Сварочный электрод — металлический (преимущественно), токопроводящий стержень со специальной обмазкой. Его назначение — подача напряжения от аппарата к свариваемым деталям и формирование стабильной электродуги. Являясь недорогим расходником, он тем не менее обладает значительным многообразием марок и свойств.
В этой статье мы собрали информацию о наиболее важных критериях выбора и особенностях сварочных электродов.
Общие свойства
На российском рынке номенклатура сварочных электродов представлена многочисленными типами и модификациями, производство и применение которых обусловлено спецификой материала свариваемых деталей, технологией процесса и требованиями к прочностным характеристикам соединения.
Независимо от назначения признаками качества электрода являются:
- стабильная дуга;
- равномерное оплавление;
- аккуратный и качественный шов;
- минимум брызг;
- низкий уровень токсичности.
Множество важных характеристик создает определенные сложности при разработке единой классификации, по этой причине приоритет в производстве электродов, зачастую отдается техническим условиям (ТУ), установленным изготовителями.
Классификация
Тем не менее классификация электродов из металла для ручной дуговой сварки на уровне государства существует и это — ГОСТ 9466-75, который группирует их по нескольким параметрам.
Назначение
В зависимости от назначения электроды маркируются буквенными символами, указывающими на область применения изделий и тип обрабатываемых материалов:
- «У» — соединение деталей из углеродистых и низкоуглеродистых сталей с пределом прочности на разрыв не более 600 МПа;
- «Л» — сварка конструкционных сталей с пределом прочности на разрыв не свыше 600 МПа;
- «Т» — работа с легированными, жаростойкими марками стали;
- «В» — сваривание высоколегированных сталей и сплавов с особыми характеристиками;
- «Н» — поверхностное наплавление.
Помимо литер в маркировке присутствуют цифры, поясняющие минимальный предел прочности наплавленного металла на разрыв в кгс/мм2. Буквенный индекс после цифр обозначает пластические характеристики, вязкость и ограничения по химическому составу наплавленного металла.
Рабочее положение электрода
В зависимости от допустимого пространственного положения электрода их подразделяют на следующие категории:
- универсальные, без ограничений — 1;
- любой вектор, за исключением шва «сверху вниз» — 2;
- любой вектор, кроме перевернутого горизонтального — 3;
- только нижний горизонтальный шов — 4.
В том же документе (ГОСТ 9466-75) можно найти пояснения относительно качественных характеристик покрытия.
Толщина покрытия
Для классификации толщины обмазки электрода используется формула D/d или соотношение внешнего диаметра и диаметра металлического стержня. Коэффициент, полученный в результате расчетов, позволяет отнести электрод к одной из четырех группы:
- тонкие «М» — менее 1,2;
- средние «С» — в диапазоне 1,2- 1,45;
- толстые «Д» — в диапазоне 1,45-1,8;
- особо толстые «Г» — более 1,8.
Полезно знать! В среднем толщина покрытия составляет 1-3 мм или 15-30% от общего веса изделия.
Ходовые типы электродов
Выбирая сварочные электроды, необходимо учитывать, что их характеристики и область применения в первую очередь зависят от вида покрытия, в состав которого входят металлы, органика, минералы, связующие вещества.
Согласно все тому же ГОСТ 9466-75 покрытия делятся на кислые, целлюлозные, рутиловые и основные. Существуют также электроды с покрытием смешанного типа, например, рутилово-целлюлозные или рутилово-кислые и т. д.
Обратите внимание! Выбирая электроды, профессионалы прежде всего смотрят на тип покрытия, так как именно от него во многом зависит качество результата в тех или иных условиях.
Кислое покрытие (А)
В составе электродов с кислым покрытием преобладают оксиды железа, марганца и кремния. Механические свойства наплава позволяют относить их к типам Э38 и Э42, обладающим пределом прочности до 412 МПа, которые применяются для сварки некритичных узлов и конструкций.
Электроды с кислым покрытием нечувствительны к окалине и ржавчине на деталях (а значит, не требуют времени на подготовку сварки) и допускают работу с удлиненной сварочной дугой в режиме постоянного и переменного тока.
В процессе сварки выделяют значительное количество кислорода. Это повышает температуру сварочной дуги и снижает поверхностное натяжение расплавленного металла, благодаря чему шов получается ровным, без пор.
Основной недостаток: высокое содержание токсичных оксидов марганца представляет опасность для здоровья. В связи с этим популярность электродов с кислым покрытием постепенно падает. Они заменяются более безопасными смешанными рутилово-кислыми электродами.
Целлюлозное покрытие (Ц)
Электроды с такой обмазкой используют для сварки низколегированных сталей. Они дают ровный и чистый корневой шов, допускают работу в любом пространственном положении как на постоянном, так и на переменном токе. Легко зажигаются и стабильно горят.
Около 50% состава покрытия целлюлозных электродов составляет органика, преимущественно целлюлоза. Благодаря этому в газовых выбросах минимум опасных токсинов.
- Механические свойства наплавленного металла соответствуют типам Э42, Э46 и Э50 с пределом прочности до 412 МПа, 451 МПа и 490 МПа.
Ключевые достоинства электродов с целлюлозным покрытием — небольшое количество шлака и превосходная защита сварочной ванны. При вертикальной сварке отмечается формирование равномерного обратного валика шва.
Из минусов мастера отмечают сильное разбрызгивание и недостаточную пластичность швов. Эта особенность связана с высоким содержанием органических примесей в обмазке: при сгорании они вызывают обильное выделение водорода. Следствием этого становятся хрупкость и высокая вероятность растрескивания шва.
Рутиловое покрытие (Р)
Рутиловые электроды очень популярны в силу универсальности. Их повсеместно используют при сварке конструкций из низкоуглеродистой стали, сборке трубопроводов различного назначения, ремонтных работах, там, где требуется повышенная стойкость швов к образованию трещин.
Состав покрытия включает двуокись титана TiO2 (рутил), кремнеземы, карбонаты кальция и магний. Помимо чисто рутиловых покрытий, широко применяются смешанные типы, например: рутилово-целлюлозный или кисло-рутиловый.
- Большинство марок рутиловых электродов по механическим свойствам ближе всего к типам Э42 и Э46, с пределом прочности до 412 МПа и 451 МПа.
Электроды с рутиловым покрытием отличаются равномерным расплавом с минимумом брызг, что облегчает переход металла в сварочную ванну. Они легко и без касания возбуждают дугу и поэтому незаменимы при работе короткими швами, там, где требуется постоянный разрыв контакта с поверхностью. Швы аккуратные, шлак легко отделяется. Кроме того, в сравнении с остальными разновидностями электродов, рутиловые наименее токсичны.
Наконец, серьезным преимуществом рутиловых электродов, является нетребовательность к качеству поверхностей: они могут быть влажными, покрыты ржавчиной и окислами, на качество сварки это не влияет. Мастера рекомендуют прокаливать рутиловые электроды до начала работ.
Основное покрытие (Б)
Обмазка электродов с основным покрытием придает швам высокую пластичность и уверенную ударную вязкость независимо от внешних температур в зоне эксплуатации узла. Это делает их наиболее популярными при работах с ответственными конструкциями, где необходима высокая прочность сварочных швов.
При этом карбонаты и плавиковый шпат (флюорит) в составе покрытия могут негативно влиять на качество соединения при использовании источника переменного тока. Выход: использовать смешанные типы электродов с минимальным содержанием флюорита или работать на постоянном токе.
- По свойствам швов электроды с основным покрытием ближе всего к типам Э42А, Э50А, Э55. Это значит, что ими можно работать в любом пространственном положении.
Из недостатков отметим чувствительность к влаге и необходимость подготовки (сушка, очистка) поверхности деталей, снижение качества шва (образование пор) при удлинении электрической дуги и нестабильность при работе на переменном токе. Все это делает электроды с основным покрытием сложными для освоения новичками.
Интернет-магазин «1001 КРЕПЕЖ» предлагает к продаже электроды всех типов, оборудование для сварки и связанные товары. Оперативно отправляем заказы по Москве и России. Консультируем, помогаем с выбором и расчетами. Уточнить характеристики и условия поставки можно любым удобным способом, указанным на сайте.