Корректный выбор вида, марки и типа электродов для ручной дуговой сварки

Добиться нужного качества сваривания невозможно без правильного выбора электродов. Избежать ошибки поможет четкое понимание рынка. Необходимо знать о видах продукции от разных производителей, рекомендациях относительно применения конкретной марки, принципах маркировки электродов.

Назначение сварочных электродов

Роль электродов сводится к формированию дуги в электродуговой сварке. Качество электродов напрямую влияет на эффективность работы и результат. Насколько стабильной будет дуга, как глубоко прогреется металл, легко ли разжечь дугу и другие нюансы во время сварки определяются выбором электродов. Они должны:

• поддерживать во время работы стабильную дугу;
• плавиться равномерно;
• формировать аккуратный шов с нужным химическим составом;
• создать условия для минимизации разбрызгивания раскаленного металла;
• способствовать повышению эффективности сварочных работ;
• обеспечивать прочность стыка;
• обладать низкой степенью токсичности.

Помимо этого, должен легко удаляться шлак, который образуется в процессе сварочных работ.

Какие бывают электроды для сварки

Все представленные на отечественном рынке электроды делятся на типы, которые предназначаются для работы с различными металлами. Есть отдельная группа продукции для сварки по разным маркам стали, по чугуну, цветным металлам, алюминию и его сплавам. Благодаря такому делению сварщику легче выбрать оборудование и оптимальный режим при работе с конкретным металлом. Есть еще и отдельная группа электродов, которые используются исключительно для так называемой «наплавки металлов».

Особенности ручных технологических операций тоже являются определяющим фактором, который влияет на классификацию электродов. Ведь сварочные работы могут выполняться с разным расположением электрода, степенью проплавления металла, глубиной сварочной ванны и другими особенностями.

Толщина электрода определяет его принадлежность к изделиям тонким (М), толстым (Д) или среднего размера (С). В зависимости от типа обмазки продукция делится на четыре группы:

• кислая – маркируется А;
• целлюлозная – Ц;
• основная – Б;
• рутиловая – Р;
• комбинированная или смешанная. Маркируется в зависимости от того, какие виды обмазок использованы – РБ, РЦ, АР или другое.

Если электрод обладает покрытием, которое выходит за рамки приведенной классификации, он обозначается буквой «П» – прочие. В состав обмазки включаются добавки, которые предназначаются для улучшения качества сварного шва из конкретного материала. К примеру, рутиловое покрытие электрода препятствует образованию пустот и трещин в области сварного шва. Еще электроды классифицируются в зависимости от полярности питающего тока, величины напряжения, диаметра, длины стержня.

В случае возникновения крайней необходимости электроды можно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится стальная проволока диаметром в диапазоне от 1,6 до 6 мм. Из нее делаются отрезки длиной около 35 сантиметров. Для обмазки подойдет смесь мела и силикатного клея.

Выбираем комплектующие высокого качества

Современное сварочное оборудование изготавливают по ГОСТу. Электроды – не исключение. Согласно нормам, стержень изготавливают из качественного материала. Последний закупается у поставщика, который предоставляет на него все сертификаты.

Говоря о покрытии комплектующих а, ручная арочная сварка требует использование электродов без дефектов, которые заметны невооружённым глазом. На них должны отсутствовать большие трещины диаметром более 2 см.

Во время того, как стержень будет плавиться, он не должен сыпаться или гореть неравномерно. Разбрызгивание при этом происходит плавно, без видимых отклонений. Нормы зависят от определенного вида обмазки.

Важно то, чтобы стержень не гнулся под нагрузкой. Он должен быть устойчивым к большому весу. Соединение при этом получится прочным, без явных пор. Проверив эти моменты, у вас получится выбрать правильный сварочный стержень для своей работы.

Классификация электродов согласно ГОСТу 9466-75

Предназначенные для ручной дуговой сварки металлические покрытые электроды делятся на группы по нескольким параметрам: назначению, химическому составу и механическим свойствам, толщине и виду нанесенного покрытия. Помимо этого, принимаются во внимание и сварочно-технологические показатели.

Виды электродов по назначению

В зависимости от сферы использования продукция предназначается:

• для работы с углеродистыми или низкоуглеродистыми материалами, степень сопротивления на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Они маркируются литерой «У»;
• для соединения заготовок из конструкционной легированной стали, сопротивление на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Электроды маркируются буквой «Л»;
• для сваривания легированной стали, устойчивой к высоким температурам. Продукты обозначаются литерой «Т»;
• для сварки высоколегированной стали, обладающей особыми характеристиками. Визуальный маркер — буква «В»;
• для создания наплавляемого слоя на поверхности материалов с особыми свойствами. Электроды имеют обозначение — литеру «Н».

Перечисленными стандартами электроды разделяются на типы в зависимости от химического состава наплавленного металла и в соответствии с механическими характеристиками обрабатываемого материала. В маркировке присутствуют цифры, обозначающие минимальное сопротивление на разрыв в кгс/мм2: Э42, Э42А, Э50 и другие. Буква после цифрового маркера обозначает высокие пластические характеристики, хорошую вязкость и ограничения по химическим составляющим.

По толщине покрытия

По данному показателю предусмотрено деление продуктов с учетом соотношения D/d, где D соответствует диаметру покрытия, а d — величине окружности металлического стержня. Принято различать электроды по толщине покрытия:

• тонкое. Соотношение диаметров меньше 1,2. Маркируются буквой «М»;
• среднее. Результат находится в диапазоне 1,2 < х < 4,5. Обозначаются литерой «С»;
• толстое. Коэффициент меньше 1,8, но больше 1,45. Маркер — «Д»;
• особо толстое. Число, полученное от деления двух диаметров, выше 1,8. Маркировка «Г» является отличительной особенностью продукта.

Согласно положениям ГОСТа 9466 — 75 предусмотрено деление на три группы, которые отличаются по качеству. Оно определяется состоянием покрытия, точностью исполнения покрытия и стержня, содержанием фосфора и серы в наплаве.

Типы покрытия электродов

Значения приведены в таблице ниже:

По пространственному расположению наплава

Электроды следует подбирать в зависимости от пространственного расположения стыка:

• рекомендуется для работы в любом положении — обозначается «1»;
• допускается расположение сварного шва в любом положении кроме направления сверху-вниз — «2»;
• для следующего пространственного расположения: вертикаль, горизонталь, низ и вертикаль снизу-вверх — «3»;
• для работы в нижнем положении, в том числе способом в лодочку — «4».

По виду и полярности тока

Все значения собраны в виде таблицы:

Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемого металла

Как правило, диаметр можно подобрать исходя из толщины металла изделий. Как говорилось выше, чем больше толщина металла, тем больше должен быть диаметр электрода. Стоит отметить, что на выбор диаметра влияет не только толщина металла, но и его свойства. Основные рекомендации по выбору диаметра электрода.

• Для деталей толщиной от 1,5 до 2 мм, подойдет электрод Ø 2 мм.
• Для соединения заготовок толщиной 3 мм, подойдут электроды Ø 2,5 или 3 мм.
• При толщине свариваемых деталей от 4 до 5 мм, следует использовать изделия Ø 3 или 4 мм.
• Для конструкций толщиной от 6 до 12 мм, лучше всего выбрать электроды Ø 4 или 5 мм.
• Если толщина свариваемых элементов превышает 13 мм, то следует использовать изделия Ø 5 или 6 мм.

При толщине заготовок менее 1,5 мм, ручная сварка, как правило, не применяется.

Из чего состоит электрод для сварки

По большому счету электрод представляет собой отрезок проволоки, по которому во время сварки проходит электрический ток. Поверхность укрыта специальным химическим составом, определяющим свойства продукта. Есть электроды, которые представляют собой только кусок проволоки и не имеют дополнительного покрытия. Они так и называются — непокрытыми.

Плавящиеся и неплавящиеся электроды

Стержень внутри электроды выполнен из металлического и реже — из медного прутка. Его задача состоит в том, чтобы заполнить сварочною ванну расплавом, соединяющим две заготовки между собой. Обмазка вокруг металлического стержня определяет химические характеристики электрода и содержит вещества, улучшающие качество шва.

Неплавящиеся электроды изготавливают из порошкообразных материалов. Наиболее часто используется уголь или вольфрам. Они повышают качество сцепления соединяемых частей. Шов формируется без расплава металлического стержня, а материал электрода расходуется как присадочная проволока. Наиболее распространенный материал, который применяется в производстве таких электродов — аморфный уголь. Готовый продукт представляет собой удлиненный овальный стержень.

Такого рода угольные электроды применяются для формирования швов с высокими эстетическими показателями. Они востребованы и для воздушно-дуговой резки толстых металлических заготовок.

Электроды для точечной сварки

Отдельно нужно уделить внимание оборудованию, предназначенное для точечной сварки. Особенности технологии заключаются в том, чтобы сохранить начальную форму соединяемых частей и обеспечить нужную степень электропроводности.

Для решения задач подобного рода предусмотрены специальные аппараты, работающие без привычных электродов. Их роль замещена специальными медными контактами, выполненными в форме заостренных стержней. В домашних условиях такие контакты можно изготовить самостоятельно. К примеру, приспособить отработанные жала от мощных паяльников.

Начинающему сварщику

Наиболее подходящими расходными материалами для новичков при сварке инвертором можно назвать электроды с рутиловым покрытием МР-3 и АНО-21. Для сварки нержавейки можно использовать изделия марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Расходные материалы УОНИ-13/55 с основным покрытием более сложны в освоении, но способны обеспечить высококачественные и прочные швы.

Чаще всего начинающим сварщикам рекомендуется использовать электроды МР-3. Они обеспечивают получение достойного качества шва даже при малом опыте. Это достигается за счет легкого зажигания дуги и достаточно простому управлению сварочной ванной, а также ее хорошей защитой от кислорода. Возможностью выполнения сварки по загрязненным и окисленным поверхностям. Плюсом является и возможность ведения сварки в любых пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ими можно варить как на постоянном токе при подключении к инверторам или выпрямителям, так и на переменном токе с помощью трансформаторов.

Виды и состав обмазки сварочных электродов

Для ручной дуговой сварки применяются электроды, состоящие из стержней длиной 25-45 см, на поверхность которых нанесен слой специального покрытия. На рынке представлено их несколько классов:

• стабилизирующие. В своем составе имеют элементы, которые отлично ионизируют сварочную дугу. В большинстве своем покрытие наносится на стержни тонком слоем — тонкопокрытые электроды;
• защитные. Покрытие выполнены из смеси разных материалов. Основная задача состава — защитить зону расплава от воздействия атмосферного воздуха. Помимо этого, они способствуют стабильному горению дуги, рафинируют и легируют шов;
• магнитные. Наносятся на стержень непосредственно в процессе выполнения сварочных работ. Напыление осуществляется под воздействием электромагнитных сил, которые образуются между проволокой под напряжением и ферримагнитным порошком, засыпанным в специальный бункер. Проволока или стержень подаются в сварочную зону именно через этот бункер.

Существуют такие основные виды электродных покрытий:

• руднокислые. В их составе есть окислы марганца и железа, кремнезема и много ферромарганца. Чтобы создать защитную среду в состав включаются органические вещества — крахмал, древесная мука, целлюлоза и прочие;
• рутиловые. Становятся все более популярными, благодаря развитию технологий по добыче рутиловых минералов. Основной его компонент — двуокись титана (TiO2). Помимо рутила в покрытиях содержатся и другие элементы: карбонаты калия и магния, ферромарганец, кремнезем;
• фтористо-кальциевые. В состав включены карбонаты кальция и магния, ферросплавов и плавикового шпата;
• органические. В составе преимущественно органические соединения. Чаще всего используется оксицеллюлоза с добавлением шлакообразующих материалов, раскислителей и легирующих присадок.

Видео описание

Расшифровка обозначений электродов.
Ниже расскажем о классификации электродных элементов, их назначении и свойствах.

Предназначение металлического стержня — наплавление свариваемого материала на конкретное место, где производится соединение заготовки. Основная часть электрода служит для проведения через себя тока. Конец расходника под воздействием повышенной температуры сварочной дуги расплавляется. В момент плавления окончания электрода образуется совместно с расплавленной конструкцией целостное изделие.

Из чего состоит плавящийся электрод

Сварочный электрод имеет простое строение. Главная его составляющая – стержень, с наружной стороны сделано специальное покрытие. Конец, который плавится и контактирует со свариваемым материалом, сделан без обмазки.

Правила маркировки

Для маркировки всех типов существующих электродов используется определенная схема. Согласно ее построению, первая цифра определяет тип электрода, следующая позиция информирует о марке продукта, а за ней следует обозначение диаметра.

Четвертой в данной схеме идет шифр, определяющий назначение, а пятым – толщину покрытия. Шестым расположен шифр, который характеризует сварочный шов или наплав металла. Далее можно прочитать информацию о покрытии стержня. Восьмая позиции предоставляет сведения о пространственном расположении электрода во время сварки, а девятая – о напряжении и виде тока.

Для большего понимания стоит рассмотреть конкретный пример:

Первые четыре символа «Э46А» несут информацию о виде электродного стержня. Расшифровывается она так:

• Э – предназначен для электродугового способа сваривания;
• 46 – единица сопротивляемости разрыва дуги согласно нормативов ГОСТ 9467-75;
• А – усовершенствованный класс стержня.

Следующий в маркировке индекс «У» обозначает то, что электрод может использоваться в работе с легированной и низкоуглеродистой сталью. «Д2» присвоена второй группе продуктов по толщине покрытия.

Маркировка в знаменателе 432(5) – это параметр наплавленного соединения, которое формирует шов. «Б» — тип покрытия электрода основной. Положение электрода во время выполнения работ соответствует значению «1». Токовый режим «0» — это обратная полярность постоянного тока.

Ниже приведена таблица о значении маркировок покрытия металлического стержня:

Рейтинг иностранных и российских производителей расходников с покрытием

Теперь поговорим о выборе самых качественных электродов. Начнем с производителей – мировых и отечественных лидеров. Критериями их оценки могут быть широта продуктовой линейки и объемы производства, присутствие этих производителей в профессиональных обзорах, посвященных сварочному делу, отзывы экспертов и мастеров и, наконец, типы электродов для сварки и качество самой продукции.

Буквенная маркировка.

Сначала мировые лидеры:

ESAB

Этой шведской компании больше ста лет, она держит настоящее первенство по качеству, продвинутости и разнообразию своей продукции. Шведскую продукцию любят как домашние мастера, так и в промышленности: их широкая линейка предлагает варианты на любой, как говорится, вкус.

Kobe Steel

Японцы работают в этой сфере давно и очень серьезно. Они сразу наметили себе конкретную нишу – нефтегазодобывающие предприятия. Так что у Kobe Steel и нефтяников всего мира давняя и глубокая взаимная любовь.

Klockner & Co SE

Это немцы. Самая популярная в России иностранная компания, производящая сварочные расходники и другую сопутствующую продукцию. Вообще-то основная специализация компании – производство самых разнообразных сплавов стали, так что все их виды электродов для сварки являются лишь сопутствующей продукцией у Klocker & Co SE.

А сейчас российские

Расходники этого завода мастера и эксперты хвалят больше всего – и по широте линейки, и по качеству. Несмотря на то, что главными потребителями этого завода являются крупные машиностроительные заводы, они выпускают отличную продукцию и для рядовых покупателей.

Один из старейших отечественных производств, расположен в Санкт-Петербурге. Расходники от питерских «электродников» можно брать смело, качество вас не подведет.

НПО «Спецэлектрод»

Завод в Ростовской области, в Волгодонске. Отзывы об их продукции разные, но в большинстве своем они положительные. В любом случае это производство со стандартами качества, правильной маркировкой, неплохой линейкой и, самое главное, недорогой ценой. Пробуйте.

НПП «Сварка Евразия»

Как устроен электрод для сварки.
Предлагают самую широкую продуктовую линейку в России, агрессивны с продвижением своих товаров. НПП – это научно-производственное предприятие. Судя по всему, компания объединяет несколько заводов и выпускает электроды под общими торговыми марками. Отзывы также разные, но в большинстве своем положительные или нейтральные. Так что их расходники можно брать. И пробовать, конечно.

Если проанализировать многочисленные форумы профессиональных и домашних сварщиков по поводу качества тех или иных расходников, то главной претензией к качеству электродов, если таковые имеются, является залипание. Исходя из этого, задаем вопрос: могут ли залипнуть ли лучшие в мире шведские электроды?

Отвечаем: конечно, могут. Если их неправильно хранить или варить с их помощью не те поверхности, для которых они предназначены. Поэтому советуем подходить к выбору производителя электродов с чувством, толком и без эмоций. Главное – точные процедуры и стандарты.

Сушка и прокалка электродов

Во время транспортировки или хранения электроды могут отсыреть. В таком случае нужна предварительная сушка, а еще лучше – прокалка. Это очень важная процедура, которая в конечном итоге положительно влияет на загорание дуги.

Не стоит часто прибегать к прокалке электродов, поскольку неоднократное нагревание способно повредить покрытие стержня. Подвергать процедуре желательно только требуемое для текущих работ количество электродов. Или же их должно остаться совсем немного.

Прокалывание практично еще и тем, что поднимает температуру электродов непосредственно перед работой. Это важно, например, для сварки труб или при работе с толстыми заготовками. Предварительный прогрев дает возможность получать герметичные стыки во время «сварки под давлением». Но следует иметь ввиду, что важен постепенный нагрев. При резком перепаде температуры не исключено образование известкового налета.

Прокалка связана с предельными сроками и длительностью хранения электродов. Согласно общепринятым нормативам максимальный срок годности отечественной продукции составляет пять лет. На практике электроды могут храниться несколько дольше, не теряя при это своих характеристик.