Какие бывают электроды для сварки

Как выбрать электрод для сварки. Инструкция для чайников

Это статья из серии экспресс-уроков Свар-EXPRESS.
Темы урока: какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла; какой сварочный ток выставлять для каждого случая; что такое полярность сварки.

Инженер-сварщик Евгений Евсин

Выбор сварочного электрода, для начинающего сварщика может стать проблемой. Например, какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла, или какой сварочный ток выставить для получения прочного шва?
Постараемся ответить на эти вопросы.
Для начала разберёмся, что такое электрод и для чего нужна обмазка.

Электрод представляет собой металлический сердечник с особым покрытием, которое называется обмазкой. В процессе сварки сердечник плавится, а обмазка при сгорании создаёт газовую защиту шва от вредного воздействия кислорода. Так же в процессе сварки формируется защитный шлаковый слой сварочной ванны.

Выбирая электрод следует обратить внимание на состав сердечника, который должен быть схож со свариваемым металлом. Так существуют специальные электроды для углеродистых, легированных, высоколегированных сталей, электроды для работы с нержавейкой, жаростойкими сталями, для работы с алюминием или чугуном.

Существует огромное множество металлов и их сплавов, рассказывать о каждом мы не будем, а сосредоточимся на тех электродах, которые могут понадобиться в быту. В основном для домашних нужд используется конструкционная сталь небольшой толщины. Вот для неё мы и попробуем подобрать электроды. Но прежде несколько слов об обмазке электродов. Различают 4 типа покрытий: основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Каждый из них применяется для решения своих задач.

Основное и целлюлозное покрытия используются для сварки исключительно на постоянном токе. Данные электроды можно использовать при монтаже ответственных конструкций, где требуется максимальная прочность наплавленного металла.

Рутиловые электроды подойдут для работы на постоянном или переменном токе. Они отличаются лёгким поджигом и малым разбрызгиванием металла. Электроды могут работать с аппаратами обладающими низким значением напряжения холостого хода.

При использовании электродов с кислым покрытием – можно добиться лёгкого отделения шлака, однако пользоваться подобными электродами в замкнутом пространстве не рекомендуется – они достаточно вредны для здоровья сварщика.
Ещё один момент – электроды с рутиловым и кислым покрытием рекомендуется использовать при сварке аппаратами с напряжением холостого хода 50 (+/- 5) вольт.

Наиболее широко распространены электроды с основным и рутиловым покрытием. Для новичка знакомства с ними будет вполне достаточно.

Самыми распространёнными электродами с основным покрытием являются УОНИ 13/55. Данные электроды предназначены для углеродистых и низколегированных сталей. Как сказано в описании данных электродов, они рекомендуются для сварки ответственных конструкций, швы, сваренные с помощью УОНИ 13/55 отличаются пластичностью и стойкостью к ударным нагрузкам. Изделия, сваренные УОНИ 13/55 могут эксплуатироваться в условиях низких температур.

К недостаткам данных электродов стоит отнести требовательность к чистоте кромок заготовок. Если кромки заготовок перед сваркой не обработать и на них попадёт масло, вода, или ржавчина, велика вероятность появления сварочных пор.

УОНИ 13/55 – предназначены для сварки только постоянным током на обратной полярности – о которой мы расскажем чуть позже.

Самым распространённым представителем рутиловых электродов можно назвать электроды марки МР-3. Они предназначены для работы с углеродистыми и низколегированными сталями.

К сильным сторонам данных электродов стоит отнести возможность сварки как на постоянном, так и переменном токах, малое разбрызгивание металла, стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Кроме двух самых распространённых марок электродов для работ с конструкционной сталью, новичкам можно рекомендовать электроды российского производства ОЗС-12 и АНО-4. А для сварки нержавейки электроды зарубежных производителей ОК 63.34, ОК 61.30 или отечественные электроды ЦЛ-11. Подобные электроды, так же могут понадобиться домашнему мастеру.

Большая часть инверторов для ручной дуговой сварки работает с постоянным током. На постоянном токе существует 2 варианта подключения полярности: прямая и обратная.

Прямая полярность – вариант подключения при котором к быстросъёму «+» инвертора подключается масса, держак подключается к «-». Обратная полярность – масса подключается к «-»; «+» к держателю электрода.

При сварке на плюсовом контакте выделяется больше тепла, а значит на обратной полярности лучше сваривать массивные детали, а на прямой тонкий металл (до 2 мм) или высоколегированную сталь, чтобы избежать их перегрева.

Диаметр электрода подбирают, ориентируясь на толщину металла заготовок. Для сварки металлов толщиной до 1.5 мм сварка электродами применяется крайне редко, для таких толщин лучше использовать полуавтоматы или аргонодуговую сварку.

Примерное соотношение толщины заготовок и диаметров электродов вы можете узнать из таблицы:

Следующий важный момент – какой ток необходимо выставить для электрода конкретного диаметра. Данную информацию можно узнать на упаковке электродов, или посмотрев следующую таблицу:

Так же начинающему сварщику, будет полезно знать, что сварочный ток можно подобрать из расчёта 20-30А на один миллиметр диаметра электрода. Т.е. для электрода диаметром 3мм, ток должен быть в приделах 80-110А, в зависимости от пространственного положения, толщины металла и количества проходов.

Точных и однозначных настроек тока не существует – каждый сварщик видит процесс по-своему, и в зависимости от собственных ощущений выставляет необходимые параметры тока.

Чем выше сварщик выставляет параметры тока, тем более жидкой и менее «управляемой» получается ванна. Задача сварщика – настроить аппарат таким образом, чтобы работа была комфортной, а сварочная ванна достаточной для провара и управления краями ванны.

Перейти в каталог:

Смотрите данную статью в видео-ролике:

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.

Какие бывают электроды для сварки инвертором – разновидности, характеристики, правила выбора

Инверторная сварка часто встречается в гаражах и в руках у новичков, потому что она подходит для разных видов сварки, а работать с такими аппаратами проще.

Но для нее подходят не все электроды. Проверенный материал дает надежный шов, который не вызовет претензий у заказчиков, поэтому выбирать надо с умом.

В магазинах есть большой ассортимент электродов на все случаи жизни и для разных инверторов. Мастер должен сам понять, какой тип выбрать для его целей. Для работы с металлом нужно покупать разные электроды по составу и диаметру.

Виды электродов для инвертора

Качественные материалы для сварки инвертором дают хороший шов, поэтому их выбор важен для работы. Экономить на них не надо, иначе можно получить брак.

Мастер со стажем справится с любыми электродами, а новичку можно остановиться на материале покачественнее, пусть и подороже.

Мастера, давно и недавно занимающиеся сваркой инвертором, предпочитают несколько видов стержней для инвертора, зарекомендовавших себя:

1. АНО – стержни не надо прокаливать перед работой, они без проблем загораются. Часто эту марку выбирают опытные сварщики и новички.
2. МР-3 – самые распространенные. Они подходят для работы даже с поврежденными коррозией деталями.
3. МР-3С – используются в работе с трубопроводами, потому что дают самый надежный шов.
4. УОНИ 13/55 – вариант для самого крепкого шва. Для новичков они сложноваты, но мастера с ними создают прочные швы. Если шов должен быть аккуратным, но опыта работы мало, стоит выбирать марку МР-3С.

При выборе материала для сварки инвертором важна марка и другие характеристики.

Какой диаметр выбрать

Работая с инверторным аппаратом не стоит ждать чудес, поэтому подойдут стержни с диаметром 2 миллиметра. Так говорят специалисты, варящие более пятнадцати лет, но они забывают указать, что с такими электродами можно сварить не все детали.

При намерении работать с деталями разной толщины и металлического состава надо приобретать сварочные стержни разных диаметров.

Например, стоит задача сварить детали с толстыми стенками. Чтобы металл схватился, нужно его тщательно и долго нагревать. При сварке инвертором тонким электродом на это уйдет много электроэнергии и времени, поэтому логичнее работать большим диаметром.

Также выбор толщины зависит от спецификации работы. На трассах варят стержнями большого диаметра, чтобы уменьшить время работы и упростить ее. А для работы с профилем достаточно и диаметра 2 миллиметра.

Они же пригодны для домашних работ, например, сварки ворот в гараже или калитки.

Какие металлы варят электродами

Назначения разнятся, как и диаметр с марками. Варить на инверторе можно такие металлы:

• углеродистые и низколегированные;
• теплоустойчивые;
• нержавейку;
• алюминиевые и медные сплавы, чистые металлы;
• чугун.

Также можно работать с мелкими частями и ремонтировать изделия, варить элементы из неустановленных металлов.

Какова функция покрытия электродов

Покрытие нужно, чтобы улучшить характеристики сварочных стержней. Популярные покрытия – из рутила и основное. Последнее применятся в большинстве марок, потому что гарантирует хорошее качество шва при сварке инвертором.

Опытный сварщик, выбирая такое покрытие и правильный диаметр, сварит прочный шов, способный выдержать большие нагрузки.

Для сварки инвертором низкоуглеродистых металлов выбирают рутиловые стержни. Оно не дает появляться порам в швах, варят с любыми видами тока, такие электроды используют несколько раз. Их удобно использовать, особенно в непростых местах.

Во время горения они не выделяют токсичные вещества, поэтому и считаются более безопасными.

Как правильно использовать инверторный сварочный аппарат

В опытных руках инвертор способен дать хороший шов, нужно следовать трем правилам:

• выставить оптимальную силу тока;
• выбрать правильный диаметр электрода;
• учесть толщину свариваемых деталей.

Диаметр – основной залог качественного шва, он него же зависит и плотность тока. Нельзя, чтобы плотность была выше, потому что дуга будет нестабильной, а значит металл хуже сварится и шов будет шире.

Конечно, это не повлияет на качество, но если важна эстетика, то лучше избежать этого. Если нужно варить тонкие изделия, то лучше взять полуавтоматический аппарат.

Инверторная сварка даст ненадежный шов, а при выборе толстых сварочных стержней в стыке появятся поры, которые снизят его прочность.

Чтобы узнать оптимальную силу тока при работе с выбранными стержни, достаточно посмотреть маркировку на упаковке. Отклоняться от этого параметра не рекомендуется.

Как зарекомендовали себя зарубежные стержни

Иностранные производители поставляют большое количество сварочных элементов для сварки инвертором. Хорошо зарекомендовали себя европейские компании.

Их продукция подходит для любой сварки: для тугоплавких, углеродистых металлов, для варки трубопроводов, работы с цветными металлами.

Мастера, работающие на заказ или сваривая трудные элементы, выбирают зарубежные модификации. Они качественнее отечественных, потому что проходят жесткий контроль.

Аппарат Ресанта: какие стержни выбрать

Схема подбора сварочных стержней при работе на Ресанте обычная: оценивается деталь, измеряется толщина металла и выбирается сварочный стержень подходящего диаметра.

Если деталь толщиной 1 сантиметр, то электрод берется диаметром 5 миллиметров. Можно взять электроды марки Ресанта, но они непластичны.

Для резки металла – особые стержни?

Начинающие интересуются, как разрезать металл инвертором. Раньше этот вопрос был актуален, но сейчас в промышленности используют электроды для резки металла.

Мастера старой закалки до сих используют обычные элементы для резки, но скорее по привычке. Специальные сварочные элементы дают надежную дугу, быстро окисляют металл и снимают его с разреза.

Сварка инвертором идет быстро. В диаметре они достигают 3−6 мм.

Схема выбора

Есть несколько принципов, которые помогают выбрать электроды для сварки инвертором.

При выполнении заказов лучше выбирать сварочные элементы иностранного производства с основным покрытием. Если работа выполняется на любительском уровне для себя, то можно взять стержни российского производства.

Нужно оценить состояние свариваемых деталей. Если металл поврежден коррозией, варят рутиловыми стержнями.

Грамотная оценка толщины металла позволяет выбрать диаметр стержня и силу тока для сварки инвертором. Опираясь на эти принципы, можно подобрать правильный инструмент на работе и добиться надежных швов.

Виды электродов для сварки

Виды сварочных электродов Сварочные электроды – металлические стержни, которые используются для сварки. Такие электроды бывают различных видов и типов. В первую очередь сварочные электроды подразделяются на неметаллические электроды и металлические. Неметаллические сварочные электроды могут быть только неплавящиеся, например, графитовые или угольные.

В свою очередь, металлические электроды могут быть как плавящиеся, так и неплавящиеся. К неплавящимся металлическим электродам относятся: торированные, итрированные, лантанированные, вольфрамовые электроды. Плавящиеся металлические электроды подразделяются на покрытые и непокрытые. К покрытым относятся: стальные, чугунные, медные, алюминиевые, бронзовые. Непокрытые сварочные электроды применялись на ранних стадиях развития. Как правило, сейчас они используются в виде проволоки для сварки в среде защитных газов.

Также электроды можно характеризовать по их назначению, для какого материала используются:

• Сварка высоколегированной стали. Такие электроды обозначают буквой У (ГОСТ 9467-45);
• Сварка легированных теплоустойчивых сталей. Такой вид электрода обозначают буквой Т (ГОСТ 9467-75);
• Сварка углеродистых сталей. Данный вид электрода обозначают буквой У (ГОСТ 9467-75); Наплавка поверхностных слоев, обозначают буквой Н (ГОСТ 10051-62).

Как правило, у электрода есть покрытие. Но покрытия могут быть разными. Виды электродов для сварки различают по толщине покрытия:

• Тонкое покрытие обозначают буквой А (ГОСТ 9466-75), международное обозначение – А;
• Среднее покрытие – буква С (ГОСТ 9466-75), международное – В;
• Толстое покрытие – Д (ГОСТ 9466-75), в международном – R;
• Особо толстое покрытие – буква Г (ГОСТ 9466-75), международное обозначение С.

Также электроды можно охарактеризовать по типу самого покрытия:

• Кислое покрытие – А;
• Основное – Б;
• Целлюлозное – Ц;
• Рутиловое – Р;
• Смешанное и прочее – П;

Смешанное покрытие может быть:

• Кисло – рутиловое, АР;
• Рутилово – основное, РБ;
• Рутилово – целлюлозное, РЦ;
• Рутиловое с железным порошком, РЖ;

Но сварка может осуществляться в разных положениях. Обозначения в каких положения можно варить посмотрите на упаковке электродов. Если вы не так хорошо знакомы с электродами и не знаете какие все таки покупать электроды рекомендую посетить страницу по расшифровке электродов.

Типы электродов

Электроды на типы подразделяются по трем гостам согласно госту 9466-75.

1. ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы (с Изменением N 1)
2. ГОСТ 10051-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Типы (с Изменением N 1)
3. ГОСТ 10052-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы (с Изменением N 1)

В этих гостах можно найти очень много полезной информации как для начинающего сварщика так и для специалиста. Так же я бы вам рекомендовал найти книгу справочник (Николаев Г.А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х томах. Машиностроение 1978 год.) Посмотрите в нашей группе Вконтакте, он должен быть там.

Поэтому выбор электродов – это не простой процесс, потому что если Вы будете использовать сварочные электроды для сварки чугуна для того чтобы сделать наплавку, то успеха в Вашей работе будет мало или вообще не будет.

На самом деле к выбору электродов нужно относиться очень внимательно и делать свой выбор на основе чего то, например госта. На шем сайте вы найдете много полезной информации. Вы тоже можете внести свой вклад в развитие нашего сайта. Можете написать статью и мы ее опубликуем. Все подробности в группе Вконтакте.

Также электроды подразделяются по виду покрытия электродов:

А – это электроды с кислотным покрытием, которые содержат окиси железа, кремния и марганца;

Б – основное покрытие, которое имеет в своем покрытии карбонад кальция и фтористый кальций. Сварка электродами с основным покрытием происходит при постоянном токе переменной полярности;

Ц – целлюлозное покрытие. К основным компонентам целлюлозного покрытия относятся мука и другие органические составляющие. Эти компоненты добавлены в покрытие специально для того чтобы создавать газовую защиту при сваривании;

Р – электроды с рутиловым покрытием. Безусловно, основным компонентом является рутил, но кроме него в покрытии также есть много органических и минеральных веществ. Эти вещества гарантируют незначительное разбрызгивание металла и дают газовую защиту в процессе сваривания;

Могут быть и смешанные. Например: РЦ – Рутилово Целюлозные.

П – Прочие виды покрытия.

Также электроды делятся на четыре типа по допустимым положениям сваривания:

1. – все возможные положения;
2. – все возможные положения кроме вертикального сверху вниз;
3. – нижнее, горизонтальное на вертикальной плоскости и вертикальное снизу вверх;
4. – нижнее положение и нижнее в лодочку;

На многих форумах, касающихся темы сваривания, 99% людей скажут Вам, что электроды нужно использовать только по назначению, то есть если электрод предназначен для сварки цветных металлов, то Вы не должны даже и пытаться сварить высоколегированную сталь. Почему так нужно? В нашей жизни для каждого предмета отведено свое место, поэтому если пытаться выкопать яму ломом, то это вряд ли увенчается успехом. Поэтому если электрод предназначен для сварки цветных металлов, то он не может использоваться где-то еще.

Подробнее как вообще классифицируются электроды можно посмотреть в госте 9466-75.

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, найти которые Вы сможете только в разделе «Контакты». Помните: правильное отношение к выбору электродов является залогом успешно выполненной работы!