Электроды для ручной дуговой сварки

Где и как используют сварочные электроды?

Сварочные электроды применяют как в домашнем строительстве, так и при возведении массовых промышленных объектов.

В обоих случаях, как правило, используют одинаковые виды этих расходников.

Приобретают их всегда под конкретный сварочник, с учетом условий эксплуатации, и технологических параметров.

В процессе сварки стержни плавятся, и расплавляют места соединения металлических элементов, следствием чего становится прочная молекулярная связь последних.

Посредством сварочных электродов можно выполнять:

• Соединение двух металлических частей. Это, в принципе, основное их назначение.
• Заваривание трещин.
• Резка металлических конструкций и отдельных элементов.

Также сварочные электроды нередко применяют для наплавки металла на различные детали, которые в процессе эксплуатации, подверглись износу, и утратили изначальные геометрические размеры.

Сварочными стержнями можно работать в различных положениях, в зависимости от их типа:

• Нижнее расположение сварочного соединения – используют в тех случаях, когда к соединению не предъявляется каких-либо особых требований. Считается самым производительным и оптимальным способом. Электрод располагается вертикально, а соединяемые поверхности – горизонтально.
• Горизонтальное расположение – горизонтальный шов, горизонтальное положение электрода, вертикальное положение свариваемых элементов.
• Вертикальное – вертикальный шов, вертикальное расположение свариваемых элементов, горизонтальное позиционирование электрода.
• Потолочное – вертикальное расположение электрода, горизонтальное размещение соединяемых элементов. Это самый трудновыполнимый вид шва, так как мастер выполняет сварку снизу, из-за чего расплав может стекать, минуя сварочную ванну.

Кроме прочего, существует сварка «в лодочку».

Тут свариваемые элементы располагаются по отношению друг к другу под углом.

Сварка производится преимущественно в нижнем положении, за счет чего повышается скорость работы.

Что касается позиционирования самого электрода, в процессе работы он может быть расположен под 90-градусным углом по отношению к шву, а также под 30 – 60 градусов в наклоне вперед или назад.

Как правильно выбирать покрытые электроды

В первую очередь, при выборе покрытых электродов необходимо проверить будет ли металл шва соответствовать требованиям по механическим свойствам: прочности на растяжение, относительному удлинению и ударной прочности. Применительно к электродами для нелегированных сталей механические свойства могут быть определены по маркировке.

Сварочно-технологические свойства. Сварочно-технологические свойства электродов определяются, в первую очередь, видом его покрытия. Две последние цифры в обозначении электрода дают информацию о стабильности процесса в различных положениях сварки, а также о роде и полярности тока. Электродами рутилового типа выполнять сварку, как правило, легче и поэтому они применяются чаще других типов. Однако этот электродов, также как и электроды с кислым видом покрытия характеризуются достаточно высоким содержанием водорода в металле шва. Электродами с основным видом покрытия выполнять сварку значительно сложнее, так как ими трудно зажигать дугу и, к тому же, ее необходимо поддерживать очень короткой. Однако эти электроды обеспечивают прекрасные механические свойства металла шва.

Легирование металла шва. При сварке легированных сталей выбор электрода, как правило, зависит от требуемого химического состава металла шва. Обычно стремятся, чтобы металл шва имел тот же химический состав, что и основной металл. При сварке разнородных металлов легирование электрода обычно должно соответствовать менее легированному металлу. Однако, при сварке нелегированной и нержавеющей стали предпочтение должно отдаваться высоколегированным электродам с тем, чтобы снизить склонность к закаливанию металла шва, представляющего собой смесь обоих указанных сталей.

Экономические факторы. При выборе покрытых электродов немаловажным фактором является его скорость наплавки, измеряемая в кг/час. Высокопроизводительные электроды, как правило, более предпочтительные в этом отношении, однако их применение ограничено сваркой в нижнем и, иногда, в горизонтальном положениях. Оценить указанное свойство электродов можно по каталогам, которые предоставляются предприятиями изготовителями

При этом, естественно, необходимо обращать внимание на стоимость электродов от разных производителей

При сварке покрытыми электродами сварщик должен стремиться использовать электрод полностью, оставляя огарок длиной не более 50 мм. К сожалению, плохой привычкой некоторых сварщиков является выбрасывание всего лишь наполовину использованного электрода, что приводит к неоправданно высокому их потреблению и частым остановкам при выполнении сварки.

Электроды Kobelco LB-52U

Kobelco LB-52U — электроды, которые производятся в Японии, одним из крупнейших концернов страны Kobe Steel, Ltd. Основное назначение этих электродов с основным покрытием, это сварка низкоуглеродистой стали, там, где невозможно использовать двухстороннюю проварку металла (сварка трубопроводов).

Вследствие этого, электроды Kobelco LB-52U отличаются не только возможностью создания пластичного шва, но и очень малым количеством шлака. Сварочный шов, образуемый электродами LB-52U, не имеет раковин, и других дефектов, которые остаются после обычных электродов.

Прочность сварочного шва, достигает 588 Н/мм², что является достаточно высоким показателем. Единственный недостаток электродов Kobelco LB-52U, это, как было сказано выше, чрезмерная подверженность во влажной среде. Поэтому для того чтобы нормально варить данными электродами, их нужно будет обязательно прокалить. Температура прокалки электродов с основным покрытием (Kobelco LB-52U), не менее 300 градусов.

Материал и виды покрытия

Электродное покрытие по соотношению общего диаметра электрода к диаметру сердечника делится на следующие категории (коэффициент):

• Типа М – тонкое покрытие (до 1,2).
• С – среднее (до 1,45).
• Д – толстое (до 1,8).
• Г – особо толстое (свыше 1,8).

По составу также существует отдельная классификация:

• А – кислое.
• Б – основное.
• Ц – целлюлозное.
• Р – рутиловое.
• Две буквы (указанные выше, а также рутилово-железные с обозначением РЖ) – смешанный тип.
• П – прочие типы.

Приведенные буквы участвуют в маркировке.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Предусмотрено дополнительное деление электродов на несколько групп, в зависимости от состояния обмазки, точности изготовления этих изделий.

Цвет

Вольфрамовые электроды отдельно имеют цветовую маркировку, указывающую на тип и процентный вес содержащегося в составе оксида:

• Торий – голубые (0,35 – 0,55%), желтые (0,8 – 1,2%), красные (1,7 – 2,2%), сиреневые (2,8 – 3,2%), оранжевые (3,8 – 4,2%).
• Цирконий – коричневые (0,15 – 0,5%) и белые (0,7 – 0,9%).
• Оксид лантана – черные (0,9 – 1,2%), золотые (1,4 – 1,6%), синие (1,8 – 2,2%).
• Оксид церия – серые, соответствующие 1,8 – 2,2%.

Сиреневым и бирюзовым цветами отмечаются смешанные оксиды, состоящие из редкоземельных элементов. Зеленые стержни производятся из чистого вольфрама.

Виды электродов

Несмотря на то, что электроды тяжело поддаются классификации, есть решение этого вопроса.

Все стержни отличаются по виду материала, который лежит в их основе. Стержни могут быть разными по своему покрытию.

Основные виды электродов:

• Тающий механизм. Материал, из которых производят такие электроды – это металлы. Часто берут чугун, сталь или алюминий. Выбор связан с тем, какой материал нужно обрабатывать. Такие электроды являются и анодом, и катодом одновременно. Стержни применяют в 9 случаях из 10.
• Электроды, которые не плавятся. Для работы используют провода. Механизм изготовлен из угля, вольфрама или графитовых соединений. Ровный шов создают с проволокой. Рекомендовано работать с прямой полярностью. РД сварка подразумевает использование стержней из вольфрама. Причина этому – высокая температура плавления.
• Непокрытая конструкция. Их применяют тогда, когда нужно их связать флюсом. Он будет быстро плавиться во время работ. Не подходит для РД сварки.
• Электроды с облицовкой. Их берут в 8 случаях из 10. Такой материал при РДС помогает защитить конструкцию от негативного воздействия воздуха, сделать горение арки более стабильным и улучшить качество всех швов. Активно используют при работе полуавтомата и автоматики.

Сущность процесса ММА

Ручная дуговая сварка (ММА) – это процесс дуговой сварки, при котором используется дуга, горящая между покрытым электродом и сварочной ванной. Покрытый электрод представляет собой металлический стержень, на который нанесено покрытие.

Дуга при этом способе сварки зажигается быстрым касанием торцом электрода поверхности основного металла, которая под воздействием тепла дуги расплавляется, образуя сварочную ванну. Под действием дуги также происходит плавление электродного стержня, металл которого переходит в сварочную ванну, образуя наплавленный металл сварного шва (при этом часть металла теряется в виде брызг). При расплавлении покрытия электрода образуются газы и шлак, которые защищают зону дуги и сварочную ванну от вредного воздействия окружающего воздуха. Более того, шлак, покрывающий наплавленный металл, обеспечивает его правильное формирование при кристаллизации. После каждого прохода шлак необходимо удалять. Некоторые марки электродов обеспечивают самоотделение шлаковой корки.

Дуговая сварка покрытыми электродами это типично ручной способ сварки. Электрод имеет ограниченную длину (обычно в пределах 350 … 450 мм), а это означает, что процесс сварки постоянно прерывается для его смены. Рабочее время используется не эффективно, так как время горения дуги не превышает 25 … 60% его объема, а производительность, соответственно, оказывается низкой. Остановки и возобновления сварки также повышают вероятность зарождения дефектов в сварном шве.

Покрытые электроды определенного размера и типа позволяют производить сварку на разных токах, но только в пределах определенного указанного изготовителем диапазона в зависимости от диаметра стержня, толщины и состава покрытия, а также положения сварки.

В процессе плавления покрытия электрода на его торце образуется воронка, которая способствует направлению потока образующегося газа в сторону сварочной ванны, который благоприятствует переносу капель расплавленного электродного металла в нее. Поток газа настолько велик, что способен переносить капли снизу вверх, обеспечивая тем самым возможность сварки в потолочном положении.

Сварка труб газосваркой

Специалисты реже соединяют трубы газовой сваркой, предпочитая использовать электродуговую. Причина заключается в том, что использование газосварочного аппарата влечет удорожание работ, более опасен из-за ацетилена и требуется основательная подготовка специалиста. Тем не менее, газовые установки тоже используются в таких работах. И связано это, прежде всего, с невозможностью подключения к сети энергоснабжения.

На практике есть две методики использования газосварочного оборудования:

1. Сварщик перемещает присадочный материал вслед за горелкой по направлению слева-направо. Такую технологию принято называть «правой». Достоинства метода заключаются в отличном прогревании соединяемых материалов и отличной видимости рабочей зоны. В результате снижается расход газа и повышается производительность мастера. Однако такой способ работы приемлем для труб с толщиной стенок от 5 и выше миллиметров.
2. «Левый» способ характеризуется тем, что присадочный материал перемещается впереди горелки по направлению справа-налево. Он востребован при работе с тонкостенными трубами.

Принято различать несколько этапов сварки профильных труб с помощью газовой горелки. Изначально потребуется приобрести материалы:

• баллоны с кислородом и ацетиленом;
• присадочный материал;
• редуктор;
• горелку газовую с наконечниками;
• флюс;
• шланги подачи газа.

Нужно обратить внимание на то, что газовая установка непригодна для использования, когда требуется варить тонкостенную профильную трубу. Металл будет слишком быстро плавиться и герметичность стыка будет сомнительной

На первом этапе нужно подготовить поверхность: обезжирить и очистить от посторонних включений. Заготовки прочно фиксируются на рабочем столе. Края обрабатываются пастообразным флюсом, который предотвращает окисление металла в процессе сварки. Опытные сварщики рекомендуют делать скосы на кромках труб под углом 30 градусов. Это позволит сделать несколько сварных швов высокого качества.

Пламя образуется в результате горения смеси кислорода и ацетилена. На стык подается присадочный материал и перемещается впереди пламени горелки. Температуры горелки достаточно для того, чтобы расплавить и присадку, и металл заготовок. В результате расплавы соединяются, образуя сварной шов. Перемещать горелку следует справа-налево. Обратное направление применяется в том случае, когда стенки трубопроводов толстые. Проволока в этом случае подается вслед за горелкой, а не впереди ее

Очень важно для качественной сварки выбрать оптимальный по диаметру электрод

В процессе работы необходимо контролировать геометрию конструкции. Из-за высокой температуры горелки легко допустить ошибку и нагреть одну сторону сильнее, чем другую. Это может нарушить симметричность расположения заготовок. Поэтому нужно внимательно следить за этим и при необходимости исправлять ситуацию.

Источник

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

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.

Виды электродов для сварки металлов и сплавов по различным характеристикам

Каждый сварщик обязан чётко знать отличительные черты различных видов электродов. Чтобы эти знания были максимально систематизированными и понятными, мы собрали героев нашего обзора в отдельные группы по различным показателям. Именно эти критерии позволят выбрать наиболее оптимальный вариант.

Какие электроды изображены на фото: покрытые графитовые или непокрытые вольфрамовые? Прочтите статью, и вы с лёгкостью ответите на вопрос ФОТО: stalenergo-96.com

Классификация по типу плавления

По этому признаку принято деление на два характерных вида – плавящиеся и неплавящиеся.

К первым относится изделия, которые в процессе сварки превращаются в расплавленный металл, а после отвердевания становятся единым целым с обеими кромками, выступая своеобразным «клеем».

Плавящиеся электроды не требуют закупки проволоки, позволяя осуществлять сварку одной рукой ФОТО: polytestsystem.com

Представители неплавящегося типа, наоборот, имеют сопротивляемость высоким температурам и износу. Их основная цель – стабилизировать дугу. Для наплавки придётся использовать специальную сварочную проволоку.

В качестве материала для неплавящегося электрода чаще всего применяют вольфрам либо уголь ФОТО: azmen.a-idea.ru

Классификация по виду покрытия

Не менее значимым и показательным критерием является тип защитного покрытия на сердечнике. Превалирующее большинство производителей предпочитает использовать следующие варианты в своих продуктах:

• основное покрытие (горячая смесь из углекислого магния, кальцита и щепотки флюорита), отлично подходящее к работе с углеродистыми и нержавеющими сталями любого уровня сложности и нагрузки;
• рутиловая обмазка, состоящая из двуокиси титана. Это решение идеально для новичков, поскольку не создаёт большого количества искр и предотвращает разбрызгивание проволоки;
• целлюлозная «оболочка», наоборот, характеризуется образованием массы брызг, но при этом позволяет надёжно «запечатывать» самые требовательные и сложные швы, не боясь в некоторых ситуациях даже чугуна;
• кислые покрытия (в составе присутствует оксид марганца либо железа) лучше использовать только на крупных предприятиях или специальных комплексах ввиду высокой токсичности. Тем не менее, они позволяют достигнуть максимальной скорости при сварке.

Особенно хорошо рутиловые компоненты помогают при создании тонких декоративных швов ФОТО: stroychik.ruПроизводители могут предлагать и смешанные покрытия, применение которых актуально при сложных комплексных процедурах (например, под водой) ФОТО: elektrodi.info

Классификация по диаметру электрода

Диаметр сварочного стержня также имеет значение. Измеряется он исключительно в миллиметрах и зависит от толщины стали. Вот наиболее распространённые значения, встречающиеся на сегодняшний день:

Для бытового использования достаточно электродов диаметром 2 или 3 мм, более мощные образцы применяются в промышленности ФОТО: vseinstrumenti.ru/

Классификация по положению в пространстве

Наконец, производители и сварщики классифицируют героев нашего обзора по их расположению в процессе сварки. Данный критерий разделяет всю продукцию на пять положений: горизонтальное, вертикальное, нижнее, потолочное либо универсальное. Какое из них выбрать – каждый, в соответствии с поставленными задачами, решает сам.

Отметим, что универсальный вид продукции имеет наиболее солидную стоимость – за удобство приходится платить хорошие деньги ФОТО: extxe.com

Стальная наплавочная проволока для электродов

Стальная наплавочная проволока изготавливается в соответствии с требованиями
ГОСТ10543. Диаметр проволоки составляет от 0,3 до 8,0мм. Материал – низкоуглеродистая,
легированная или высоколегированная сталь.

Различают наплавочную проволоку из углеродистой стали (марки Нп-25, Нп-40 и
др.), из легированной стали (марки Нп-40Г, Нп-50Г, Нп-30ХГСА и др.) и из высоколегированной
стали (марки Нп-20Х14, Нп-30Х13, Нп-30Х10Г10Т и др.). Марку проволоки выбирают
исходя из требуемой прочности сварного соединения, в зависимости от назначения
сварной конструкции.

По виду поверхности стальная сварочная и наплавочная проволока может быть омеднённой
и неомеднённой. Омеднённую проволоку поставляют по требованию заказчика. Наплавочная
проволока, из которой изготавливают электроды для ручной дуговой сварки, имеет
условное обозначение буквой Э.