Электроды к какому наименованию товара относится. Типы и марки сварочных электродов

Сварка являет собой технологический процесс получения надежных соединений путем нагревания кромок деталей до температуры плавления. Ручная дуговая - наиболее распространенный ее вид. Этот способ высокопродуктивен, универсален, технологически прост и доступен в домашних условиях.

Суть РДС

Кромки соединяемых деталей плавятся за счет выделяемой теплоты ионизированным потоком частиц между катодом и анодом - электрической дугой. Ионизация происходит вследствие наличия тока и короткого замыкания между двумя полюсами при постоянных или переменных характеристиках.

Инструментом, используемым для создания и горения дуги, является электрод - стержень металлического или неметаллического происхождения. Работа может выполняться как одним, так и несколькими стержнями с возможностью создания дополнительной дуги между ними (сварка трехфазной дугой). Ионизированный поток электронов окружен испарениями с инструмента и его покрытия, плавящегося металла соединяемых деталей, результатов их взаимодействия с воздухом. Виды электродов для сварки определяются с учетом всех характеристик, присущих конкретному материалу.

Классификация стержней по материалу изготовления

По своей сути все сварочные инструменты для РДС делятся на плавящиеся и неплавящиеся.

• Плавящиеся: металлические инструменты, изготовленные из чугуна, стали, алюминия, меди (в зависимости от типа свариваемого металла). Стержень выступает катодом или анодом, а также выполняет функции присадочного материала для заполнения сварочной ванны и образования шва.
• Неплавящиеся: стержни угольные, из графита, из вольфрама; выполняют только первичную функцию; дополнительно используется присадочная металлическая проволока; вольфрамовые нужны при аргонодуговой сварке.

Среди первой группы выделяют электродов:

• Без покрытия. Этот тип инструментов не используется для РДС.
• Покрытые. Соответствующее покрытие применяется для поддержания стабильности дуги, защиты металла от выгорания, от влияния газов, повышения механических характеристик шва путем естественного легирования (попадания легирующих элементов с плавящего стержня в сварочную ванну).

Применение по виду работ

Виды электродов для перечисленные выше, имеют индивидуальное применение в зависимости от способа работ.

Угольные непокрытые электроды - первичное сварочное изобретение, которое принадлежит Н. Н. Бенардосу и относится к 1882 году - используются и в современности. Особенности: постоянный ток, прямая полярность, дополнительная подача присадочной проволоки, дуга стабильная, стержень сгорает медленно, науглероживания не происходит. Применение обратной полярности снижает характеристики дуги и шва (он науглероживается).

Металлические электроды - следующее изобретение в сфере технологии сварки, которое принадлежит Н. Г. Славянову (1888 г.). Вместе с ними зародились прообразы современных сварочных аппаратов. Сваривание с помощью плавящихся стержней нашло более широкое применение в промышленности и получило активное развитие. На сегодняшний день используется в ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической (под флюсом) сварке.

Вследствие высокой температуры плавления 3422˚С применяется в качестве неплавящегося при аргонодуговой сварке. Таким образом, различным сварочным технологиям соответствуют конкретные виды электродов.

Распределение по назначению

Назначение - это та характеристика, в соответствии с которой распределяются абсолютно все известные электроды. Виды и применение стержней обозначается одной буквой (ГОСТ 9466-75):

• конструкционные стали, в том числе низколегированные с прочностью 60 кгс/мм 2 (600 Мпа) в маркировке обозначаются буквой «У» - углеродистые;
• легированные конструкционные стали, имеющие прочность 600 Мпа - «Л»;
• высоколегированные конструкционные стали - «В»;
• теплостойкие легированные стали - «Т»;
• сплавы с особыми свойствами, для которых характерна наплавка - «Н».

Назначение указывается в развернутой марке.

Покрытия стержней

Разнообразные по составу и происхождению покрытия используются в индивидуальных случаях для различных материалов. Применяются следующие виды покрытия электродов:

• Кислые «А». Содержат ферромарганец и ферросилиций. Применяются для прямого или постоянного тока. Характеризуются высокими скоростями плавления. Лучше использовать для нижних швов.
• Рутиловые «Р». Содержат рутил (двуокись титана), карбонаты, алюмосиликаты, ферромарганец, жидкое стекло. любого положения и типа прямым или постоянным током. В результате последовательных химических реакций образуется защитный шлак, который предупреждает выгорание элементов. Хорошее качество низкая токсичность.
• Целлюлозные «Ц». В состав входят целлюлоза, марганцевая руда, тальк, рутил, ферромарганец. Образуются защитные газы вокруг дуги и сварочной ванны. Для всех швов; высокая скорость выполнения работ; хорошее качество; нельзя допускать перегрева; большие потери при разбрызгивании. Используются для неразъёмных соединений трубопроводов.

• Основные «Б». В составе карбонаты и фториды кальция. Происходит образование защитного углекислого газа вследствие реакции углерода из карбонатов с кислородом горения дуги. Желательно выполнять работы под постоянным током с полярностью в обратном направлении. Во время сварки под переменным получается низкокачественный шов, требуются дополнительные технологии для повышения его механических характеристик.
• Прочие «П». Содержат легирующие элементы. Качество шва повышается за счет введения в него определенного количества легирующих элементов с плавящего электрода.
• Специальные. Содержат жидкое стекло со смолосодержащими веществами. Защищают от проникновения влаги. Применяются для

Конкретные назначения имеют все покрытые электроды. Основным видом покрытия является рутиловое вследствие своей универсальности. Покрытия выполняют защитные функции путем раскисления сплава в сварочной ванне, добавления в него легирующих элементов, образования ореола защитных газов или шлака. Это позволяет избежать низшего качества шва, чем у материалов кромок деталей, обеспечить формирование добротных сварных соединений.

Требования к инструментам, установленные ГОСТ 9466-75

• Электроды должны быть изготовлены из качественного материала.
• Покрытие должно быть цельным, не иметь значительных дефектов (допускается существование мелких вмятин и трещин без вздутий и пористости).
• Высокая механическая стойкость к случайным ударным нагрузкам.
• Разные виды покрытия электродов должны равномерно оплавляться, не осыпаться, не образовывать неровных островков, не разбрызгиваться свыше допустимых характеристик.
• Стержень должен обеспечивать образование качественного шва: без трещин, пор, местного избытка наплавленного металла.
• Рациональный выбор в соответствии с учетом всех необходимых параметров и соблюдения технологии - залог формирования надежного прочного соединения.

Выбор стержня в зависимости от размера

Начинающему сварщику более известны виды электродов, определяющиеся по размеру. Диаметр инструмента, с помощью которого будут проводиться работы, выбирается строго в соответствии с толщиной свариваемой детали. Он не шифруется, а четко указывается в маркировке инструмента. Длина электрода также фиксирована в соответствии с его диаметром. Важно иметь понятие о длине зачищенного непокрытого конца инструмента.

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

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

Толщина покрытия

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

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

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

Выбор стержней в зависимости от типа шва и его пространственного положения

Швы имеют несколько классификаций:

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

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

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

Тип шва относительно пространственного положения учитывается при определении значений тока.

Влияние электрических параметров дуги на выбор сварочных инструментов

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

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

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

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

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

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

Определение силы тока

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

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

где I - сила тока, А;

d - диаметр, мм;

k - коэффициент, А/мм.

Коэффициент зависит от диаметра стержня:

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

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

Маркировка

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

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

Использование различных типов и марок сварочных инструментов

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

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

Углеродистые низколегированные стали свариваются стержнями типов:

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

Легированные стали повышенной прочности:

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

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

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

Чугун: ОЗЧ-2/Cu, ОЗЧ-3/Ni, ОЗЧ-4/Ni.

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

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

Никель и его сплавы: ОЗЛ-32.

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

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

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

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

Для качественного прочного соединения металлических конструкций и сплавов применяются сварочные работы. При этом важно правильно подобрать марку электрода. Для этого необходимо знать классификацию электродов, их способы маркировки, области, в которых их рекомендуется применять.

Две большие группы электродов составляют плавящиеся и неплавящиеся, в свою очередь плавящиеся электроды делятся на некоторые подвиды, такие как покрытые или непокрытые (проволока).

Плавящиеся электроды

По типу свариваемых или наплавляемых сталей предусмотрено несколько видов электродов:

для сварки углеродистых сталей (маркировка – «У»). Это электроды Э38, Э42, Э46, Э50.

легированных (маркировка – «Л»). Это электроды Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

теплоустойчивых (маркировка – «Т»). Сварка таких сталей проводится с предварительным подогревом и окончательной термической обработкой швов. Обычно используют электроды, которые не описаны в ГОСТ (например АНЖР-2).

для сталей, с особыми свойствами, таких как коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие (маркировка – «В»). Список типов электродов регламентирован ГОСТ 10052-75.

для наплавки поверхностных слоев металла (маркировка – «Н»). Это электроды Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ.

Плавящиеся покрытые (обмазанные) электроды

Покрытие или обмазку на сварочные электроды наносят с целью обеспечить хорошее поджигание и устойчивое горение дуги, защиту сварочной ванны от окружающей среды, получить нужные свойства шва, снизить потери при разбрызгивании, увеличить скорость сварочных работ, снизить токсичность газов, выделяемых при сварке, исключить потерю свойств покрытия при хранении.

По толщине обмазки (покрытия), путем вычисления отношения диаметров D (покрытый электрод) и d (стержень) электроды делятся на:

• тонкопокрытые, с соотношением D /d до 1.2, обозначаются буквой «М»;
• электроды с покрытием средней толщины, D /d до 1.45, обозначаются буквой «С»;
• толстопокрытые (иначе, качественные), D /d от 1.45 до 1.8, обозначены буквой «Д»;
• с особо толстым слоем обмазки, D /d больше 1.8, маркированы буквой «Г».

По типу химсостава существует несколько видов покрытия электродов:

• Электроды с кислым покрытием (в составе присутствуют оксид железа или марганца). Этот вид покрытия характеризуется высокой температурой дуги, соответственно, высокой скоростью сварки, однако, оксид марганца очень токсичен и опасен при вдыхании. Обозначаются буквой «А» (DIN – A ).
• Электроды с рутиловым покрытием, которые содержат двуокись титана, характеризуются спокойной сварочной ванной, малым количеством брызг, что позволяет накладывать тонкие швы на свариваемые детали. Обозначаются буквой «Р» (DIN – R ). Распространены также электроды со смешанным покрытием, к которым относятся рутилово-целлюлозные (РЦ), рутилово – основные (РБ), рутилово – кислые (РА) и рутиловые с железным порошком (РЖ). (DIN – RC , RB , RA и RR соответственно).
• Электроды с основными покрытиями (обозначаются буквой «Б», DIN – B ) содержат кальцит, углекислый магний и в малых количествах флюорит. Такие покрытия чувствительны к влаге, поэтому необходимо ответственно отнестись к условиям их хранения. Однако, шов, полученный при использовании этих электродов, обладает отличными механическими свойствами, лишен склонности к появлению трещин и старению и практически не содержит азота и кислорода. Данными электродами производится сварка наиболее нагруженных и ответственных конструкций.
• Электроды с целлюлозным покрытием (обозначаются индексом «Ц») содержат органические вещества, которые при сгорании обволакивают сварочную ванну защитными газами. Их используют при работе в основном с высокопрочными конструкциями, трубопроводами. Они применяются в чаще для сварки вертикально расположенных швов, однако образуют в процессе работы большое количество брызг.
• Электроды, в покрытии которых присутствует железный порошок, применяются при сварке изделий встык с большими зазорами. При использовании таких электродов наблюдается стабильное горение дуги, практически отсутствуют брызги, сварочный шов быстрее охлаждается, сводится к минимуму появление шлака, который легко отделяется от металла.

В маркировке электрода обязательно присутствует указатель (в виде цифры от 1 до 4), либо международное обозначение (схема) на пространственное положение сварочного шва:

1 – любое положение;

2 – любое, кроме вертикальных сверху-вниз;

3 – нижнее положение, горизонтальное и вертикальное снизу-вверх;

4 – нижнее или угловые соединения снизу «лодочкой».

Если положение сварочного шва обозначено схемой, то стрелки указывают его направление в пространстве.

При подборе электродов для разных режимов сварки необходимо учитывать полярность источника постоянного тока и номинальное (базисное) напряжение (Uxx ) холостого хода источника питания (переменного тока). Эти параметры на электродах обозначаются цифрой от «0» до «9»:

Индекс:	Используемая полярность		U хх
	Прямая	Обратная
	Нет	Да	н/и
	Да	Да	50 V
	Да	Нет	50 V
	Нет	Да	50V
	Да	Да	70V
	Да	Нет	70V
	Нет	Да	70V
	Да	Да	90V
	Да	Нет	90V
	Нет	Да	90 V

ГОСТ 9466-75, регламентирующий изготовление и маркировку плавящихся электродов, требует, чтобы упаковка содержала все необходимые сведения:

- - -

Е - -

В позиции «1» обозначается тип электрода.

Затем, в позиции «2» указывается его марка.

В позиции «3» либо явно пишется диаметр (в мм.), либо ставится знак Ø, который означает, что диаметр указан отдельно.

Позиции «4» и «5» предназначены для указания назначения и толщины покрытия.

В позиции «6» указан индекс.

Вид покрытия по химическому составу указан в позиции «7».

В позициях «8» и «9» указаны соответственно положение шва в пространстве и цифра, обозначающая род сварочного тока.

Например:

Из маркировки видно: тип электрода – Э46, марка – «ЛЭЗМР-3С», диаметры указаны в таблице, сам электрод с толстым покрытием (иначе называется качественным) применяется для сварочных работ в любом положении углеродистых сталей. В нижней части маркировки указано, что электрод с рутилово-целлюлозным покрытием, возможна сварка как переменным током, так и постоянным обратной полярности.

Таблицы различных индексов (позиция «6») для характеристик металла шва или наплавки различных видов сталей указаны ниже:

Данные индексы отражают различные характеристики и свойства шва или наплавления (непосредственно после сварки, без термообработки), такие как ударная вязкость, удлинение или сопротивление разрыву, указанным типом электрода. Информация берется из ГОСТа 9467-75.

Непокрытые плавящиеся электроды

В настоящее время широко используются электроды без покрытия (или сварочная проволока). Техническими условиями и ГОСТом (2246-70) определены около 80 ее видов. Однако в бытовых нуждах для сварки металлических конструкций из обычного проката или нержавейки используются единицы. Проволока подразделяется на легированную (представлена в ГОСТ 30 марками, содержит до 10% легирующих элементов), низко- (6 типов, с содержанием легирующих добавок до 2,5%) и высоколегированную (41 марка в ГОСТ, содержание легирующих примесей превышает 10%), в зависимости от процента содержания легирующего вещества.

Сварочная проволока обозначается буквами «СВ» в начале маркировки. Затем идет обозначение сотых долей процента углерода, после указывается наименование и процентное содержание легирующего(-их) элементов. Если процентное соотношение не указано явно, то оно находится в пределах от 0.5 до 1%.

Легирующие примеси в составе проволоки обозначаются следующим образом:

Литера	Обозначение в таблице Менделеева (номер)	Элемент
«А»	N (7)	Азот
«Б»	Nb (41)	Ниобий
«В»	W (74)	Вольфрам
«Г»	Mn (25)	Марганец
«Д»	Cu (29)	Медь
«М»	Mo (42)	Молибден
«С»	Si (14)	Кремний
«Т»	Ti (22)	Титан
«Х»	Cr (24)	Хром*
«Н»	Ni (28)	Никель*
«Ю»	Al (13)	Алюминий
«Ф»	V (23)	Ванадий
«Ц»	Zr (40)	Цирконий

Также в самом конце маркировки могут присутствовать одна или две буквы «А», что означает высокую и очень высокую степень очистки применяемой стали.

Таким образом, маркировка «Проволока 3 СВ04Х19Н9» означает 3-х миллиметровый плавящийся электрод с содержанием углерода – 0.04%, хрома – 19% и никеля – 9%. Проволока с хромом и никелем в составе (в таблице обозначены звездочкой) используется для сварки легированных сталей, устойчивых к коррозии (нержавейка).

Неплавящиеся электроды

Вольфрамовые

Вольфрамовые электроды предназначены для сварки, резки преимущественно в среде защитных газов, таких как аргон, гелий, азот или их смеси. Помимо вольфрама, электрод может содержать различные примеси, которые повышают его износостойкость. Такой вид электродов обеспечивает высокую устойчивость сварочной дуги и позволяет работать с любыми металлами и сплавами.

Обозначение	Режим сварки		Металл	Цвет
	Постоянный ток	Переменный ток
	Нет	Да	Магний, алюминий, сплавы	Зеленый
WT-20	Да	Нет	Низколегированная сталь, нержавейка, углеродистая сталь	Красный
WC-20	Да	Да	Универсальный. Все виды стали	Серый
WL -15	Да	Да	Нержавейка, легированная сталь	Золотой
WL -20	Да	Да	Нержавейка и ламинированная сталь	Синий
WY -20	Да	Нет	Титан, низколегированная сталь, нержавейка, углеродистая сталь, медь	Темно-синий
WZ -8	Нет	Да	Алюминий и магний	Белый

Угольные

На рынке присутствуют также другие виды неплавящихся электродов, в том числе угольные и графитовые. Учитывая, что уголь – мягкий материал, для повышения качества и сохранности покрытия в них применяют омеднение. Они применяются преимущественно для работы с тонкими металлами, а также для поверхностной резки, обработки кромок, строжки и т.д.

Изготавливают несколько видов графитовых или угольных электродов, в том числе круглые, соединяемые (бесконечные, с ниппелем), плоские и полукруглые. Круглые и бесконечные электроды содержат в маркировке диаметр электрода от 3 мм до 25 мм, плоские могут быть представлены квадратными или прямоугольными, с различным сечением. В полукруглых (самые универсальные) указывают размеры плоской стороны, радиус окружности и длину электрода.

Существуют также полые электроды, применяющиеся исключительно для строжки, они выпускаются в основном зарубежными компаниями.

Электросварка. Условные обозначения электродов для ручной дуговой сварки

Согласно ГОСТ9466-75, условное обозначение электродов для дуговой сварки и наплавки сталей представляет собой длинную дробь. Например:

В ее числителе записан тип электрода Э46А, его марка УОНИ-13/45, диаметр 3,0 мм и группа из двух букв и цифры УДЗ. Первая буква этой группы У указывает назначение электрода, вторая Д - толщину покрытия, цифра 3 - группу электродов по качеству изготовления.

В знаменателе приведены буква Е (электрод), группа индексов 412(5), указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва (по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75 или ГОСТ 10052-75) и группа из одной буквы и двух цифр Б20. Буква Б обозначает вид покрытия, первая цифра 2 - допустимые пространственные положения при сварке, вторая цифра 0 - требование к электропитанию дуги.

Типы электродов перечислены в табл. 17.6.

Таблица 17.6. Типы электродов для дуговой сварки конструкционных сталей и механические свойства металла шва

Примечания : 1. Число в обозначении типа электрода соответствует временному сопротивлению разрыву в кгс/мм2. 2. KCU-ударная вязкость.

Шифр буквы назначения электродов :

Обозначение толщины покрытия электрода :

• М - тонкое;
• С - среднее;
• Д - толстое;
• Г - особо толстое.

По качеству электроды делят на три группы 1,2 и 3, где требования к качеству растут от группы 1 к группе 3. Расшифровка группы индексов , указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, приведена в табл. 17.7.

Таблица 17.7. Индексы металла шва, выполненного электродами для сварки конструкционных сталей с <600 МПа

Примечания : 1. Первые две цифры индекса - временное сопротивление в десятках мегапаскалей. 2. Цифра характеризует одновременно σ и Тх. Если эти показатели соответствуют различным индексам в таблице, то третий индекс устанавливают по δ , а затем в скобках приводят четвертый дополнительный индекс, характеризующий Тх. 3. Тх - минимальная температура, при которой ударная вязкость, на образцах с V-образным надрезом не менее 0,35МДж/м2 (3,5 кгс-м/см2).

Обозначение видов покрытия :

• А - кислое;
• Б - основное;
• Р - рутиловое;
• Ц - целлюлозное;
• П - прочие виды покрытия;
• Ж - с содержанием в покрытие >20% железного порошка.

Смешанные покрытия обозначают двумя буквами.

Допустимые пространственные положения при сварке или наплавке обозначают следующим образом :

• 1 - для всех положений;
• 2 - для всех положений, кроме вертикального сверху вниз;
• 3 - для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;
• 4 - только нижнее.

По роду и полярности применяемого при сварке или наплавке тока, а также по номинальному напряжению холостого хода источника переменного тока частотой 50 Гц, электроды подразделяются в соответствии с табл. 17.8.

Таблица 17.8. Требования к электропитанию дуги

Примечание . Цифрой 0 обозначают электроды, предназначенные для сварки или наплавки только на постоянном токе обратной полярности.

Таким образом, приведенное выше условное обозначение электрода марки УОНИ-13/45 можно расшифровать следующим образом. Э46А - тип электрода; УОНИ-13/45 - марка; 3,0 - диаметр электрода, мм; У - электрод для сварки углеродистых сталей с <600 МПа (60 кгс/мм2); Д - толстое покрытие; 3 - третья группа по качеству изготовления; 41 - ≥ 410 МПа; 2 - δ > 22%; (5) - Тх = -40°С; Б - покрытие основное; 2 - сварка возможна во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз; 0 - сваривать только постоянным током обратной полярности (плюс на электроде).

Все сварочные электроды имеют маркировку и назначение. В ней указывается вся информация о самом электроде, например о его составе, и иногда даже о производителе. Разбираясь во всех этих обозначениях, всегда можно самостоятельно подобрать требуемые материалы для соединения.

В первую очередь всегда стоит проверять, соответствует ли выбранный электрод государственным стандартам. Для этого на упаковке должна быть надпись «ГОСТ» и несколько цифр после неё.

Если все это присутствует, можно спокойно продолжать выбор сварочный электродов, подбирая их по остальным показателям, не боясь подделок и некачественного товара.

Электрод сделан в виде стержня, он может быть как металлическим, так и изготовленным из других материалов, в зависимости от его предназначения. А вобще его цель - это поставка тока в место сварки. Поэтому опытный сварщик всегда обратит внимание на электропроводность материала. Для производства электродов принято использовать проволоку, в состав которой входят сплавы с разной степенью легированности.

Стоит обращать внимание и на внешнее покрытие. Оно наносится для обеспечения защиты от внешних раздражителей, таких как азот или кислород. К остальным преимуществам покрытия можно отнести поддержку стабильности сварочной дуги и удаление возможных примесей - они могут находиться в расплавленном металле.

Рассмотрим несколько компонентов, которые обеспечивают качество покрытия электрода:

1. Марганцевая руда.
2. Титановый концентрат.
3. Кварцевый песок.
4. Каолин.
5. Мрамор.

К компонентам, которые создают газообразующую среду, можно отнести декстрин и муку. Цель любой сварки - это обеспечение качественного шва, со стойкостью к коррозии и высокой прочностью. Для этого в состав электрода должны входить такие легирующие примеси:

• ванадий;
• марганец;
• никель;
• хром;
• титан.

Их может быть намного больше, это лишь основные из них и чаще встречающиеся.

Маркировка

Все электроды глобально делятся на два вида: плавящиеся и неплавящиеся. К первым относят медные, бронзовые, стальные и медные материалы. Иногда встречаются непокрытые изделия, их принято использовать как проволоку для соединений с применением защитного газа. А неплавящиеся - это лантанированные вольфрамовые или торированные электроды.

По типам покрытия

Если продукт обозначен буквой «А» - это показывает, что его покрытие кислое, его стоит использовать для стальных конструкций, если в соединяемом металле наблюдается высокий уровень углерода и серы.

Буква «Б» будет указывать на то, что работать с такими изделиями в вертикальном положении запрещено - кстати, как и в случае с буквами «А» и «Р». Буква «Ц» означает, что нет запрета на какие-либо нестандартные положения и эти электроды могут производить качественную работу в любом положении. Но был замечен один недостаток - в виде чрезмерного разбрызгивания и постоянного контроля за температурой изделия.

Ещё одна разновидность - это смешанная маркировка электродов для сварки, она может выглядеть таким образом: «АЦ», «РБ». Они нашли свое основное применение в сварке различного рода конструкций или трубопроводов.

Тонкие детали маркировки

Естественно, это ещё не все обозначения. Существует очень много нюансов. Первые цифры и буквы обычно обозначают предел максимальной нагрузки. Если присутствует такая маркировка: «Э41» - это значит, что детали, которые подвергались сварке, смогут противостоять нагрузке в 41 килограмм на 1 квадратный мм. Существуют также другие варианты, позволяющие охарактеризовать сварочное изделие:

1. «У» - показывает, что можно спокойно работать с низколегированными и углеродными сталями;
2. «Т» и «В» - можно проводить соединение высоколегированной и теплоустойчивой стали;
3. «Л» - работа с легированными конструкционными сплавами;
4. «Н» - полезен в случае наплавки слоя, с какими-либо свойствами.

Обозначение толщины слоя покрытия:

• «М» - тонкое;
• «Д» - толстое;
• «С» - среднее;
• «Г» - максимальное.

Цифры в конце маркировки пишутся для понимания пространственного положения изделий и значения тока, которое рекомендуется использовать в данном случае.

Подробнее:

• «1» - можно сваривать детали в любом положении;
• «2» - кроме положения сверху вниз;
• «3» - ко второму варианту прибавляются ограничения по потолочной ориентации;
• «4» - только для нижних швов.

Дополнительно на коробку с изделиями могут наноситься обозначения о том, что внутри хрупкий товар, который не стоит подвергать испытаниям влагой. Все эти маркировки легко расшифровать даже на интуитивном уровне, имея общие знания в сварочном деле. Это значительно облегчит поиски требуемого материала для сварки.

Выбирая электроды для сварки, следует особое внимание обратить на маркировку. Дело в том, что там приведена наиболее важная информация о приобретаемых электродах, включая предприятие-изготовитель, состав и иные характеристики. Если ориентироваться на эти сведения, то упрощается задача по выбору наиболее подходящего материала, который обеспечит качественный результат при работе в определенных условиях с запланированными для соединения металлами и сплавами. Для этого перед принятием решения необходимо тщательным образом изучить знаки, которые расположены на упаковке.

Сварка электродами

В качестве основного расходного материала для ручной дуговой сварки, с применением которой сегодня чаще всего и сваривают металлы, используют электроды. По своему исполнению они выглядят в виде металлического прутка или изделия, изготовленного из другого материала, которое может предусматривать покрытие или не иметь его. Один конец прутка обязательно имеет покрытие. Именно этой стороной его и размещают в электродержателе.

Во время выполнения сварочных работ на участке, образованном концом электрода и обрабатываемой поверхностью, образуется электрическая дуга. Процесс соединения поверхностей с применением сварочного оборудования проходит в условиях повышенных температур, при этом вещества, с использованием которых выполняется плавление, подвергаются чересчур интенсивному взаимодействию по отношению друг к другу.

Преимущества электродов

Электроды являются наиболее предпочтительным расходным материалом для сварки по следующим причинам:

• их использование позволяет создать ровный сварной шов, не имеющий пор и лишенный непроваренных участков.
• зажигание дуги не требует больших усилий. Также не возникает проблем и с его поддержанием.
• использование электродов позволяет создать равномерное покрытие на основе шлака, которое без особых усилий можно убрать после окончания сварочных работ.

Основное назначение и состав сварочных электродов

По своему исполнению электрод имеет вид стержня, выполненного из металла или иного материала, благодаря которому ток достигает свариваемого изделия. По этой причине обрабатываемый материал должен отличаться высокой электропроводностью. Чаще всего такие конструкции выполнены на основе проволоки и сплавов, обладающих различным уровнем легированности.

Для придания изделию требуемых характеристик у него предусмотрено специальное покрытие. Благодаря ему электрод прекрасно переносит воздействие газов , прежде всего, азота и кислорода, а также помогает поддерживать устойчивость горения дуги, бороться с вредными примесями, содержащимися в расплавленном металле. Польза покрытия заключается в том, что применяемый для сварки металл или сплав обогащается необходимыми легирующими элементами.

В целом можно отметить, что для обеспечения электроду необходимых свойств в составе покрытия должны присутствовать определенные компоненты.

Важная роль отводится шлакообразующим веществам, например, мелу, мрамору, благодаря которым обеспечивается высокая защита от негативного воздействия со стороны азота и кислорода, вред которых заключается в воздействии окислительными процессами. Избавить же расплавленный металл от кислорода можно посредством таких веществ, как ферросплавы титана, марганца, алюминия и кремния. Последние представляют группу раскисляющих веществ, за счет чего и обеспечивается требуемый результат.

Для создания защитной газовой среды используют специальные газообразующие компоненты , наиболее яркими представителями которых являются древесная мука и декстрин. Задачу по приданию шву исключительных характеристик в плане устойчивости к износу, не подверженности влиянию коррозии, решают при помощи введения в состав специальных легирующих добавок.

Список этих компонентов достаточно велик, поэтому мы приведем лишь некоторые из них: хром, титан, никель, ванадий и пр. Группу стабилизирующих веществ образуют калий, натрий и кальций. Основной их эффект заключается в обеспечении ионизации сварочной дуги. Для создания надежной связи между каждым компонентом покрытия и стержнем электрода необходимо применять специальные связующие вещества , в качестве которых чаще всего используется силикатный клей.

Маркировка электродов для сварки и требования к ним

Классификация электродов подразумевает их разделение на два типа:

• плавящиеся;
• неплавящиеся.

Первая группа включает себя изделия, изготавливаемые на основе таких материалов, как сталь, медь, чугун и бронза. Отличительной особенностью является наличие дополнительного покрытия. Особую группу образуют плавящиеся непокрытые элементы, однако наибольшее распространение они получили в качестве проволоки для сварки конструкций , осуществляемой в среде защитных газов. К категории неплавящейся разновидности электродов для сварки следует отнести изделия, создаваемые на основе таких материалов, как вольфрам, торий и лантан.

Еще одним признаком классификации электродов для сварки может выступать тип покрытия. Изделия, у которых в маркировке присутствует буква А, относятся к классу изделий с кислым покрытием. Подобные электроды нежелательно применять для сварки , осуществляемой для соединения сталей, характеризующихся высокой концентрацией углерода и серы. Если говорить о пространственном положении, то здесь нет никаких ограничений. Исключением здесь является размещение по вертикали, когда электрод подносится сверху вниз. Наиболее часто обнаруживаемые дефекты - появление сильных брызг и риск растрескивания шва.

Для обозначения базового покрытия применяется буква Б. Электроды для сварки с подобной маркировкой не должны применяться для сварки в вертикальном положении. Это же касается и тех изделий, которые имеют рутиловое покрытие, на которое указывает буква Р. Если маркировка содержит букву Ц, то это является подсказкой об использовании целлюлозного покрытия. Подобные электроды сохраняют свои эксплуатационные характеристики в любом положении.

Если говорить об их минусах, то сюда следует отнести образование сильных брызг и риск перегрева , из-за чего они требуют особого внимания во время работы. Последнюю группу электродов образуют изделия с маркировкой АЦ и РБ. Они представляют собой комбинированный вариант, к которому прибегают для соединения трубопроводов и конструкций различного назначения. Работая с ними, следует помнить о том, что их недопустимо размещать в потолочном положении.

Познакомившись с особенностями этих элементов и их конструкцией, можно перейти к требованиям, которым они должны соответствовать. Скажем, для любого электрода для сварки важно создавать благоприятные условия , при которых дуга будет стабильно гореть, что в свою очередь обеспечит равномерное плавление металла. Вдобавок к этому создаваемый шов должен удовлетворять требованию по своему химическому составу. Последний может предусматривать различные составные компоненты, что определяется условиями эксплуатации детали и составом металлоизделий, которые необходимо соединять.

Расшифровка маркировки электродов для сварки

Настала пора познакомиться более подробно с тем, какую же информацию скрывает маркировка электродов для сварки. Она всегда начинается с символов, которые соответствуют типу, содержащему подсказку о предельной нагрузке. Скажем, Э46 говорит о том, что для свариваемых деталей максимальная нагрузка составляет 46 кг/мм 2 . За ней уже идет марка, сообщающая о предприятии-изготовителе, а после нее приводятся сведения о толщине и назначении:

• наличие в маркировке буквы У указывает на то, что рассматриваемый электрод подходит для сваривания изделий, изготовленных на основе низколегированных и углеродистых сталей;
• маркировка, которая содержит букву Л, говорит о том, что эти электроды могут применяться для соединения легированных конструкционных сплавов;
• если стоит задача по соединению конструкций, выполненных на основе теплоустойчивых или высоколегированных сталей, применяемый для сварки электрод должен иметь обозначения Т и В;
• качественно выполнить наплавку слоя, который должен обладать исключительными свойствами , можно при условии, что используемый электрод имеет маркировку в виде буквы Н.

Толщина, диаметр, ток

Также в маркировке дается подсказка о толщине покрытия, для чего в ней предусмотрены следующие обозначения:

• М - означает тонкое покрытие;
• С - среднее покрытие;
• Д - ему соответствует толстое покрытие;
• Г - указывает на наличие покрытия максимальной толщины.

Далее в маркировке приводится информация о диаметре. Иногда она может не содержать численных обозначений, эта информация может приводиться лишь в виде значка. В этом случае необходимо сделать вывод о том, что необходимые данные приведены на печати. Следующими символами выступают индекс и его значение, по которому можно понять характеристику металла. Речь идет о таких свойствах, как относительное удлинение, ударная вязкость и сопротивление разрыву. Для получения более точной информации об этих параметрах необходимо обратиться к ГОСТ 9467–75.

В самом конце содержится информация о типе покрытия, о котором шла речь выше. По последним двум цифрам можно понять, какое пространственное положение предусмотрено для электрода конкретной марки и какой рекомендуемый показатель должен иметь рабочий ток.

Если там присутствует цифра 1, то выбираемый электрод подходит для работы в любом положении. 2 указывает на отсутствие ограничений за исключением положения сверху-вниз.

Иногда предпоследней идет цифра 3, что позволяет говорить о том, что этот электрод запрещается размещать в потолочной ориентации. Присутствие цифры 4 указывает на то, что изделие предназначено для выполнения нижних швов , а также нижних в «лодочку».

• 1, 4, 7 - указывает на отсутствие ограничений;
• 2, 5, 8 - распространяется на токи с прямой и остальными видами полярности;
• 3, 6, 9 - предусматривает, что ток должен иметь обратную полярность.

Заключение

Выполнение сварочных работ невозможно без использования такого важного расходного материала, как электроды. При этом нельзя преуменьшать его значение, поскольку от правильного выбора зависит качество соединения обрабатываемых поверхностей . Наличие различных маркировок электродов уже позволяет говорить о том, что они имеют различное назначение. По этой причине важно иметь представление о том, что означает та или иная маркировка. Зная о подобных обозначениях, можно легко понять, какой именно электрод подходит для сварочных работ и сделать верный выбор.