Электроды для сварки это

Для начинающего сварщика выбор электрода может стать проблемой: есть более двухсот марок с разными свойствами, назначением и характеристиками. Причем около 100 марок подходят для ручной дуговой электросварки инверторными аппаратами. Рассказать обо всех невозможно, да, для начала, и не нужно. Просто коротко охарактеризуем основные типы и о том, какие электроды для инверторной сварки больше других подходят новичкам. Еще речь пойдет о том, какой диаметр брать и какой выставлять ток для сварки металла разной толщины.

Что такое электрод и для чего обмазка

Электрод — это кусок металлической проволоки со специальным покрытием — обмазкой. Во время сварки сердечник плавится от температуры дуги. Одновременно горит и плавится обмазка, создающая вокруг области сварки — сварной ванны — защитное газовое облако. Оно перекрывает доступ кислороду, содержащемуся в воздухе. В процессе горения обмазки часть ее переходит в жидкое состояние и тонким слоем покрывает расплавленный металл, также защищая его от взаимодействия с кислородом. Так что обмазка обеспечивает хорошее качество шва.

Сварочный электрод состоит из сердечника и защитного покрытия

Любой электрод перед началом сварки осматривают: покрытие не должно иметь сколов. В противном случае однородного прогрева и качественного шва вы не добьетесь. Еще обратите внимание на кончик электрода: толщина обмазки должна быть одинаковой со всех сторон. Тогда дуга будет выходить по центру. В противном случае она будет смещена. Для сварщиков с опытом это нестрашно, а вот для новичков может создать ощутимые проблемы.

Необходимо следить за влажностью обмазки. Некоторые из них при повышенной влажности зажигаются очень плохо (например, УОНИ). В связи с такой «капризностью» обмазки, хранить их нужно в сухом месте, обеспечив по возможности герметичную упаковку. Можно коробку укладывать в пакет, а еще туда класть несколько пакетиков с солью, что бывают в обувных коробках.

Покупать влажные электроды не стоит: их можно, конечно, высушить, но их характеристики при этом снизятся. Если все-таки случилось так, что электроды отсырели, их высушить можно в обычной бытовой духовке при небольших температурах (они указываются обычно на упаковке). Второй способ — положить на продолжительный срок в сухое хорошо проветриваемое помещение.

Обмазка (защитное покрытие) электродов бывает: основной, рутиловой, целлюлозной и кислой

Виды обмазки и их характеристики

Различают всего четыре вида покрытий:

Основное (УОНИ) и целлюлозное покрытие подходит только для сварки на постоянном токе. Они использоваться могут на ответственных швах: создают прочный, эластичный шов, стойкий к ударным нагрузкам.

Электродов для сварки более 200 марок, около 100 из них может использоваться при ручной дуговой электросварке

Два других (рутиловое и кислое) — могут работать при сварке и переменным, и постоянным током. Но кислое покрытие очень токсично: работать в помещениях можно только если рабочее место оборудовано принудительной вытяжкой.

Рутиловая обмазка имеет зеленоватый или синий оттенок, электроды отличаются легким розжигом. Они хорошо зажигаются даже если инвертор имеет низкое напряжение холостого хода (для уверенного розжига основной обмазки требуется хорошая вольт-амперная характеристика, как выбрать инверторный сварочный аппарат, читайте тут.). При сварке рутиловыми электродами (МР-3) металл почти не брызжет, зато шлака бывает много и отходит он непросто: приходится работать молотком.

Как выбрать электроды для инверторной сварки

В первую очередь подбирают состав сердечника: он должен быть сходным с типом свариваемого металла. В домашнем хозяйстве чаще всего используются конструкционные стали. Вот из такой же проволоки и должны быть электроды. Иногда еще приходится варить нержавейку. Тогда сердечник тоже должен быть из нержавейки, причем для высоколегированным и жаростойких делают из металла с такими же характеристиками.

Выполнить все работы по дому или на стройке можно с использованием всего нескольких марок электродов:

Они признаны многими лучшими электродами для новичков, которые работают с инверторными сварочными аппаратами: с ними работать проще, в то же время, они позволяют варить качественные швы даже при отсутствии значительного опыта. Ниже приведены характеристики и общее применение тех расходников, которые многие спецы считают хорошими электродами для инвертора. Во всяком случае, их часто рекомендуют начинающим сварщикам для наработки опыта.

Электроды с рутиловым покрытием МР 3

Это, пожалуй, самые популярные среди новичков сварочные электроды для инверторов: УОНИ 13/55 (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чаще всего новичкам советуют начинать освоение сварных швов с электродами МР-3. Они легко разжигаются, даже при не очень хорошей вольт-амперной характеристике сварочного аппарата, дают хорошую защиту сварной ванны, позволяют довольно легко контролировать ее положение. Если электрод не разжигается, прокалите его при температуре 150-180° на протяжении 40 минут.

Применяются в аппаратах с переменным (сварочные трансформаторы) и с постоянным током (сварочные выпрямители и инверторы). К инверторам обычно подключаются на обратной полярности (+ на электроде). Подходят для любого типа шва, кроме вертикального сверху-вниз.

Электроды МР 3 некапризны к качеству свариваемых поверхностей. Ими можно работать даже на необработанных, покрытых ржавчиной и влажных деталях. Сварка ведется средней (2-3 мм) или короткой дугой.

Очень важна для начинающих сварщиков особенность МР 3: они хорошо «держат» дугу, работать ими просто. За это не все профессионалы любят эту марку: называют их бенгальскими огнями. Слишком мягко они варят: для хорошего прогрева необходимы медленные движения. Что профи не по вкусу, новичкам — то, что надо. Попробуйте начать обучение сварке именно с МР3. У вас все должно получится.

Диаметр электрода ЛЭЗ МР-3, мм	Длина, мм	Рекомендуемый сварочный ток, А	Масса пачки, кг	Цена, руб
2,0	250	40-60 А	1,0	146
2,5	300	60-100 А	1,0	120
3	350	70-100 А	1,0	95
4	450	80-170 А	1,0	91
5	450	130-210 А	1,0	91

УОНИ 13/55 с основной обмазкой

Предпочитаемые профессионалами электроды для инвертора УОНИ 13/55 (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Это самые, пожалуй, широко распространенные и популярные электроды с основным покрытием. Они рекомендованы для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Подходят для соединений ответственных конструкций. Швы получаются прочными к ударным нагрузкам и пластичными, хорошо переносят воздействие низких температур.

Недостаток этих электродов: они хорошо разжигаются только при достаточно большом значении холостого хода у инвертора (выше 70 В). Второй существенный недостаток: высокие требования к зачистке и обработке свариваемых металлов. Если на кромке останется ржавчина, пыль, масло или другие загрязнения, шов будет пористым.

Работать с УОНИ 13/55 можно только на сварочных аппаратах постоянного тока, в том числе и с инверторами, при обратной полярности (+ подают на электрод), причем короткой дугой (держать кончик электрода ближе к свариваемой поверхности). Минимальное напряжение холостого хода 65 В.

Диаметр электрода УОНИ 13/55 (производитель "Межгосметиз)	Длинна электрода, мм	Рекомендуемый сварочный ток, А	Розничная цена пачки, руб
2,0	250	30-60 А
2,5	300	40-70 А	127 руб
3	350	80-100 А	116 руб
4	450	130-160 А	111 руб
5	450	180-210 А	110 руб

АНО 21

Этот тип электродов с рутиловым покрытием предназначен для работы с углеродистыми сталями небольшой толщины. (О сварке тонких металлов читайте тут.) При их использовании дуга разжигается легко (в том числе и при повторном розжиге), шов получается мелкочешуйчатым (из волн небольшого размера), шлак отделяется легко. Электроды АНО 21 можно использовать для сварки водопроводных или газовых труб.

Попробуйте для работы на инверторе электроды АНО 21

Работают как с переменным так и постоянным током любой полярности. Перед сваркой необходима термическая обработка: их прокаливают при температуре 120°C на протяжении 40 минут.

Диаметр, мм	Нижнее положение электрода	Вертикальное положение электрода	Потолочное положение электрода
2	сила тока 50-90 А	сила тока 50-70 А	сила тока 70-90 А
2,5	сила тока 60-110 А	сила тока 60-90 А	сила тока 80100 А
3	сила тока 90-140 А	сила тока 80-100 А	сила тока 100-130 А

Электроды по нержавейке ОК 63.34

Если вам необходимо сварить нержавейку, попробуйте ОК 63.34. Ими же можно варить и конструкционные стали. При этом получается шов с мелкой волной с плавным переходом к основной поверхности металла. Количество шлака небольшое, отбивается легко.

Этим электродом хорошо варить вертикальные швы а металле 6-8 мм, проходя сверху-вниз. Подходит для многопроходной сварки стыковых и нахлестных соединений. Работает с постоянным и переменным током любой полярности, минимальное напряжение холостого хода — 60 В.

Электроды для сварки ОК 63.34

Для сварки вам еще понадобится маска. Чтобы проще было работать, берите сварочную маску-хамелеон.

Как выбрать диаметр электрода, как его подключить и какую выставить силу тока

Выбрать марку электродов для инвертора еще не все. Даже если вы определились, остаются, как минимум, три вопроса:

• какой диаметр электрода использовать при сварке;
• какой ток выставить;
• к какому выходу «+» или «-» подключить электрод.

Обо всем по порядку. Начнем с того, какой диаметр электрода необходим для сварки. В общем рекомендуют исходить из толщины свариваемых металлов: при небольших толщинах электрод берут с диаметром того же размера, что и металл. Если вы варите металл 3 мм толщины, то и электроды берете аналогичного размера. Если варите что-то более толстое, соответственно берете 4 мм. Но большими электродами новичкам работать будет сложно. Начинайте осваивать сварку с толщины металла 3-4 мм. Для этого используйте электроды 3 мм, или как говорят «тройку».

Общие рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины металла

Относительно того, как какому выходу подключать электроды. В технических характеристиках на пачке, скорее всего, указано, для какой полярности предназначен электрод. При обратном подключении к положительному выходу подключают электрод, к отрицательному зажим, который цепляют на деталь. При прямой полярности на деталь сажают плюс, на электрод подают минус. Как это выглядит на сварочном инверторе, показано на фото.

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Чем отличаются эти два типа подключения? Разное направление имеет поток электронов. Как известно, электроны движутся от «минуса» к «плюсу». Потому при сварке получается, что тот элемент, который подключен к «+» греется сильнее. Меняя режимы подключения можно управлять интенсивностью нагрева металла.

Рассмотрим несколько ситуаций. Например, у вас электрод 3 мм, металл 2 мм. Если на деталь подать «+» может получиться прогар. Потому в этом случае лучше использовать обратную полярность, при которой будет больше греться электрод. Если вы той же тройкой хотите сварить 6 мм металл, лучше это делать на прямой полярности: так разогрев металла будет более глубоким и шов получится более прочным.

Сила тока при сварке

В общем случае при установке электрода сила сварного тока для инвертора выставляется в зависимости от диаметра используемого электрода. Вообще, на каждой пачке есть рекомендации, но можно обойтись и без них: на каждый миллиметр диаметра берут 20-30 Ампер тока. Получается довольно широкий диапазон, но далее нужно еще учесть как будете класть шов: с отрывом или без. Для сварки без отрыва ставят более низкие токи, с отрывом — более высокие.

Каким током нужно варить при разных электродах (общие рекомендации, точно подбирайте опытным путем)

Например, для электрода диаметром 3 мм расчетный ток получается от 60 А до 90 А. Реально работают в диапазоне от 30 Ампер до 140 Ампер. При сварке без отрыва выставляют ток порядка 70-90 А, с отрывом — 90-120 А. Эти параметры могут «гулять» в обе стороны: зависит еще от скорости движения кончика электрода, от марки и «текучести» свариваемой стали, от положения шва (для вертикального и горизонтального шва ставят чуть меньше, для потолочного — еще меньше).

В общем, даже рекомендованные производителем токи — это далеко не требование. Начинайте с них, а потом подбирайте так, чтобы вам было удобно работать и шов получался хороший. У вас должно получиться качественное соединение, а соотношение силы тока и скорости движения вы подберете экспериментальным путем. При этом ориентируйтесь на состояние сварной ванны. Она — ваш главный показатель качества.

Ошибки, которые могут возникнуть при сварке

Теперь вы знаете не только, как выбрать электроды для инверторной сварки, но и как их подключить, какого диаметра они вам нужны для этой работы, и как для каждого типа электрода и шва подобрать ток. Теперь поговорим немного о держателях для электродов.

Держатели для электродов

На одном из сварочных кабелей есть держатель (держак), в который вставляется сварочный электрод. Они есть двух типов:

• с клавишей-курком, в них зажимается электрод автоматически при отпускании подпружиненой клавиши, освобождается при нажатии на нее;
• резьбовые — рукоятка закручивается и раскручивается, освобождая или зажимая вставленный сердечник электрода.

Какой из них лучше? Решать вам, но случайно нажав на клавишу, можете уронить электрод во время сварки. Ничего страшного не происходит при этом, но неприятно…

При выборе электродного держака главное обращать внимание на силу тока, на которую он рассчитан. Выбираете по максимальному параметру, который доступен для вашего сварочного аппарата.

Как подключать кабель к держателю сварочного электрода с резьбовым зажимом показано в видео.

Недостатком держателя-прищепки является то, что со временам пружина, поджимающая сердечник электрода ослабляется, контакт ухудшается. Приходится ставить новый. Как это делать на держаке-прищепке смотрите в видео.

Подключить держатель электрода для сварки несложно. Только есть один нюанс: при частой работе сварочный кабель перетирается его краем. Можно, конечно, укоротить кабель и перезаделать его, но не всегда хочется отрезать даже 10-20 см. Чтобы этого не происходило, найдите шланг, внутренний диаметр которого совпадает или чуть меньше, чем наружный диаметр сварного кабеля. Отрежьте небольшой его кусок — сантиметров 15 -и разрежьте вдоль. Теперь его можно надеть на кабель, подтянуть вверх и там закрепить.

История сварочных электродов неразрывно связана с историей развития сварки и сварочных технологий. Впервые электрод был использован в экспериментах, связанных с исследованием свойств электрической дуги (в 1802 профессором В.В. Петровым). В 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос предложил использовать электрическую дугу, горящую между угольным электродом и металлической деталью, с целью соединения металлических кромок [7] .

Почти одновременно с Н. Н. Бенардосом работал другой крупнейший российский изобретатель — Николай Гавриилович Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Он критически оценил изобретение Бенардоса и внес в него существенные усовершенствования, касающиеся в первую очередь металлургии сварки. Николай Гавриилович заменил неплавящийся угольный электрод металлическим плавящимся электродом-стержнем, сходным по химическому составу со свариваемым металлом. Другим важным достижением Славянова считается использование расплавленного металлургического флюса, защищающего сварочную ванну от окисления, выгорания металла и накопления в сварном соединении вредных примесей серы и фосфора [7] [8] .

В 1904 году швед Оскар Кьельберг основал в Гётеборге фирму «ESAB». Деятельность предприятия была связана с применением сварки в судостроении. В результате собственных исследований и наблюдений О. Кьельберг изобрел технологию сварки покрытыми плавящимися электродами. Покрытие стабилизировало горении электрической дуги и защищало зону дуговой сварки. В 1906 году им был получен патент «Процесс электрической сварки и электроды для этих целей» [9] . Именно использование покрытых плавящихся электродов дало повод к развитию и использованию сварочных технологий в различных отраслях производства.

В 1911 году англичанин А. Строменгер существенно улучшил электродное покрытие. Предложенное им покрытие состояло из асбестового шнура, пропитанного силикатом натрия. Этот шнур наматывался на металлический стержень. Поверх этого поктытия ещё наматывалась тонкая алюминиевая проволока. Такая структура электродного покрытия обеспечивала защиту сварочной ванны и металла сварного шва от атмосферного воздуха за счет образования шлака. Алюминий использовался в качестве раскислителя и обеспечивал удаление кислорода. Под названием «Квази-арк» эти электроды распространились по Европе и Америке [10] .

В октябре 1914 года С. Джонсу был выдан британский патент на метод получения электрода, покрытие которого наносилось методом опрессовки. Металлический стержень проталкивался через фильеру одновременно с шихтой, ложившейся на стержень [10] .

В 1917 году американские ученые О. Андрус и Д. Стреса разработали новый тип покрытия электродов [10] . Стальной стержень был обернут бумагой, приклеенной силикатом натрия. В процессе сварки такое покрытие выделяло дым, защищая сварочную ванну от воздействия воздуха. Также было отмечено, что бумажное покрытие обеспечивало моментальное зажигание электрической дуги с первого касания и стабилизировало её горение. В 1925 году англичанин А. О. Смит использовал для улучшения качества электродного покрытия порошкообразные защитные и легирующие компоненты. В то же время французские изобретатели О. Са-разен и О. Монейрон разработали покрытие электродов, в составе которого были использованы соединения щелочных и щелочноземельных металлов: полевой шпат, мел, мрамор, сода. Благодаря низкому потенциалу ионизации таких элементов, как натрий, калий, кальций, обеспечивалось легкое возбуждение дуги и поддержание её горения [10] .

Таким образом, за первую четверть XX века были разработаны конструкции плавящихся электродов для ручной дуговой сварки, методы их изготовления, обоснован состав покрытия. Электродные покрытия содержали специальные компоненты: газообразующие — оттесняющие воздух из зоны сварки; легирующие — улучшающие состав и структуру металла шва; шлакообразующие — защищающие расплавленный и кристаллизующийся металл от взаимодействия с газовой фазой; стабилизирующие — вещества с низким потенциалом ионизации. Дальнейшие разработки в области производства сварочных электродов были сконцентрированы на компонентах, входящих в состав покрытия и электродной проволоки, на промышленных методах производства.

Классификация сварочных электродов

Большое разнообразие электродов, а также принципов их классификации затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации электродов. Марки электродов стандартами не регламентируются. Подразделение электродов на марки производится по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов может соответствовать одна или несколько марок. возможно то что электрод не относится к маркам Все сварочные электроды можно разделить на две группы, которые в свою очередь подразделяются на подгруппы:

Неметаллические сварочные электроды		Металлические сварочные электроды
Неплавящиеся		Неплавящиеся		Плавящиеся
· Графитовые · Угольные		· Вольфрамовые · Торированные · Лантанированные · Итрированные		Покрытые	Непокрытые
				· Стальные · Чугунные · Медные · Алюминиевые · Бронзовые и другие	Использовались на ранних стадиях развития сварочных технологий. Сейчас применяются в виде непрерывной проволоки для сварки в среде защитных газов.

Классификация покрытых металлических сварочных электродов по ГОСТ 9466-75 [11]

В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки классифицируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла (типам), видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам.

Виды электродов по назначению:

• для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой У (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм² (600 МПа). Обозначаются буквой Л (ГОСТ 9467-75);
• для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Обозначаются буквой T (ГОСТ 9467-75);
• для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Обозначаются буквой В (ГОСТ 10052-75);
• для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Обозначаются буквой H (ГОСТ 10051-75).

Вышеуказанными стандартами предусмотрено разделение электродов на типы, в соответствии с механическими свойствами и химическим составом наплавленного металла. Цифры, обозначающие каждый тип электрода — Э42, Э42А, Э50 и т. д., характеризуют гарантированное минимальное временное сопротивление разрыву в кгс/мм², а буква А — повышенные пластические свойства, вязкость и ограничения по химическому составу.

Виды электродов по толщине покрытия По толщине покрытия электроды разделяются в зависимости от отношения D/d (D — диаметр покрытого электрода; d — диаметр стержня):

• с тонким покрытием (D/d 1,8). Обозначаются буквой Г.

ГОСТ 9466 — 75 предусматривает также три группы электродов — 1, 2, 3, характеризующиеся требованиями к качеству (точности) изготовления электродов, состоянием поверхности покрытия, а также содержанием серы и фосфора в наплавленном металле.

Виды электродов по типу покрытия:

• с кислым покрытием (А);
• с основным покрытием (Б);
• с целлюлозным покрытием (Ц);
• с рутиловым покрытием (Р);
• с покрытием смешанного вида (с двойным буквенным обозначением);
• с прочими видами покрытий (П).

Таблица соответствия маркировок электродов по типу покрытия:

Тип покрытия	Обозначение по ГОСТ 9466-75	Международное обозначение ISO
Кислое	А	A
Основное	Б	B
Рутиловое	Р	R
Целлюлозное	Ц	C
Смешанные покрытия
Кисло-рутиловое	АР	AR
Рутилово-основное	РБ	RB
Рутилово-целлюлозное	РЦ	RC
Прочие (смешанные)	П	S
Рутиловые с железным порошком	РЖ	RR

Виды электродов по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки:

• для сварки во всех положениях с условным обозначением 1;
• для сварки во всех положениях, кроме вертикального сверху вниз, — 2;
• для положений нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх — 3;
• для нижнего и нижнего в лодочку — 4.

Строение

Строение покрытых металлических сварочных электродов

Покрытые электроды для ручной дуговой сварки представляют собой стержни длиной, как правило, от 250 до 450 мм. Изготовленные из сварочной проволоки с нанесенным на неё слоем покрытия. Один из концов электрода длиной 20–30 мм зачищен от обмазки для его крепления в электрододержателе.

Основная классификация электродных покрытий:

• Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.
• Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.
• Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке.

Основные виды электродных покрытий:

• Руднокислые электродные покрытия содержат окислы железа и марганца, кремнезём, большое количество ферромарганца; для создания газовой защиты зоны сварки в покрытие вводят органические вещества (целлюлозу, древесную муку, крахмал и пр.).
• Рутиловые электродные покрытия получают значительное применение в связи с развитием добычи минерала рутила, состоящего в основном из двуокиси титана TiO₂. В покрытия, помимо рутила, введены кремнезём, ферромарганец, карбонаты кальция или магния.
• Фтористо-кальциевые электродные покрытия состоят из карбонатов кальция и магния, плавикового шпата и ферросплавов.
• Органические электродные покрытия состоят из органических материалов, обычно из оксицеллюлозы, к которой добавлены шлакообразующие материалы, двуокись титана, силикаты и пр. и ферромарганец в качестве раскислителя и легирующей присадки.

Производство

Покрытые сварочные электроды изготавливают двумя способами:

Чтобы повысить качество обработки металлов и сплавов, рекомендуется подбирать соответствующие электроды для сварки, обеспечивающие оптимальные условия проведения работ.

А для того, чтобы не допустить ошибку при выборе расходника, следует иметь чёткое представление о существующих типах электродов, порядке их маркировки, а также о возможностях применения.

Назначение

Электроды применяют в электродуговой сварке. Благодаря им образуется электрическая разрядная дуга, расплавляющая металл. От качества электродов во многом зависит стабильность дуги, а их состав влияет на прочность и другие важные характеристики шва.

Как обычные, так и универсальные электроды, относящиеся к категории самых лучших образцов, должны быть способны:

• поддерживать стабильную дугу при сварке;
• обеспечивать получение сварочного шва требуемого химического состава;
• равномерно расплавляться (это относится к стержню и покрытию);
• создавать условия для снижения уровня разбрызгивания металла и повышения эффективности сварочных работ;
• обеспечивать лёгкость отделения шлака и гарантированную прочность соединений;
• сохранять в процессе сварки степень токсичности на допустимом уровне.

Для того чтобы правильно выбрать подходящий для каждого конкретного случая электрод, сварщик должен быть знаком с их классификацией, производимой в соответствии с назначением, химическим составом покрытия и способом изготовления.

Классификация

Все известные типы электродов делятся на изделия, предназначенные для сварки различных марок сталей, чугунных заготовок или цветных металлов и сплавов.

Такое деление предполагает учёт не только токовых режимов, но и видов оборудования, посредством которого предполагается варить заготовки. Выделяется также особая категория электродов, применяемых для так называемой «наплавки» металлов.

В зависимости от назначения происходит деление по технологическим особенностям ручных операций. Сварка производится в определённых позициях, с различной степенью проплавления и расположением относительно сварочной ванны.

В соответствии с толщиной покрытия все электроды для ручной сварки подразделяются на изделия тонкие (М), среднего размера (С) и толстые (Д).

А по типу обмазки все они делятся на стержни с кислым (А), так называемым «основным» (Б), рутиловым (Р), целлюлозным (Ц) и комбинированным покрытиями. Последнее имеет двойное обозначение; для всех же остальных случаев предусматривается специальное обозначение «П» (прочие).

Покрытие может содержать примеси, улучшающие качество шва при работе с определенным материалом. Так, сварка рутиловыми электродами помогает создать шов, устойчивый к образованию трещин. Зачастую ими варят низколегированные стали.

Помимо этого, все электроды классифицируются по виду и полярности питающего тока, а также по величине действующего в сети напряжения.

Зависимость длины стержня от его диаметра можно отследить по таблице.

При желании можно сделать стержни для сварки своими руками. Для этого используют отрезки стальной проволоки 1,6…6 мм. Длину каждого отрезка берут приблизительно 35 см.

В качестве обмазки выступает смесь силикатного клея и мела. Но сегодня при обилии продукции лучше приобрести готовые изделия, что сэкономит нервы при сварке и обеспечит надежное соединение.

Состав и характеристики

Электрод по свой сути – это проволока, проводящая электрический ток, или стержень с химическими параметрами, определяющими его свойства. Некоторые типы электродов для сварки состоят из одного металлического стержня (без покрытия), поэтому их принято называть «непокрытыми».

В тех случаях, когда на стержень наносится особый состав, используемый с целью улучшения показателей сварки, он классифицируется как «покрытый».

Плавящиеся и неплавящиеся

Плавящийся металлический стержень в составе сварочного электрода выполняет функцию материала, образующего шов, и изготавливается обычно из стального или медного прутка. В последнем случае их так и называют – медные электроды.

Неплавящиеся изделия для сварки производят на основе порошкообразных и твёрдых веществ (угля, вольфрама). Они предназначаются для повышения качества сцепления свариваемых частей. Соединение образуется без участия стержневого металла, а сам электрод используется как присадочная проволока (пруток).

Исходным веществом для производства таких электродов является особый вид угля (аморфный), изготавливаемый в виде удлинённых стержней овального сечения.

Такие угольные изделия используются с целью получения аккуратных и красивых сварных швов, а также для резки очень толстых металлических заготовок в воздушно-дуговом режиме.

Проверка на соответствие характеристик сварочных электродов действующим нормативам осуществляется специальной комиссией, по результатам работы которой составляется акт на проверку технологических параметров.

Технические характеристики сварочных электродов

Тип и марка	ТУ, ГОСТ	Вид	Назначение и область применения электродов	Механические свойства электродов			Род тока электродов	Пространственные положения сварки
				врем. сопр. раз.	отн. удл.	уд. вяз.
Э-46 МР-3	ТУ 14-4-1853-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467 75	P	Электроды для сварки ответственных конструкций из углеродистой стали с временным сопротивлением разрыву до 490 Н/мм 2 и содержанием углерода до 0,25 %	450Н/мм 2	18%	79 Дж/см 2	Переменный или постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 МР-ЗМ	ТУ 14-4 1863-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467-75	АР	Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 490 Н/мм 2	450 Н/мм 2	18%	78 Дж/см 2	Переменный или постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-50А УОНИ 13/55	ТУ 144 1856-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 9467 75	Б	Электроды для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей работающих при пониженных температурах, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости	490 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 150 °	20%	128 Дж/см 2	Постоянный обратной полярности	Любое кроме вертикального сверху вниз
Э-42А УОНИ 13/45	ТУ 14-4 1855-2001 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	Б	Электроды для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей работающих при пониженных температурах, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости	410 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	147 Дж/см 2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 АНО-4	ТУ 14-178-427-2002 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	Р	Сварочные электроды для сварки конструкций из углеродистых марок сталей по ГОСТ 380 и ГОСТ 1050 во всех пространственных положениях, кроме способа «сверху-вниз»	460 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	98 Дж/см 2	Переменный или постоянный любой полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-46 АНО-4И	ТУ 14-355-99 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 9466-75	АР	Электроды для сварки конструкций из низкоуглеродистых марок сталей во всех пространственных положениях, кроме способа «сверху-вниз»	450 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 180 °	22%	80 Дж/см 2	Переменный или постоянный любой полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-07Х20Н9 ОЗЛ-8	ТУ 14-4 1857-2001 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 1 0052-75	Б	Электроды для сварки коррозионностойких хромоникелевых сталей (08X18Н10, 12Х18Н9, 08Х18Н10Т), когда не предъявляются жесткие требования стойкости межкристаллитной коррозии	539 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 160 °	30%	98 Дж/см 2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-10Х25 Н13Г2 ОЗЛ-6	ТУ14-4-1866-2002 ГОСТ 9466-75 ГОа 10052-75	Б	Электроды для сварки ответственного оборудования из литья проката жаростойких сталей 20Х23Н13 20Х23Н18, работающих в окислительных средах до 1000 °C, сварка хромистых сталей 15Х25Т и сталей 25Х 25Н202, сварка углеродистых и низколегированных сталей с высоколегированными аустенитными сталями	539 Н/мм 2	25%	88 Дж/см 2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-08Х19 Н10Г2Б ЦТ-15	ТУ14-4-1887-2002 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 10052-75	Б	Электроды для сварки ответственных узлов из высоколегированных жаропрочных и жаростойких аустенитных сталей Х18Н9Т-Л, Х20Н12Т-Л, Х16Н13Б, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, работающих в окислительных средах при570-650 °C, когда к металлу шва предъявляются требования стойкости против межкристаллитной коррозии	539 Н/мм 2	24%	78 Дж/см 2	Постоянный обратной полярности	Любое, кроме вертикального сверху вниз
Э-08Х20 Н9Г2Б ЦЛ-11	ТУ 1273-021- 00187240 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 10052-75	Б	Электроды для ручной дуговой сварки изделий из коррозиенностойких хромоникелевых сталей марок 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и им подобных, когда к металлу шва предъявляют жёсткие требования стойкости к межкристаллитной коррозии	539 Н/мм 2 , Угол загиба сварного соединения 150 °	22%	78 Дж/см 2	Сварка на постоянном токе обратной полярности	Во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз
ЭА-395/9	ТУ 1273-023- 00187240 ГОСТ 9466-75	Б	Электроды для ручной дуговой сварки ответственных конструкций из легированных сталей повышенной и высокой прочности в термически упрочненном состоянии без последующей после сварки термической обработки, в т.ч. сталей типа АК, а также для сварки улеродистых низколегированных сталей с аустенитными сталями	608 Н/мм 2	30%	117 Дж/см 2	Сварка на постоянном токе обратной полярности	Во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз

Для точечной сварки

Особо надо отметить оборудование для точечной сварки, специфика которой состоит в необходимости сохранения формы в зоне контакта, а также в обеспечении требуемого показателя электропроводности.

Для этих целей используются сварочные аппараты без электродов, функцию которых выполняют специальные контактные наконечники из меди. Такие наконечники могут быть изготовлены самостоятельно, для чего допускается применять отработанные жало от паяльников большой мощности.

Для лучшего понимания отличий между теми или иными типами покрытых электродов сначала придётся ознакомиться с правилами их маркировки, регламентируемыми действующим ГОСТом.

Правила маркировки

Маркировка всех известных видов рабочих электродов для сварки осуществляется по определенной схеме, приведенной на картинке.

В этой системе обозначения первая позиция соответствует типу электрода, следующая за ней цифра означает марку электрода, а на третьем месте располагается такой важный показатель, как его диаметр.

Четвёртое место в маркировке занимает обозначение, характеризующее назначение электрода, а на пятом указывается толщина его покрытия. На шестой позиции расположен информационный индекс, характеризующий образуемый при сварке шов или наплавляемый металл, в то время как на седьмом месте указывается вид используемого покрытия.

8-е и 9-е места занимают соответственно вид пространственного расположения, допустимый при работе с этим электродом и питающие характеристики, на которые он рассчитан (виды тока и напряжения).

Чтобы стало понятно, надо рассмотреть конкретный пример.

В данном примере в состав обозначения включена маркировка типа электродного стержня (Э46А), которую следует рассмотреть более подробно. «Э» означает, что этот электрод, предназначается только для электродуговой сварки, а 46 – это показатель сопротивления разрыву (согласно ГОСТ 9467-75).

Индекс «А» указывает на то, что этот электрод усовершенствованного класса, а следующий за обозначением типа изделия знак «У» говорит о том, что он может применяться для работы с углеродистыми и низколегированными сталями. Д2 – это рабочая толщина покрытия, соответствующая второй группе.

Цифры в знаменателе означают следующее. 432 (5) являются параметрами типового шовного (наплавленного) металлического соединения, получаемого после расплавления электрода. «Б» говорит о типе покрытия, в данном случае – основное. 1 – это обозначение пространственного положения электрода во время сварки, а 0 – показатель токового режима (постоянный, обратной полярности).

Предусмотрена отдельная буквенная маркировка для односоставного и комбинированного покрытия.

Тип покрытия	Маркировка по ГОСТ 9466-75	Международная маркировка по ISO	Маркировка по старому ГОСТ 9467-60
кислое	А	А	Р (руднокислое)
основное	Б	В	Ф (фтористокальциевое)
рутиловое	P	R	Т (рутиловое (титановое))
целлюлозное	Ц	С	О (органическое)
смешанные типы покрытия
кислорутиловое	АР	AR
рутилово-основное	РБ	RC
смешанные прочие	П	S
рутиловые с железным порошком	РЖ	RR

Прокалка (сушка)

Если электроды хранились не в герметичной упаковке и могли отсыреть, то их советуют прокалить. Надо отметить, что прокалка электродов непосредственно перед применением относится к ответственным процедурам, обеспечивающим загорание дуги.

При этом специалисты не рекомендуют слишком увлекаться ею, поскольку чрезмерный и частый нагрев стержня может привести к повреждению специального покрытия.

Желательно точно просчитать требуемое количество изделий и просушить с таким расчётом, чтобы по завершении работ их не осталось совсем или оставалось по минимуму.

При следующем обращении к сварочным операциям просушенные ранее электроды должны быть отработаны в первую очередь.

Прокаливание необходимо ещё и для того, чтобы несколько поднять температуру расходного материала непосредственно перед его использованием для сварки труб, например. Немногие образцы изделий способны сразу обеспечить требуемый рабочий режим по причине слишком большого перепада температур в зоне сварки.

Дополнительный прогрев стержней также обеспечивает герметичность соединения, образующегося при так называемой «сварке под давлением». Однако при этом необходим постепенный их нагрев, позволяющий выпарить скопившуюся влагу во избежание появления известкового налёта.

Вопрос прокалки тесно связан с предельным временем и условиями хранения. Согласно действующим нормативам срок годности этих изделий составляет примерно пять лет. Но, по мнению ряда специалистов, они могут эксплуатироваться ещё какое-то время по окончании гарантийного срока.

Как научиться варить

Чтобы научиться обращаться с электродами с нуля, надо постоянно практиковаться в сварке. Процесс несложный, но требующий ловкости. Желательно посмотреть, как это делает специалист, не забыв применить защитные очки.

Надо так взяться за держатель, чтобы обеспечить хороший обзор рабочего места. После этого стержень наклоняется под углом 30 градусов к плоскости детали, а затем делается чиркающее движение об неё, после которого должна зажечься дуга. Сразу вслед за этим электрод максимально приближается к заготовке, так, чтобы обмазочное покрытие коснулось свариваемой поверхности.

Далее, следует дождаться появления в зоне сварки красного пятна, которое образуется в результате расплавления обмазки (флюса). Через какое-то время (примерно через 2-3 секунды) в центре красного образования начнёт проявляться оранжевое пятнышко с большей яркостью и постоянно дрожащей по краям мелкой рябью.

В этой точке расплавленный металл формируется в каплю, дрожащую из-за воздействия электрического тока и высоких температур. Специалисты называют эту каплю сварочной ванной, то есть местом, где плавится металл и образуется шов.

После появления ванны останется лишь плавно сдвигать эту зону по направлению предполагаемого соединения. Так постепенно образуется шов. Умение варить открывает широкие возможности для строительства и творчества. Ведь сварка помогает создавать оригинальные и прочные конструкции.