Главная » Обслуживание систем отопления » Цветовая маркировка электродов для ручной дуговой сварки. Состав и назначение электрода

Цветовая маркировка электродов для ручной дуговой сварки. Состав и назначение электрода

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.

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.

Среди первой группы выделяют электродов:

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 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.

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. любого положения и типа прямым или постоянным током. В результате последовательных химических реакций образуется защитный шлак, который предупреждает выгорание элементов. Хорошее качество 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

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.

Толщина подготовленных кромок, мм	Диаметр электрода, d, мм	Длина электрода, мм	Длина зачищенного непокрытого конца, мм
			20
			25
			25
			30
			30

Для домашних сварочных работ наиболее часто используются виды электродов для дуговой сварки с диаметром 2-4 мм. Толстые стержни применимы в ремонтных мастерских и на производстве.

Толщина покрытия

Она имеет свое обозначение в маркировке инструмента. Определяется коэффициентом ее отношения D (мм) к толщине самого стержня d (мм). Распределяется на 4 группы:

тонкое «М» (коэффициент до 1,2);
среднее «С» (коэффициент имеет значения в пределах от 1,2 до 1,45);
толстое «Д» (коэффициент - в пределах 1,45-1,8);
особо толстое «Г» (значение коэффициента свыше 1,8).

На результаты работ влияют не только виды покрытий электродов ручной дуговой сварки, но и толщина самого покрывающего слоя, а также размеры стержня. Правильный подбор размера электрода обеспечивает хорошую скорость работ, качественные параметры дуги и формируемого соединения.

Выбор стержней в зависимости от типа шва и его пространственного положения

Швы имеют несколько классификаций:

В зависимости от действия основных сил: фланговые, лобовые, косые, торцевые.
В соответствии с положением свариваемых деталей: стыковые, угловые, тавровые, соединения внакладку.
В зависимости от наличия скоса кромок: со скосом, без скоса.
В соответствии с положением в пространстве: нижние, верхние, горизонтальные, вертикальные.

На выбор влияет пространственное положение шва. Его тип обозначается в маркировке стержня.

1 - для сварки во всех положениях;
2 - исключения относятся лишь к вертикальным швам сверху вниз;
3 - для нижних швов, горизонтальных у вертикальной плоскости, вертикальных снизу вверх;
4 - для нижних швов.

Тип шва относительно пространственного положения учитывается при определении значений тока.

Влияние электрических параметров дуги на выбор сварочных инструментов

Сварка может осуществляться под прямым или постоянным током, прямой («минус» на электроде, «плюс» на изделии) или обратной полярности. Выбор зависит от свариваемого материала и его свойств. Вид тока определяется источником питания.

В качестве основного оборудования, генерирующего и (или) преобразующего ток, могут использоваться: трансформаторы и осцилляторы (снижают напряжение сети до необходимых значений), преобразователи и выпрямители (преобразуют переменный ток сети в постоянный ток сварочного процесса).

Параметры, необходимые для воспламенения дуги, значительно отличаются от тех, которые прослеживаются во время ее поддержания. Напряжение, необходимое для быстрого образования дуги, называется напряжением холостого хода. Рассмотрим значения напряжений, необходимые для воспламенения дуги и для поддержания ее горения.

Виды сварочных электродов различаются в зависимости от сетевых характеристик и обозначаются цифрами от 0 до 9:

0 - только для постоянного тока обратной полярности;
1-9 - для любых токов;
1, 4, 7 - любая полярность;
2, 5, 8 - прямая;
3, 6, 9 - обратная;
1-3 - напряжение холостого хода 50 В;
4-6 - 70 В;
7-9 - 90 В.

Выбор влияет на особенности технологии и качественные характеристики швов. Так, наименьшую глубину проваривания обеспечивает работа с переменными параметрами сети. Используется для неприхотливых материалов и несложных конструкций. При сварке дугой с постоянными характеристиками и обратной полярностью глубина сварочной ванны и механические свойства шва получаются на 50% выше, чем даже при прямой полярности. Используют для неподатливых материалов и ответственных конструкций.

Определение силы тока

При дуговой сварке ручного типа она может быть разной - от 30 до 600 А. Выбор необходимого значения осуществляется в зависимости от диаметра рабочего электрода и типа шва относительно пространственного положения. Вычисляется следующим образом:

Для нижних швов: I=d*k.
Для верхних - I=k*d*0,8.
Для горизонтальных - I=k*d*0,85.
Для вертикальных швов - I=k*d*0,9.

где I - сила тока, А;

d - диаметр, мм;

k - коэффициент, А/мм.

Коэффициент зависит от диаметра стержня:

для электродов толщиной 1-2 мм - k=25-30 А/мм;
3-4 мм - k=30-45 А/мм;
5-6 мм - k=45-60 А/мм.

Повышение силы ускоряет рабочий сварочный процесс. Преувеличение допустимых значений может привести к перегреву кромок, чрезмерному выгоранию компонентов, ухудшению качества сварного шва.

Маркировка

С целью рассмотрения всех нюансов маркировки важно привести стандартный пример в соответствии с ГОСТ 9466-75 и 9467-75: (Э42А-УОНИ-13/45-3,0-УД)/(Е432(5)-Б10).

Марка: УОНИ-13/45.
Тип: Э42А - электрод для РДС, обеспечивает прочность шва 420 Мпа повышенной пластичности (А).
3,0 - диаметр 3 мм.
У - для сваривания углеродистых сталей и низколегированных конструкций.
Д - толстое покрытие.
Е432 (5) - индексы, в которых зашифрованы характеристики соединения и наплавленного метала.
43 - прочность на разрыв не меньше 430 Мпа;
2 - относительное удлинение не меньше 24%;
5 - сварка возможна при температуре до -40˚С; при этом обеспечивается минимально допустимое значение металла 34 Дж/см 2 .
Б - основное покрытие.
1 - пространственное положение шва: любое.
0 - сварка только дугой с постоянными характеристиками и прямой полярностью.

Использование различных типов и марок сварочных инструментов

Все, рассмотренное выше, относятся больше к маркировке электродов для РДС стали. Важно привести примеры используемых стержней для разнообразных черных и цветных металлов. Ниже представлены их наиболее распространенные типы.

Виды электродов распределяются в зависимости от свариваемого металла и заданных типовых механических характеристик шва.

Углеродистые низколегированные стали свариваются стержнями типов:

Э42: марки АНО-6, АНО-17, ВСЦ-4М.
Э42: УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А.
Э46: АНО-4, АНО-34, ОЗС-6.
Э46А: УОНИ-13/55К, АНО-8.
Э50: ВСЦ-4А, 550-У.
Э50А: АНО-27, АНО-ТМ, ИТС-4С.
Э55: УОНИ-13/55У.
Э60: АНО-ТМ60, УОНИ-13/65.

Легированные стали повышенной прочности:

Э70: АНП-1, АНП-2.
Э85: УОНИ-13/85, УОНИ-13/85У.
Э100: АН-ХН7, ОЗШ-1.

Высокопрочные легированные стали: Э125: НИИ-3М, Э150: НИАТ-3.

Наплавка металла: ОЗН-400М/15Г4С, ЭН-60М/Э-70Х3СМТ, ОЗН-6/90Х4Г2С3Р, УОНИ-13/Н1-БК/Э-09Х31Н8АМ2, ЦН-6Л/Э-08Х17Н8С6Г, ОЗШ-8/11Х31Н11ГСМ3ЮФ.

Чугун: ОЗЧ-2/Cu, ОЗЧ-3/Ni, ОЗЧ-4/Ni.

Алюминий и сплавы на его основе: ОЗА-1/Al, ОЗАНА-1/Al.

Медь и сплавы на ее основе: АНЦ/ОЗМ-2/Cu, ОЗБ-2М/CuSn.

Никель и его сплавы: ОЗЛ-32.

Из приведенного списка можно сделать вывод о том, что маркировочная система очень сложна, при этом основана на примерно одинаковых принципах шифровки характеристик стержня, его покрытия, диаметра, наличия легирующих элементов.

Качество сварочного соединения зависит от рациональной технологической схемы. На то, какие виды электродов выбирать, влияют следующие факторы:

Свариваемый материал и его свойства, наличие и степень легирования.
Толщина изделия.
Тип и положение шва.
Заданные механические свойства соединения или наплавленного металла.

Начинающему сварщику важно ориентироваться в основных принципах выбора и маркировки инструментов для а также оперировать распределением марок стержней по назначению, знать основные виды электродов и рационально их применять во время сварочных работ.

При сварке металлов, их совместимость с составом наплавляемых стержней определяют по маркировке электродов, которая в обязательном порядке наносится на упаковку. Чем точнее подобраны по элементам материалы, тем прочнее окажется соединение. Важно уметь правильно прочитать зашифрованную в буквенно-цифровых обозначениях информацию, в которой заложены сведения о назначении и химическом составе электродов и их покрытия.

Способы сваривания металлов

Самый распространённый вариант соединения металлических деталей - это дуговая сварка, когда скрепление происходит за счёт плавления под воздействием высокой температуры электрической дуги. По типу применяемого оборудования, условиям проведения процесса, другим техническим признакам различают следующие разновидности способов:

Соединение посредством ручного дугового метода осуществляется стержнями разных типов и производится под флюсом, защитным газом. Особенность способа заключается в том, что сварщик по ходу работы отслеживает качество шва и имеет возможность изменить параметры: величину тока, длину дуги и другие составляющие факторы.

Виды стержней для ручной сварки

Электроды для производства работ методом дуговой сварки подразделяют на плавящиеся и несгораемые. Первые изготавливают из стали, чугуна, меди - в зависимости от соединяемых металлов, и используют в качестве катода или анода, присадочного материала. Плавящийся электрод состоит из внутреннего стержня, структура которого обусловлена свойствами свариваемых металлов, и внешней оболочки. Покрытие электрода (есть виды и без него) многофункционально: удержание дуги, добавка в сплав необходимых химических элементов для раскисления и легирования металла, образование газового облака, защищающего шов от окисления.

Несгораемые электроды изготавливают из тугоплавких веществ - это уголь, графит или вольфрам. С их помощью разжигают и удерживают дугу, а наполнение шва металлом осуществляют ручной подачей в зону нагрева плавкого материала.

Множество вариантов исполнения покрытых электродов в различных сочетаниях веществ, взаимодействующих при сварке, обусловило появление нескольких классификаций, помогающих ориентироваться при выборе нужных композиций. По назначению различают:

сплавы углеродистые и с небольшим количеством примесей;
наплавочные электроды с особыми свойствами;
стали повышенной прочности;
материал с расширенным набором лигатур.

Другие параметры обозначают деление: по толщине слоя покрытия (тонкие, средние и толстые), роду тока (постоянный и переменный), составу обмазки (кислотный, основной, рутиловый) и пространственному расположению электрода. Сечение стержня и качество шва также имеют свою шифровку.

Обозначения электродов

Многочисленные марки электродов для ручной дуговой сварки регламентируются нормативным документом ГОСТ 9466–75 . Согласно этому нему на упаковку наносят сведения о 9 основных параметрах:

Недостаточно просто ознакомиться с условными обозначениями, нанесёнными на упаковку - их надо прочитать. Для этого потребуется заглянуть в справочники.

Определение свойств изделия по шифру

Для лучшего запоминания следует наглядно провести расшифровку электродов по обозначению. Для примера можно взять изделие с таким кодом:

Э46-ЛЭЗМР-3С-Ø-УД
Е 43 1 (3)-РЦ13

Раскладка установления свойств по маркировке:

Сегодня имеется большой выбор изделий для соединения любых металлов посредством электрической дуги. Пользуясь маркировкой, всегда можно подобрать именно тот электрод, который нужен.

» 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.

Для каждого режима сварки нужно подбирать соответствующий тип электрода. От этого зависит не только возможность сделать соединительный или наплавку, но и качество. Поэтому была разработана определенная маркировка электродов для сварки. Любой специалист по ней сможет определить назначение, материал изготовления и оптимальные режимы работы.

Нормативные документы

Создание единых правил маркирования электродов необходимо для стандартизации продукции различных производителей. Для этого был разработан ГОСТ 9466-75, в котором помимо технических требований указывается порядок и правила обозначения определенных типов электродов.

Прежде всего необходимо рассмотреть принятую форму заполнения определенных характеристик. Она представляет собой многоблочную структуру, каждый из разделов которой соответствует определенной категории.

Тип электрода. Первая буква «Э» обозначает название продукта, последующая цифра – значение временного сопротивления разрыва, кгс/мм².
Марка. Содержит информацию о производителе и непосредственно марку электродов.
Диаметр.
Область назначения.

Толщина верхнего покрытия

Индекс, означающий характеристики свариваемого металла. Он должен соответствовать данным из ГОСТ 9467-75. В нем дается подробная расшифровка по каждому из возможных обозначений.
Вид покрытия.

Для смешанных типов покрытий принято двойное обозначение, например БР (BR) – рутило-основное.