Какие существуют виды электродов? Типы и виды электродов. Всё о маркировке электродов
Выбирая электроды для сварки, следует особое внимание обратить на маркировку. Дело в том, что там приведена наиболее важная информация о приобретаемых электродах, включая предприятие-изготовитель, состав и иные характеристики. Если ориентироваться на эти сведения, то упрощается задача по выбору наиболее подходящего материала, который обеспечит качественный результат при работе в определенных условиях с запланированными для соединения металлами и сплавами. Для этого перед принятием решения необходимо тщательным образом изучить знаки, которые расположены на упаковке.
Сварка электродами
В качестве основного расходного материала для ручной дуговой сварки, с применением которой сегодня чаще всего и сваривают металлы, используют электроды. По своему исполнению они выглядят в виде металлического прутка или изделия, изготовленного из другого материала, которое может предусматривать покрытие или не иметь его. Один конец прутка обязательно имеет покрытие. Именно этой стороной его и размещают в электродержателе.
Во время выполнения сварочных работ на участке, образованном концом электрода и обрабатываемой поверхностью, образуется электрическая дуга. Процесс соединения поверхностей с применением сварочного оборудования проходит в условиях повышенных температур, при этом вещества, с использованием которых выполняется плавление, подвергаются чересчур интенсивному взаимодействию по отношению друг к другу.
Преимущества электродов
Электроды являются наиболее предпочтительным расходным материалом для сварки по следующим причинам:
- их использование позволяет создать ровный сварной шов, не имеющий пор и лишенный непроваренных участков.
- зажигание дуги не требует больших усилий. Также не возникает проблем и с его поддержанием.
- использование электродов позволяет создать равномерное покрытие на основе шлака, которое без особых усилий можно убрать после окончания сварочных работ.
Основное назначение и состав сварочных электродов
По своему исполнению электрод имеет вид стержня, выполненного из металла или иного материала, благодаря которому ток достигает свариваемого изделия. По этой причине обрабатываемый материал должен отличаться высокой электропроводностью. Чаще всего такие конструкции выполнены на основе проволоки и сплавов, обладающих различным уровнем легированности.
Для придания изделию требуемых характеристик у него предусмотрено специальное покрытие. Благодаря ему электрод прекрасно переносит воздействие газов , прежде всего, азота и кислорода, а также помогает поддерживать устойчивость горения дуги, бороться с вредными примесями, содержащимися в расплавленном металле. Польза покрытия заключается в том, что применяемый для сварки металл или сплав обогащается необходимыми легирующими элементами.
В целом можно отметить, что для обеспечения электроду необходимых свойств в составе покрытия должны присутствовать определенные компоненты.
Важная роль отводится шлакообразующим веществам, например, мелу, мрамору, благодаря которым обеспечивается высокая защита от негативного воздействия со стороны азота и кислорода, вред которых заключается в воздействии окислительными процессами. Избавить же расплавленный металл от кислорода можно посредством таких веществ, как ферросплавы титана, марганца, алюминия и кремния. Последние представляют группу раскисляющих веществ, за счет чего и обеспечивается требуемый результат.
Для создания защитной газовой среды используют специальные газообразующие компоненты , наиболее яркими представителями которых являются древесная мука и декстрин. Задачу по приданию шву исключительных характеристик в плане устойчивости к износу, не подверженности влиянию коррозии, решают при помощи введения в состав специальных легирующих добавок.
Список этих компонентов достаточно велик, поэтому мы приведем лишь некоторые из них: хром, титан, никель, ванадий и пр. Группу стабилизирующих веществ образуют калий, натрий и кальций. Основной их эффект заключается в обеспечении ионизации сварочной дуги. Для создания надежной связи между каждым компонентом покрытия и стержнем электрода необходимо применять специальные связующие вещества , в качестве которых чаще всего используется силикатный клей.
Маркировка электродов для сварки и требования к ним
Классификация электродов подразумевает их разделение на два типа:
- плавящиеся;
- неплавящиеся.
Первая группа включает себя изделия, изготавливаемые на основе таких материалов, как сталь, медь, чугун и бронза. Отличительной особенностью является наличие дополнительного покрытия. Особую группу образуют плавящиеся непокрытые элементы, однако наибольшее распространение они получили в качестве проволоки для сварки конструкций , осуществляемой в среде защитных газов. К категории неплавящейся разновидности электродов для сварки следует отнести изделия, создаваемые на основе таких материалов, как вольфрам, торий и лантан.
Еще одним признаком классификации электродов для сварки может выступать тип покрытия. Изделия, у которых в маркировке присутствует буква А, относятся к классу изделий с кислым покрытием. Подобные электроды нежелательно применять для сварки , осуществляемой для соединения сталей, характеризующихся высокой концентрацией углерода и серы. Если говорить о пространственном положении, то здесь нет никаких ограничений. Исключением здесь является размещение по вертикали, когда электрод подносится сверху вниз. Наиболее часто обнаруживаемые дефекты - появление сильных брызг и риск растрескивания шва.
Для обозначения базового покрытия применяется буква Б. Электроды для сварки с подобной маркировкой не должны применяться для сварки в вертикальном положении. Это же касается и тех изделий, которые имеют рутиловое покрытие, на которое указывает буква Р. Если маркировка содержит букву Ц, то это является подсказкой об использовании целлюлозного покрытия. Подобные электроды сохраняют свои эксплуатационные характеристики в любом положении.
Если говорить об их минусах, то сюда следует отнести образование сильных брызг и риск перегрева
, из-за чего они требуют особого внимания во время работы. Последнюю группу электродов образуют изделия с маркировкой АЦ и РБ. Они представляют собой комбинированный вариант, к которому прибегают для соединения трубопроводов и конструкций различного назначения. Работая с ними, следует помнить о том, что их недопустимо размещать в потолочном положении.
Познакомившись с особенностями этих элементов и их конструкцией, можно перейти к требованиям, которым они должны соответствовать. Скажем, для любого электрода для сварки важно создавать благоприятные условия , при которых дуга будет стабильно гореть, что в свою очередь обеспечит равномерное плавление металла. Вдобавок к этому создаваемый шов должен удовлетворять требованию по своему химическому составу. Последний может предусматривать различные составные компоненты, что определяется условиями эксплуатации детали и составом металлоизделий, которые необходимо соединять.
Расшифровка маркировки электродов для сварки
Настала пора познакомиться более подробно с тем, какую же информацию скрывает маркировка электродов для сварки. Она всегда начинается с символов, которые соответствуют типу, содержащему подсказку о предельной нагрузке. Скажем, Э46 говорит о том, что для свариваемых деталей максимальная нагрузка составляет 46 кг/мм 2 . За ней уже идет марка, сообщающая о предприятии-изготовителе, а после нее приводятся сведения о толщине и назначении:
- наличие в маркировке буквы У указывает на то, что рассматриваемый электрод подходит для сваривания изделий, изготовленных на основе низколегированных и углеродистых сталей;
- маркировка, которая содержит букву Л, говорит о том, что эти электроды могут применяться для соединения легированных конструкционных сплавов;
- если стоит задача по соединению конструкций, выполненных на основе теплоустойчивых или высоколегированных сталей, применяемый для сварки электрод должен иметь обозначения Т и В;
- качественно выполнить наплавку слоя, который должен обладать исключительными свойствами , можно при условии, что используемый электрод имеет маркировку в виде буквы Н.
Толщина, диаметр, ток
Также в маркировке дается подсказка о толщине покрытия, для чего в ней предусмотрены следующие обозначения:
- М - означает тонкое покрытие;
- С - среднее покрытие;
- Д - ему соответствует толстое покрытие;
- Г - указывает на наличие покрытия максимальной толщины.
Далее в маркировке приводится информация о диаметре. Иногда она может не содержать численных обозначений, эта информация может приводиться лишь в виде значка. В этом случае необходимо сделать вывод о том, что необходимые данные приведены на печати. Следующими символами выступают индекс и его значение, по которому можно понять характеристику металла. Речь идет о таких свойствах, как относительное удлинение, ударная вязкость и сопротивление разрыву. Для получения более точной информации об этих параметрах необходимо обратиться к ГОСТ 9467–75.
В самом конце содержится информация о типе покрытия, о котором шла речь выше. По последним двум цифрам можно понять, какое пространственное положение предусмотрено для электрода конкретной марки и какой рекомендуемый показатель должен иметь рабочий ток.
Если там присутствует цифра 1, то выбираемый электрод подходит для работы в любом положении. 2 указывает на отсутствие ограничений за исключением положения сверху-вниз.
Иногда предпоследней идет цифра 3, что позволяет говорить о том, что этот электрод запрещается размещать в потолочной ориентации. Присутствие цифры 4 указывает на то, что изделие предназначено для выполнения нижних швов , а также нижних в «лодочку».
- 1, 4, 7 - указывает на отсутствие ограничений;
- 2, 5, 8 - распространяется на токи с прямой и остальными видами полярности;
- 3, 6, 9 - предусматривает, что ток должен иметь обратную полярность.
Заключение
Выполнение сварочных работ невозможно без использования такого важного расходного материала, как электроды. При этом нельзя преуменьшать его значение, поскольку от правильного выбора зависит качество соединения обрабатываемых поверхностей . Наличие различных маркировок электродов уже позволяет говорить о том, что они имеют различное назначение. По этой причине важно иметь представление о том, что означает та или иная маркировка. Зная о подобных обозначениях, можно легко понять, какой именно электрод подходит для сварочных работ и сделать верный выбор.
Технологий получения качественных неразъемных соединений довольно-таки много, однако, наиболее популярным на сегодняшний день методом является ручная дуговая сварка, которая производится за счет использования штучных электродов. В зависимости от подобранных марок электродов для ручной дуговой сварки можно при помощи одного и того же оборудования, немного отрегулировав настройки аппарата, получить качественные швы разных типов и предназначений. Более того, можно получить надежный шов при любом положении в пространстве, даже в наиболее труднодоступных участках.
Чтобы сварные соединения получились как можно лучше для каждого металла выпускают свои разновидности электродов для сварки.
Электроды, использующиеся для получения надежных сварных швов, производятся в виде стержней, сделанных из калиброванной сварочной проволоки. В данном случае используется холоднотянутая технология, подразумевающая, что в дальнейшем в процессе опрессовки будет наносится специальный защитный слой.
Это покрытие электродов для сварки предназначается для того, чтобы в процессе проведения работ осуществлялась металлургическая обработка сварочной ванны, на нее не оказывалось воздействия со стороны окружающей среды.
Еще данное покрытие позволяет добиться наиболее устойчивого горения дуги, что при дуговой сварке плавящимся электродом тоже очень важно. При неравномерной дуге будет весьма проблематично получить одинаковый шов по всей его протяженности. Защитное покрытие имеет в своем составе следующие вещества:
- Стабилизирующие вещества, благодаря которым горение дуги становится наиболее равномерным. К ним относятся разного рода щелочные и щелочноземельные металлы, характеризующиеся невысоким потенциалом ионизации. К данным элементам принадлежат калий, магний, натрий, кальций и ряд других веществ;
- Соединения, которые в швах формируют шлак, производятся из титановых и марганцевых руд или разного рода минералов. За счет этих веществ в районе сварочной ванны начинает формироваться защитная пленка из шлака, которая не допускает возникновения разного рода окислительных процессов;
- Вещества, позволяющие обеспечить газообразование. К ним относят неорганические соединения типа мрамора, магнезита и других, но могут использоваться и органические вещества – крахмал, древесина, перемолотая в муку и так далее. Главным предназначением данных соединений является выделение в район проведения электрода по металлу определенных газов, которые будут формировать еще одну защитную оболочку;
- Раскислители или легирующие вещества, к которым принадлежат марганец, титан, кремний и некоторые другие элементы. В качестве легирующих элементов могут выступать сплавы указанных веществ с металлом. Благодаря им металл приобретает необходимый состав;
- Специальные связующие компоненты, позволяющие сделать защитное покрытие монолитным;
- Разного рода формовочные добавки способствуют приданию покрытию защитного свойства хороших пластических характеристик.
Марки электродов для ручной дуговой сварки могут формироваться в зависимости от покрытия, его качества и ряда других показателей.
Какими бывают электроды для сварных работ?
В процессе сварки могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды – это зависит от технологии ручной дуговой сварки, причем для этого могут использоваться разного рода дополнительные элементы и материалы.
При использовании в процессе проведения работ неплавящихся электродов следует помнить, что они производятся из электротехнического угля, вольфрама или графита, полученного искусственным способом. Нужно помнить, что электропроводность у графита значительно выше по сравнению с остальными материалами, к тому же они не настолько быстро окисляются – использовать их при ручной дуговой сварке неплавящимся электродом достаточно экономично и выгодно.
Их диаметр находится в пределах от 4 до 18 мм, в длину они бывают до 70 см. Для сварных работ по полуавтоматической или автоматической технологии применяется специальная калиброванная проволока, которая бывает диаметром от 0,2 до 12 мм. Она заменяет собой сами электроды с защитным покрытием. Проволока выпускается в катушках, которые могут весить вплоть до 80 кг. Сегодня существует технология производства порошковой проволоки, проволоки, которая имеет в своем составе специальные легированные элементы, выпускают электродную ленту и пластины.
Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки производятся из специальной сварочной проволоки, которая может быть просто углеродистой, с внесенными легированными элементами или же с большим количеством данных веществ.
Типы электродов и сфера их использования
Типы электродов, используемых для сварных работ или для наплавки, могут классифицироваться по сфере применения (например, для соединения элементов из стали, чугуна, цветных металлов, наплавочных работ), различным технологическим особенностям – для аргонной сварки, для валиковых работ, для наиболее полного проплавления материала. Кроме того, ручная дуговая сварка покрытыми электродами может классифицироваться по механическим характеристикам шва, по методу нанесения металла на заготовку, по физическим свойствам шлака и так далее.
Главными требованиями, которые предъявляются к электродам при проведении сварных работ, являются следующие:
- Они обязательно должны обеспечивать надежное горение дуги и формирование качественного шва;
- В сварном соединении должен возникать металл определенного состава;
- Плавятся они равномерно, распределяясь по обеим кромкам свариваемого металла;
- Наплавляемый металл не должен сильно разбрызгиваться, что позволяет обеспечить высокую производительность;
- В идеале шлак отходит максимально легко;
- Покрывающий металл должен быть довольно прочным;
- С течением времени электродный металл должен сохранять свои первоначальные характеристики;
- В процессе проведения сварных работ электродами любой марки в окружающую среду должно выделяться минимальное количество отравляющих веществ.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами может осуществляться при помощи специальных изделий, обладающих дополнительными покрытиями из целлюлозы, с рутиловым покрытием и так далее. Как правило, подобные электроды используются для работ с нержавеющей сталью.
Отличие электродов друг от друга, маркировка
По своим ключевым функциям электроды могут иметь определенные отличия в зависимости от своей марки и техники проводимых работ:
- Сварочными электродами с маркировкой «У» соединяются между собой стальные заготовки, в которых содержится минимальное количество легирующих элементов и невысоким количеством углерода. Сопротивление на разрыв в данном случае составляет приблизительно 600 МПа
- Для теплоустойчивых сталей с большим содержанием легированных элементов используются электроды с маркировкой «Т». Они также обладают сопротивлением на разрыв порядка 600 МПа;
- Чтобы на поверхность металла наплавить поверхностный слой, берут электроды с особыми техническими характеристиками. Маркировка в этом случае – «Н»;
- Высокие пластичные характеристики металлов подразумевают применение электродов с маркировкой «А».
Режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами выбирают также в зависимости от типа покрытия. Информация о нем также имеется на маркировке:
- Самое тонкое покрытие по толщине не превышает 20% от диаметра сварного материала;
- Средняя толщина – порядка 45% от диаметра. Данное покрытие встречается чаще всего, так как оно является универсальным;
- Толстое покрытие – примерно 80% от диаметра;
- Наиболее толстое – свыше 80%;
Полезные советы и техника безопасности при проведении сварочных работ
Прежде всего, профессиональные сварщики рекомендуют учиться варить именно на том аппарате, которым планируется работать в последующем. Это позволяет как можно быстрее изучить все характеристики данного оборудования, подобрать оптимальную силу тока для каждого типа электродов.
К подбору сварочной маски также желательно подходить наиболее ответственно. Защитные фильтры имеют определенные номера, причем эти фильтры также должны подбираться оптимально, принимая во внимание особенности зрения – чувствительность глаз, диоптрии и так далее. При выборе фильтра имеется основной критерий – должна быть прекрасно видна сварочная ванна.
Сварочные элементы должны находиться на определенном расстоянии друг от друга – в этом случае соединение получится наиболее качественным. Если зазор сделать чересчур маленьким, то сварной шов будет слишком выпуклым – это связано с недостаточным прогревом металла. Чересчур большой зазор не позволит равномерно наложить расплавленный металл, так как сварочная дуга начнет сильно отклоняться от линии сварки.
При проведении сварочных работ по ручной дуговой технологии категорически запрещается прокладывать заземлитель по сырой основе, например, по лужам, снегу и так далее. Все работы необходимо производить в специальных защитных перчатках и обуви на толстой резиновой подошве. Перед тем как приступить к выполнению работ, следует тщательно проверить, насколько целые все защитные элементы.
Использовать перчатки разрешается только в том случае, если они полностью сухие. Если не принимать во внимание данный момент, при смене электрода можно получить поражение электрическим током, которое произойдет в цепи: реостат, держак электрода, сам сварщик и заземление.
Лицо всегда защищают с помощью специальной маски: она способствует защите от раскаленных металлических брызг, от яркого света, который будет возникать в процессе проведения работ. Дело в том, что яркость испускаемых световых лучей может быть в несколько тысяч раз выше по сравнению с допустимыми значениями для человеческого зрения. Если смотреть на сварку незащищенными глазами, то это в конечном счете может привести к временному ослаблению зрения. Также сварка является источником инфракрасного излучения, что становится причиной определенных дефектов зрения, в частности, может начать развиваться катаракта, однако, это случается не слишком часто.
При сварке наибольшую опасность для зрения представляет ультрафиолетовое излучение, являющееся причиной светобоязни, которая может проявиться в качестве рези в глазах, покраснения, обильного слезотечения и временным ослаблением зрения. Вылечить это можно с помощью обыкновенных глазных капель.
Итог
Если правильно подобрать аппарат, электроды и маску, то все сварочные работы будут абсолютно безопасными, а сварной шов получится очень надежным, качественным и долговечным.
Для чего необходима маркировка? Что означает цифра или буква в маркировке ? Эти, и многие другие вопросы часто задают начинающие сварщики. В этой статье мы расскажем, как расшифровывать надписи на упаковке, научим разбираться в деталях маркировок и их особенностях.
По диаметру
Следующие цифры - это диаметр стержня, измеряемый в миллиметрах. Диаметр подбирается исходя из толщины свариваемого металла. Чем толще, тем диаметр больше. В нашем примере это 5 мм.
По назначению
Также электроды могут быть предназначены для различных металлов. В нашем примере это буква «У», она означает, что можно варить низколегированную сталь с пределом прочности 60 кгс на миллиметр квадратный. Если у такой стали предел прочности выше, то используйте электроды с маркировкой буквой «Л». Электроды для сварки теплоустойчивой стали обозначаются «Т»; для сварки сталей, имеющих особые свойства установлена буква «В», а стержни для наплавки обозначаются буквой Н».
По коэффициенту толщины покрытия
Следующее обозначение - толщина или иначе обмазки. В нашем примере это «Д» (толстое покрытие). Но помимо этого, сварочные электроды так же маркируются буквой «М» (тонкое покрытие), буквой «С» (среднее) и буквой «Г» (очень толстое).
По группе индексов
Это одна из самых сложных маркировок, новички часто не понимают ее, потому что в нескольких числах заложено множество характеристик сразу. Обычно, группа индексов пишется на упаковке с электродами для сварки высоколегированной стали, так что это уже упрощает понимание. Давайте подробнее разберем, что значит каждая цифра в нашем примере.
Итак, цифра 5 - это стойкость шва к коррозии. Цифра 1 - это максимальная рабочая температура, при которой указана жаропрочность . Цифра 4 - это рабочая температура шва. Цифра (4), взятая в скобки, обозначает, сколько в шве ферритной фазы. Чем каждая цифра больше, тем соответственно больше значение. Ниже таблица с характеристиками металла шва для сварки высоколегированных сталей, изучив ее вы поймете, что значит каждая цифра.
Условное обозначение электродов для наплавки может состоять из двух частей, а не из 3-4 цифр, как мы говорили ранее. К индексу из 3-4 цифр добавляется индекс из трех цифра, написанных через дефис и разделенных дробью с первым индексом. Например, Е300/32-1. Цифра 32 обозначает твердость металла, который можно наплавить. Цифра 1 обозначает, что твердость у таких электродов обеспечивается без термического воздействия. Иногда можно встретить цифру 2, она означает, что твердость обеспечивается после термического воздействия.
По типу покрытия
Это одно из последних значений в маркировке. Как многие другие характеристики электрода обозначается буквой. В нашем примере буква «Б» (основное покрытие), но бывает также «Ц» (целлюлозное), «А» (кислое), «Р» () и «П» (прочее). Буквы могут соединяться, обозначая электроды с особым покрытием (к примеру, «РЦ» обозначает рутилово-целлюлозное). Если в составе обмазки есть железный порошок, то дополнительно ставится буква «Ж» (к примеру, «БЖ» обозначает основное покрытие с железным порошком).
По пространственному положению
Каждый тип электрода предназначен для работы в определенном положении. В нашем примере это стержень для работы в любых положениях, кроме , обозначается цифрой «2». Также есть цифра «1» (полностью универсальный), «3» (для работы на вертикальной плоскости) и «4» (для нижних ). Эти цифры соответствуют международным стандартам и ими маркируется большинство как отечественных, так и зарубежных материалов.
По характеристикам сварочного тока
Особые маркировки
Вы могли заметить, что мы пропустили букву «Е», когда говорили про группу индексов. Это особая маркировка, она обозначает, что перед вами плавящийся электрод с покрытием. Это так же международное обозначение.
Пример расшифровки
Чтобы закрепить, рассмотрим расшифровку марки электродов на примере АНО-21.
1: Тип электрода (Э46, подходит для низколегированных сталей с низким пределом прочности).
2: Марка (АНО-21 соответственно).
3: Диаметр (в нашем случае 2,5 миллиметра).
4: Назначение (буква «У», значит для углеродистой или низколегированной стали) и т.д.
Мы намеренно не закончили расшифровку маркировки, чтобы вы сделали это самостоятельно. Выпишите на листке остальные цифры с фотографии и расшифруйте. Расшифровка маркировки только на первый взгляд кажется такой сложной, на самом деле достаточно один раз сделать это самому, чтобы понять всю суть. Можете взять несколько разных упаковок из-под электродов и самостоятельно расписать всю расшифровку, чтобы потренироваться.
Вместо заключения
Теперь вы знаете, что обозначает в маркировке типов электродов буква и цифра. Новичкам маркировка электродов для сварки часто кажется чем-то запутанным и непонятным, но надеемся, что смогли подробно все объяснить. С маркировкой выбор электродов для
Широкое распространение технологии соединения различных деталей посредством электрического тока и плавящегося электрода потребовало поиска новых технологий для возможности качественной работы буквально с каждым типом материала, с каждой маркой металла.
Достичь широкого распространения и одновременно обеспечить качественное соединение именно узкоспециализированных конструкций и элементов позволяет соединения в сварочной технологии универсальных сварочных аппаратов и индивидуальный подбор плавящихся электродов. Экономическая целесообразность такого подхода целиком оправдана – для сварочных аппаратов набор функций и технологий позволяет работать как с черными металлами, легированными сталями и чугунными конструкциями, а вот индивидуальность подхода достигается подбором расходных материалов – сварочных электродов.
Специфика подбора сварочных электродов
Использование электросварки для соединения металлов кроме общепризнанных и понятных физических процессов, влияющих на процесс соединения свариваемых деталей, имеет еще один, очень важный момент – свойства деталей, рассчитанных на применение в различных отраслях и производствах. Берется во внимание, прежде всего свойства металлов – конструкционных сталей, легированных и низколегированных сталей, чугуна или конструкций из цветных металлов. И в данном случае сварной шов, должен отвечать максимально условиям и марке основного металла. Такое соответствие сварочных электродов основному материалу достигается использованием в качестве сердечника узкоспециализированного состава металла, а в качестве обмазки использовать наиболее подходящие компоненты.
Типы и марки электродов
Использование сварочных электродов в зависимости от свойств свариваемого материала зависит, прежде всего, от состава металлического сердечника. Здесь при производстве учитываются несколько факторов, влияющих на качество шва:
- прямое предназначение электрода для сварки определенного типа металлов и сплавов;
- условия проведения работ, пространственное положение шва;
- толщина соединяемых деталей и конструкций;
- специфика формирования сварочной ванны и защитного облака газов;
- узкоспециализированные свойства шва – сопротивление на разрыв, изгиб, текучесть жидкого шва, насыщенность кислородом.
Учет этих и других условий маркировки конечной продукции и условия непосредственно самого производства вменен для всех отечественных производителей электродной продукции соответствующими государственными стандартами и сортаментами. Электрод, имеющий соответствующую маркировку, должен соответствовать техническим условиям независимо от производителя. В то же время, нанесенная маркировка на упаковку должна соответствовать содержимому как по качеству, так и по количеству.
Марки электродов для дуговой сварки
Сегодня наиболее массово выпускаются электроды для соединения деталей из черных металлов и сталей. Именно поэтому наиболее часто употребляемая маркировка ориентирована на сварку деталей из стали и градирует продукцию в зависимости от содержания углерода в металле. Такая градация соответствует и основному марочнику сталей:
- «У» – основная часть конструкционного черного металла с относительно низким содержанием легирующих добавок и средним показателем присутствия углерода. Качество сварного шва должно выдерживать усилие на разрыв около 600 Мпа.
- «Т» — специфические электроды для легированных марок стали, обладающих тугоплавкостью и большой теплоустойчивостью, усилие разрыва шва около 600 МПа;
- «Н» – электроды для дополнительной наплавки на поверхность дополнительного слоя металла, при этом металл может обладать специальными свойствами;
- «А» – условно пластичных сплавов и металлов.
Выбор марки электрода
Качество сварного шва, его конструктивные и пластические свойства, способность выдерживать различные деформации зависят во многом от того какого качества, какого состава и толщины на металлическом сердечнике лежит слой покрытия.
Для маркировки слоя покрытия, показателя его толщины используется буквенное обозначение отображающее соотношение толщины обмазки к диаметру металлического сердечника. Следует заметить, что здесь за основу берется соотношение диаметр/покрытие в процентном выражении, а не конкретное число толщины в миллиметрах.
Для маркировки принято брать соотношение в 20, 45, 80 и более 80%. Такие показатели маркируются соответственно буквами «М», «С», «Д», «Г». Наиболее популярное соотношение равное приблизительно 45% маркируемое «С» обозначает около 70% всех выпускаемых электродов всех наименований. Такая маркировка позволяет подобрать расходные материалы для проведения работ в зависимости от сложности и важности свариваемых деталей.
Учет количества покрытия сердечника, формирующего защитное облако сварочной ванны при подборе типа и марки очень важен, так же, как и учет того из каких материалов сделано само покрытие – для обозначения типа основного составляющего обмазки используется буквенные обозначения, соответствующие наиболее часто встречающимся видам материалов для обмазки:
- кислотное покрытие – маркируется «А»;
- для основных видов используется буквенный код «Б»;
- целлюлозное содержание обмазки будет соответствовать букве «Ц»;
- компонент маркируется «Р»;
- для прочих видов маркировка объединяется общим кодом «П».
Внимание! Двухкомпонентные виды покрытий, имеющих узкоспециализированные направления применения, маркируются соединением основных буквенных кодов, при этом первая буква указывает на преобладающий компонент в композиции покрытия.
Расшифровка марки электродов
Достижение максимальных показателей сварного соединения конструкций достигается применением типов расходных материалов, имеющих при работе еще одно свойство – пространственное положение при формировании сварной ванны. Возможность прокладки прочного шва в горизонтальном положении, возможно будет утеряна, в случае применения этого электрода при потолочных работах, вертикальном сваривании, или наложении наклонного шва. Проще говоря, если в одном положении шов будет ложиться ровно, то при сварке этой же маркой в другом положении шов будет прерывистым, капающим, стекающим по поверхности металла.
Параметры использования электрода в зависимости от пространственного положения маркируются цифровым кодом:
- 1 – универсальный тип использования;
- 2 – тип пригодный для использования в большинстве положений, кроме вертикального;
- 3 – подходит как для вертикальных, так и для горизонтальных швов, кроме работ под потолком;
- 4 – электрод горизонтального шва.
Виды электродов
Для особо важных конструктивных элементов, имеющих повышенные требования по прочности соединений, применяются электроды, разработанные для сугубо узкой специализации, например для легированных сталей или элементов.
Достоинством этих специальных марок выступает полное соответствие состава сердечника составу свариваемых конструкций. Здесь не требуется дополнительное усиление или ослабление сварочного тока, особые навыки формирования дуги, сам температурный режим сгорания покрытия обеспечивает максимальное расплавление сердечника и прогрев поверхности самой детали. Такие электроды формируют шов без существенных деформаций и изменений.
Для этих целей чаще всего используются марки Э-70, АНП2, НИАТ 3М, УОНИ-13/85, Н20/Св-12Х2НМАВИ, ОЗС-11, ТМЛЗУ, ЦЛ-45.
Наплавка или сварка чугунных изделий, содержащих большое количество углерода, требует применения электродов, близкого по составу к чугуну, именно поэтому серия ОК и обладают столь специфическими свойствами. Для этой марки характерна небольшая текучесть металла в пределах 300-500 МПа, относительно низкий по сравнению со стальными сердечниками показатель прочности – 460-640-720 МПа, и конечно небольшой показатель механического удлинения шва 6-40% в зависимости от маркировки. Вместе с тем электроды марок ОК-92 с индексами от 05 до 86 имеют завидную твердость холодного шва – до 240-260 НВ.
Внимание! Сварочные электроды, предназначенные для сварки и наплавки чугуна, не рекомендуется применять для и металлических конструкций. Сформированный шов не будет обладать расчетными характеристиками, ввиду высокого содержания углерода в металле электрода .
Сварка цветных металлов и сплавов
Для соединения легких цветных металлов и их сплавов сегодня в обычном применении пока находится в весьма ограниченном использовании, но это не значит, что сварочные технологии не имеют возможности работать с этими материалами.
Для соединения алюминиевых конструкций, несмотря на наличие защитного химического слоя металла, применяются электрода марки «ОЗА», маркировка их соответствует следующим свариваемым металлам:
- алюминий технический 99% чистоты содержания металла – ОЗА1;
- алюминиевые сплавы, в том числе с кремнием – ОЗА2, ОЗАНА2;
- алюминий технический – ОЗАНА1;
Медные конструкции, чаще всего соединяемые с помощью пайки, могут соединяться также и с помощью сварки, здесь применимы электроды Комсомолец 100, АНЦ/ОЗМ серии 2,3,4.
А для сварки никеля разных марок применяется электрод ОЗЛ-32.
Спецификация электродов для создания конструкционных деталей
Создание отдельных, специфических конструкций, имеющих большую массу и габариты, монтируемых непосредственно на сборочной площадке требует применение электродов для резки металла. Например, в судостроении, когда стальные листы поставляются цельными, а отверстия проделываются непосредственно на стапеле применяются электроды способные создавать высокую температуру плавления и возможность работы на максимальном сварочном токе.
Для таких и подобных работ применяются электроды ОЗР1 и ОЗР2, для разрезания металла толщиной до 40 мм, проделывания отверстий, срезания наплывов, устранения дефектных участков сварных соединений.
Марка электродов: ГОСТ
Буквенно-цифровое обозначение наименования, расположенное обычно в табличной форме на упаковке, часто дублируется и на покрытии самого электрода. Такое удобство позволяет без труда идентифицировать тип и марку электрода.
Обычно код состоит из нескольких групп шифров. Каждая группа имеет свое значение и характеристику применения:
- первые буквенно-цифровые обозначения идентифицируют предназначение, например, Э-46 – значит основная специфика соединение стальных деталей из легированных и углеродистых марок стали;
- далее идет марка электрода, она классифицирует изготовителя;
- следующий блок кода – это назначение покрытия и его слой, например, УД – это толстое покрытие (Д) для углеродистой марки стали (У);
- отдельное буквенное обозначение типа стального сердечника Е – плавящий электрод;
- следующие цифры характеризуют предел прочности шва при испытании на растяжение, здесь, 43 – это усилие в 430 Мпа;
- цифра с последующей цифрой в скобках это обозначение относительного удлинения с температурной характеристикой сохранения вязкости металла;
- оставшиеся буквенно-цифровые обозначения это тип покрытия и условия применения, например РЦ13 – -целлюлозное покрытие для универсальных работ при нормальном токе с возможностью использования обратной полярности.
Внимание! Получение качественного сварного соединения в большинстве случаев зависит от правильно подобранных электродов по типу и марке. Вместе с тем подбор расходных материалов требует соблюдения и других требований – правильного выбора диаметра, типа используемого тока, и качественного параметра электрода по влажности покрытия.
» Покрытия электродов
Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический стержень с защитным покрытием-обмазкой. Составляющие покрытия обеспечивают защиту зоны сварки от окисления воздухом, способствуют усилению ионизации. Стержни с обмазкой применяют как для черных, так и для цветных металлов, а также сплавов.
Назначение покрытия электродов
Основная задача, которую возлагают производители на покрытие электродов для ручной дуговой сварки – это защита плавящегося металла . Они предохраняют плавящийся металл от взаимодействия с воздухом, предотвращая окисление, делают готовый шов качественным и прочным.
При работе со сварочным аппаратом защитная обмазка создает оболочку из шлака на капельках электродного металла , продвигающегося по дуговому промежутку, а также на плавящейся поверхности привариваемых друг к другу деталей.
Защитный слой из шлака снижает скорость, с которой остывает металл, и быстроту его отвердевания , благодаря чему из него успевают выйти газовые и другие включения, которые негативно сказываются на прочности конструкции. Как правило, защитное напыление состоит из целого комплекса шлакообразующих элементов, таких как каолин или концентрат титана.
Какие функции обеспечивает качественное покрытие
Обмазка, покрывающая стержни из металла, выполняет целый ряд основных и второстепенных задач. Из первостепенных можно выделить:
Второстепенные, но не менее важные задачи:
- обеспечение бесперебойного горения дуги в широком спектре режимов работы, упрощение процесса зажигания. Стабильность дуги реализуется за счет присутствия в поверхностном слое стержня компонентов, которые не склонны к ионизации в большом объеме. Это способствует увеличению количества ионов, стабилизирующих горение, в дуговом пространстве;
- удаление из металла сварочной ванны растворенного в нем кислорода. Для этого в состав обмазки добавляют ферросплавы, которые легче и быстрее, чем сам металл, вступают с кислородом в реакцию;
- очистка металла шва от примесей (рафинирование).
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.
Буква «Э» в маркировке означает штучный электрод, повсеместно применяемый для ручной дуговой сварки в домашних условиях.
Число, следующее за буквой , – минимальное значение гарантируемого временного сопротивления на разрыв шва. Чем больше это число, тем большие нагрузки выдержит сваренная деталь.
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.
Толщина покрытия
Синяя обмазка электрода марки
Помимо характеристик нанесенного на электродный стержень покрытия и диаметра самого электрода при подборе материалов для сварки также ориентируются на толщину защитной обмазки.
Толщина обмазки стержня электрода – это соотношение общего диаметра (D) и диаметра внутреннего стержня (d). То есть, более толстый электрод может иметь меньшую толщину покрытия, если у него меньшее значение соотношения D/d.
Для каждого диаметра внутреннего стержня существует своя толщина покрытия. Всего существует 4 категории электродов, различающиеся толщиной покрытия:
- тонкие или стабилизирующие электроды (для их обозначения используется буква М) с соотношением 1,2 или более;
- средние электроды (обозначаются буквой С) с соотношением 1,45 или больше;
- толстые , имеющие соотношение меньше или равное 1,8, которые еще называют качественными (маркируются буквой Д);
- особо толстые электроды, так же входят в категорию качественных и имеют соотношение диаметров свыше 1,8 (можно узнать по букве Г в маркировке).
Толщина покрытия качественных электродов колеблется в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, что составляет 20-40% от массы внутреннего стержня. Если учитывать железный порошок, то диаметр составит 3,5 мм, а массовая доля – 50%. Такие электроды применяют, когда нужен шов высокого качества, способный выдержать большие нагрузки.
Тонкие или стабилизирующие электроды, толщина обмазки которых примерно 0,1-0,3 мм, делают горение дуги ровным и непрерывным, но никак не влияют на качественные показатели наплавляемой стали.
Типы покрытия электродов для ручной сварки
Рассмотрим, какие покрытия электродов бывают, их компоненты и как обозначается какое из них. Существуют четыре основных вида покрытий, применяемых при производстве электродов для сварки:
- покрытие кислого типа, обозначаемое буквой А;
- основное (Б) покрытие;
- целлюлозная обмазка (Ц);
- рутиловое (Р).
Покрытие сварочных электродов подбирают исходя из того, какой вид стали планируется варить, силы нагрузки на конструкцию и других факторов.
Кислое
Главное преимущество обмазки кислого типа – при сварочных работах вероятность образования пор в области шва стремится к нулю , даже если места приварки элементов друг к другу . Кислое покрытие способствует равномерному горению дуги и легкому ее зажиганию. Этот вид электродов используют, когда требования к готовой конструкции минимальны .
Стержни с кислой защитой хорошо работают как при постоянном, так и при переменном токе. Наиболее ощутимые недостатки – брызги при сварке, токсичные испарения, риск появления горячих трещин при сваривании.
ОСТОРОЖНО! Кислое покрытие является токсичным при нагреве!
Основное
За счет слабого окисления такого покрытия оно способствует легкому избавлению от кислорода плавящегося металла. Шов, сделанный с применением электрода с основной обмазкой, защищен от возникновения горячих трещин . Электрод данного типа нужно прокаливать перед работой, чтобы исключить вероятность появления пор в шве. Из-за сложности поддержания горения дуги производить сварку электродами с основным покрытием нужно только с использованием источника постоянного тока обратной полярности (относится не ко всем, но к большинству марок) .
Электроды с основным типом покрытия применяют для сварки металлических деталей из закаливающихся видов стали, которые подвержены риску появления холодных трещин, а также для сварки элементов из металла с большим процентом содержания серы и фосфора. «Основные» электроды показывают высокую эффективность при сварке в несколько слоев конструкций, которым нужна высокая жесткость.
Целлюлозное
Использование в работе со сварочным аппаратом продукции с обмазкой из целлюлозы (имеют маркировку «Ц» на упаковке) дает хорошее качественное горение дуги преимущественно при постоянном токе . Эту разновидность используют при работах по сварке корневых швов на магистральных трубопроводах, выполненных из низкоуглеродистой стали.
Также стержни с покрытием из целлюлозы отлично подходят для односторонней сварки с качественным проплавлением в области корневого шва. Использование стержней дает хороший результат при сварке, осуществляемой в вертикальном положении.
Не рекомендуется применение для сварки стали, имеющей высокий процент углерода и других легирующих компонентов в составе. Еще один минус – высокая степень восприимчивости к большим температурам и вероятность брызг расплавленного металла в процессе работы.
Рутиловое
Данный тип покрытия обозначается буквой «Р». Стержни, покрытые рутиловым составом, показывают хорошие результаты даже или следы окалины на поверхности в местах сварки, в процессе соединения деталей не образуется горячих трещин.
