работы шов получается качественный с практически полным отсутствием брызг. Допускается варить ржавый или испачканный металл.

Диаметры сварочных электродов

Как уже писалось выше, электроды имеют различные диаметры. Этот параметр важен и оказывает наибольшее влияние на процесс сварки.

Смысл заключается в том, при большем диаметре электрода, удастся сварить большую толщину металла, но при этом и потребуется добавить больше тока.
Самый часто используемый размер – это 2,5 мм, этого вполне хватит для домашних работ, так как позволяет варить металл толщиной до 4 мм.
На самом деле существует огромный выбор диаметров, но в широкой продаже, как правило, представлены только самые востребованные — от 1,5 мм до 6,0 мм. Шаг между размерами 0,5 или 1 мм. При необходимости приобретения электрода большего диаметра, не составит труда заказать его в магазине.

Совет: не всегда толщина металла служит единственным критерием при выборе электрода. Опытные сварщики знают, что важны еще и его свойства. К сожалению, узнать это можно только опытным путем, так как четких инструкций на это счет нет. Или попытаться узнать эту информацию на специализированных форумах или блогах.

Определившись с выбором толщины электрода надо понять, как к нему правильно подобрать ток, ведь эти два параметра напрямую взаимосвязаны. Так, при слишком сильном сварочном токе метал просто прожжется насквозь, а при слишком низком – не получится образовать дугу. Эти рекомендации даются производителем на коробке с электродами.

Как выбрать сварочные электроды с учетом режима работы и особенности металла

В первую очередь выбор зависит от вида тока, которым будет производиться работа. В большинстве случаев инверторы создают постоянный ток, а при варке им электрод получится подключить двумя способами: при прямой полярности электрод присоединяют к «минусу», а свариваемый металл к «плюсу», при обратной полярности подключение меняют на противоположное.

В первом случае выработка тепла будет выше, что особенно хорошо для толстостенной стали или крупных деталей, но это не всегда целесообразно. Например, обратная полярность выбирается при варке тонколистового металла, что позволяет снизить риск прожога. А при работе с высоколегированной сталью уменьшает перегрев.

Три кита, на которых держится принцип варки электродами – это диаметр изделия, толщина свариваемого металла и сила тока. Как уже писалось выше, чем толще металл, тем больший диаметр электрода потребуется. Но здесь существует один нюанс. При работе инвертором, толщина электрода будет влиять на рабочую плотность тока, снижая ее. Это приводит к нестабильности и колебанию дуги, что в свою очередь скажется на качестве шва – он станет более широким, а провар менее глубоким. Хорошо, если производитель сварочного аппарата указал все необходимые параметры сварочного тока, если таковых данных нет, то можно опираться на усредненные показатели:

электрод диаметром 2 мм потребует силу тока 50-60 А;
для электрода размером 2,5 мм этот показатель составит 60-90 А;
изделие размером 3 мм варят током 80 -140 А;
если диаметр электрода 4 мм , то ток должен находиться в пределах 130-160 А;
при диаметре 5 мм потребуется уже профессиональный сварочник, который выдает ток 200 А;
электрод 6 мм варят током не менее 220-240 А.

Марки импортных сварочных электродов

Зарубежные электроды довольно широко представлены на российском рынке. Они имеют свою маркировку, разобраться с которой несложно. Самый популярный бренд, который у нас представлен, называется ESAB. Он маркирует свои электроды буквенно-численными значениями. Вначале всегда идет OK, после которых прописываются 4 цифры.

Ниже расшифруем, какие электроды выбрать:

ОК 46.00. Это электрод с рутиловым покрытием, аналог российского МР-3. Создаст шов с высокими характеристиками на переменном или постоянном токе. Подходит сварки углеродистых и низколегированных металлов.
ОК 48.00. Способен работать исключительно на постоянном токе, при этом создает надежные швы. Что делает его популярным при работе с ответственными конструкциями.
ОК 53.70. Идеален для варки труб, данные электроды относят к разновидностям специализированных.
ОК 61.30 и ОК 63.20. Ими варят нержавейку.
ОК 68.81. Рекомендуются для варки трудносвариваемых металлов;
ОК 92.60. Предназначены для чугунных сплавов или при соединении чугуна с другим металлом;
ОК 96.20. Потребуются для работы с алюминием.

Общие советы, как правильно выбрать электроды

Подведя итоги вышесказанного, для себя можно четко сформулировать основные критерии выбора электродов для работы инвертором.

Выбор зависит от вида металла, его толщины и свойств. Если требуется сделать ответственный шов, лучше остановиться на продукции известных производителей, которые годами подтверждают качество своих электродов.
При работе с углеродистой сталью ее поверхность должна быть абсолютно чистой. Если присутствуют следы ржавчины или загрязнений, которые нет возможности очистить, то выбрать нужно изделия с рутиловой обмазкой.

При сварочных работах на ответственных объектах лучшим выбором станут основные электроды.

Виды электродов по назначению

В зависимости от свариваемого металла выбирается режим работы сварочного аппарата и электроды. Для разных металлов необходимы разные электроды, это называется назначением. Назначение указывается одной буквой на упаковке и на самом стержне.

Электроды с маркировкой «У» используются для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Буквой «Л» обозначают стержни, используемые для сварки легированных конструкционных сталей, а для высоколегированных используется обозначение «В». Буквой «Т» обозначают стержни для теплостойких металлов, а буквой «Н» — стержни для наплавки.

Виды покрытий для электродов

На ряду с материалом изготовления и назначением выбирается и тип покрытия электрода. Выбор покрытия также зависит от свариваемого металла. Покрытие (или обмазка) выполняет защитную функцию. При плавлении электрода покрытие выделяет защитные вещества и шлак, что улучшает качество шва, получаются надежные и долговечные сварные соединения. Производители используются следующие виды покрытий электродов:

Кислое покрытие. Маркируется буквой «А» на упаковке и самом электроде. Используется для узконаправленных задач, например, для нижних сварочных швов. Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током.
Рутиловое покрытие. Маркируется буквой «Р». Одно из самых популярных покрытий как у новичков, так и у профессионалов. По сравнению с другими покрытиями почти не токсично и обеспечивает хорошее качества швов. При сгорании образует шлак с защитными свойствами. Состав может быть разнообразным, но в основе всегда двуокись титана или просто рутил. Отсюда и название.
Целлюлозное покрытие. Маркируется буквой «Ц». Подходит для выполнения любых сварных соединений, обеспечивает хорошее качество шва, но при этом способствует сильному разбрызгиванию металла. Мы рекомендуем использовать электроды с целлюлозным покрытием при сварке трубопровода, поскольку при такой работе недостатки не критичны.
Основное покрытие. Обозначается буквой «Б». Самый популярный вид покрытия на ряду с рутиловым. Имитирует сварку под газом за счет выделения углекислоты при горении дуги. Мы рекомендуем использовать стержни с основным покрытием только в сочетании с постоянным током и обратной полярностью. Если использовать переменный ток, то сварочный шов получится некачественным и потребуются дополнительные меры по улучшению прочности шва.
Прочие виды покрытий. Маркируются буквой «П». В составе содержат легирующие вещества. Благодаря этому качество шва улучшается. В целом, прочие виды покрытий используются реже всего.
Специальные виды покрытий. Обозначаются буквой «С» или надписью «специальные» на упаковке. Используются для сложной сварки под водой, поскольку содержат в своем составе жидкое стекло и смолосодержащие вещества.

Как видите, электроды выбираются исходя из конкретных задач. Для ручной дуговой сварки чаще всего используют стержни с рутиловым покрытием, поскольку они универсальны.

Основная обмазка

Известно, что в её состав входят соли кальция — карбонат и фторид. Её преимуществом считается небольшое содержание водорода. Характерными представителями электродов с основной обмазкой являются изделия УОНИ. Их покрытие обеспечивает получение высококачественного шва – как по внешнему виду, так и по техническим показателям: пластичности, прочности, ударной вязкости.

Электроды не образуют внутри шва кристаллические трещины, поэтому рекомендуются специалистами для ответственных сварочных операций и для изделий, эксплуатируемых в суровых климатических условиях. Их можно применять при сварке в любом положении, кроме вертикального.

Выбор диаметра электрода

Большинство начинающих сварщиков классифицируют сварочные стержни именно по диаметру, что правильно. Ведь от толщины детали напрямую зависит диаметр электрода. И даже если вы выберите стержень с нужным покрытием и из нужного материала, но размер будет неправильным, вы не получите качественный шов.

Диаметр электрода указывается в миллиметрах на упаковке или на самом стержне. При этом от диаметра зависит и длина электрода. Для сварки в домашних условиях обычно используют электродов для дуговой сварки с диаметром от 2 до 4 мм. Это универсальный размер, подходящий для большинства сварочных работ. Более толстые электроды используются на заводах или в частных мастерских.

Выбор электродов в зависимости от типа шва

Также целесообразно проводить выбор электродов для ручной дуговой сварки по типу шва, которым вы собираетесь варить металл. Помимо стандартных горизонтальных, вертикальных, наклонных и швов под углом существуют также косые, стыковые, со скосами и многие другие. Это полезно скорее для опытных мастеров, но и начинающим сварщикам стоит знать эту информацию. Теперь поговорим о том, какие бывают марки электродов для ручной дуговой сварки.

Марки электродов, подходящие для ручной дуговой сварки

Существуют также виды электродов для ручной дуговой сварки, разделяющиеся по маркам. Марка используемого электрода так же зависит от металла, который вам нужно сварить.

Для сварки углеродистых низколегированных сталей используются следующие марки:

Э42: марки АНО-6, АНО-17, ВСЦ-4М.
Э42: УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А.
Э46: АНО-4, АНО-34, ОЗС-6.
Э46А: УОНИ-13/55К, АНО-8.
Э50: ВСЦ-4А, 550-У.
Э50А: АНО-27, АНО-ТМ, ИТС-4С.
Э55: УОНИ-13/55У.
Э60: АНО-ТМ60, УОНИ-13/65.

Для сварки легированных сталей (в том числе высокопрочных):

Э70: АНП-1, АНП-2.
Э85: УОНИ-13/85, УОНИ-13/85У.
Э100: АН-ХН7, ОЗШ-1.
Э125: НИИ-3М, Э150: НИАТ-3.

Для наплавки металла: ОЗН-400М/15Г4С, ЭН-60М/Э-70Х3СМТ, ОЗН-6/90Х4Г2С3Р, УОНИ-13/Н1-БК/Э-09Х31Н8АМ2, ЦН-6Л/Э-08Х17Н8С6Г, ОЗШ-8/11Х31Н11ГСМ3ЮФ.

Для сварки чугуна: ОЗЧ-2/Cu, ОЗЧ-3/Ni, ОЗЧ-4/Ni.

Для сварки алюминия и его сплавов: ОЗА-1/Al, ОЗАНА-1/Al.

Для сварки меди и ее сплавов: АНЦ/ОЗМ-2/Cu, ОЗБ-2М/CuSn.

Для сварки никеля и его сплавов: ОЗЛ-32.

Как выбрать качественные электроды

Как и любое оборудование для сварки, электроды подчиняются ГОСТам, которые регулируют их качество. Так, согласно нормативам, стержни должны быть изготовлены из качественных материалов, закупленных у сертифицированных поставщиков.

Покрытие электродов для ручной дуговой сварки не должно иметь существенных дефектов, допускается наличие небольших трещин и вмятин из-за плохой транспортировки. При плавлении покрытие электрода не должно осыпаться или плавиться неравномерно, а также должно разбрызгиваться в пределах нормы для каждого конкретного типа обмазки.

Стержни должны быть прочными и устойчивыми к механической нагрузке. Шов должен получаться качественным, без трещин и пор. Зная эти особенности, вы сможете без труда выбрать качественные электроды и быть уверенным в результате.