Технические характеристики сварочных электродов Э42 разного диаметра

Расшифровка аббревиатуры и марки

Расшифровка названия электрода Э42 и Э42А достаточно проста. В аббревиатуре зашифрована основная характеристика, выделяющая сварочный материал из прочих. Это прочность шовного материала, равная 420 Мпа. Э означает электрод для электродуговой сварки.

Популярными марками Э42 являются:

• ОЗС-42;
• ОЗС-12И/42;
• ОМА-2;
• Огонек;
• ОЗС-23.

Кроме того, широко известна среди профессионалов модифицированная версия: электроды Э42А марки УОНИ-13/45. Технические характеристики усовершенствованных электродов Э42А заметно превосходят базовую модель.

Описание и сфера применения

Расходник плавящегося типа представляет собой стальной стержень с защитным покрытием. Под действием высокой температуры обмазка выгорает и превращается в газ, отделяющий расплавленный металл от кислорода атмосферного воздуха.

Большинство электродов этого типа используется для изготовления:

• малонагруженных конструкций;
• тонкостенных труб и емкостей низкого давления.

Допускается проведение с их помощью наплавочного ремонта.

Сфера применения зависит от марки электродов Э42. Они выпускаются в разных исполнениях, отличаются диаметром и составом защитного покрытия.

Улучшенные УОНИ Э42А

Единственная разновидность с основной обмазкой.

Она содержит в себе фосфорные соединения и карбиды, предотвращает появление горячих трещин и придает шву следующие свойства:

• пластичность;
• ударную вязкость.

Об этих особенностях свидетельствует индекс «А» в маркировке.

Они позволяют использовать электроды типа Э42А для изготовления конструкций:

• предъявляющих высокие требования к надежности, в т. ч. испытывающих воздействие знакопеременных нагрузок;
• эксплуатируемых при низких температурах.

Электроды УОНИ Э42А содержат в себе фосфорные соединения и карбиды.
Расходники выпускаются в категории УОНИ 13/45 и имеют следующие отличительные черты:

1. Работают только с постоянным током обратной полярности (электрод-положительной).
2. Требуют очистки соединяемых заготовок от ржавчины, пятен масла, грязи и воды.
3. Не подходят для сварки в условиях повышенной влажности.
4. Экономно расходуются благодаря наличию в покрытии железного порошка, компенсирующего потери металла на испарение и брызги.

Электроды УОНИ Э42А предназначены для изготовления ответственных конструкций в помещении цеха.

Они капризны, поэтому от сварщика требуются опыт и сноровка. Используются сварочные аппараты инверторного типа, выпрямители не способны обеспечить стабильное горение дуги. Завышать ток не следует, поскольку это плохо отражается на качестве шва.

Виды покрытия и диаметры

Кроме основной обмазки, применяют:

1. Кислую. Она содержит оксиды железа, кремния и марганца. Такими электродами варят с осторожностью ввиду высокой вероятности образования в шве т.н. горячих микротрещин (межкристаллитных разрушений).
2. Рутиловую. Рутил представляет собой минерал с большим количеством диоксида титана. Покрытые им расходники формируют пластичный шов, по уровню раскисленности соответствующий полуспокойной стали. Они хорошо переносят большой ток, не допускают появления горячих микротрещин.

Кислые электроды содержат оксиды железа, кремния и марганца.
Кислые и рутиловые электроды типа Э42 выпускаются под многими марками, например ОМА-2, ВСЦ-4 и 4М, «Огонек», ОЗС-23, АНО-6, 6М, 17 и др. Они хорошо варят не только на постоянном, но и на переменном токе и подходят для начинающих.

Диаметр расходников Э42 составляет 2-12 мм. Он подбирается в соответствии с толщиной меньшей заготовки. Данный параметр определяет силу тока. Так, для приваривания уголка №5 по ГОСТ 8509-93 с толщиной полки 6 мм необходим электрод размером 4 (мм). Ампераж составляет 120-200 А.

Толстыми расходниками соединяют массивные детали за 1 проход. В этом они превосходят полуавтоматические установки на неплавящихся электродах с подачей присадочной проволоки.

Расшифровка маркировок

Литера «Э» означает «электрод для ручной дуговой сварки», число 42 – временное сопротивление разрыву, которое составляет 42 кгс/кв. мм.

Рекомендуем к прочтению Главные особенности и нюансы применения электродов типа Э50А

Полная маркировка электрода содержит и другие данные, например Э42А-УОНИ-13/45 СМ-4,0-УД ГОСТ 9467-60.

Расшифровка маркировок изделия:

1. СМ-4,0 – выполнено из сварочной проволоки диаметром 4 мм.
2. У – предназначено для сварки углеродистой стали.
3. Д – имеет толстое покрытие. Другие варианты: С – среднее, М – тонкое.

Изделие соответствует требованиям ГОСТ 9467-60.

Расшифровка наименований электродов.

Область применения

Сварочные материалы серии Э42 используются при сборке ответственных изделий из углеродистых сплавов.

Применяют их также для монтажа труб с небольшой толщиной стенок для транспортировки жидкостей и гадов под малым и средним давлением.

Электроды Э 42 не требуют высокой квалификации от сварщика, поэтому их охотно используют не только профессионалы, но и начинающие мастера в автосервисе и домашних мастерских.

Доступная цена изделия только добавляет ему привлекательности.

Отличительные особенности и специфика применения

Тип Э42 представляет собой универсальное изделие массового применения. Однако для него можно отметить некоторые особенности электродов Э42:

• Получаемое в результате применения сварное соединение выходит прочным и пластичным, обладает высокой стойкостью к нагрузкам на излом.
• Образующаяся корка шлака легко отделяется от шовного материала.
• Соединение отличается высокой однородностью структуры, низкой пористостью и отсутствием каверн.
• Изделие не требует высокой квалификации и наработки опыта для успешного применения, достаточно точно соблюдать режимы сварки и технологию выполнения шва.
• Легкий розжиг дуги.
• Низкий расход материала на килограмм шва.
• Широкий ассортимент флюсовых обмазок.
• Широкий выбор диаметров – до 12 мм.
• Отличное соотношение цена/качество и цена/функциональность.

Электроды небольших диаметров успешно применяют для сварки конструкций в домашних условиях, как инверторным сварочным аппаратом, так и устаревшими громоздкими сварочными трансформаторами и выпрямителями. При соблюдении заданного расстояния от кончика стержня до детали броски напряжения в сети оказывают незначительное влияние на стабильность дуги.

Электроды Э42 диаметр 5,0 мм

Диаметры 6-12 мм применяются в основном в промышленных условиях, вместе с профессиональными высокопроизводительными сварочными постами, развивающими рабочий ток до 600-800 ампер. Электроды Э42 диаметром 8 мм позволяют сваривать детали толщиной свыше 8 мм за один проход, что делает их конкурентоспособными по производительности с полуавтоматическими аппаратами, использующими сварочную проволоку.

Э42 не рекомендованы для работы по высоколегированным сплавам, по нержавейке, по цветным сплавам, по чугуну.

Технические характеристики

В соответствии с требованиями ГОСТ 9466 и ГОСТ 9467, Э42 предназначены для работы как переменным, так и постоянным током. Обмазка бывает как на кислотной основе, так и на основе минерала рутила (диоксида титана). Кислые покрытия часто приводят к образованию множественных трещин. Для сплавов, характеризующихся как спокойные или полуспокойные, предпочтительно использование рутиловой обмазки.

При сгорании покрытия в пламени электродуги образуется облако защитного газа, вытесняющего из рабочей зоны воздух и предотвращающего контакт расплавленного металла с кислородом и азотом, а также с водяными парами. Кроме того, присадки, водящие в состав Э42, выступают в роли легирующих компонентов.

Изделия серии характеризуются следующими физико-механическими параметрами:

• временное сопротивление разрыву: 420 Мпа;
• ударная вязкость шовного материала при нормальной температуре: 150 Дж/см2;
• то же при -40С: 35 Дж/см2;
• относительное удлинение до 22%;
• температурный диапазон применения: -20+20оС;
• коэффициент наплавления: 1,6.

Параметры изделий серии делают их хорошим выбором при монтаже сложных технологических конструкций, предназначенных для работы при низких температурах, как для криогенной техники, так и для полярных транспортных средств и элементов инфраструктуры. Высокая прочность шовного материала открывает электродам широкий путь для использования при сварке ответственных высоконагруженных металлоконструкций в строительстве, машиностроении, оборонной отрасли.

Теоретический и практический расчеты

Рассчитать расход электродов с теоретической точки зрения можно с помощью большого количества специальных формул. Рассмотрим наиболее распространенные.

Первый способ – по коэффициенту – применяется для расчета расхода различных сварочных материалов, а не только электродов:

Н = М * К, где М – масса свариваемой конструкции; К – специальный коэффициент расхода из справочника, который варьируется в диапазоне от 1,5 до 1,9.

Второй способ основан на расчетах, зависящих от физических свойств электрода и металлоконструкции. Позволяет определить массу наплавленного металла. Здесь исполнителю понадобится знать справочные данные, также необходимо выполнить замер соединительного шва:

G = F * L * M, где F – площадь поперечного сечения; L – длина сварочного шва; M – масса проволоки (1 см3).

Практический расчет подразумевает осуществление тестовых работ. После их завершения, сварщик следует произвести следующие действия:

• выполнить замер огарка;
• учесть напряжение и силу тока;
• определить длину сварного соединения.

Эти данные и позволяют установить расход сварочных электродов при сварке конструкций швом определенной длины.

Точные показатели исполнитель сможет получить только, если внешние данные и угол положения при основных работах будут идентичны тем, которые были во время тестирования. Для избежания неточности параметров, рекомендуется производить эксперимент 3-4 раза. Это позволит получить более точные расчеты, чем при использовании теоретических формул.

Использую данные методы, можно с легкостью произвести расчет расхода электродов на тонну металлоконструкций. Однако, следует помнить о существовании погрешности.

Диаметры

Толщина электрода считается по диаметру сердечника из сварочной проволоки. Изделия серии Э42 выпускаются диаметром от 1,6 до 6 миллиметров. Это дает возможность подобрать подходящую толщину как для тонколистовых, так и для солидных конструкций различной пространственной конфигурации. Диаметр покрытия электрода серии э42 зависит от толщины стержня. Толщинам 1,6-3 мм соответствует привычная длина в 25-30 см, электроды диаметром 4 мм Э42, а также 6-миллиметровые, выпускаются как 30, так 45-сантиметровыми. Отгружаются изделия в пачках или в герметичных контейнерах.

Знакомство

Электроды Э42 (ГОСТ №№ 9466, 9467) представляют собой металлические стержни, оснащенные специальным покрытием. Во время сварочных работ они используются в качестве вспомогательных присадочных материалов.

На современном рынке ассортимент данных изделий достаточно широк. Потребитель может приобрести электроды Э42 диаметром: 1,6 мм, 2-3 мм и 4-6 мм. Стандартные размеры вспомогательных изделий варьируются в пределах 250-400 мм. Длина электродов Э42 диаметром 4 мм может достигать 450 мм.

Особенности изделий

Согласно техническим условиям, изделиями Э42 допустимо работать во всех сварочных положениях и направлениях, исключая вертикальное сверху вниз. Специальные добавки снижают текучесть расплава, удерживая его в границах сварочной ванны. Это дает технологам широкие возможности для проектирования и оптимизации процессов сварки.

Шовный материал, получающийся в результате работы электрода, характеризуется высокой однородностью структуры и минимальными пустотными дефектами. После сгорания обмазки образуется легкоудаляемая корка шлака.

Для Э42 характерны также легкий розжиг и высокая стабильность горения электродуги.

Шовному материалу свойственны высокая прочность и достаточная пластичность. Это увеличивает возможности конструкций противостоять как статическим, так и динамическим нагрузкам.

Для электродов характерны сниженные требования к подготовке поверхности и условиям работы. Сварке с достаточным качеством поддаются даже влажные заготовки со следами коррозии.

Особенности эксплуатации

Электроды Э42 просты в применении, легко поджигаются и хорошо переносят броски напряжения. Большинство видов варит ржавый и влажный металл без потери прочности и пластичности соединения.

Шлаковая корка на поверхности шва легко отделяется, что удешевляет и ускоряет финишную обработку.

Режимы сварки

Это понятие обозначает действия и параметры, призванные обеспечить высокое качество шва при заданных условиях.

Режимы сварки обеспечивают высокое качество шва.

Показатели делятся на 2 группы:

• основные;
• дополнительные.

К первым относят:

• род и силу тока;
• диаметр электрода;
• напряжение дуги.

К дополнительным:

• пространственное положение шва;
• скорость перемещения расходника;
• состав и толщину металла.

Электродами Э42 варят на постоянном и переменном токе, в первом случае – при обратной полярности. Ампераж связан с диаметром расходника и толщиной соединяемых заготовок.

Данные сведены в таблицу:

Рекомендуем к прочтению Какие бывают электроды для сварки

Неправильный выбор электрода приводит к тому, что диаметр становится:

1. Уменьшенным. Повреждается обмазка, дуга теряет стабильность.
2. Увеличенным. Плотность тока падает, дугу водит по поверхности заготовки. Т.к. сложно выдержать постоянную длину, шов получается кривым, теряет прочность.

Режим сварки подбирают с учетом возможностей инвертора, т.е. максимального для данной модели ампеража. Вертикальные и потолочные швы варят расходником диаметром 4 миллиметра, независимо от толщины соединяемых деталей.

Режим сварки подбирают с учетом возможностей инвертора.

Скорость процесса влияет на ширину шва. При быстром перемещении тот сужается, и наоборот. Необходимо поддерживать оптимальную скорость, определяемую опытным путем.

В противном случае наблюдаются следующие последствия:

1. Ускорение. Материал не успевает прогреться и расплавиться, стык получается плохо проваренным.
2. Замедление. Металл вытекает, сечение наплавки и, как следствие, ее прочность уменьшаются.

Оптимальная длина дуги – 3-4 мм. Растягивание дает негативный эффект:

1. За время пути от электрода до заготовки металл успевает окислиться.
2. Дугу водит по поверхности, тепло распределяется на большую площадь, и материал хуже прогревается. Расплавленные капли застывают на нем, засоряя шов.

Ширина стыка и глубина провара зависят от траектории движения расходника. Помимо прямолинейного перемещения, применяют «зигзаг» и «елочку».

Существующие ограничения

Расходники Э42 не подходят для следующих условий:

1. Выполнения вертикальных швов сверху вниз. Металл из сварочной ванны вытекает на необработанный участок.
2. Соединения заготовок из средне- и высоколегированной стали, чугуна, цветных металлов.
3. Сварки постоянным током прямой полярности (электрод-отрицательной).

Расходники Э42 не подходят для вертикальных швов.
В последнем случае катодом выступает расходник. В сравнении с анодом температура у него выше (для плавящихся изделий).

Соединяемые детали прогреваются хуже, глубина провара уменьшается; обмазка на электроде выгорает слишком быстро и не дает стыку требуемой защиты.

Возможна ли работа с нержавейкой

Такие материалы варятся электродами, в составе которых присутствуют никель и хром. Э42 к этой категории не относятся, поэтому для работ с нержавеющими сталями непригодны.

Хранение электродов

Покрытие расходников, благодаря пористой структуре, является гигроскопичным, т.е. имеет склонность впитывать влагу. Отсыревшая обмазка крошится и плохо горит, вследствие чего шов не получает защиты от атмосферного кислорода, становится непрочным и хрупким.

Поэтому к месту хранения электродов выдвигаются следующие требования:

1. Относительная влажность – менее 50%.
2. Показания на термометре – не ниже +15°С. Значит, в холодный период года расходники должны находиться в отапливаемом помещении.
3. Отсутствие перепадов температур.
4. Защита от прямых солнечных лучей.

Если упаковка вскрыта, расходники рекомендуется переложить в специальный герметичный пенал.
П. 2 и 3 призваны исключить конденсацию влаги на изделиях.

Указанные условия соблюдаются и в том случае, если электроды находятся в герметичной заводской упаковке. При повышенной влажности они и в ней могут со временем отсыреть.

Если упаковка вскрыта, расходники рекомендуется переложить в специальный герметичный пенал с утепленными стенками. Его можно изготовить своими руками из пластиковой трубы среднего или большого диаметра.

Рекомендуем к прочтению Характеристики и эксплуатация неплавящихся электродов

Перед использованием изделия подвергают прокалке, т.е. прогревают с целью высушить обмазку. Время процедуры и температура указаны на упаковке, необходимо строго их придерживаться. Перегрев особенно опасен для расходников с органическими веществами в обмазке.

Высушенные электроды пригодны к работе в течение 8 часов. Если за это время ими не воспользовались, прокалку можно повторить. Но количество процедур ограничено и для разных моделей составляет 2-4. Последующий нагрев приведет к отслоению покрытия.

Металл шва или наплавка

В ходе наплавочной операции наносят слой металла, или присадочного материала, на поверхность заготовки. Причины выполнения наплавочных операций могут быть следующими:

• ремонт изношенного или поврежденного узла механизма;
• доведение геометрических размеров заготовки до заданных в проекте при установлении факта устранимого брака;
• создание металлического покрытия с целью улучшить такие физико-химические свойства основной детали, как прочность или устойчивость к коррозии;

При выполнении наплавочной операции электрод следует по заданной траектории над поверхностью основной детали. Металл расплавляется и, смешиваясь с металлом электрода, образует на поверхности детали сплошной наплавленный слой. Иногда наплавку проводят в несколько слоев, масса ее на особо крупных деталях может доходить до нескольких тонн.

По окончании наплавки деталь подвергается механической обработке для точного доведения геометрических размеров до заданных величин. Если требуется наплавка малых объемов, Э42 вполне способен заменить собой специализированные наплавочные электроды.

Аналоги

У изделий серии Э42 существуют аналогичные по своим свойствам электроды, которые при определенных ограничениях можно использовать в качестве замены. Определяющим в вопросе подбора аналогов является химический состав сварочной проволоки, лежащей в основе изделия.

Стандарт допускает применение проволоки марок Св 08 и Св 08а. Практически, любой электрод на такой основе будет выдавать близкие физико-механические параметры шовного материала, высоковязкого и пластичного.

Следующие марки являются близкими функциональными аналогами Э42:

• Огонек, позволяет сваривать заготовки толщиной от 1 до 3 мм, допускается направление сверху вниз в вертикальном сварочном положении;
• АНО 6м, работает как на укороченной, так и на обычной длине дуги, снижено разбрызгивание металла;
• АНО-17, специализированы для работы с заготовками большой толщины и протяженными соединениями, аналог электродов э42а диаметром 4-6 мм;
• ВСЦ-4 (м), адаптирован для сварки трубопроводов;
• ОЗС 23, приспособлены для соединения тонколистовых конструкций малого веса, не выделяет вредные вещества в атмосферу;
• ОМА 2, для работы на увеличенной длине дуги по вертикальным швам, для заготовок толщиной до 3 мм, со сниженной проплавляемостью.

Полным функциональным аналогом Э42, даже превосходящим его по ряду параметров, считают электроды производства ESAB OK-4600, OK Pipeweld-6010.

Параметры, влияющие на расход

Прежде чем выполнять расчет количества электродов при сварке, следует узнать, какие показатели оказывают важнейшее значение:

• Масса наплавки материала на соединение. Объем данного параметра не должен превышать 1,5 % от общей массы всей конструкции.
• Продолжительность и глубина сварочного шва.
• Общая масса наплавки на 1 м.п. соединения. Нормы расхода электродов на 1 метр шва являются справочными показателями, представленными в ВСН 452-84.
• Тип сварки.

Ограничения

При всех положительных качествах изделия серии Э42 они физически не могут быть абсолютно универсальными электродами, подходящими для сварки чего угодно и где угодно. Они непригодны для работы в следующих условиях:

• сварка изделий из нержавеющей стали, для этого в составе проволоки не хватает хрома и никеля, обмазка также не сможет надежно изолировать сварочную ванну от азота, кислорода и водяных паров, шов будет слабым местом изделия;
• сварка в вертикальном сварочном положении в направлении сверху вниз, зазор между заготовками будет забиваться потеками расплава из сварочной ванны;
• сварка цветных металлов;
• соединение деталей из высоколегированных сплавов и чугуна.

Э42 хорошо делают то, для чего были разработаны. Попытки использовать их в нетипичных условиях успехом не увенчаются.

Требования ГОСТ

ГОСТ 9467-75 определяет технические условия на производство, требования к химическому составу и физико-механическим свойствам электродов. В нем также регламентированы:

• процедуры контроля качества;
• приемка продукции;
• упаковка и отгрузка;
• порядок хранения.

Все заводы–изготовители, желающие поставлять на рынок электроды типа Э42 и Э42А, обязаны выполнять требования ГОСТ и проходить периодическую сертификацию в уполномоченных организациях. По специальной договоренности между производителем и поставщиком возможны отклонения от требований ГОСТ. В этом случае изделие выпускается принимается по техническим условиям, утвержденным обеими сторонами.

Сертификация качества

Сварочные электроды типа Э42А имеют сертификат ГОСТ Р, подтверждающий соответствие ГОСТ 9466-75; сертификат НАКС; Речной Регистры РФ: Свидетельство об одобрении, Свидетельство о признании №ВВФ030; Морской Регистр Судоходства РФ: Свидетельство об одобрении сварочных материалов; Санитарно-эпидемиологическое заключение на электроды.

К сведению! Хотя сертификация электродов в РФ является добровольной, тем не менее, материал Э42А всегда имеет сертификат, поскольку применяется для работы в тех местах, где требуется повышенная ответственность.