Какими электродами варить лучше: выбираем электроды правильно


Сегодняшний рынок сварочных материалов предлагает клиентам большой выбор электродов. Правильно выбранный сварочный материал- это большой вклад в итоговый успех. Каждый вид электрического проводника создан для использования при определенных условиях.
Для того, чтобы ответить на вопрос “Как выбрать электроды для сварки” следует определить несколько факторов:

  • Толщина металла – чем больше толщина, тем больше должен быть диаметр прутка.
  • Марка стали.
  • По электроду нужно определить тип тока, а затем положение сварки.

Критерии выбора электродов

Подобрать подходящие электроды поможет знание основных критериев выбора. Представленные ниже факторы в различной степени влияют на выбор конкретной марки, в совокупности составляя полную картину. Итак, на выбор сварочных материалов оказывают влияние:

  • свариваемый металл – его вид, тип, толщина и вытекающие из этого требования, предъявляемые к характеристикам сварного соединения.
  • условия, в которых выполняются работы и будет происходить дальнейшее эксплуатация конструкций и сооружений.
  • опыт и навыки сварщика влияют на возможность использования некоторых марок.
  • качество электродов, способных обеспечить необходимые характеристики металла шва.

Остановимся на некоторых факторах и рассмотрим их более подробно.

Сегодня существует большое количество металлов и сплавов, отличающихся своими характеристиками и сферами применения. Поэтому важно подбирать электроды, которые обеспечивают получение металла шва схожего по характеристикам, механическим свойствам и химическому составу с основным металлом. Это достигается за счет использования специальной проволоки (сердечника) и состава обмазки.

Среди основных характеристик металлов выделяют: прочность, твердость, упругость, пластичность и вязкость. Для сталей, использующихся в некоторых отраслях промышленности важны также показатели жаростойкости, износостойкости и усталости. Как правило, на упаковке изделий присутствует краткое описание, для каких сталей предназначена та или иная марка.

По назначению выделяют электроды: для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей, легированных теплоустойчивых сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами, чугуна, меди и сплавов на ее основе; для ручной электродуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами; для электродуговой резки.

Условия сварки и эксплуатации соединенной конструкции, также влияет на выбор. Для сварки в условиях севера к изделиям существуют определенные требования. Например, электроды GOODEL-52U способны обеспечить работоспособность при температуре до -50 градусов Цельсия.

Толщина свариваемого металла влияет на выбор диаметра изделия. Для соединения деталей малой толщины применяются не большие диаметры электродов. Это позволяет избежать прожига и порчи детали. Соответственно с увеличением толщины заготовки увеличивается и диаметр электрода. А это в свою очередь ведет к увеличению силы сварочного тока, для обеспечения большей глубины проплавления. Сегодня выпускаются электроды различных диаметров, в основном от 2 до 6 мм. Более подробно о том, как выбрать диаметр электрода и силу сварочного тока в зависимости от толщины металла поговорим чуть ниже.

Совет: если не знаете или забыли, как выбрать силу сварочного тока можете посмотреть рекомендации производителя на упаковке с материалами. Как правило, там указываются допустимые режимы сварки.

Опыт и навыки сварщика также оказывают влияние на выбор марки. Существует ряд различных классификаций, помимо разрядов. Например, аттестация в НАКС на доступ к определенным видам сварочных работ. Чем опытнее сварщик, тем проще ему вести сварку различными типами электродов. Новичкам же рекомендуется начинать с расходников рутилового типа и после их освоения начинать практику с изделиями основного типа. Это связано с тем, что основные электроды требуют определенных навыков и сноровки, однако после освоения дают прекрасные результаты. Высокое качество шва и стойкость к образованию кристаллизационных трещин, также такие электроды обладают низким содержанием водорода.

Качество сварочных материалов непосредственно влияет на характеристики сварного соединения и на сам процесс ведения сварки. Необходимо выбирать электроды у надежных производителей, гарантирующих качество выпускаемой продукции. Также следует остерегаться подделок некоторых популярных брендов. Как правило, отличить оригинал от контрафакта можно внимательно изучив пачку. Настоящая упаковка всегда будет лучшего качества: плотнее, герметичнее, без явных нарушений целостности и следов «кривой» склейки. Можно проверить и сам электрод. Если обмазка не равномерного цвета или имеет неоднородное нанесение, с большим количеством сколов, то стоит подумать, прежде чем покупать такую пачку. В любом случае перед покупкой стоит прочитать несколько статей на эту тематику.

Техника ручной дуговой сварки

Траектория движения электрода

  • Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях.
  • Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной — увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.
  • Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 — 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещения электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.
  • Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во многом зависит от свойств свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 — 5,0 диаметров электрода.
  • Таким образом все три движения накладываются друг на друга, создавая сложную траекторию перемещения электрода. Практически каждый опытный мастер имеет свои навыки в выборе траектории перемещения электрода, выписывая его концом замысловатые фигуры. Классические траектории движения электрода при ручной дуговой сварке приведены на рис. 1. Но в любом случае траекторию перемещения дуги следует выбирать таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва.
  • Если шов не будет закончен до того, как длина электрода уменьшится настолько, что требуется его замена, то сварку на время прекращают. После замены электрода следует удалить шлак и возобновить сварку. Для завершения оборванного шва зажигают дугу на расстоянии 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва, называемого кратером. Электрод возвращают к кратеру, чтобы образовать сплав старого и нового электродов, а затем снова начинают перемещать электрод по первоначально выбранной траектории.

Схема дуговой сварки

  • Порядок заполнения шва по сечению и длине определяет способность сварного соединения воспринимать заданные нагрузки, влияет на величину внутренних напряжений и деформаций в массиве шва.
  • Швы различают: короткие — длина которых не превышает 300 мм, средние — длиной 300 — 100 мм и длинные — свыше 1000 мм. В зависимости от длины шва его заполнение может выполняться по различным схемам сварочного заполнения, которые представлены на рис. 2.
  • При этом короткие швы заполняют за один проход — от начала шва до его конца. Швы средней длины могут заполняться обратноступенчатым методом или от середины к концам. Для выполнения обратноступенчатого метода заполнения шов разбивают на участки длина которых равна 100 —300 мм. На каждом из этих участков заполнение шва выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки.
  • Если для нормального заполнения шва одного прохода сварочной дуги мало, накладывают многослойные швы. При этом, если число накладываемых слоев равно числу проходов, шов называют многослойным. Если же некоторые слои выполняют за несколько проходов, такие швы называют многослойно-проходными. Схематически такие швы отражены на рис. 3.

Рис. 2. Схемы дуговой сварки: 1 — сварка напроход; 2 — сварка от середины к краям; 3 — сварка обратноступенчатым способом; 4 — сварка блоками; 5 — сварка каскадом; 6 — сварка горкойРис. 3. Виды сварных швов: 1 — однослойный; 2 — многопроходной; 3 — многослойный, многопроходной
  • С точки зрения производительности труда наиболее целесообразными являются однопроходные швы, которым отдают предпочтение при сварке металлов небольших (до 8—10 мм) толщин с предварительной разделкой кромок.
  • Но для ответственных конструкций (сосуды, работающие под давлением, несущие конструкции и т.д.) этого бывает мало. Внутренние напряжения, возникающие в процессе сварки, могут вызвать появление трещин в шве или в околошовной зоне из-за недостаточной пластичности шва и большой жесткости основного металла. При сварке изделий с относительно небольшой жесткостью внутренние напряжения вызывают местное или общее коробление (деформации) свариваемой конструкции. Кроме того, при сварке металлов толщиной более 10 мм. появляются объемные напряжения и возрастает опасность появления трещин. В таких случаях принимают целый ряд мер, позволяющих уменьшить напряжения и деформации: применяют сварные швы минимального сечения, сварку многослойными швами, наложение швов «каскадными методами» или «горкой», принудительное охлаждение или подогрев.
  • При сварке «горкой» сначала у основания разделанных кромок прокладывают первый слой, длина которого должна быть не более 200 — 300 мм. После этого первый слой перекрывают вторым, длина которого на 200 — 300 мм больше первого. Точно так же накладывают третий слой, перекрывая второй на 200 — 300 мм. Таким образом продолжают заполнение до тех пор, пока количество слоев в зоне первого шва не окажется достаточным для заполнения. Следующий слой накладывают в месте окончания первого слоя, перекрывая последний (если позволяет длина шва) на те же 200 — 300 мм. Если первый шов прокладывался не в начале шва, а в его средней части, то горку формируют последовательно в обоих направлениях (рис.2,е). Так, формируя горку, последовательно заполняют весь шов. Преимущество данного метода состоит в том, что зона сварки все время находится в подогретом состоянии, что способствует улучшению физико-механических качеств шва, так как внутренние напряжения получаются минимальными и предупреждается появление трещин.
  • «Каскадный метод» заполнения шва по существу является той же «горкой», но выполняют его в несколько другой последовательности. Для этого детали соединяют между собой «на прихватках» или в специальных приспособлениях. Прокладывают первый слой, а затем, отступив от первого слоя на расстояние 200 — 300 мм, прокладывают второй слой, захватывая зону первого (рис.2,д). Продолжая в той же последовательности, заполняют весь шов.
  • Угловые швы (рис. 4) можно выполнять двумя методами, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. При сварке «в угол» допускается больший зазор между деталями (до 3 мм), проще сборка, но техника сварки сложнее. Кроме того, возможны подрезы и наплывы, снижается производительность из-за необходимости за один проход сваривать швы небольшого сечения, катет которых меньше 8 мм. Сварка «в лодочку» допускает большие катеты шва за один проход и поэтому более производительна. Однако такая сварка требует тщательной сборки.
  • Указанные приемы дуговой сварки рассматривались на нижних положениях шва, выполнение которых наименее трудоемко. На практике часто приходится выполнять горизонтальные швы на вертикальной плоскости, вертикальную и потолочную сварку. Для выполнения этих работ используются те же приемы, что и для швов с нижним положением, но трудоемкость работ и некоторые технологические особенности требуют более детального подхода и изменения некоторых методов.
  • При сварке таких швов появляется вероятность вытекания расплавленного металла, что приводит к падению капель к незаполненным сваркой местам, потекам расплавленного металла по горизонтальным плоскостям и т.д

Рис. 4. Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов: А — сварка в симметричную «лодочку»; Б — в несимметричную «лодочку»; В — «в угол» наклонным электродом; Г — с оплавлением кромокРис. 5. Влияние скорости сварки на форму сварного шва: При увеличении скорости наблюдается заметное уменьшение ширины шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной.
  • Рассматривая суть процессов, происходящих в подобных швах, мы говорили, что удерживать металл в расплавленной ванне могут силы поверхностного натяжения. Для того чтобы эти силы были достаточными, сварщик должен владеть приемами сварки виртуозно. Здесь приходится понижать сварочный ток и применять электроды пониженного сечения. Это в конечном итоге сказывается на производительности, так как приходится увеличивать количество сварочных проходов. Поэтому на практике стараются в дополнение к силам поверхностного натяжения добавить «пленку поверхностного натяжения». Суть данного метода заключается в том, что дугу держат не постоянно, а с определенными промежутками, то есть импульсами.
  • Для этого дугу постоянно прерывают, зажигая ее с определенными промежутками времени, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Именно здесь и проявляется умение сварщика выбрать такие интервалы, когда не успевает образоваться сварочный катет и одновременно металл потерял бы часть своей текучести.
  • Потолочный шов является самым сложным. Поэтому проводить его непрерывным горением дуги — дело бесперспективное. Сварку выполняют короткими во времени замыканиями дуги на сварочную ванну так, чтобы она не успела остыть, пополняя ее новыми порциями расплавленного металла.
  • При сварке данным методом следует следить за размером дуги, так как ее удлинение может вызвать нежелательные подрезы. Кроме того, при сварке таких швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков из расплавленного металла, что может привести к пористости сварного шва.
  • Вертикальные швы можно варить в двух направлениях — снизу вверх и сверху вниз. И тот и другой метод имеет право на существование, но всегда предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае расположенный снизу металл удерживает сварочную ванну, не давая ей растекаться.
  • При сварке на спуск труднее удерживать сварочную ванну, и поэтому добиться качественного шва гораздо сложнее. Суть такого метода практически не отличается от потолочной сварки, и применяют его тогда, когда сварка на подъем технологически невозможна.
  • Горизонтальные швы на вертикальной плоскости тоже имеют свои особенности. В данных швах особую сложность представляет удержание сварочной ванны у обеих кромок свариваемых деталей. Для того чтобы облегчить этот процесс, скос нижней кромки не выполняют. В таком случае получается полочка, которая способствует удержанию на месте расплавленной сварочной ванны. Уместен здесь и прием импульсной сварки с кратковременным зажиганием дуги, как и для потолочных швов.
  • Удаление сварочных шлаков выполняют обрубочным молотком. Для этого, подождав, пока заготовка остынет настолько, что ее можно брать рукой, прижимают крепко к столу и ударами молотка, направленными вдоль шва, удаляют шлак, покрывающий сварочный шов. После этого шов проковывают для снятия внутренних напряжений. Для этого боек молотка разворачивают вдоль шва и выполняют проковку по всей его длине.Завершают очистку жесткой проволочной щеткой, перемещая ее резкими движениями сначала вдоль шва, а потом — поперек, чтобы удалить последние остатки шлака.

Рис. 6. Влияние угла наклона изделия на форму сварного шва: При сварке на подъем наблюдается большая глубина проплавления, а также большая высота валика. При сварке на спуск наоборот снижается глубина проплавления и уменьшается высота сварного шва. При этом ширина шва практически не меняется.Рис. 7. Влияние положения электрода на форму сварного шва: На рисунке видно, что при сварке углом назад более глубокое проплавление, а при сварке углом вперед увеличивается ширина шва и уменьшается высота валика.

Рис. 8. Влияние скорости сварки на форму сварного шва: Положение сварочной ванны при наклонах изделия, дуги или электрода. Сварка на спуск, сварка на подъем, сварка углом вперед.Рис. 9. Влияние подготовки кромок под сварку при стыковом соединении.

Рис. 10. Элементы стыкового шва, углового шва и валика на пластине: B — ширина сварного шва; K — катет шваРис. 11. Влияние величины сварочного тока при сварке: Если при сварке изменять сварочный ток то будут меняться параметры сечения шва. При более низком токе увеличивается глубина проплавления и увеличивается валик сварного шва.

Виды и типы электродов для сварки

Существуют различные виды сварочных электродов: неплавящиеся, плавящиеся без покрытия и плавящиеся покрытые. Для ручной дуговой сварки применяются покрытые плавящиеся электроды. Они, в свою очередь, согласно ГОСТ 9466-75, имеют несколько типов покрытия. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Электроды с основным покрытием

Один из самых популярных типов. В маркировке обозначаются буквой «Б». Имеют хорошие сварочно-технологические свойства. Обеспечивают высокую прочность и ударную вязкость металла шва. Содержат малое количество водорода и обеспечивают стойкость к знакопеременным нагрузкам и низким температурам. Используются для сварки особо ответственных конструкций, в том числе нефтегазопроводных труб в условиях севера. Широко применяются в мостостроении и кораблестроении. Из недостатков: при сварке получается относительно много шлака, а при выполнении работ на длинной дуге в шве могут образоваться поры. Поверхность свариваемых элементов обязательно должна быть обезжирена и зачищена. Изделия с таким типом покрытия работают на постоянном токе обратной полярности. Наиболее распространенная марка – УОНИ-13/55.

Электроды с рутиловым покрытием

Вторыми по популярности можно назвать изделия с рутиловым покрытием. Они обозначаются буквой «Р». Основные преимущества – простой поджиг, устойчивое горение дуги, минимальное разбрызгивание и легкое отделение шлака. Электроды с обмазкой этого типа обеспечивают возможность сварки в любых пространственных положениях, а также по загрязненным и окисленным поверхностям. При этом они могут работать на постоянном и переменном токе. Такие расходные материалы хорошо подходят для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Наиболее распространены марки: ОК-46, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. Следует учитывать, что прежде чем приступить к сварке электроды нужно прокалить.

Помимо этого существуют электроды с кислым покрытием (А), целлюлозным покрытием (Ц), а также различные смешанные типы. Например, рутилово-целлюлозное (РЦ) или рутилово-кислое (АР) и другие. Однако, такие типы менее распространены.

Дополнительные характеристики


Многие другие особенности проводимой сварки определяют требования, предъявляемые к электродам. Примером можно назвать полярность и род тока. Применяемые сварочные инверторы в большинстве случае подают постоянный ток, который может подаваться в зону сварки по двум схемам:

  • Обратная полярность подразумевает соединение плюса с массой, а минуса с электродом.
  • Прямая полярность. В этом случае плюс соединяют с массой, минус со сварочным электродом.

Обратная полярность выбирается в нижеприведенных случаях:

  • Для того чтобы защитить металл от прожога, выбирается именно обратная полярность подключения. Она позволяет работать с деталями, которые имеют небольшую толщину.
  • Высоколегированные стали характеризуются высокой восприимчивостью к нагреву. Именно поэтому при работе с подобным материалом выбирается метод подключения обратной полярности.

Наиболее важными параметрами сварочного процесса можно назвать:

  • Диаметр применяемых электродов.
  • Сила применяемого сварочного тока.
  • Толщина соединяемых деталей.

Очень важно провести выбор диаметра электрода правильно, так как при слишком высоком показателе плотность сварочного тока существенно снижается. В этом случае уменьшается степень провара деталей, увеличивается ширина сварочного шва и снижается его качество. Кроме этого, производители часто указывают, для какой силы тока больше всего подходит изделие.

Это интересно: Дюймовая резьба: таблица размеров, маркировка, ГОСТ

Какие электроды выбрать для сварки металлоконструкций

На выбор типа изделия также влияет тип свариваемого металла и то, какие работы планируется выполнять. Ниже представлена таблица рекомендуемых марок электродов, производимых заводом сварочных материалов «GOODEL», в зависимости от назначения металла подлежащего сварке или наплавке.

Назначение Рекомендуемые марки
Углеродистые и низколегированные стали ОЗС-4, МР-3, АНО-4, GOODEL-OK46, ОЗС-6, ОЗС-12, ОЗС-21, МР-3С, АНО-21, АНО-6, АНО-25, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55У, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85, ЦУ-5, ВП-6
Конструкции, работающие при отрицательных температурах и знакопеременных нагрузках УОНИ-13/55, АНО-11, GOODEL-OK48
Сварка трубопроводов GOODEL-52U, ТМУ-21У
Высоколегированные нержавеющие стали ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ЦЛ-9, ЦЛ-11, НЖ-13, ОЗЛ-17У, ЭА-400/10, ЭА-395/9, НИАТ-1, НИАТ-5
Жаростойкие и жаропрочные высоколегированные стали ОЗЛ-6, ЦТ-15, ЦТ-28, ОЗЛ-25Б, АНЖР-1, АНЖР-2
Сварка разнородных сталей (низколегированных с хромоникелевыми сталями аустенитного класса) НИИ-48Г
Сварка и наплавка серого и ковкого чугуна и заварка дефектов чугунного литья ШЭЗ-Ч1, ОЗЧ-1, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6
Холодная сварка конструкций из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и серого чугуна с пластинчатым графитом ЦЧ-4
Сварка, наплавка и заварка дефектов чугунного литья деталей из серого, ковкого и высокопрочного чугуна МНЧ-2
Сварка меди и бронзы Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)
Электродуговая наплавка ОЗШ-1, ОЗШ-3, ВСН-10, ОЗН-300М, ОЗН-400М, ОЗН-6, ОМГ-Н, ЭН-60М, ОЗН-7, ОЗН-7М, НР-70, ЦН-6Л, ЦН-12М, ШЭЗ-Н13, 13КН/ЛИВТ, Т-590, Т-620, ЦНИИН-4, УОНИ-13/НЖ 20Х13
Наплавка поверхностей кузнечно-штамповой оснастки и деталей металлургического оборудования ОЗШ-6, ОЗШ-8
Наплавка штампов холодной и горячей штамповки, работающих с нагревом контактных поверхностей до 650 °С ОЗИ-3
Легированные теплоустойчивые стали ТМЛ-1У, ТМЛ-3У, ЦЛ-39

Преимущества популярных марок электродов

Многие современные виды электродов для сварки с использованием инвертора обладают следующими преимуществами.

  • Простота выполнения сварки. Сложности при сварке такими электродами могут возникнуть, если вы некорректно подобрали их по составу материала сердечника.
  • Высокое качество шва. Данный параметр является самым важным при сварочных работах, и электроды указанных марок позволяют его обеспечить. Используя такие электроды для инвертора, можно получать качественные внутренние и наружные соединения, сварные швы выпуклой и вогнутой формы.
  • Легкая отделяемость шлака. Шлак, полученный при сварке с использованием таких электродов, легко отделяется, что дает возможность сразу посмотреть, какое качество шва они обеспечивают.
  • Можно варить детали, подвергнутые коррозии. Конечно, изделия, покрытые слоем ржавчины, варят очень нечасто, но данные электроды позволяют получить качественный и надежный шов даже в этом случае.
  • Процесс сварки безопасен для сварщика с точки зрения санитарно-гигиенических норм.

Электроды марки АНО известного производителя ESAB

Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемого металла

Как правило, диаметр можно подобрать исходя из толщины металла изделий. Как говорилось выше, чем больше толщина металла, тем больше должен быть диаметр электрода. Стоит отметить, что на выбор диаметра влияет не только толщина металла, но и его свойства. Основные рекомендации по выбору диаметра электрода.

  • Для деталей толщиной от 1,5 до 2 мм, подойдет электрод Ø 2 мм.
  • Для соединения заготовок толщиной 3 мм, подойдут электроды Ø 2,5 или 3 мм.
  • При толщине свариваемых деталей от 4 до 5 мм, следует использовать изделия Ø 3 или 4 мм.
  • Для конструкций толщиной от 6 до 12 мм, лучше всего выбрать электроды Ø 4 или 5 мм.
  • Если толщина свариваемых элементов превышает 13 мм, то следует использовать изделия Ø 5 или 6 мм.

При толщине заготовок менее 1,5 мм, ручная сварка, как правило, не применяется.

Что такое электрод: устройство

Это стержень из металла или другого электропроводного состава. Он обеспечивает поставку тока от аппарата к предмету, которому требуются сварочные работы. Элементы бывают разной длины: от 25 до 45 см. У каждого из них есть защитное покрытие. Оно предотвращает процесс окисления. «Голой» остается лишь небольшая часть расходника – та, что вставляется в держатель. Поэтому при поиске комплектующих важно учитывать их толщину. Самыми востребованными считаются трёхмиллиметровые. Варианты в 1 и 2 мм менее популярны у специалистов. Тонкие используются со стальными листами и другими деталями, требующими ювелирного подхода. В магазинах вы легко найдете пятимиллиметровые элементы, но начинающим они требуются редко. Стержни с торцом больше 3 мм нужны для сплавов, образующих толстые листы. Для работы с ними нужен аппарат большой мощности, который найдется не у каждого новичка. Разнообразие выбора заставляет задаться вопросом, как правильно выбрать сварочные электроды для инвертора и подобрать их диаметр по толщине металла для качественной сварки. Мы рекомендуем руководствоваться следующим принципом: соотнесите значения на комплектующих и материале, с которым планируете иметь дело. К примеру, для двухмиллиметровых металлических листов используйте стержни в 2 мм.

Полярность и сила сварочного тока

Сварка может производиться как на переменном, так и на постоянном токе. Например, рутиловые электроды могут работать и на постоянном и на переменном токе, а расходники с основным покрытием только на постоянном токе обратной полярности.

При проведении работ с использованием постоянного тока существует два варианта подключения:

  1. При работе на постоянном токе прямой полярности, свариваемое изделие подключается к зажиму «+», а электрод к «–».
  2. При использовании постоянного тока обратной полярности, заготовка подсоединяется к клемме «–», а держак электрода к «+».

Следует учитывать, что на контакте «+» наблюдается большее выделение тепла. Это значит, что на прямой полярности лучше выполнять сварку массивных деталей, а на обратной тонколистовой металл и высоколегированные стали. Использование постоянного тока обратной полярности позволит избежать прожига тонких деталей и перегрева высоколегированных сталей.

Правильно подобранная сила тока значительно облегчает процесс ведения сварки и позволяет избежать дефектов в процессе работы. Существует негласное правило, что на миллиметр диаметра электрода добавляется 20-30 Ампер тока. На выбор силы тока также влияет пространственное положение сварки, количество слоев шва и толщина металла. Как правило, производители указывают диапазон рекомендуемых значений сварочного тока на упаковке с электродами. Ориентировочные настройки силы тока:

Диаметр электрода2 мм2,5 мм3 мм4 мм5 мм6 мм
Сила тока40-64 А65-80 А70-130 А130-160 А180-210 А200-350 А

Единственно верных настроек не существует. Как правило, сварщик устанавливает силу тока исходя из собственного опыта и ощущений, а также используемого оборудования. Главное, чтобы в процессе сварки обеспечивалась достаточная глубина провара и свободное управление сварочной ванной.

Сварка тонкого металла инвертором: видео, особенности

В отличие от сварки толстого металла, металлический лист толщиной 1 мм нельзя подвергать сильному нагреву. Если возникает перегрев, листы деформируются и прожигаются насквозь. Электроды проводят строго вдоль шва в одном направлении, не отклоняясь в стороны.

Второй особенностью сварки тонколистового металла инвертором является то, что необходимо использовать короткую дугу, потому что работа производится на малых токах. Сложность при этом состоит в том, что при отрыве от металла она может погаснуть, а недостаточная сила тока приведет к непровару.

Если края изделия свариваются встык, они должны быть тщательно зачищены и обработаны, потому что загрязнения сделают процесс сварки еще более проблематичным.

Учитывая эти особенности, а также опираясь на подробную инструкцию, сварка инвертором для начинающих тонкого металла 1 мм окажется не сложным процессом с качественным результатом работы.

Электроды для сварки труб

Важными факторами, влияющими на выбор электродов для монтажа труб, являются способ их соединения (пространственное положение сварки) и толщина стенки (влияет на выбор диаметра). Для сварки нефтегазопроводов и резервуаров высокого давления используются электроды с основным покрытием марок: GOODEL-52U, УОНИ 13/55, ЦУ-5, ТМЛ-1У.

Для сварки водопроводных и отопительных труб в быту подойдут рутиловые электроды GOODEL-OK46, МР-3 и АНО-4.

В чем измеряется напряжение дуги?

Измерение напряжения дуги

Определение значения
напряжения дуги
производится непосредственно вольтметром без применения каких-либо датчиков. Однако и в этом случае необходимо учитывать некоторые особенности
измерения
этого параметра процесса сварки для того, чтобы выполнить его должным образом.

Интересные материалы:

Сколько в одном палете газоблока? Сколько в поддоне Газоблок 600х300х200? Сколько в среднем дает одна корова молока? Сколько в среднем стоит ЭКО? Сколько в среднем стоит печать фотографии? Сколько в среднем весит боксерская груша? Сколько в среднем весит индейка? Сколько в среднем весит кошка? Сколько варить корнишоны? Сколько ватт Фитолампа?

Начинающему сварщику

Наиболее подходящими расходными материалами для новичков при сварке инвертором можно назвать электроды с рутиловым покрытием МР-3 и АНО-21. Для сварки нержавейки можно использовать изделия марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Расходные материалы УОНИ-13/55 с основным покрытием более сложны в освоении, но способны обеспечить высококачественные и прочные швы.

Чаще всего начинающим сварщикам рекомендуется использовать электроды МР-3. Они обеспечивают получение достойного качества шва даже при малом опыте. Это достигается за счет легкого зажигания дуги и достаточно простому управлению сварочной ванной, а также ее хорошей защитой от кислорода. Возможностью выполнения сварки по загрязненным и окисленным поверхностям. Плюсом является и возможность ведения сварки в любых пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ими можно варить как на постоянном токе при подключении к инверторам или выпрямителям, так и на переменном токе с помощью трансформаторов.

Лучшие сварочные электроды с основным покрытием

Подобные стержни отличаются малой окислительной способностью, а получаемый сварочный шов — пониженным содержанием водорода, кислорода, примесей серы и фосфора. Поэтому он обладает хорошей стойкостью к образованию трещин.

Применяются подобные электроды для сварки закаливающихся, раскисленных сталей и многослойных конструкций.

ESAB УОНИИ 13/55

92%

покупателей рекомендуют этот товар

Смотрите обзор▶

Электроды могут использоваться для сварки почти во всех пространственных положениях. Наплавленный металл отличается устойчивостью к возникновению кристаллизационных трещин и практически полным отсутствием водорода.

Стержни имеют диаметр от 2 до 5 миллиметров, что позволяет обрабатывать материалы толщиной до 8 мм.

Допустимая температура прокаливания перед работой составляет 350-400°С. Во избежание образования пор, сварку следует проводить постоянным током на короткой дуге.

Достоинства:

  • широкий диапазон размеров;
  • сварка из любого положения;
  • прочность шва;
  • экономичный расход.

Недостатки:

  • залипание при высоком показателе тока.

ESAB УОНИИ 13/55 предназначены для сварки низкоуглеродистой или низколегированной стали. Удобство работы в любом положении и надежность получаемого шва позволяют эффективно использовать стержни в стесненных условиях.

Lincoln Electric УОНИ 13/55

90%

покупателей рекомендуют этот товар

К основным особенностям этих расходников стоит отнести низкую стоимость и увеличенный эксплуатационный ресурс.

Электроды могут использоваться при работе с материалами при отрицательной температуре и повышенном уровне влажности, не требуют особых условий хранения.

Диаметр стержней составляет 4 миллиметра, максимальный допустимый сварочный ток — 160 Ампер. Их применение эффективно в любом пространственном положении, что обеспечивает удобство работы с различными конструкционными элементами.

Достоинства:

  • высокая ударная вязкость;
  • работа при температуре до -40 °С;
  • минимальное разбрызгивание;
  • стабильное горение дуги.

Недостатки:

  • требуют длительного прокаливания.

Lincoln Electric УОНИ 13/55 — отличный выбор для дуговой сварки арматурных, углеродистых и легированных сталей. Рекомендуется для работы в сложных условиях или продолжительного использования в морозную погоду.

PlasmaTec Monolith ЦЧ-4

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Особенностью электродов является возможность производить работу в неблагоприятных условиях. Во время сварки вокруг дуги возникает газовый пузырь, препятствующий попаданию на стык воды или пыли.

Диаметр стержней составляет 3 мм. Они характеризуются стабильностью дуги, слабым разбрызгиванием, легкостью как начального, так и повторного зажигания. Это обеспечивает высокое качество шва и быстрое отделение шлака.

Достоинства:

  • защита зоны сварки;
  • ровный шов;
  • экономичный расход;
  • не требуют прокаливания.

Недостатки:

  • не предназначены для вертикальной сварки.

PlasmaTec Monolith ЦЧ-4 используется для профессиональной сварки тонколистового металла. Прекрасный выбор для работы с резервуарами или трубопроводами.

Kobelco LB-52U

86%

покупателей рекомендуют этот товар

Отличаются высокой стабилизацией дуги и большой глубиной проплавления материала. Благодаря низкому содержанию водорода получаемый шов устойчив к растрескиванию и характеризуется высокой ударной вязкостью.

Диаметр электродов — 3 мм, длина 40 сантиметров. Стержни используются для сварки металлов, соответствующих классам прочности до К54, К55-К60. Обработка материала может производиться как на постоянном, так и на переменном токе.

Достоинства:

  • надежное соединение;
  • быстрое прокаливание;
  • глубокое проплавление металла;
  • легкость отделения шлака.

Недостатки:

  • сложность повторного зажигания.

Kobelco LB-52U подойдет для усиления обратной стороны сварочного шва. Стержень будет полезен при внутренней обработке трубопроводов или цистерн.

6 лучших сварочных генераторов

Виды сварочных аппаратов

Сварочные аппараты разделяют на 2 группы: бытовые и профессиональные. Бытовые аппараты предназначены для работы от стандартной сети 220 В с частотой 50 Гц. Сила тока как правило не превышает 200 А, а время беспрерывной работы непродолжительно. Такие сварочники позволяют выполнять необходимые сварочные работы в домашнем хозяйстве. Профессиональное оборудование отличается большей силой тока (могут выдавать ток более 200 А) и длительностью работы. Их можно запитать от сети 380 В. Такие аппараты применяются при сварке нефтепроводов, на строительных площадках и в других отраслях промышленности. Основная функция всех сварочных аппаратов это предоставление переменного или постоянного тока.

Существует несколько видов сварочных аппаратов: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Трансформаторы преобразуют переменный ток высокого напряжения в переменный ток меньшего напряжения. Минусом трансформаторов являются невозможность получения стабильной дуги, а также большие габариты и вес. Они чувствительны к скачкам напряжения, а для успешной работы необходим опыт. Как правило, их используют для черновой сварки дешевых сталей.

Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный. Позволяют получить стабильную дугу и обеспечивают получение качественного шва. Ими можно варить нержавейку и алюминий, а также низколегированные стали.

Инверторы – наиболее популярный в настоящее время сварочный аппарат. Он имеет достаточно высокую мощность при малых габаритах и весе. Они функциональны и просты в использовании. Обеспечивают стабильное горение дуги, не проседают при скачках напряжения в сети. Ими можно выполнять сварку тонкостенных металлов. Для инвертора подходят электроды всех типов. Какие электроды для сварки инвертором лучше выбрать читайте в статье по ссылке.

Классификация расходников

по назначениюобозначение
для углеродистых и легированных сталей конструкционных с временным сопротивлением разрыву до 600 мпаэ38, э42, э42а, э46, э46а, э50, э50а, э55, э60у
для легированных конструкционных металлов со стойкостью на разрывание более 600 мпаэ70, э85, э100, э125, э150л
для теплоустойчивых материалов, прошедших легированиеэ09м, э09мх и др.т
сваривание высоколегированных деталей с особыми свойствамиэ12х13, э06х13м, э10х17т и др.в
наплавка поверхностных покрытий с особенными характеристикамиэ10г2, э11гз, э16г2хм и др.н

Выделение общих групп среди великого множества вариантов – сложная задача, за которую берутся не все опытные мастера. их схематично делят по назначению, химическому составу оплавленного сплава, видам, толщине, материалу, из которого они сделаны, механическим свойствам. Специалисты со стажем используют те расходники, к которым привыкли, или те, что удовлетворяют их по соотношению цены и качества. При выборе они обычно учитывают два критерия:

  • Тип металла, с которым нужно будет работать. Если сварочные работы проходят дома, то чаще всего речь идет о железе и сплавах на его основе – так называемых черных. В этом случае единственный момент, который стоит учитывать новичку, это содержание углерода. Выясните, с какой сталью придется иметь дело: высоко, средне, низкоуглеродистой или чугуном. Знакомство также часто приходится начинать с «нержавейки».
  • Требования к конструкции. Прежде чем решать, какие электроды для инверторной сварки выбрать и как, необходимо понять, будут ли швы подвергаться вибрационным нагрузкам или перепадам температуры. В этом случае стоит обратить внимание на стержни с повышенными свойствами.

Постоянный или переменный ток

Чтобы правильно произвести подбор электродной продукции, нужно знать, с каким видом тока возможен сварочный процесс. Иными словами, что лучше — “постоянка” или “переменка”? Есть и универсальные марки, которые работают на обеих разновидностях тока.

Электросварка инверторами с использованием постоянного тока имеет свои особенности и плюсы:

  • разбрызгивания металла практически нет (это позволяет экономить электроды);
  • простота пользования;
  • высокая производительность из-за уменьшения трудоемкости;
  • стойкая и стабильная дуга даже при наличии внешних негативных воздействий: колебаний напряжения или порывов ветра;
  • аккуратный и высококачественный шов. Непроваренные участки отсутствуют;
  • возможность работы с изделиями из тонкого металла.

Есть и минусы:

  • работа возможна только с применением недешевой инверторной техники;
  • нестабильная дуга в сложных местах. Например, по углам.

Возможны два рабочих режима: с прямой или обратной полярностью. Первый вариант применяют при работе с толстым металлом и когда необходима высокая температура. Токи обратной полярности удобны при соединении тонких и легкоплавких металлов, а также разнородных легированных и нержавеющих сталей.

Электросварка с переменным током не требует наличия выпрямителя. Кроме того, такие электроды универсальны: работают и с постоянным током.

Минусы:

  • худшее качество соединения, чем при использовании “постоянки”;
  • невысокая ударная вязкость;
  • неравномерный шов;
  • разбрызгивание металла.

Электроды зарубежных производителей

На отечественном рынке большую популярность завоевали электроды торговой марки ESAB. Характерной особенностью электродов от шведского производителя является то, что их маркировка начинается с обозначения «ОК», за ним следуют 4 цифры. Среди большого разнообразия моделей электродов данной торговой марки наибольшее распространение получили следующие из них.

  • ОК 46.00. По характеристикам они очень похожи на отечественные изделия МР-3. Ими с применением инвертора можно варить углеродистые, низколегированные стали, используя постоянный, а также переменный ток. При их использовании обеспечивается высокое качество получаемого соединения.
  • ОК 48.00. Работать ими можно исключительно на постоянном токе, их используют для монтажа особо ответственных конструкций.
  • ОК 53.70. Относятся к специализированному типу, с их помощью выполняют сварку корневых проходов, соединения стыков труб.
  • ОК 61.30 и 63.20. Их используют для сварки инвертором деталей из нержавеющей стали, но перед их приобретением важно уточнить, подойдут ли они для работы с интересующей вас маркой металла.
  • ОК 68.81. При помощи изделий данной марки выполняют сварку инвертором деталей из неопределенных марок сталей, а также из трудносвариваемых марок.
  • ОК 96.20. Ими работают по чугуну, а также соединяют чугунные детали со стальными.
  • ОК 92.60. Предназначены для сварки изделий из алюминия, его сплавов с использованием инвертора.

К слову сказать, в ассортименте электродов данной торговой марки есть и изделия, которыми можно выполнять сварку меди и ее сплавов.

Виды сварочной дуги при сварке электродами

По требованиям к готовой конструкции

Подбор электродов для ММА сварки зависит от предъявляемых требований к готовой конструкции. Это может быть:

  • предел прочности при разрыве;
  • ударная вязкость;
  • жаростойкость;
  • коррозионностойкость;
  • прочность при растяжении;
  • относительное удлинение.

Например, для малоответственных конструкций достаточно предела прочности при разрыве 43 кг/мм², а для изделий, подвергающихся повышенным нагрузкам, больше подойдут электроды с пределом прочности 55 кг/мм². Предел прочности при растяжении измеряется в МПа и может быть от 380 до 650 и более МПа. Относительное удлинение важно при перепаде температур и механическом воздействии и бывает 10-45%. Ударная вязкость измеряется в Дж/см². Чем ниже температура, тем более хрупким становится стык.

Устойчивость шва к коррозии обозначается в маркировке электродов по 5 ступеням — чем выше цифра, тем лучше. Жаропрочность и жаростойкость указываются по 9 уровням, за каждым из которых стоит свой диапазон температур. Более подробно узнать, как определить эти показатели электродов по маркировке, можно из соседней статьи. (здесь перелинковка со статьей про маркировку, которая еще не опубликована).

Схема соответствия электродов ГОСТу

В соответствии со стандартом ГОСТ 9466–75 электроды классифицируются по:

  • назначению;
  • толщине защитного слоя;
  • химическому составу обмазки;
  • допустимым пространственным ориентациям швов;
  • типу напряжения и способу подключения питания (полярности).


Электроды классифицируются по назначению и толщине защитного слоя.
В соответствии со стандартом, существуют электроды для сварки углеродистых сталей, обеспечивающие прочность шва до и свыше 600 МПа. Изделия имеют в маркировке литеры У и Л. Для работы с теплоустойчивыми легированными сталями используют продукцию с буквой Т. Литера В указывает на продукцию, пригодную для сварки материалов с повышенным содержанием хрома и никеля. Для наплавки применяются изделия с обозначением Н. Цифры в маркировке указывают на временное сопротивление шва разрыву в кгс/мм² (например, Э42 обеспечивает прочность не ниже 42 кгс/мм²).

Для маркировки по толщине защитного покрытия используется соотношение диаметров электрода и проволочного стержня, в код вводятся буквы М, С, Д, Г. Дополнительная литера указывает на тип обмазки (например, основной материал указывается как А, а рутиловое покрытие кодируется как Р). Варианты покрытия соответствуют международным стандартам ISO. Дополнительные цифры в коде позволяют уточнить перечень допустимых пространственных положений швов и полярность при подключении постоянного напряжения.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]