Технические характеристики электродов согласно ГОСТ 9466-75

На рынке в настоящее время можно найти множество разновидностей электродов, которые различаются используемыми для их изготовления материалами и своими размерами. Такие сварочные стержни при соединении металлов могут выпускаться в различных типоразмерах. При выборе тех или иных разновидностей таких наплавочных материалов необходимо учитывать их диаметр, длину, основной состав и тип обмазки. Расскажем вам поподробнее как правильно выбирать длину и диаметр используемых электродов.

Правильно выбираем диаметр

Диаметр стержней наряду с составом их сплава является одним из важнейших параметров, поэтому при выборе той или иной разновидности вам необходимо правильно определять нужный вам размер, что и станет залогом качественно выполненных сварочных работ. Толщина стержня напрямую зависит от размеров основного материала. Так, например, если вам необходимо провести сварку металлических листов толщиной в несколько миллиметров, то следует выбирать небольшие по своему размеру электроды. Если же вы соединяете металлические детали с толщиной в несколько сантиметров, а глубина шва будет приближаться к десяти миллиметрам, то необходимо соответствующим образом использовать для этой работы толстые наплавочные стержни, что обеспечит прочность соединения. Также на данную характеристику оказывает влияние показатель мощности сварочного трансформатора. Различные металлы могут существенно отличаться своей температурой плавления, соответственно необходимо правильно выбирать размеры используемых наплавочных материалов.

При правильном выборе температура плавления основного наплавочного материала будет одинаковой, что позволит одновременно расплавить как электроды, так и основной материал

. Следственно, соединительный шов будет однородным, качественным и долговечным. При этом вы должны понимать, что мощные трансформаторы при высоких показателях рабочего тока могут моментально расплавить электроды, диаметр которых составляет 2-3 миллиметра.

В том случае, если диаметр выбран неправильно, это может привести к существенному ухудшению качества соединения. Если же для расплавки требуется высокая мощность и большая температура, это может привести к появлению сквозных дыр в тонких металлических листах. Именно поэтому необходимо соотносить показатели толщины используемых наплавочных стержней с характеристиками основных металлов и их размерами.

Выбираем длину электродов

Длина электродов не столь значимый параметр для сварки, однако в определенных ситуациях неправильный выбор может привести к существенному ухудшению качества выполняемых сварочных работ. Длина электрода зависит от его толщины и характеристик свариваемых элементов. Необходимо понимать, что в процессе сварки любое прерывание температурной обработки соединения неизменно приводит к существенному ухудшению сварочного шва

. Поэтому необходимо будет выбирать размеры наплавочных материалов, которые позволят минимизировать или же полностью исключат такие прерывания сварки, что повысит качество выполненных работ.

Короткие электроды могут использоваться в тех случаях, когда не требуется создавать длинные швы. В данном случае вполне достаточно будет стержней в 10 сантиметров. А вот если требуется сварить детали в 30 сантиметров и более необходимо выбирать соответствующие по своим размерам электроды, которые позволят выполнить данную работу без прерывания сварки. Отметим, что приобретать излишне длинные электроды при необходимости выполнения коротких соединений не следует. В таком случае при неправильном выборе длины стержней существует риск их поломки, что в свою очередь приводит к осыпанию покрытия, а без него качество соединения значительно ухудшается.

В настоящее время в продаже можно найти электроды различных размеров. Это могут быть как стандартные стержни длиной в 10-15 сантиметров, так и специальные разновидности длиной 30-40 сантиметров и более. Необходимо помнить о том, что далеко не все марки электродов изготавливаются с полным ассортиментом размеров, что приводит к некоторым затруднениям при выборе такого наплавочного материала.

Диаметр и длина распространенных разновидностей

1. LB-52U. Производитель изготавливает данные марки с диаметром от 2,6 до 5 миллиметров и длиной до 35-40 сантиметров.
2. АНО-21. Длина может составить максимум 0,25-0,4 метра, при диаметре 1,6-5 миллиметров.
3. МР3. Это распространенный вид наплавочных стержней, которые предлагаются в широком ассортименте. Диаметр колеблется от 2 до 5 миллиметров, при этом их длина достигает 45 сантиметров.
4. АНО-6. Покупателям предлагается три типоразмера, начиная от 3 и заканчивая 5 миллиметрами. У электродов с диаметром в 3 миллиметра максимальная длина может составлять 35 сантиметров. У пятимиллиметрового наплавочного стержня максимальная длина равняется 45 сантиметров.

Многоразовые монополярные электроды ERBE

Правильный выбор электродов

Диаметр используемых электродов для сварки необходимо выбирать с учетом толщины рабочих заготовок. При этом состав наплавочного и основного материала должен быть максимально схожим, что позволит выполнить однородное прочное соединение. Также необходимо учитывать температуру плавления соединяемых деталей, которая должна быть одинаковой. В том случае, если проводится сварка металлических изделий толщиной 1-3 миллиметра, то можно использовать двухмиллиметровые электроды и рабочий ток инвертора от 25 до 100 Ампер. Если выполняется сварка деталей толщиной от 3 до 6 миллиметров, то можно использовать электроды толщиной 3-4 миллиметра. Оптимальные показатели рабочего тока при этом составляют 150-200 Ампер. Наплавочные материалы для сварки диаметром более шести миллиметров могут использоваться для сварки металла толщиной в 10 сантиметров и более.

Важно. Перед началом сварки следует оценить состояние обмазки, которая не должна иметь повреждений, что может существенно ухудшить качество сварного шва.

Длина электрода имеет значение в тех случаях, когда при выполнении сварки нежелательно ее прерывать, что способно привести к ухудшению качества выполненной работы. Так, например, при проведении ремонта герметичных емкостей для трубопроводов с высоким давлением прерывание процесса сварки и использование нескольких стержней для заварки одного соединения способно привести к существенному снижению надежности. Как результат, в последующем потребуется проводить дорогостоящий и сложный ремонт. Также существуют определенные металлические сплавы, прерывание сварки при работе с которыми неизменно приведет к ухудшению качества соединения. Именно поэтому, выбирая длину, необходимо исходить из длины сварочного шва и выбирать стержни таким образом, чтобы их размер был больше сварного шва.

Правильно подобрав сварочные стержни, с учетом их показателей длины и толщины вы сможете обеспечить качественное соединение, при этом полученный шов будет обладать необходимой декоративностью, механической прочностью, долговечностью и защитой от коррозии.

Электроды разного диаметра: специфика применения

Качественное соединение свариваемого металла кроме особенностей подключения сварочного аппарата во многом зависит от спецификации электрода. Диаметр металлического стержня электрода также важен для правильного соединения материалов, как и знание специфики самих материалов.

Для электродуговой сварки толщина электрода выступает важной характеристикой требующей не только корректировки соответствующего показателя силы тока, но и возможности расплавить ввариваемые поверхности заготовок. Маркировка диаметра электродов всегда указывается на упаковке. Такое маркирование позволяет подобрать оптимальную силу тока и рассчитать толщину деталей для сваривания, то есть рассчитать мощность сварочного аппарата и выставить необходимые показатели для работы.

Для сваривания тонкотелых деталей, например, листового металла используются аппараты ручной дуговой сварки, в которых применяется технология сваривания металла в защитной среде инертных газов, это в основном ручная аргонодуговая сварка, или как ее называют по-другому сварка полуавтоматом. Такая особенность связана с тем, что самые тонкие по диаметру электроды 1,2-1,6 мм обычно в домашних мастерских не используются, потому, что требуют высокой квалификации сварщика.

Самыми популярным выступают размеры диаметром 3 или 3,2 мм. Это основной рабочий диапазон, используемый повсеместно. Стоит отметить, что и большинство сварочных аппаратов бытового назначения отлично справляются с большинством задач, именно используя такие электроды.

Электроды толще 6 мм в основном используются для восстановления поврежденных поверхностей или наплавки металла, это специальный вид продуктов, требующих значительный по силе ток, который большинство бытовых инверторов просто не в состоянии выдать из-за своих характеристик.

В целом толщина электродов может быть использована для сваривания деталей, в зависимости от их толщины

:

• 1-2 мм металла соединяется электродами 1,5-2 мм;
• для металла 3-5 мм подходят 3-4 мм марки;
• конструкции из металла 6-12 мм свариваются 4-5 мм электродами;
• для металла 12-15 мм подходят 5 мм;
• 16-20 мм требуют диаметр в 6-8 мм;
• более мощные конструкции свариваются 8-10 мм стержнями.

Вторым важным показателем диаметра электрода выступает необходимость выдерживания сварочным аппаратом установленной величины сварочного тока:

• 1,5-2 мм требуют 30-45 А;
• 3-4 мм соответствует показатель тока в 65-200, а в зависимости от толщины свариваемого металла;
• 5-6 мм 200-250 А;
• 8 и выше от 250А.

Кроме того, что на упаковке указывается маркировка диаметра электрода и соответствие необходимой силе тока, в расшифровке указывается и целевое назначение для применения соединения специфического материала. Такая спецификация позволяет использовать необходимые по размеру электроды и в месте наложения шва не допускать излишнего нагрева металла, то есть не давать металлу изменять свои свойства.

Так, сегодня в большинстве случаев используется в качестве элементов конструкций металл, маркируемый как:

• стали углеродистые и низколегированные;
• конструкционные легированные стали и конструкции;
• теплоустойчивые легированные стали;
• высоколегированные стали со специальными свойствами;

Соответствующее обозначение в обязательном порядке указывается на упаковке, имеющей соответствующий буквенно-цифровой код:

• «У» – применение для соединения углеродистых и низколегированных сталей и конструкций;
• «Л» – предназначенные для легированных конструкционных сталей;
• «Т» – специальные легированные теплоустойчивые стали;
• «В» – высоколегированные стали;
• «Н» – материалы, используемые для наплавки слоев на поверхности металла.

Обозначение в соответствии с положением шва в пространственным

Для надежного соединения деталей большую роль играет такой фактор, как пространственное положение шва. Для разных видов работ производители разработали специальные по своим свойствам электроды, способные обеспечивать надежную дугу в положениях, для которых они предназначены.

Самым легким считается горизонтальное положение свариваемых деталей, в таком положении детали находятся внизу, а сварочный электрод вверху, это так называемое базовое положение, для сварки деталей в таком положении особых навыков не требуется, да и специальные свойства электродов здесь не нужны.

В буквенно-цифровом коде такое обозначение выступает под цифрой 1.

Для работ во всех положениях свариваемых деталей и поверхностей, кроме наложения шва сверху вниз маркировка соответствует цифре 2.

Для большинства поверхностей, нижнего, горизонтального и в вертикальной плоскости по направлению сварного шва «снизу вверх» соответствует номенклатура 3.

Для нижнего положения и нижнего в «лодочку» положения, так называемых потолочных работ используются электроды с маркировкой 4.

Универсальные по назначению электроды, в том числе и для специальных сварных швов маркируются цифрой 5.

Тем, кто только начинает приобщаться к сварочным работам рекомендуется использовать обычные сварочные электроды самого первого уровня. Это наиболее оптимальный вариант, при условии, что большинство деталей будет расположено в горизонтальном положении и сваривание, будет производиться сверху вниз. Образуемая при возникновении электрической дуги сварная ванны металла в таком положении никуда не утекает, остается на месте и позволяет сформировать надежный шов.

Использование свойств электродов в зависимости от качества удобства в работе

Одним из важных свойств процесса электросварки выступает стабильность электрической дуги, возникающей в момент прикосновения электрода и свариваемой детали. В этом процессе для формирования правильной свариваемой ванны металла играет качество и состав обмазки электрода или его покрытия. Сегодня в зависимости от технологии производства применяются четыре основные типа покрытия стержней, которые имеют различия:

• по толщине слоя покрытия;
• качеству изготовления;
• составу основных компонентов.

Толщина слоя маркируется на упаковке обозначением кода буквенными кодировками

:

• М – самое тонкое покрытие;
• С – покрытие средней толщины;
• Д – толстый слой покрытия;
• Г – специальный увеличенный толстый слой покрытия.

Качество изготовления, указывается цифровым обозначением в нижней части маркировки, высшее качество соответствует 1, среднее 2, низкое качество 3.

Для создания нормальных условий сваривания металла большую роль играет не только качество, но и состав покрытия, формирующий шлаковую поверхность и образующий пространство вокруг сварной ванны металла со специальной средой необходимой для плавления металла.

Производители сегодня создают покрытие из основных четырех видов покрытия стержня:

• «А» – покрытие кислотное;
• «Б» – основной вид покрытия;
• «Ц» – целлюлозное или органическое покрытие;
• «Р» – рутиловое.

Для каждого типа покрытия имеются специфические, свойственные только этим видам особенности работы и качественные показатели, как сварочных ванн, так и степени формирования капель металла и их разбрызгивания.

Маркированные буквой «А» – электроды с кислотным типом покрытия, во время работы характеризуются образованием особо жидкой сварочной ванной, это связано с тем, что металл стержня электрода переходит в нее уже в жидком состоянии.

Такое поведение характерно для нестабильной, неустойчивой дуги, во время формирования ванны металл разбрызгивается и появляется высокая вероятность резкого повышения температуры свариваемых заготовок. Кислотное покрытие требует осторожности и умения в работе, поскольку нередки случаи прожига поверхности, особенно тонкого листового металла. Создать прочный шов удается не всегда, при сваривании таким электродом, образуется насыщенный кислородом шов, что не добавляет в крепости соединению.

Основное покрытие, маркирующиеся литерой «Б» среди своих особенностей формирует короткую дугу, это особенность проявляется в формировании ванны с малой подвижностью. При расплавлении металла электрода формирует капли в основном среднего и крупного размера, такая размерность капли не дает растекаться металлу и шов ложиться более жесткий. При использовании сварочных аппаратов переменного тока следует быть особо внимательным, поскольку плавиковый шпат покрытия CaF2, дает дополнительную корку, что существенно усложняет процесс сварки.

С другой стороны, это тот тип покрытия, который среди всех типов отличается наилучшими характеристиками вязкости и плотности. Сварочный шов с использованием электродов с основным покрытием практически не образуют трещин и разрывов, металл отлично заполняет пустоты и надежно соединяет заготовки. Электроды с основным покрытием для ручной дуговой сварки применяются не только для сваривания простых конструкций, они повсеместно используются для конструкций с высокой нагрузкой и такими, к которым предъявляются особые требования, например, емкости подавлением.

Вместе с тем, такой отличный результат требует к применению электродов с основным покрытием и дополнительной подготовки поверхностей:

• устройство фасок заготовок;
• разделка кромок;
• зачистка от ржавчины и обработка от органических примесей;
• надежное и плотное сочленение частей.

В качестве дополнительной подготовки рекомендуется прокалить поверхности для улучшения свойств сварного шва.

Органические вещества, применяемые в формировании покрытия электродов маркируются на упаковке литерой «Ц», это обозначение свидетельствует, что в числе основных веществ, участвующих в формировании покрытия имеется целлюлоза. Для таких материалов характерной особенностью выступает универсальность применения в плане пространственного наложения шва, они пригодны для любых типов швов. Однако, следует быть особо внимательными при проваривании вертикальных швов и швов с нижним расположением – целлюлозное покрытие дает большое разбрызгивание металла, что приводит в получению грубого, широкого шва. Получить красивый шов новичку с помощью электрода с органическим покрытием будет чрезвычайно сложно, да и опытные сварщики как показывает практика практически не применяют этот тип покрытия при формировании однопроходных лицевых швов. Большое содержание в целлюлозе газообразующих веществ и компонентов, выделяющих при горении огромное количество газа, с другой стороны, отлично формируют газозащитный слой ванны, и не дают угаснуть дуге.

Насыщенность газозащитного слоя вокруг сварочной ванны делает возможным формирование надежного сварного шва, поскольку крупные капли металла не растекаются, и хорошо остывает. Электроды с целлюлозным покрытием незаменимы для вертикальных швов, ответственных соединений в качестве первопроходного конструктивного шва, наложения швов сверху вниз.

Рутиловое покрытие сегодня наиболее оптимальный вариант для тех, кто только собирается начать использовать соединение деталей с помощью электродуговой сварки. Электроды, маркируемые на упаковке литерой «Р» характеризуются легким возбуждением дуги, стабильностью ее поддержания, отличной формой и аккуратностью шва. В дополнении ко всем перечисленным характеристиками следует добавить еще и отличное качество сварного шва, замечательно соединяющее поверхности.

Для рутиловых поверхностей характерным выступает и такая особенность, как возможность прохождения повторным швом поверх первого без удаления шлака. TiO2, входящий в качестве одного из основных компонентов покрытия обеспечивает такую возможность, что существенно экономит силы и возможности. Практически при использовании рутиловых электродов не происходит выделения токсических веществ и позволяет контролировать процесс сварки буквально в любом положении. Формируемый шов соединения имеет низкую пористость внутренней структуры и отличную отделимость шлака. Эти электроды отлично подходят для соединения прихваточных швов, угловых соединений и формирования лицевых швов.