Сварочные электроды маркировка и назначение. Электроды для наплавки

При работе с ручной электродуговой сваркой вы постоянно работаете с электродами. Этот элемент сварочного процесса не столь прост как кажется и имеет свою обширную классификацию. Сегодня можно подобрать изделия под любые нужды, исходя из свариваемых металлов, вида оборудования, необходимых свойств шва и множества вспомогательных параметров. Ниже вы ознакомитесь с классификацией покрытых электродов и их обозначением.

Электроды, применимые для работ с ручной дуговой сваркой разделяются на плавящиеся и неплавящиеся. Стержни, плавящиеся при сварке, изготавливают из чугуна, стали, меди или другого металла, в зависимости от материала. Они играют роль анода или катода, а также выполняют функцию присадочного материала. Бывают покрытые или непокрытые.

Покрытие в плавящихся стержнях выполняет много функций от удержания дуги, до формирования газового облака, препятствующего окислению шва.
Неплавящиеся электроды для сварки, изготавливают из различных тугоплавких материалов — графит, вольфрам или уголь. Служат они для розжига и удержания дуги, а заполнение шва присадками выполняется с помощью ручной подачи плавкого материала.

Из чего состоит плавящийся электрод

Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки состоят из внутреннего стержня и внешнего слоя. Согласно требованиям Госстандарта, при создании плавящихся электродов сварочных используются разнообразные стали: углеродистые, с большим или малым числом примесей, также применяют медь, алюминий, никель и другие цветные сплавы. Состав стержня обусловлен свариваемым материалом, так как оба металла должны подходить друг другу. Исключение составляет чугун, который может свариваться как стальными, так и электродами из меди и железа.

Как и стержень, внешний слой изготавливается с учетом свариваемого металла, именно поэтому его состав может несколько меняться. Но несмотря на это оно неизменно выполняет следующие функции:

• способствует удержанию дуги;
• производит шлак обволакивающий сварочную ванну, расплавляя минеральные компоненты покрытия;
• производит защитный газ, появляющийся как следствие горения органических компонентов покрытия.
• выполняет раскисление или легирование металла.

Классификация покрытых электродов

Учитывая длинный список всевозможных вариаций из покрытия, сплава и других параметров покрытых электродов, для более удобного поиска нужного типа стержней они получили обширную классификацию. Виды сварочных электродов разделяют исходя из таких признаков:

По назначению:

• сплавы с малой долей примесей и углеродистые сплавы;
• материал с большим числом лигатур;
• сплавы усиленной прочности и с уникальными свойствами;
• наплавочные электроды с уникальными свойствами.

Тип — значение конечного шва, характеризующееся прочностью на разрыв, временное или точечное механическое воздействие.

Марки сварочных электродов – уникальное значение присваиваемое изготовителем для внутренней классификации изделий. Именно поэтому маркировка электродов для сварки одинаковых по параметрам, но от различных изготовителей может быть разной.

Толщина внешнего слоя — исходя их соотношений толщины, к размеру центрального прутка классифицируют внешний слой на – тонкие, средней толщины, толстые и самые толстые.

Род тока — электроды постоянного тока, переменного с прямым или обратным подключением.

Состав покрытия – есть разделение на сварочный электрод с кислотным, основным, целлюлозным, рутиловым, слоем с увеличенной концентрацией железа, напыление состоящее из различных слоев.

По допустимым положениям стержни разделяют на изделия допустимые к работе в:
· любых положениях;
· всех за исключением вертикального, направленного вниз;
· нижнее и вертикальное направленное кверху;
· нижнее.

По качеству или по состоянию шва, после работы со стержнями электроды разделяют на три группы. Изделия лучшего качества относятся к первой группе.
Толщина — параметр указывающий на диаметр стальной основы, может быть в пределах от 1.6 до 12 мм.

Маркировка сварочных электродов и их расшифровка

Чтобы разобраться какие электроды представлены перед вами следует изучить их маркировку. Каждая упаковка содержит информацию о 9 основных характеристиках согласно ГОСТ 9466-75.

1. Типы покрытых электродов для сварки.
   Высокопрочные стали, с большой долей углерода, высокими или низкими процентами лигатур, варятся электродами с маркировкой, начинающейся с символа Э – электрод, затем идут цифры, указывающие на предельно допустимые нагрузки при растяжении (кгс_мм2), в конце стоит индекс А – обозначающий повышенную устойчивость шва к пластичным и ударным нагрузкам. Например: Э 42, Э 50, Э46 А, Э 60 и тд.
   Термостойкие и высоколегированные стали: символа Э, цифр после тире, указывающих на количество углерода, следом идут буквы и цифры – указывающие на конкретный химический элемент (А – азот, М-молибден, Ф – ванадий и тд.) и его количество в сотых долях. Химические составляющие расположены в порядке убывания их количества в изделии. Например: Э-09М; Э-10ХЗМ1БФ; Э-30Г2ХМ и тд.
2. Марки электродов для сварки
   Марки — параметр индивидуальный и зависит исключительно от производителя.
3. Диаметр
   Толщина внутренней части покрытого электрода колеблется в пределах от 1.6 до 12 мм, в быту чаще всего используются толщины 3-5 мм.
4. Назначение
   Изготовленные для работы с углеродистыми сталями и с низким числом примесей, а также прочностью до 60 кгс/м2, электроды маркируются буквой – У;
   Легированные конструкционные стали с пределом прочности выше 60кгс/м2, сваривают изделиями с маркировкой – Л;
   Продукцию для сталей с низким коэффициентом теплопроводимости маркируют буквой – Т;
   Металлы с большой долей примесей и уникальными свойствами можно сваривать изделиями с маркировкой – В;
   Наплавочные слои с уникальными характеристиками производятся изделиями с маркировкой – Н.
5. Толщина покрытия
   Значение, показывающее соотношение толщины покрытия к внутреннему стержню. Если это отношение меньше 1.2, то изделие маркируют символом М и относят к тонко покрытым; средний слой в пределах от 1.2 до 1.45 маркируется символом С; толстые — от 1.45 до 1.8 отмечают символом Д и наконец самое толстое, отношение которого более 1.8 маркируют отметкой Г.
6. Основные свойства шва
   Точные свойства сплавов, для каждого типа эти значения собственные и указывают на прочность, процентный состав примесей, рабочую температуру шва и ряд других показателей. Данные значения можно найти в соответствующих таблицах с расшифровками.
7. Вид электродного покрытия
   А – кислотное покрытие.
   Б – фтористо-кальциевое.
   Ц – целлюлоза.
   Р – рутиловое.
   Ж – повышенное содержание железа.
   Также существуют смешанные виды покрытия электродов, которые маркируется несколькими буквами исходя из состава.
8. Маркировка пространственных положений
   1 – все,
   2 – все, кроме вертикального, направленного вниз;
   3 – нижнее, плюс вертикальное (движение снизу-вверх);
   4 – исключительно нижнее.
9. Род сварочного тока и подключение
   — Индекс 0 электроды для постоянного тока и обратным подключением;
   — индекс 1,4, 7 — указывает на изделия для любых родов напряжения и любых подключений;
   — указатели — 2,5,8 — ток любой, но подключение должно быть прямым;
   — индексы — 3,6,9 для любых токов и обратного подключения.

Производители сварочных электродов

Ниже, представлена тройка лучших производителей сварочных, покрытых электродов России:

1. НПП «Сварка Евразии». За более, чем 70 летнюю историю компания успела освоить полный цикл производства электродов и на данный момент выпускает все виды электродов — плавящиеся, сварочные, для легированных сталей и многие другие.
2. ЗАО «Электродный завод». Производитель славится своими изделиями, поставляющимися на крупнейшие машиностроительные заводы страны, также компания выпускает продукцию и для рядового потребителя. Профессиональные сварщики отмечают удобство работы и качество продукции данной компании.
3. ООО «НПО Спецэлектрод». Изделия этой фирмы это более 50 различных марок потребительских стержней толщиной до 6мм. Также производство принимает индивидуальные заказы.

Не стоит забывать и про мировых лидеров, тройка лучших:

1. Esab – компания с вековой историей и продукцией, признанной лучшей в мире. Эти Шведские электроды знают на всех континентах как самые качественные.
2. Kobe Steel – Японская компания, получившая популярность за счет поставок их продукции нефтедобывающим предприятиям.
3. Klöckner & Co SE – немецкая компания, производящая сталь и расходные материалы для сварочных работ. Электроды для сварки данной фирмы очень популярны и широко используются в России.

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»:

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:

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.

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.

Популярность сварки обусловлена относительной простотой проведения процесса, а также низкими финансовыми затратами при высоком уровне качества. Существуют разнообразные марки электродов для ручной дуговой сварки. Они подбираются согласно тому, какой именно металл придется сваривать, так как специалисты стараются достичь идентичности между металлом стержня и заготовки. Помимо этого есть ряд факторов, которые влияют на внешние условия, что сопутствуют процессу соединения. Именно эти условия и создают ситуацию, благодаря чему существуют различные виды электродов для ручной дуговой сварки.

Зачастую они имеют обмазку, которая поддерживает стабильное горение дуги и создает защиту от негативного воздействия внешних факторов. также могут иметь много отличий, которые делают их пригодными для тех или иных условий, но зачастую они также зависят от того, для какого металла предназначаются изделия. Одни и те же марки могут изготовляться различными производителями, главное, чтобы были соблюдены нормы производства, которые дадут гарантию получения заявленных технических характеристик.

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Электроды для ручной дуговой сварки могут различаться по нескольким признакам. В первую очередь они различаются по назначению:

• Для сваривания сталей с низким содержанием легирующих элементов, а также со средним содержанием углерода. Как правило, у них сопротивление на разрыв составляет около 600 МПа. В Маркировке они обозначаются буквой «У».
• Для сварки легированных сталей с высокой степенью теплоустойчивости. В маркировке они обозначаются буквой «Т».
• Для сваривания конструкционных сталей с содержанием легирующих элементов. Сопротивление на разрыв у них также составляет около 600 МПа.
• Для наплавления поверхностных слоев на металлы с особыми свойствами. Они обозначаются буквой «Н».
• Для сваривания сталей с высоким содержанием легирующих веществ и обладающих особыми свойствами.
• Для сварки металлов с высокими пластичными свойствами. Содержат букву «А» при обозначении в маркировке.

Внешний вид электродов для ручной дуговой сварки

Классификация сварочных электродов для ручной дуговой сварки может происходить еще и по толщине покрытия. Они зависят от диаметра металлического стержня, но разновидности касаются именно этого соотношения, а не абсолютного размера. Выделяют четыре основных вида:

• Тонкое покрытие «М». Его толщина составляет около 20% от диаметра стержня;
• Среднее «С». Толщина составляет около 45% от диаметра стержня (самый часто встречающийся вариант);
• Толстое «Д». Толщина составляет около 80% от диаметра стержня;
• Особо толстое «Г». Толщина более 80% от диаметра стержня.

Выделяют также в зависимости от наличия покрытия и его разновидности. Стоит сразу отметить, что они встречаются не только в чистом виде, но и в разнообразных сочетаниях, где в состав входят основные компоненты, как минимум, двух типов. Покрытия электродов для ручной дуговой сварки предназначены для защитной функции, которую в газовой сварке выполняет инертный газ. К чистым типам можно причислить такие как:

• «А» — Кислое;
• «Б» — Основное;
• «Ц» — Целлюлозное;
• «Р» — Рутиловое;
• «П» — прочее (сюда не относятся двойные типы, такие как РЦ, БЦ и прочие, которые выделяются отдельно).

Электроды для могут иметь ограниченное применение по пространственному положению. Дело в том, что некоторые из них оказываются слишком текучими, поэтому, при потолочном положении просто не смогут наплавиться на нужное место, а будут стекать вниз. Чтобы было ясно, какая марка для чего предназначена, обозначение электродов ручной дуговой сварки содержит пункт о пространственном положении:

• «1» — можно использовать во всех возможных положениях;
• «2» — доступны все положения за исключением вертикального, приводящегося сверху вниз;
• «3» — для горизонтального и вертикального, исключая потолочное положение;
• «4» — приемлемы только горизонтальные разновидности.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки легированной стали

Некоторые виды электродов изначально создаются под работу с определенными техническими металлами. Легированные стали часто используются в производстве, так что специально под их свойства производят расходные материалы. Они содержат те же легирующие элементы, которые и в основном металле, чтобы компенсировать их недостаток после температурного воздействия.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки чугуна

Выбор электродов для ручной дуговой сварки чугуна зависит от содержания углерода в данном металле. В любом случае оно достаточно высокое и поэтому расходные материалы также содержат данный элемент, что выделяет их свойства относительно других электродов.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки цветных металлов

Цветные металлы встречаются более редко, чем стали. Электроды для них предназначаются как для чистых металлов, так и для сплавов. Здесь обязательно присутствие большого количества основного элемента в составе, так как многие из деталей являются сложно свариваемыми.

Таблица марок электродов и области применения для резки металла

Такие типы материалов является уникальными, так как нагрев и плавление электрода при дуговой сварке в обыкновенном случае происходит при средних режимах, тогда как эти нужно использовать при максимальном токе. У них повышенная теплостойкость, но они все же относятся к плавким вариантам.

Обозначение и маркировка электродов для ручной дуговой сварки

На примере электрода Э-46 ЛЭЗАНО21 УД Е 43 1(3) РЦ13

• Э-46 – тип, для низколегированных и углеродистых сталей;
• ЛЭЗАНО21 – марка;
• У – назначение, для низколегированных и углеродистых сталей;
• Д – толстое покрытие;
• Е – плавящийся электрод;
• 43 – предел прочности на растяжение – 430 Мпа;
• 1 – относительное удлинение около 20%;
• (3) – 20 градусов Цельсия для сохранения ударной вязкости;
• РЦ – покрытие рутилово-целлюлозное;
• 1 – пространственные положения, допустимы все;
• 3 – ток для сварки, можно варить постоянным током обратной полярности и переменным при холостом ходе в 50 В.

Внешний вид электрода Э-46 ЛЭЗ АНО-21

Выбор

Первоочередной фактор в выборе является металл в составе стержня. Он должен быть схож с тем, из которого сделана заготовка. для ручной дуговой сварки идут следующим пунктом, так как они не должны превышать толщину самой детали. Покрытие выбирается согласно тому, в каких условиях приходится работать. Перед окончательным выбором стоит детально изучить маркировку, чтобы убедиться в его правильности.

«Важно!Перед использованием электродов их требуется просушить и прокалить.»

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.

» Покрытия электродов

Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический стержень с защитным покрытием-обмазкой. Составляющие покрытия обеспечивают защиту зоны сварки от окисления воздухом, способствуют усилению ионизации. Стержни с обмазкой применяют как для черных, так и для цветных металлов, а также сплавов.

Назначение покрытия электродов

Основная задача, которую возлагают производители на покрытие электродов для ручной дуговой сварки – это защита плавящегося металла . Они предохраняют плавящийся металл от взаимодействия с воздухом, предотвращая окисление, делают готовый шов качественным и прочным.

При работе со сварочным аппаратом защитная обмазка создает оболочку из шлака на капельках электродного металла , продвигающегося по дуговому промежутку, а также на плавящейся поверхности привариваемых друг к другу деталей.

Защитный слой из шлака снижает скорость, с которой остывает металл, и быстроту его отвердевания , благодаря чему из него успевают выйти газовые и другие включения, которые негативно сказываются на прочности конструкции. Как правило, защитное напыление состоит из целого комплекса шлакообразующих элементов, таких как каолин или концентрат титана.

Какие функции обеспечивает качественное покрытие

Обмазка, покрывающая стержни из металла, выполняет целый ряд основных и второстепенных задач. Из первостепенных можно выделить:

Второстепенные, но не менее важные задачи:

• обеспечение бесперебойного горения дуги в широком спектре режимов работы, упрощение процесса зажигания. Стабильность дуги реализуется за счет присутствия в поверхностном слое стержня компонентов, которые не склонны к ионизации в большом объеме. Это способствует увеличению количества ионов, стабилизирующих горение, в дуговом пространстве;
• удаление из металла сварочной ванны растворенного в нем кислорода. Для этого в состав обмазки добавляют ферросплавы, которые легче и быстрее, чем сам металл, вступают с кислородом в реакцию;
• очистка металла шва от примесей (рафинирование).

Диаметр покрытия

В продаже можно встретить много марок электродов, предназначенных для разных видов металла и силы предполагаемых нагрузок на будущую конструкцию. Стержни с обмазкой имеют два значения диаметра: диаметр самого электрода и общий диаметр стержня и напыления. При выборе подходящего варианта диаметр является одним из определяющих факторов: чем он больше, тем большую толщину металла можно соединить с помощью стержня .

Важно! Режим работы сварочного аппарата выставляется, исходя из толщины соединяемых деталей и диаметра стрежней. Важно правильно рассчитать силу тока, так как при слишком сильном токе металл можно просто прожечь насквозь, а при слишком слабом не получится образовать дугу.

Диаметр стрежня с обмазкой влияет не только на простоту работы с материалом при сварке, но также обеспечивает нужные характеристики выполненного соединения, влияет на прочность получившейся конструкции.

Буква «Э» в маркировке означает штучный электрод, повсеместно применяемый для ручной дуговой сварки в домашних условиях.

Число, следующее за буквой , – минимальное значение гарантируемого временного сопротивления на разрыв шва. Чем больше это число, тем большие нагрузки выдержит сваренная деталь.

Например, продукция типа Э42 обеспечивает сопротивление не менее 42 кгс/мм2, а стрежни с маркировкой Э46 – не менее 46 кгс/мм2. Электроды Э42А применяются для металла с аналогичными качественными показателями на разрыв, но в условиях, когда необходимы более высокие параметры ударной вязкости и относительного удлинения полученного шва. Об улучшенных характеристиках говорит буква «А» в маркировке, которая обозначает кислый тип обмазки стержня.

Толщина покрытия

Синяя обмазка электрода марки

Помимо характеристик нанесенного на электродный стержень покрытия и диаметра самого электрода при подборе материалов для сварки также ориентируются на толщину защитной обмазки.

Толщина обмазки стержня электрода – это соотношение общего диаметра (D) и диаметра внутреннего стержня (d). То есть, более толстый электрод может иметь меньшую толщину покрытия, если у него меньшее значение соотношения D/d.

Для каждого диаметра внутреннего стержня существует своя толщина покрытия. Всего существует 4 категории электродов, различающиеся толщиной покрытия:

1. тонкие или стабилизирующие электроды (для их обозначения используется буква М) с соотношением 1,2 или более;
2. средние электроды (обозначаются буквой С) с соотношением 1,45 или больше;
3. толстые , имеющие соотношение меньше или равное 1,8, которые еще называют качественными (маркируются буквой Д);
4. особо толстые электроды, так же входят в категорию качественных и имеют соотношение диаметров свыше 1,8 (можно узнать по букве Г в маркировке).

Толщина покрытия качественных электродов колеблется в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, что составляет 20-40% от массы внутреннего стержня. Если учитывать железный порошок, то диаметр составит 3,5 мм, а массовая доля – 50%. Такие электроды применяют, когда нужен шов высокого качества, способный выдержать большие нагрузки.

Тонкие или стабилизирующие электроды, толщина обмазки которых примерно 0,1-0,3 мм, делают горение дуги ровным и непрерывным, но никак не влияют на качественные показатели наплавляемой стали.

Типы покрытия электродов для ручной сварки

Рассмотрим, какие покрытия электродов бывают, их компоненты и как обозначается какое из них. Существуют четыре основных вида покрытий, применяемых при производстве электродов для сварки:

1. покрытие кислого типа, обозначаемое буквой А;
2. основное (Б) покрытие;
3. целлюлозная обмазка (Ц);
4. рутиловое (Р).

Покрытие сварочных электродов подбирают исходя из того, какой вид стали планируется варить, силы нагрузки на конструкцию и других факторов.

Кислое

Главное преимущество обмазки кислого типа – при сварочных работах вероятность образования пор в области шва стремится к нулю , даже если места приварки элементов друг к другу . Кислое покрытие способствует равномерному горению дуги и легкому ее зажиганию. Этот вид электродов используют, когда требования к готовой конструкции минимальны .

Стержни с кислой защитой хорошо работают как при постоянном, так и при переменном токе. Наиболее ощутимые недостатки – брызги при сварке, токсичные испарения, риск появления горячих трещин при сваривании.

ОСТОРОЖНО! Кислое покрытие является токсичным при нагреве!

Основное

За счет слабого окисления такого покрытия оно способствует легкому избавлению от кислорода плавящегося металла. Шов, сделанный с применением электрода с основной обмазкой, защищен от возникновения горячих трещин . Электрод данного типа нужно прокаливать перед работой, чтобы исключить вероятность появления пор в шве. Из-за сложности поддержания горения дуги производить сварку электродами с основным покрытием нужно только с использованием источника постоянного тока обратной полярности (относится не ко всем, но к большинству марок) .

Электроды с основным типом покрытия применяют для сварки металлических деталей из закаливающихся видов стали, которые подвержены риску появления холодных трещин, а также для сварки элементов из металла с большим процентом содержания серы и фосфора. «Основные» электроды показывают высокую эффективность при сварке в несколько слоев конструкций, которым нужна высокая жесткость.

Целлюлозное

Использование в работе со сварочным аппаратом продукции с обмазкой из целлюлозы (имеют маркировку «Ц» на упаковке) дает хорошее качественное горение дуги преимущественно при постоянном токе . Эту разновидность используют при работах по сварке корневых швов на магистральных трубопроводах, выполненных из низкоуглеродистой стали.

Также стержни с покрытием из целлюлозы отлично подходят для односторонней сварки с качественным проплавлением в области корневого шва. Использование стержней дает хороший результат при сварке, осуществляемой в вертикальном положении.

Не рекомендуется применение для сварки стали, имеющей высокий процент углерода и других легирующих компонентов в составе. Еще один минус – высокая степень восприимчивости к большим температурам и вероятность брызг расплавленного металла в процессе работы.

Рутиловое

Данный тип покрытия обозначается буквой «Р». Стержни, покрытые рутиловым составом, показывают хорошие результаты даже или следы окалины на поверхности в местах сварки, в процессе соединения деталей не образуется горячих трещин.