Особенности сварочных электродов с рутиловым покрытием

Ни одна сварка не происходит без основного элемента – электрода. К определенному сварочному аппарату стоит подобрать определенный оптимально подходящий электрод. Но есть виды, которые подходят к сварочному агрегату практически любой марки и отличаются рядом преимуществ. К таким удобным в применении и легко используемым электродам относят рутиловые, главное, что и сварочные швы после их деятельности отличаются аккуратностью и тонкостью. Что это такое — рутиловые электроды и когда следует использовать именно их – в тексте.

Рутиловые электроды: что это такое и для чего они нужны

Все электроды изготавливаются по одинаковому принципу: на металлический стержень из специального сплава наносится особое покрытие. Как правило, от типа покрытия зависит то, где будут использоваться электроды данного типа.

Электроды с рутиловым покрытием предназначены для ручной дуговой сварки. Покрытие изготавливается преимущественно из двуокиси титана. Это позволяет добиться высокого качества сварочного шва, а также благоприятно влияет на весь процесс сварки.
СПРАВКА: Этот тип покрытия — один из самых безопасных, так как не выделяет вредных веществ при горении, которые может вдыхать сварщик.

Сварочные стержни: виды и характеристики

Для работы с армированными изделиями, нужны стержни, имеющие кодировку «Э» и коды твердости, указанные цифрами: 38, 42, 46, 50, 55, 60, 70, 85, 100, 125, 150; 42А, 46А, 50А.

В том случае, когда нужно соединить стойкие к термическому воздействию виды стальных изделий, пользуются расходниками с кодировкой Э-09 и Э-10. Для сварки высоколегированного металла подходят много видов электродов, их число больше 40. Чаще остальных выбирают: Э-12Х13, Э-06Х13Н, Э-10Х17Т, Э-12Х11НМФ, Э-12Х11НМФ.

Для соединения материалов с заранее известными характеристиками используются электроды: Э-10Г2, Э-12Г4, Э-10Г3, Э-16Г2ХМ, Э-15Г5, Э-30Г2ХМ, общее число видов – 38.

Почему так популярны

Рутиловые электроды считаются одними из лучших. Они обладают рядом преимуществ, благодаря которым ровный и качественный шов получается у сварщика с любым опытом.

• Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током. Сварочная дуга в любом случае сохраняет стабильность горения.
• Можно сваривать металлические соединения, покрытые небольшим слоем грунтовки.
• Идеально подходят для использования при варке коротких швов или в неудобных местах. Дуга легко разжигается и так же легко зажигается повторно.
• Позволяют сформировать шов с высоким показателем ударной вязкости. Это достигается благодаря повышенной щёлочности шлака.
• Сваренный рутилом шов обладает отличной стойкостью и усталостной прочностью. Даже под длительным воздействием знакопеременных нагрузок он сохраняет свои качества.
• При сварке рутиловыми электродами характерным является низкий коэффициент разбрызгивания. Это делает процесс сварки более удобным для сварщика.
• Удобно повторно использовать электрод. После окончания сварки на кончике стержня остаётся нагар, который не нужно счищать (в отличие от других типов покрытий). Нагар рутиловых электродов является полупроводником, поэтому можно продолжить работу без дополнительных заморочек.
• Меньше вреда для здоровья. В процессе горения рутилового покрытия не выделяются опасные вещества. Поэтому меньше негативного воздействия на органы дыхания сварщика.

ВАЖНО: Низкие требования к варочной поверхности. Даже при сильной влажности поверхности шов не теряет свои свойства. Допускается также сварка при наличии коррозийного слоя (до 30%).

Виды сварочных материалов

Электроды, использующиеся в работах с дуговой ручной сваркой, делятся на:

• Неплавящиеся.

Производятся из разных видов материалов, отличающихся тугоплавкостью: вольфрам, графит, уголь. Предназначены для розжига и сохранения сварочной дуги. Места соединения заготовок заполняются присадками, созданными при помощи ручного поднесения расходника, который плавится.

• Плавящиеся.

Этот вид электрода расплавляется в процессе сварочных действий на поверхности конструкции. Производится из стали, чугуна, меди или другого металла. Конкретный вид сырья зависит от материала. Стержень выполняет функцию присадки, а также играет роль катода или анода. Бывают электроды покрытыми и непокрытыми.

Рутиловое покрытие электродов — характеристики

Электроды с данным видом покрытия чаще всего могут быть двух основных типов: Э42 и Э46 (по государственному стандарту). Тип обязательно указывается в маркировке упаковки. Металл шва, сваренного электродами типа Э42 имеет следующие технические характеристики:

• Предел прочности — 410 Мпа;
• Относительное удлинение — 22%;
• Ударная вязкость — 80 Дж/см2.

Шов, сваренный электродами Э46, имеет более прочные показатели:

• Предел прочности — 450 Мпа;
• Относительное удлинение — 20%;
• Ударная вязкость — 147 Дж/см2.

При изготовлении рутиловых электродов используется низкоуглеродистая сварочная проволка (СВ-08 или СВ-08А). На неё и наносится рутиловое покрытие. В маркировке таких электродов находится буква «Р», которая и указывает на тип покрытия. Как правило, после буквы «Р» всегда следуют две цифры:

• Первая указывает на то, в каких пространственных положениях можно производить сварку. Большинством рутиловых электродов можно варить в любом положении.
• Вторая указывает на тип сварочного тока: переменный или постоянный, его полярность и напряжение холостого хода.

Маркировка

В зависимости от производителя и конкретного вида изделий маркировка упаковок может несколько отличаться. Однако большинство рутиловых электродов маркируются практически одинаково. Рассмотрим подробнее на примере маркировки электродов МР-3.

На их упаковке можно увидеть следующую маркировку: Э 46 –МР-3–УД Е 430 (3)-Р26.

Разберём всё по порядку:

1. Э46 — указывает на тип согласно ГОСТу. Это означает, что данная модель предназначена для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Предел прочности при разрыве — 46 кгс/мм2.
2. МР-3 — марка от производителя.
3. У — обозначает назначение электрода. Для сварки углеродистых сталей, предел прочности при растяжении — 60 кгс/мм2.
4. Д — коэффициент толщины покрытия (толстое).
5. Е — международная маркировка. Обозначает тип электрода с плавящимся покрытием.
6. 43 — прочность при растяжении (430 Мпа).
7. 0 — показатель относительного удлинения (20%).
8. (3) — показатель температуры -20оС. Это минимальная температура, при которой металл шва сохраняет ударную вязкость не меньше 34 Дж/см2.
9. Р — тип покрытия. В нашем случае — рутиловое.
10. 2 — показывает, в каких положениях можно проводить сварочные работы. Этот показатель обозначает, что варить можно в любом направлении, кроме вертикального «сверху-вниз».
11. 6 — для качественной работы нужно использовать ток обратной полярности, постоянный. Напряжение холостого хода должно быть примерно 70В.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

По параметрам сварочного тока

Стержни сечением 4 мм. выбираются для сварки на простых сварочных устройствах. Их также применяют на наиболее производительных и мощных агрегатах.

Длина данного расходника – 35 и 45 см. Подходят для сварки тонких заготовок до 1 см. Функционируют на силе тока – 220А. Сварочными расходниками сечением от 5 до 12 мм. пользуются только в сварочных работах при наличии дополнительного освещения, созданного за счет мощных осветительных установок.

Пруток алюминиевый FoxWeld АL Мg 5 (ER-5356) 1.6 мм 5 кг Источник yandex.ru

Физико-химический состав

В зависимости от производителей и разновидных модификаций, состав рутилового покрытия может немного отличаться. Однако в большинстве случаев состав следующий:

• Концентрат рутила (диоксид титана) — 48%.
• Полевой шпат — 20%.
• Ферромарганец — 15%.
• Магнезит — 15%.
• Декстрин — 2%.

Некоторые виды электродов могут содержать также дополнительные элементы: например, целлюлоза. Такие покрытия маркируются буквами «РЦ», что расшифровывается как «рутилово-целлюлозное покрытие».

Рутиловые электроды: применение

Благодаря своим прекрасным качествам рутиловые покрытия широко применяются в различных условиях и считается одним из наиболее практичных видов. Перечислим основные варианты применения, в которых электроды этого типа отлично справляются со своей задачей:

• Сварка конструкций из низкоуглеродистой стали. Химический состав покрытия позволяет эффективно работать с черными и низколегированными металлами. В таких случаях шов получается ровный и без трещин.

• 
  Сварка трубопроводов. Отлично подходят для ремонта труб, которые проводят жидкости. В таком случае сложно полностью осушить рабочую поверхность металла. Однако сварочная дуга рутиловых электродов горит стабильно даже при попадании капель воды в зону горения.

• Широко применяются для ремонта деталей или инструментов, которые со временем истираются. Рутиловые электроды позволяют максимально эффективно наплавлять шов значительной толщины. За счёт небольшого разбрызгивания достигается экономия материала.

Электроды с рутиловым покрытием: плюсы и минусы

По сравнению с другими типами покрытий, рутиловое обладает рядом преимуществ:

• Стойкость шва. Сваренный металл не подвержен появлению холодных или горячих трещин.
• В противовес кислому покрытию, сварочная дуга рутилового горит при переменном токе так же интенсивно, как и при постоянном.
• Легко обрабатывать участки, где нужны короткие швы. Если основное покрытие требует непрерывного ведения шва, так как сварочную дугу сложно повторно разжигать, то с рутиловыми всё проще. Дуга легко зажигается, при этом с кончика стержня не нужно счищать нагар.
• Подготавливать рабочую поверхность не обязательно. Другие типы электродов чувствительны к окислениям и ржавчине, что приводит к непрочному шву. Рутиловые электроды позволяют сформировать стабильный и стойкий шов независимо от качества поверхности.
• После сварки шлак легко отделяется, а поверхность шва практически не нуждается в шлифовке.

Есть и недостатки:

• Подойдут не для всех конструкций. Небольшой диапазон металлов, с которыми можно использовать этот тип покрытия, накладывает определённые ограничения на их эксплуатацию. Для сварки высокоуглеродистой стали такие электроды нельзя использовать.
• Свойства резко ухудшаются при повышении напряжения тока. Поэтому придётся следить за соответствием номинальному показателю.
• Нужно проводить подготовительные работы — просушку и прокалку.

[ads-pc-4][ads-mob-4]

Лучшие марки электродов с рутиловым покрытием

ESAB-SVEL OK 46.00

Производятся в России шведским концерном ESAB. Эта модель является одной из лучших в своей категории и обладает следующими преимуществами:

• Низкие требования к предварительной подготовке. Даже отсыревшие изделия можно прокаливать при температуре 70-90оС.
• Не боятся влаги. Дуга стабильно горит при контакте с увлажнённой поверхностью.
• Минимальный порог необходимого тока, который нужен для уверенного горения, значительно ниже, чем у других видов электродов.
• Формируют прочный и ударостойкий шов.

Lincoln Electric Omnia 46

Производятся американской фирмой Lincoln Electric, которая выпускает электросварочную продукцию ещё с 1927 года. Электроды отличаются доступной ценой и являются отличным выбором для новичков. Сварочная дуга не требует точного контроля — при небольшом её удлинении не теряется стабильность горения.

При эксплуатации Omnia 46 выделяется относительно небольшое количество искр. Прочный шов позволяет использовать их для сварки ответственных конструкций (например, трубопроводов, работающих под высоким давлением).

ОЗС-12

Электроды этой марки имеют сертификат НАКС, который позволяет применять их для сварочных работ на ответственных и опасных объектах. Среди преимуществ марки:

• Шов ведётся легко и ровно, даже без особого мастерства сварщика.
• После остывания на поверхности остаётся тонкая шлаковая корочка, которая легко отделяется.

Но есть и недостаток. Несмотря на то, что обычно рутиловые покрытия не восприимчивы к влаге, электроды этой марки чувствительны к отсыреванию. Отсюда вытекают дополнительные требования по хранению, прокалке (при температуре 150оС перед каждым использованием), а также очистке сварочной ванны от крупных загрязнений.

МР-3

Электроды типа МР-3 — одни из самых распространённых. Бренду «Ресанта» удалось сохранить все достоинства рутилового покрытия и избежать недостатков, которые встречаются у других производителей изделий этого типа.

МР-3 легко разжигаются, формируют прочный и ровный шов, эффективно работают с разным током. Недостатком является повышенная чувствительность к влаге. Перед применением их необходимо прокаливать не менее часа при температуре 150-170оС.

Производители сварочных электродов

На российском рынке расходных материалов представлен широкий выбор электродов, выпускающихся отечественными производителями. Технологические мощности производств позволяет закрыть потребности физических лиц и предприятий различной сферы деятельности.

Российские изготовители электродов делятся на 3 категории:

• Крупные производства, которые снабжают материалами основную часть покупателей.
• .
• Предприятия малого бизнеса, изготавливающие продукцию для удовлетворения собственных потребностей.

Перечислим несколько производственных компаний, выпускающих электроды:

• СВЭЛ — Алтайский завод сварочных электродов.

Современное предприятие, производящее широкий диапазон продукции с покрытием.

• Белореченский электродный .

Сварочные материалы выпускают в соответствии с госстандартами, изделия сертифицированы.

• «Электрод-Бор».

Изготавливает универсальные сварочные электроды.

Продукция российских производителей востребована в различных сферах деятельности, активно покупается не только в магазинах нашей страны, но и за рубежом.

Сварка электродами с рутиловым покрытием

Несколько нюансов, которые необходимо учитывать при проведении сварочных работ:

• Проверьте, из какого материала сделан электрод. И сейчас речь не о покрытии, а о самом стержне. Для достижения максимально качественного шва металл стержня должен совпадать с металлом конструкции, которая сваривается.
• Важно также учитывать толщину электродов. Она должна соответствовать толщине металла конструкции, хотя может и быть толще или тоньше, что компенсируется силой тока и мастерством сварщика.

Видео

Посмотрите парочку роликов, где умелец делится опытом работы именно рутиловыми электродами.

Видео описание

Расшифровка обозначений электродов.
Ниже расскажем о классификации электродных элементов, их назначении и свойствах.

Предназначение металлического стержня — наплавление свариваемого материала на конкретное место, где производится соединение заготовки. Основная часть электрода служит для проведения через себя тока. Конец расходника под воздействием повышенной температуры сварочной дуги расплавляется. В момент плавления окончания электрода образуется совместно с расплавленной конструкцией целостное изделие.

Из чего состоит плавящийся электрод

Сварочный электрод имеет простое строение. Главная его составляющая – стержень, с наружной стороны сделано специальное покрытие. Конец, который плавится и контактирует со свариваемым материалом, сделан без обмазки.

Прокалка электродов с рутиловым покрытием

Электроды этого типа нуждаются в предварительной прокалке перед использованием. Распространенные требования к прокалке: не менее часа в печи при температуре до 350оС.

Это общие требования, а точные указания зависят от конкретной марки. Некоторые модели слабо чувствительны к влаге и могут прокаливаться при относительно невысоких температурах (до 90оС), или же вовсе не нуждаться в прокалке. Хотя есть марки, которые могут отсыревать и терять свои свойства. Точный режим прокалки указывается производителем.