Всё, что вам нужно знать про электроды для сварки

Классификация сварочных электродов

Большое разнообразие электродов, а также принципов их классификации затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации электродов. Марки электродов стандартами не регламентируются. Подразделение электродов на марки производится по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов может соответствовать одна или несколько марок. Возможно то, что электрод не относится к маркам. Все сварочные электроды можно разделить на две группы, которые в свою очередь подразделяются на подгруппы:

Классификация покрытых металлических сварочных электродов по ГОСТ 9466-75

В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки классифицируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла (типам), видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам.

Виды электродов по назначению

• для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой У (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой Л (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Обозначаются буквой T (ГОСТ 9467-75);
• для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Обозначаются буквой В (ГОСТ 10052-75);
• для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Обозначаются буквой H (ГОСТ 10051-75).

Вышеуказанными стандартами предусмотрено разделение электродов на типы, в соответствии с механическими свойствами и химическим составом наплавленного металла. Цифры, обозначающие каждый тип электрода — Э42, Э42А, Э50 и т. д., характеризуют гарантированное минимальное временное сопротивление разрыву в кгс/мм², а буква А — повышенные пластические свойства, вязкость и ограничения по химическому составу.

Виды электродов по толщине покрытия

По толщине покрытия электроды разделяются в зависимости от отношения D/d (D — диаметр покрытого электрода; d — диаметр стержня):

• с тонким покрытием (D/d < 1,2). Обозначаются буквой М;
• со средним покрытием (D/d < 1,45). Обозначаются буквой С;
• с толстым покрытием (D/d < 1,8). Обозначаются буквой Д;
• с особо толстым покрытием (D/d > 1,8). Обозначаются буквой Г.

ГОСТ 9466 — 75 предусматривает также три группы электродов — 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

Виды электродов по типу покрытия

• с кислым покрытием (А);
• с основным покрытием (Б);
• с целлюлозным покрытием (Ц);
• с рутиловым покрытием (Р);
• с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
• с прочими видами покрытий (П).

Таблица соответствия маркировок электродов по типу покрытия:

Виды электродов по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки

• для сварки во всех положениях с условным обозначением 1;
• для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз — 2;
• для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
• для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

Виды электродов по роду и полярности сварочного тока

Цифрой 0 обозначают электроды, предназначенные для сварки или наплавки только на постоянном токе обратной полярности (сварочный электрод соединяется с плюсом).

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.

Диаметр покрытия

В продаже можно встретить много марок электродов, предназначенных для разных видов металла и силы предполагаемых нагрузок на будущую конструкцию. Стержни с обмазкой имеют два значения диаметра: диаметр самого электрода и общий диаметр стержня и напыления. При выборе подходящего варианта диаметр является одним из определяющих факторов: чем он больше, тем большую толщину металла можно соединить с помощью стержня.

Важно! Режим работы сварочного аппарата выставляется, исходя из толщины соединяемых деталей и диаметра стрежней. Важно правильно рассчитать силу тока, так как при слишком сильном токе металл можно просто прожечь насквозь, а при слишком слабом не получится образовать дугу

Диаметр стрежня с обмазкой влияет не только на простоту работы с материалом при сварке, но также обеспечивает нужные характеристики выполненного соединения, влияет на прочность получившейся конструкции.

Так, к примеру, электроды, имеющие маркировку Э42А и Э46, используют для сварки деталей из низколегированных видов стали.

Например, продукция типа Э42 обеспечивает сопротивление не менее 42 кгс/мм2, а стрежни с маркировкой Э46 – не менее 46 кгс/мм2. Электроды Э42А применяются для металла с аналогичными качественными показателями на разрыв, но в условиях, когда необходимы более высокие параметры ударной вязкости и относительного удлинения полученного шва. Об улучшенных характеристиках говорит буква «А» в маркировке, которая обозначает кислый тип обмазки стержня.

Это интересно: Электроды УОНИ — технические характеристики, расшифровка маркировки, расход

Тип шва и выбор электрода

Вполне логично, что проводить выбор комплектующих для РДС стоит в соответствии с соединением. Металл и шов играют большую роль в этом вопросе. Есть обычные швы: вертикальные, горизонтальные, а также наклонные.

Помимо этого разделения существуют еще и стыковые, косые, а также швы, сделанные со скосом. Эта информация пригодится как новичкам, так и мастерам с 15-летним стажем. Стоит остановиться на том, какие существуют марки сварочных стержней в 2021 году.

Электроды отличают по маркам в случае с ручной дуговой сваркой. Этот факт также зависит от того, с каким металлом нужно работать. Данные отображены в таблице.

Классификация электродов для ручной дуговой сварки

Рассматривая различные виды электродов для ручной дуговой сварки, следует уделить внимание тому, что различные обмазки могут стабилизировать образующуюся дугу во время горения. Все виды покрытия стержня имеют свои особенности, которые следует учитывать, рассматривая типы электродов для ручной дуговой сварки

Одни и те же марки могут изготавливаться различными производителями. Стоит учитывать, что качество расходного материала может существенно отличаться.

Предназначение электродов может быть самым различным. По этому критерию проводится следующая классификация электродов ручной дуговой сварки:

1. Довольно большое распространение получили легированные металлы, так как за счет добавления различных химических веществ существенно улучшаются эксплуатационные характеристики. Некоторые химические вещества могут существенно повысить теплоустойчивость металла. Для подобных сплавов применяются электроды, которые в маркировке имеют букву «Т».
2. Для сваривания сталей, которые имеют низкую концентрацию примесей, применяют варианты исполнения, при маркировке которого применяется буква «У». Кроме этого, подобные электроды для ручной дуговой сварки подходят соединения металлов со средней концентрацией углерода. Достигаемое значение сопротивления на разрыв составляет 600 МПа.
3. Конструкционные стали также получили весьма широкое распространение. В их составе также встречаются легирующие элементы. Сопротивление на разрыв в этом случае составляет 600 МПа.
4. В некоторых случаях может проводиться напайка металла на поверхность. Металл может обладать исключительными эксплуатационными качествами. Для этого случая подходит вариант исполнения, при обозначении которого применяется буква «Н».
5. В продаже встречаются электроды, предназначенные для сталей с высокой концентрацией легирующих элементов.
6. В отдельную группу отводят стали, которые обладают высокими пластичными свойствами. Работать с подобным материалом достаточно сложно, поэтому стали выпускать электроды по алюминию или другим подобным сплавам. В маркировке указывается буква «А».

Виды электродов для сварки

Диаметры электродов для ручной дуговой сварки могут существенно отличаться, что связано с особенностями проводимой работы. Классификация проводится также по толщине создаваемого покрытия. Выделяют следующие виды электродов:

1. С тонким покрытием. При обозначении применяется буква «М». Как правило, в этом случае поверхностный слой около 20% (показатель берут от общего значения диаметра).
2. Со средней толщиной покрытия. При обозначении указывается буква «С». В этом случае наносится слой, толщина которого составляет 45% от диаметра применяемого стержня при изготовлении.
3. Толстое покрытие составляет 80% от диаметра, в маркировке указывается буква «Д».
4. Есть и особо толстые варианты исполнения, при обозначении которых указывается буква «Г». В этом случае толщина более 80%.

Не стоит забывать о том, что электроды могут иметь ограничения по применению и относительно положения во время проведения работ. Примером можно назвать то, что некоторые вещества обладают повышенной текучестью, и проводить работы у потолочной поверхности будет сложно. Для того чтобы можно было быстро определить предназначение электродов для ручной дуговой сварки применяется определенная схема маркировки:

• 1 – варианты исполнения, которые можно использовать практически в любом положении. Это связано с тем, что применяемая обмазка сохраняет свою форму и не слишком текучая.
• 2 – можно использовать практически во всех положениях, за исключением работы при вертикальном расположении применяемого инструмента.
• 3 – эти электроды предназначены для горизонтального и вертикального применения, исключается потолочное положение
• 4 – электроды для ручной дуговой сварки, которые могут применяться только в горизонтальном положении.

Разные марки электродов для сварки

Стоит учитывать, что в разных странах применяются различные стандарты маркировки. В продаже встречаются электроды для ручной дуговой сварки отечественных и зарубежных производителей, классификация которых может существенно отличаться.

Стандартный водородный электрод: что это?

Электроды сравнения – электрохимические системы, использующиеся для измерения электродных потенциалов.

Любой электрод, находящийся в состоянии термодинамического равновесия, способный обеспечить постоянство во времени и воспроизводимость всех характеристик, может служить элементом сравнения.

Разновидности электродов для измерения pH.

Наиболее распространенными являются водородный, каломельный, галогеносеребряный и оксидно-ртутный вариант устройства.

Стандартный элемент сравнения представляет собой проволоку или пластинку, выполненную из металла, который хорошо адсорбирует гидроген.

Обычно используются такие металлы, как платина или палладий, на которые электролитическим методом нанесена платина в тонкодисперсном состоянии. Это увеличивает активную площадь поверхности для взаимодействия с гидрогеном.

Пластина погружается в водный раствор, насыщенный ионами гидрогена. Через раствор, под атмосферным давлением, пропускается химически чистый водород.

В результате поверхность платиновой пластины гидрогенизируется и на границе поверхности платиновой пластины с раствором устанавливается равновесие между переходом гидрогена из молекулярного состояния в атомарное и наоборот.

Сварка без электродов

При промышленном производстве или просто при желании овладеть более прогрессивными методами прибегают к сварке с применением современного оборудования, в котором электроды не требуются. Сварка без электродов предполагает их замену на проволоку, которая дозированно поступает из применяемого оборудования. К ним относятся полуавтоматы. Они являются аналогами уже несколько устаревших, но все еще применяемых и имеющихся в продаже трансформаторов.

В полуавтоматах сварочная проволока намотана на бобину внутри аппарата. При сварке осуществляется ее непрерывная подача. Специальный механизм обеспечивает перемещение проволоки по мере ее оплавления, что дало основание назвать это устройство полуавтоматическим.

Классификация сварочных электродов

Благодаря тому, что сейчас производится огромная масса их разновидностей, единую классификацию сделать достаточно сложно, поэтому, можно вывести основные параметры, по которым и определяют отличия. Стоит отдельно выделить:

• неметаллические, к которым относятся только неплавкие электроды из угля или графита;
• Металлические неплавящиеся, такие как итророванные, лантанированные, торированные и самые распространенные – вольфрамовые;
• Металлические плавящиеся без покрытия, которые зачастую выглядят как обыкновенная длинная проволока, сейчас применяются редко и в основном для сварки в защитных газах, которые и компенсируют недостаток покрытия;
• Металлические плавящиеся с покрытием – самый распространенный тип. Сюда относятся чугунные, стальные, медные, бронзовые, алюминиевые, нержавеющие и прочие сварочные электроды.

Стальные являются особенно большим ответвлением, благодаря наличию множества подвидов с разнообразными легирующими свойствами. По распространенности с ними могут сравниться только чугунные, у которых не так много видов, но которые широко используются в промышленности. Среди видов покрытия также имеется большое разнообразие, так что все это заслуживает отдельной квалификации.

Виды сварочных электродов

Принцип работы электрода

Работа электродом начинается с того, что верхняя часть стержня без обмазки устанавливается в держателе, который одновременно является электрическим контактом. Второй вывод от сварочного аппарата крепится к привариваемой металлической детали, тем самым образуя разомкнутую электрическую цепь. Как только сварщик касается концом стержня металла, происходит замыкание цепи, и появляется дуга.

Дальнейшие действия проводятся в виде удерживания электрода на небольшом расстоянии от металла, и его перемещение вдоль участка для наложения сварочного шва. В ходе образования дуги происходит плавление стального сердечника, который образует сварочную ванну, соединяя при этом металлические детали. Поверхность свариваемого металла не плавится.

Лучшие сварочные электроды с основным покрытием

УОНИ 13/55

Такой электрод следует использовать для сварки постоянным током. Он идеально подходит для применения в особо ответственных местах. Отмечено, что сварочная ванна будет надежно защищена от воздействия кислорода, за что следует поблагодарить углекислый газ, выделяющийся при горении обмазки. Один килограмм этого вещества обойдется в копейки. Но нужно учесть, что чаще всего электроды УОНИ 13/55 продаются в упаковках по 3 кг.

Присутствие здесь обмазки одновременно играет отрицательную роль. Дело в том, что изделие очень сложно разжечь. Некоторые начинающие сварщики тратят на этот процесс очень много времени. Также здесь затруднителен повторный розжиг. Расплав обмазки затвердевает и изолирует металл, в связи с чем необходима зачистка конца электрода. Но нельзя не отметить, что именно при помощи электрода с основным покрытием получаются наиболее прочные и эстетичные швы.

Достоинства:

• Появление в остывшем шве шлаковых язв полностью исключено;
• Шов получается эстетичным и очень прочным;
• Минимальная стоимость изделия;
• Широкая распространенность в специализированных магазинах.

Недостатки:

• Трудно разжечь;
• Повторный розжиг возможен только после зачистки конца электрода;
• Нужно время, чтобы привыкнуть к особенностям этого типа электродов.

Kobelco LB-52U

Это уже весьма дорогое вещество, производящееся на территории Японии. Сходящий с конвейера Kobe Steel, Ltd. электрод продается в нашей стране по завышенной стоимости за 1 кг. При этом одна упаковка обычно состоит из четырех-пяти килограммов вещества. Но зато это изделие великолепно справляется со сваркой низкоуглеродистых сталей, где отсутствует возможность двухсторонней проварки. В частности, именно такими электродами варятся трубопроводы. К прочности получаемого шва нет никаких претензий. Во многих случая прочность достигает 588 Н/мм2, а это невероятно высокий показатель.

Само собой, основное покрытие слегка усложняет использование электрода. Перед работой необходимо произвести прокалку при температуре около 300°C. Это удалит влагу, в результате чего горение значительно улучшится, а заодно повысится и качество шва. А ещё создатели рекомендуют варить при постоянном токе. Впрочем, переменный тоже можно использовать, но тогда результат работы будет чуть хуже.

Достоинства:

• Шов получается прочным и чистым;
• Идеально справляется со сваркой низкоуглеродистых сталей;
• Легкое создание шва в любых направлениях.

Недостатки:

• Цена понравится не всем;
• Необходима прокалка, так как изделие чувствительно к отсыреванию.

ОЗЛ-8

Эти электроды отечественного производства в первую очередь предназначены для сварки стали, имеющей высокое содержание никеля и хрома. То есть, именно такими электродами нужно варить нержавеющую сталь. Данный продукт накладывает одно ограничение. Он подходит только для сварочных аппаратов, использующих постоянный ток обратной полярности. Дуга должна быть короткой.

При соблюдении вышеуказанных условий сварщик будет получать прочный шов, не имеющий склонности к подкалке и коррозии. Словом, электроды ОЗЛ-8 идеально себя показывают при работе с высоконагруженными узлами, в том числе использующихся в условиях знакопеременных нагрузок.

К сожалению, после сварки на свет появляется некоторое количество шлака. Но он легко отделяется, много времени на это вы не потратите. При остывании шов не растрескивается, но резко охлаждать его не стоит — дабы не возникла кристаллизация, снижающая прочность. Как и другие электроды с основным покрытием, данные изделия требуют прокалки при высокой температуре. Это несколько затрудняет или, скорее, затягивает розжиг.

Достоинства:

• Легкое ведение шва;
• Идеально сваривает высоконагруженные узлы;
• При отрывании не растрескивается;
• Лучше всего подходит для работы с нержавеющей сталью.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• При увлажнении характеристики серьезно ухудшаются;
• Привычные для таких электродов ограничения по применению.

Процесс сварки

Технология сварки электродом состоит из нескольких этапов. Электрод подключают к сварочному аппарату для получения переменного тока. Если предполагается использовать постоянный ток, то потребуется выпрямитель. При касании электродом металла или чирканьем по нему появляется электрическая дуга. Ее сверхвысокая температура обеспечивает расплав металла и конца стержня с обмазкой.

Одним из обстоятельств, как правильно делать сварку электродом, является грамотное его подключение. При подсоединении к изделию анода будет происходить ручная сварка с прямой полярностью. Если подсоединить отрицательный полюс, то полярность будет обратная. Подключать электрод прямым или обратным способом зависит от толщины изделия. Для тонких металлов применяют обратное включение, а при толщине более 0,3 см — прямое.

Методика сварки электродом требует выбора правильного тока на сварочном аппарате. Устройство имеет два кабеля — один с зажимом, а второй с держателем для электрода. Зажав надежно электрод в держателе, зажигают дугу касанием или чирканьем.

При методе касанием электрод держат перпендикулярно по отношению к свариваемой поверхности. Коснувшись, его отводят на небольшое расстояние. Чирканье осуществляется плавным движением, а затем электрод так же отводят в сторону. В случае, когда зажигание дуги не произошло, надо попробовать увеличить силу тока.

Перед тем, как варить электродом, следует правильно выбрать его диаметр, что находится в прямой зависимости от толщины металлических деталей. Допустим, что необходимо сварить изделия, поперечный размер которых составляет 3 мм. Из таблицы видно, что для принятия решения, как правильно варить электродом 3 мм, выбирают электроды, имеющие диаметр величиной от 2 до 3 мм.

Методика, как правильно варить электродом, говорит о том, что по мере постепенного сгорания его постоянно приближают к металлической поверхности. Если произойдет залипание, то следует оторвать проводник, покачивая его в разные стороны.

Классификация по назначению

Важнейшим моментом применения электрода той или другой марки является его совместимость с материалом изделий, подлежащих свариванию или наплавлению.

Для каждого способа обработки следует подбирать определенный тип проводника, использующийся лишь по своему непосредственному предназначению.

К примеру, если электрод производится для сварки, сделать наплавку им точно не выйдет.Так же, как выпускающийся для цветных металлов проводник не сможет выполнить соединение черных металлов.

По назначению электроды разделяются на виды, каждый из них имеет свое буквенное обозначение:

• У – проводники для работы с деталями из углеродистых и низколегированных марок стали. Отличаются высоким временным сопротивлением на разрыв, величина которого достигает 600 МПа.
• М – для сварки изделий из легированных сталей, имеющие сопротивление до 600 МПа. В данную группу также входят стержни для наплавления изношенных поверхностей рельс, а также сталинит-электроды.
• Т – для соединения деталей из теплостойких марок сталей, часто применяющихся в электродинамике.
• В – для работы с элементами из высоколегированных сталей, отличающихся особыми характеристиками.
• Н – для сварки поверхностных слоев металлических элементов

Разделение электродов осуществляется в соответствии с нормами ГОСТ, в котором приведены их подробные описания и область применения.

Виталий Темочкин, сварщик, стаж работы 12 лет: Возможность использования того или иного типа сварочного электрода обусловлена характеристиками и свойствами соединяемых металлов, условиями последующей эксплуатации изделий и конструкций. Потому к подбору требуемой марки следует относиться со всей ответственностью и тщательностью. Ошибку в выборе допускать нельзя, так как она может сказаться на качестве и надежности неразъемного соединения».

Похожие записи:

Выбираем сварочный аппарат для дачи: недорогой, но производительный Баня с электрокаменкой: строительство, отзывы, особенности Кто построил московский кремль Как правильно выбрать и установить фильтр аквафор морион Как сделать вибростол для тротуарной плитки своими руками Меловые маркеры: чем отличаются, как пользоваться и для чего нужны