Из чего делают электроды для сварки

Бывает, что нас интересует, почему тот или иной сварочный электрод может плохо выполнять свою работу. Часто причиной является низкое качество самого электрода или неправильный подбор электрода для сваривания. Поэтому нужно знать, из чего состоят сварочные электроды.

Сварочные электроды являются металлическими стержнями, на которые нанесена обмазка. Иногда встречаются электроды, на которые не нанесена обмазка. Металлические стержни или сварочная проволока – это как раз и есть плавящийся электрод. Сварочную проволоку, которую используют для изготовления электродов, выпускают диаметром от 1 до 12 миллиметров. При этом ее длина составляет до 450 миллиметров.

В основном, большинство марок сварочных электродов различается по содержанию углерода, кремния и фосфора. Химический состав проволоки, которая используется для изготовления электродов, поддается жесткому регламенту, поэтому в результате получается большое количество марок электродов, которые используются для проведения сварочных работ.

Для проведения сваривания ручной дуговой сваркой используются электроды, которые покрыты специальной обмазкой, которая наносится на поверхность сварочного электрода и позволяет комфортно производить сваривание. Поэтому при приготовлении покрытия для сварочных электродов очень важно придерживаться допустимых пропорций. Таким образом, увеличив содержание азота и кислорода в структуре шва, можно добиться резкого снижения пластических свойств металла шва.

Для того чтобы уменьшить содержание кислорода и азота в металле сварочного шва, используется несколько методов. Например, для этих целей может служить насыщение электродов раскислителями. Это означает, что в таком случае используется покрытие сварочного электрода, которое при плавлении электрода образует большое количество шлаков, тем самым защищая его от воздействия факторов окружающей среды.

Электроды могут разделяться на электроды с толстым и тонким покрытием. Тонкое покрытие позволяет сделать горение дуги более устойчивым. Самым распространенным является покрытие, в составе которого есть мел и жидкое стекло. В таком случае сварочные электроды с тонким покрытием не могут производить сваривание высокого качества, потому что сварочная ванна является незащищенной. Поэтому в большинстве случаев для сваривания рекомендуется использовать электроды с толстым покрытием.

Сварочные электроды, имеющие толстое покрытие, имеют больше преимуществ, поэтому их использование является более широким. В состав толстого покрытия сварочных электродов входят такие вещества, как раскислители, газообразующие и легирующие элементы. Также в их состав добавляют марганцевую руду и каолин.

Помимо этого, туда добавляется большое количество других примесей, которые способствуют стабильному горению дуги. Таким образом, используя сварочные электроды с толстым покрытием, Вы сможете избежать низкого качества сваривания.

Это статья из серии экспресс-уроков Свар-EXPRESS.
Темы урока: какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла; какой сварочный ток выставлять для каждого случая; что такое полярность сварки.

Инженер-сварщик Евгений Евсин

Выбор сварочного электрода, для начинающего сварщика может стать проблемой. Например, какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла, или какой сварочный ток выставить для получения прочного шва?
Постараемся ответить на эти вопросы.
Для начала разберёмся, что такое электрод и для чего нужна обмазка.

Электрод представляет собой металлический сердечник с особым покрытием, которое называется обмазкой. В процессе сварки сердечник плавится, а обмазка при сгорании создаёт газовую защиту шва от вредного воздействия кислорода. Так же в процессе сварки формируется защитный шлаковый слой сварочной ванны.

Выбирая электрод следует обратить внимание на состав сердечника, который должен быть схож со свариваемым металлом. Так существуют специальные электроды для углеродистых, легированных, высоколегированных сталей, электроды для работы с нержавейкой, жаростойкими сталями, для работы с алюминием или чугуном.

Существует огромное множество металлов и их сплавов, рассказывать о каждом мы не будем, а сосредоточимся на тех электродах, которые могут понадобиться в быту. В основном для домашних нужд используется конструкционная сталь небольшой толщины. Вот для неё мы и попробуем подобрать электроды. Но прежде несколько слов об обмазке электродов. Различают 4 типа покрытий: основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Каждый из них применяется для решения своих задач.

Основное и целлюлозное покрытия используются для сварки исключительно на постоянном токе. Данные электроды можно использовать при монтаже ответственных конструкций, где требуется максимальная прочность наплавленного металла.

Рутиловые электроды подойдут для работы на постоянном или переменном токе. Они отличаются лёгким поджигом и малым разбрызгиванием металла. Электроды могут работать с аппаратами обладающими низким значением напряжения холостого хода.

При использовании электродов с кислым покрытием – можно добиться лёгкого отделения шлака, однако пользоваться подобными электродами в замкнутом пространстве не рекомендуется — они достаточно вредны для здоровья сварщика.
Ещё один момент — электроды с рутиловым и кислым покрытием рекомендуется использовать при сварке аппаратами с напряжением холостого хода 50 (+/- 5) вольт.

Наиболее широко распространены электроды с основным и рутиловым покрытием. Для новичка знакомства с ними будет вполне достаточно.

Самыми распространёнными электродами с основным покрытием являются УОНИ 13/55. Данные электроды предназначены для углеродистых и низколегированных сталей. Как сказано в описании данных электродов, они рекомендуются для сварки ответственных конструкций, швы, сваренные с помощью УОНИ 13/55 отличаются пластичностью и стойкостью к ударным нагрузкам. Изделия, сваренные УОНИ 13/55 могут эксплуатироваться в условиях низких температур.

К недостаткам данных электродов стоит отнести требовательность к чистоте кромок заготовок. Если кромки заготовок перед сваркой не обработать и на них попадёт масло, вода, или ржавчина, велика вероятность появления сварочных пор.

УОНИ 13/55 – предназначены для сварки только постоянным током на обратной полярности – о которой мы расскажем чуть позже.

Самым распространённым представителем рутиловых электродов можно назвать электроды марки МР-3. Они предназначены для работы с углеродистыми и низколегированными сталями.

К сильным сторонам данных электродов стоит отнести возможность сварки как на постоянном, так и переменном токах, малое разбрызгивание металла, стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Кроме двух самых распространённых марок электродов для работ с конструкционной сталью, новичкам можно рекомендовать электроды российского производства ОЗС-12 и АНО-4. А для сварки нержавейки электроды зарубежных производителей ОК 63.34, ОК 61.30 или отечественные электроды ЦЛ-11. Подобные электроды, так же могут понадобиться домашнему мастеру.

Большая часть инверторов для ручной дуговой сварки работает с постоянным током. На постоянном токе существует 2 варианта подключения полярности: прямая и обратная.

Прямая полярность – вариант подключения при котором к быстросъёму «+» инвертора подключается масса, держак подключается к «-». Обратная полярность — масса подключается к «-»; «+» к держателю электрода.

При сварке на плюсовом контакте выделяется больше тепла, а значит на обратной полярности лучше сваривать массивные детали, а на прямой тонкий металл (до 2 мм) или высоколегированную сталь, чтобы избежать их перегрева.

Диаметр электрода подбирают, ориентируясь на толщину металла заготовок. Для сварки металлов толщиной до 1.5 мм сварка электродами применяется крайне редко, для таких толщин лучше использовать полуавтоматы или аргонодуговую сварку.

Примерное соотношение толщины заготовок и диаметров электродов вы можете узнать из таблицы:

Следующий важный момент – какой ток необходимо выставить для электрода конкретного диаметра. Данную информацию можно узнать на упаковке электродов, или посмотрев следующую таблицу:

Так же начинающему сварщику, будет полезно знать, что сварочный ток можно подобрать из расчёта 20-30А на один миллиметр диаметра электрода. Т.е. для электрода диаметром 3мм, ток должен быть в приделах 80-110А, в зависимости от пространственного положения, толщины металла и количества проходов.

Точных и однозначных настроек тока не существует – каждый сварщик видит процесс по-своему, и в зависимости от собственных ощущений выставляет необходимые параметры тока.

Чем выше сварщик выставляет параметры тока, тем более жидкой и менее «управляемой» получается ванна. Задача сварщика – настроить аппарат таким образом, чтобы работа была комфортной, а сварочная ванна достаточной для провара и управления краями ванны.

Перейти в каталог:

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Время чтения: ≈8 минут

Сварочный электрод — это первый предмет, с которым вам придется столкнуться, если вы захотите освоить азы сварки. Именно электроды вы будете использовать для формирования шва. При этом неважно, какую технологию вы выберите. Это может быть как ручная дуговая, так и полуавтоматическая сварка в среде защитного газа.

Если вы придете в магазин и попросите показать вам электроды для сварочного процесса, то наверняка удивитесь их разнообразию. Производители выпускают десятки марок различного диаметра и назначения. Вы не сможете купить первые попавшиеся электроды, поскольку они могут не подойти для ваших задач. Чтобы облегчить новичкам задачу мы решили составить краткую статью с основной информацией. В этой статье мы расскажем всё, что вам нужно знать про сварочные электроды. Вы узнаете, из чего делают электроды для сварки и какие они бывают.

Общая информация

Сначала определимся с термином. Сварочный электрод (он же сварочный стержень) — это пруток, изготовленный из электропроводного материала, который служит проводником тока от сварочного аппарата к детали. Сейчас выпускается более сотни различных марок электродов, предназначенных для выполнения самых разнообразных задач. В том числе, для резки металла.

Ниже вы можете видеть, из чего сделаны электроды для сварки. Стандартный электрод может иметь длину от 25 до 45 сантиметров. При производстве используется электродная сварочная проволока, которая затем покрывается слоем обмазки или защитного покрытия. Покрытие защищает сварочную зону от окисления и улучшает качество шва. Конец электрода оставляют без покрытия, чтобы можно было вставить стержень в держатель.

Электроды могут быть плавящимися и неплавящимися. Плавящиеся электроды неустойчивы к теплу сварочной дуги и быстро уменьшаются в размерах. При плавлении смешиваются с основным металлом в сварочной ванне, и таким образом формируется шов. Их необходимо заменять по мере необходимости, но не рекомендуется оставлять слишком короткий электрод в держателе.

Неплавящиеся электроды изготавливаются из тугоплавких металлов, который способны выдерживать температуру до нескольких тысяч градусов. Сварочные электроды плавят металл, при этом сами практически не меняются в размере. Здесь шов формируется только благодаря основному металлу.

Основные характеристики

Диаметр электродов

У каждого электрода есть свой диаметр. При этом разделяют два диаметра: диаметр самого электрода с покрытием, и диаметр сварочной проволоки, из которой стержень изготовлен. Первый диаметр используется чаще всего.

Самый популярные — сварочные электроды 3 мм. 3 миллиметрам равен диаметр стержня. Электроды 1 мм и электроды 2 мм используются реже. Электроды для сварки диаметром 1 мм вообще применяются только для сварки тонких металлических деталей. Например, стальных листов. Есть еще толстые электроды, например электроды 5 мм. Они тоже используются нечасто, поскольку ими варят металлы большой толщины. К тому же для применения толстых электродов необходим очень мощный сварочный аппарат.

Диаметр подбирается исходя из толщины металла. Обычно это одинаковые значения. Например, для сварки металла толщиной 2 мм зачастую применяют электроды диаметром тоже 2 мм.

Тип покрытия

Выше мы писали, что у электродов может быть покрытие или обмазка, которая защищает шов от окисления и стабилизирует дугу. Существует несколько типов обмазки: кислое (обозначается буквой А), основное (буква Б), целлюлозное (буква Ц), рутиловое (Р), смешанное покрытие (когда используется несколько типов обмазки одновременно).

Самые распространенные покрытия — основное и рутиловое. Новичкам рекомендуем выбирать электроды с рутиловой обмазкой, поскольку такими стержнями гораздо проще варить.

Пространственное положение

Поначалу вы скорее всего будете варить только горизонтальные швы. Но со временем обучитесь варить и в других пространственных положениях. Например, в вертикальном или потолочном. Для выполнения таких работ необходимы специальные электроды, предназначенные для этого. Перед покупкой убедитесь, что выбранные вами электроды подходят для выполнения ваших задач.

Назначение электродов

Также многие электроды предназначены только для сварки определенных металлов. Желательно знать заранее, что вы будете варить. Если сталь, то покупайте электроды, предназначенные для стали. Не стоит брать стержни для другого металла.

Маркировка

Вся информация, которую мы описали выше, обычно описывается в коротком наборе цифр и букв. Этот набор называется маркировкой или маркой электродов. Мы подробно рассказывали об этом здесь. Прочтите обязательно, чтобы научиться читать маркировку.

Выбор электродов

Итак, мы знаем, из чего состоит электрод, и какие у него существуют разновидности. Этой информация в целом достаточно для того, чтобы пойти в магазин и правильно выбрать электроды. Но для некоторых новичков этой информации недостаточно. Они хотят знать, какие лучше остальных, какую марку выбрать, какого производителя.

К сожалению, не существует единого ответа на эти вопросы. Перед выбором электродов необходимо знать, ЧТО вы собираетесь варить и КАК. Можно, конечно, купить электроды для сварки чугуна и варить ими нержавейку, но не удивляйтесь плохому качеству работ.

Совет один: опирайтесь на не советы из интернета, а на свои потребности. Кто-то вам скажем, что надо просто покупать электроды МР-3 и не заморачиваться. Это не плохой совет, если вы собираетесь варить бочку и больше ни на что не рассчитываете. Но если вы желаете совершенствовать свои навыки, то вам придется разобраться в марках электродов, а не слепо доверять «экспертам».

Хранение

Хранение электродов — это тема, которую многие почему-то обходят стороной. И зря. Ведь новичок может соблюдать технологию сварки и в целом варить правильно, но шов будет некачественным из-за того, что нарушены условия хранения. А сварщик из-за своей неопытности спишет все на плохой сварочный аппарат, неудобные условия работы или любые другие причины.

Да, при неправильном хранении электроды действительно способны значительно ухудшить качество готового сварного соединения. А все из-за влаги, которую электроды активно впитывают. По этой причине не рекомендуется хранить электроды во влажных душных помещениях, например, подвалах. Также не храните электроды на земле, даже если они в коробке. И вообще не используйте коробки для хранения. Замените их на специальный футляр. Его необязательно покупать, можно сделать самому из отрезка ПНД трубы.

Ведь коробка — это просто упаковка электродов, она не предназначена для длительного хранения в гараже или на антресолях. Постарайтесь, чтобы в помещении не было сильных перепадов температур. Это очевидно, но многие оставляют электроды в неотапливаемом гараже на всю зиму, а затем удивляются, почему стержни крошатся или почему дуга не зажигается.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, из чего сделаны электроды для сварки, и какие типы электродов существуют. Мы также постарались дать несколько проверенных рекомендаций касаемо выбора и хранения электродов, чтобы вам было проще определиться с покупкой. Поначалу вам будет казаться, что это очень сложная тема и что вы никогда в ней не сможете разобраться из-за большого количества различных марок. Но, поверьте, со временем вы осознаете, что это одна из самых простых тем в сварке. Желаем удачи в работе!