Сварочные электроды: классификация, маркировка, популярные марки, правила хранения, рекомендации – какие лучше выбрать для сварки различных металлов

Виды сварочных электродов

Электроды используются в сварочном или заготовительном производстве для соединения деталей и порезки. Они представляют собой токопроводящий стержень, передающий ток от сварочного оборудования к месту сварки.

Сварочные электроды производятся различных типов, видов и марок. Они могут изготавливаться из металлических и неметаллических материалов. Бывают плавящиеся и неплавящиеся, с покрытием и без него. На стержни наносится несколько видов обмазки: рутиловая, основная, целлюлозная, кислая и их комбинации. Они используются для разных материалов, швов и режимов сварки.

Основные классы электродов по назначению:

• для конструкционных сталей с использованием дуговой сварки;
• для легированных теплоустойчивых сталей;
• для высоколегированных сталей;
• для цветных металлов;
• для сварки чугуна и нержавеющих сталей;
• для наплавки.

Виды электродов

1. Легкое возбуждение дуги при стабильном горении.
2. Формирование равномерного шва без наплывов, пор и трещин.
3. Равномерное плавление сварочной ванны.
4. Легкое удаление шлаковой корки после остывания.

Плавящиеся и неплавящиеся

Неплавящиеся – это графитовые, угольные, вольфрамовые, торированные, итрированные и лантанированные. Они обеспечивают только подачу тока и используются вместе с присадочной проволокой или прутом. Угольные позволяют накладывать аккуратные швы в ответственных деталях и делать порезку толстого металла.

Плавящиеся производятся из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и чугуна. Могут быть покрытыми и непокрытыми, в виде проволоки. Покрытие обеспечивает необходимые условия плавления. Металлический стержень плавящегося электрода при сварке формирует шов.

Электроды для точечной сварки

Контактная сварка выполняется на специальных аппаратах. Создается надежное соединение при минимальной деформации металла. Метод может использоваться для тонких деталей.

Технология сварки подразумевает подачу тока на электрод и одновременное сжатие стыкуемых заготовок в этой точке. Качество соединения зависит от правильного выбора формы и материала расходника. Работы ведутся с водяным охлаждением, что увеличивает срок службы стержней.

Электроды для контактной сварки классифицируются:

• в зависимости от формы и пятна контакта;
• по форме посадочного конуса;
• по длине;
• по режимам эксплуатации.

Контактирующая с металлом часть электрода имеет округлую форму с радиусом 50–100 мм. Детали с окалиной и загрязнениями соединяют насадками с небольшой рабочей поверхностью, чтобы увеличить усилие сжатия, которое разрушит окалину.

ПОСМОТРЕТЬ точильные камни на AliExpress от 93 рублей →

Увеличение контактной площадки снижает качество сварки. Возрастает плотность сварочного тока, что приводит к дефектам. При необходимости электроды чистят наждаком либо специальной пастой.

Материал для изготовления электродов контактной сварки должен быть с высокой электропроводностью, низким сопротивлением и выдерживать нагрев до высоких температур без потери свойств. Наконечник изготавливается из молибдена, вольфрама или сплавов меди с кадмием, магнием, цинком, никелем, бором, бериллием. Он припаивается либо запрессовывается в основание.

Форма бывает прямой и фигурной. Последняя используется в труднодоступных местах. По конструкции различают электроды:

• с цилиндрической рабочей частью и коническим хвостовиком;
• с конической посадочной и рабочей частью;
• со скошенным торцом;
• цельные и составные.

Хвостовик составного электрода выполняется из металлокерамических материалов с содержанием вольфрама и меди, которые обладают высокой теплопроводностью. Материалом также могут служить сплавы бронзы с хромом и цирконием.

Характеристики и критерии выбора

Один из главных параметров сварочных электродов, это — его обмазка, вернее ее состав:

1. Проводники с рутиловым покрытием. Сюда же относятся проводники со смешанным покрытием на рутиловой основе. Это — самые популярные электроды, отличающиеся легкостью розжига. Используются при переменном и постоянном токе в любом положении.
2. С основным покрытием. Обычно применяются для сварки при постоянном токе. Обеспечивают пластичный шов, но отличаются затрудненным розжигом и повышенной чувствительностью к влажности.
3. С кислым покрытием. Как и изделия с рутиловым покрытием, используются для инверторов, однако работу в этом случае необходимо производить в хорошо проветриваемом помещении.
4. Для новичков подойдут электроды типа ОЗС-12, тогда как УОНИ относятся больше к профессиональным работам.
5. Ручная дуговая сварка подразумевает использование сварочного инвертора. Элементы для этого аппарата должны быть сухими и не иметь повреждений. Они подбираются под тип инвертора, относительно технических характеристик этого приспособления.
6. Вес одного электрода для каждой отдельной марки свой, в зависимости от используемых материалов Масса электродов в пачке по стандарту должна составлять 3 кг, 5 кг и 8 кг для электродов диаметром 2,5 мм, 3-4мм, 4мм соответственно.

Электроды с рутиловым покрытием: плюсы и минусы

По сравнению с другими типами покрытий, рутиловое обладает рядом преимуществ:

• Стойкость шва. Сваренный металл не подвержен появлению холодных или горячих трещин.
• В противовес кислому покрытию, сварочная дуга рутилового горит при переменном токе так же интенсивно, как и при постоянном.
• Легко обрабатывать участки, где нужны короткие швы. Если основное покрытие требует непрерывного ведения шва, так как сварочную дугу сложно повторно разжигать, то с рутиловыми всё проще. Дуга легко зажигается, при этом с кончика стержня не нужно счищать нагар.
• Подготавливать рабочую поверхность не обязательно. Другие типы электродов чувствительны к окислениям и ржавчине, что приводит к непрочному шву. Рутиловые электроды позволяют сформировать стабильный и стойкий шов независимо от качества поверхности.
• После сварки шлак легко отделяется, а поверхность шва практически не нуждается в шлифовке.

Есть и недостатки:

• Подойдут не для всех конструкций. Небольшой диапазон металлов, с которыми можно использовать этот тип покрытия, накладывает определённые ограничения на их эксплуатацию. Для сварки высокоуглеродистой стали такие электроды нельзя использовать.
• Свойства резко ухудшаются при повышении напряжения тока. Поэтому придётся следить за соответствием номинальному показателю.
• Нужно проводить подготовительные работы — просушку и прокалку.

Почему так популярны

Рутиловые электроды считаются одними из лучших. Они обладают рядом преимуществ, благодаря которым ровный и качественный шов получается у сварщика с любым опытом.

• Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током. Сварочная дуга в любом случае сохраняет стабильность горения.
• Можно сваривать металлические соединения, покрытые небольшим слоем грунтовки.
• Идеально подходят для использования при варке коротких швов или в неудобных местах. Дуга легко разжигается и так же легко зажигается повторно.
• Позволяют сформировать шов с высоким показателем ударной вязкости. Это достигается благодаря повышенной щёлочности шлака.
• Сваренный рутилом шов обладает отличной стойкостью и усталостной прочностью. Даже под длительным воздействием знакопеременных нагрузок он сохраняет свои качества.
• При сварке рутиловыми электродами характерным является низкий коэффициент разбрызгивания. Это делает процесс сварки более удобным для сварщика.
• Удобно повторно использовать электрод. После окончания сварки на кончике стержня остаётся нагар, который не нужно счищать (в отличие от других типов покрытий). Нагар рутиловых электродов является полупроводником, поэтому можно продолжить работу без дополнительных заморочек.
• Меньше вреда для здоровья. В процессе горения рутилового покрытия не выделяются опасные вещества. Поэтому меньше негативного воздействия на органы дыхания сварщика.

ВАЖНО: Низкие требования к варочной поверхности. Даже при сильной влажности поверхности шов не теряет свои свойства

Допускается также сварка при наличии коррозийного слоя (до 30%).

Виды электродов по назначению

В зависимости от свариваемого металла выбирается режим работы сварочного аппарата и электроды. Для разных металлов необходимы разные электроды, это называется назначением. Назначение указывается одной буквой на упаковке и на самом стержне.

Электроды с маркировкой «У» используются для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Буквой «Л» обозначают стержни, используемые для сварки легированных конструкционных сталей, а для высоколегированных используется обозначение «В». Буквой «Т» обозначают стержни для теплостойких металлов, а буквой «Н» — стержни для наплавки.

Как выбрать сварочные электроды

В первую очередь следует обратить внимание на то, что изделия могут быть плавящимися либо неплавящимися. В составе первых металлические стержни со специальной обмазкой поверхностей, что защищает сварочные зоны и повышает устойчивость горения дуги

Именно ими пользуются в процессе ручной дуговой сварки. Вторая категория предназначена для работ в среде с защитным газом (аргоном), ее особенности будут рассматриваться отдельно.

При выборе также нужно принять к сведению то, из каких материалов произведены соединяемые детали. Для варки разных металлов подбираются разные виды электродов. Например:

• Если нужно соединить низкоуглеродистые и низколегированные стали, приобрести нужно углеродные электроды.
• Для соединения легированной стали покупают изделия (ГОСТ 9467−75, ГОСТ 9466–75 ).
• Когда планируются работы с наплавками или сталями разных видов, то понадобятся изделия, сердечник которых выполнен из высоколегированных металлов.
• При варке чугуна также не обойтись без соответствующих электродов — ОЗЧ-2.

В наши дни сформировался своеобразный рейтинг известных марок:

• АНО. Отличаются хорошим воспламенением, не нуждаются в дополнительном прокаливании. С ними смогут работать как начинающие специалисты, так и профессионалы с опытом.
• МР-3. Универсальные, могут применяться и для соединений неочищенных поверхностей.
• МР-3С. Их используют, когда до швов выдвигаются повышенные требования.
• УОНИ 13/55. Применяются при монтаже ответственных конструкций, в которых швы должны иметь высокое качество. Неопытным сварщикам не рекомендуется с ними работать, так как требуется опыт и определенная квалификация.

https://youtube.com/watch?v=68hLJM9cesc

Преимущества известных марок

1. Облегчают процесс сварки. Трудности могут возникать только при некорректном выборе материала сердечника.
2. Высококачественные швы. Данный параметр очень важный. Позволяет получить прочные соединения как внешние, так и внутренние, выпуклые и вогнутые сварные швы.
3. Простота отделения шлака. Это дает возможность увидеть, насколько качественный получился шов.
4. Можно сваривать элементы, что были подданы действию коррозии. Конечно, подобные процедуры выполняют не слишком часто, но они будут выполнены на должном уровне.
5. Безопасность для сварщика, выдержаны санитарно-гигиенические требования.

Различия марок и диаметров

Опытные специалисты-сварщики иногда утверждают, что пользуясь инверторными сварочными аппаратами, можно покупать любые электроды. Такие мнения основаны на их личном опыте, когда они выполняют определенные виды работ. Преимущественно при инверторной сварке не предъявляются серьезные требования относительно герметичности швов, поэтому могут использоваться изделия с диаметром 0,5−2 мм.

Подбирать диаметр и марку следует исходя из того, металлы какой толщины необходимо будет соединить. Для значительной толщины потребуется длительная проварка, что значит — у электрода должен быть большой диаметр.

Тонкими электродами для сварки еще нужно научиться работать, ведь они быстро горят. Как правило, их посредством выполняют прихватки.

Также выбор сварочных материалов зависит и от типа работ, для которых планируется их применять. Так, когда выполняют сложнейшие трассовые работы, понадобятся большие электроды, а смонтировать конструкцию из профильных компонентов можно с помощью электродов с диаметром, не превышающим 2 мм. Именно ими пользуются при соединении секций ворот, изготовлении оград из профнастила и труб.

Основные виды электродов

Данное сварочное оборудование подразделяется на основные классы, относительно используемого типа металла:

1. Для сварки теплоустойчивой легированной стали;
2. Для высоколегированной стали;
3. Для конструкционной стали (при дуговой сварке);
4. Для наплавки металла;
5. Для цветных металлов;
6. Для чугуна;
7. Для тонкого металла (самые тонкие – менее 2 мм в диаметре).

Типы электродов по виду их покрытия

Буквенные обозначения говорят о типе покрытия электродов:

• А – кислотное покрытие, с содержанием кремния, марганца, железа;
• Б – основное покрытие, в состав которого входит фтористый кальций и карбонад кальция. Подходят для сварки при постоянном токе переменной полярности;
• Ц – целлюлозное покрытие с органической основой;
• Р – рутиловое покрытие. Дополнительно содержит органические вещества и минералы.

Типы электродов по положению сваривания

Выбор положения проводника тока — это серьезный аспект процесса сваривания. Существует несколько допустимых вариантов положения:

1. Любые положения;
2. Любые положения, кроме вертикального сверху вниз;
3. Нижнее (вертикальное сверху вниз и горизонтальное);
4. Нижнее положение.

Виды электродов для работы при постоянном токе

Такой тип сварки является самым легким, безопасным и надежным, обеспечивающим ровный шов. При этом используются специальные электроды, подходящие именно для проведения постоянного тока:

1. МР-3С. Имеет синюю маркировку. Используется для сваривания углеродистой и низколегированной стали, обеспечивает качественный и ровный шов, облегчает процесс.
2. ОЗС-4. Электроды с красной маркировкой. Подходят для сварки сталей углеродистых и низколегированных видов, а также для окисленных поверхностей.
3. ОЗС-12. Это красные электроды, предназначенные для ответственных конструкций (из стали низкоуглеродистых видов). Допустима сварка во всех положениях, кроме вертикального.
4. УОНИ 13/45. Изделия с основным покрытием для сваривания сосудов, находящихся под давлением, металлов, имеющих большую толщину, а также для процесса заварки возможных дефектов. Подходят для низколегированной и углеродистой стали.
5. УОНИ 13/55. Для работы с сосудами под давлением, строительными металлоконструкциями (из низколегированных и углеродистых видов стали).

Виды электродов для сварки по чугуну

Так как чугун является одним из самых распространенных материалов, стоит рассмотреть отдельно типы электродов, применяющихся для сварки изделий из этого материала. Нужно отметить, что для плавления чугуна используются электроды постоянного тока.

1. МНЧ-2. Позволяет производить сварку в нижнем, вертикальном и полупотолочном положении с постоянным током обратной полярности.
2. ОЗЧ-2. Для ковкого и серого чугуна в нижнем и вертикальном положении, при постоянном токе обратной полярности.
3. МНЧ-4. Для чугуна любого вида в вертикальном и нижнем положении (постоянный ток обратной полярности).
4. ЦЧ-4. Используется только в нижнем положении при холодной и горячей сварке. Позволяет производить сплавление чугуна со сталью другого вида. При высоком напряжении ток становится переменным.
5. ОЗЧ-4. Для работы с любым видом чугуна, в верхнем и нижнем положении, исключительно при постоянном токе обратной полярности.
6. ОЗЖН-1. Электрод для холодной сварки высокопрочного и серого чугуна в нижнем и вертикальном положении.
7. ОК 92.18. Для сваривания при подогреве (при постоянном и переменном токе).

Переменным или постоянным током

Сваривание переменным и постоянным током обладает своими особенными характеристиками.

Основные преимущества постоянного напряжения: экономия сварочных материалов за счет низкого уровня разбрызгивания; комфорт и легкость проводимых работ; качественный шов; высокая производительность сварки; отсутствие непроверенных участков. Недостатком является высокая стоимость оборудования, способного выдавать постоянный ток. Подробнее здесь.

Главные достоинства переменного тока: легкость и доступная цена оснащения, работающего на переменке; удобство проведения сварочных работ; гарантия качественного соединения. Основные минусы: меньшая стабильность дуги; большое количество брызг способствует значительному расходу материалов. Подробности тут.

Коррозионностойкие стали можно сваривать различными способами. Однако, чаще всего, для сварки нержавейки используются два метода соединения:

1. Ручное сваривание покрытыми электродами.
2. Сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов.

В зависимости от метода сварки используется различный вид напряжения, а соответственно применяются электроды, подходящие для переменного или постоянного тока.

Электроды постоянного тока по нержавейке

Приступая к работе мастер должен решить какими электродами можно варить нержавейку. Сварочные материалы с обмазкой без особых проблем обеспечивают оптимальное качество соединения. Ручное сваривание осуществляется, как правило, постоянным напряжением обратной полярности. Поэтому используются нержавеющие электроды следующих марок:

ЦЛ-11 является одной из самых популярных марок среди сварщиков; используется для работы со сталями с высоким содержанием хрома и никеля. Шов, наплавленный с помощью данных расходников, обладает несколькими преимуществами: прочность; пластичность; аккуратность; достаточно высокий уровень ударной вязкости; отсутствие разбрызгивания.

Электроды ОЗЛ-8 предназначены для сварки конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях высоких температур – до 1000°С. При это достоинства данной марки во многом схожи с ЦЛ-11.

НЖ-13 успешно используются для сваривания деталей из пищевой стали. Расходники данной марки отлично сваривают сплавы, где присутствуют хром, никель и молибден. Главная отличительная особенность таких электродов – образование тонкого слоя шлаковой корки, которая отделяется самопроизвольно.

Электроды НИИ-48Г.

Ниже приведен перечень ещё нескольких востребованных электродов по нержавеющим сталям:

ЗИО-8 предназначены для жаростойких коррозионностойких сталей.

Электроды НИИ-48Г используются для работы с ответственными конструкциями.

ОЗЛ-17У подойдут для нержавейки, работающей в средах, где присутствуют серная или фосфорная кислоты.

В соответствующем разделе представлены остальные марки электродов для сварки нержавейки.

Электроды для переменного тока для нержавейки

Не все исполнители располагают оснащением, работающим на постоянном напряжении. Из-за чего возникает вопрос: можно ли варить переменным током нержавейку?

Есть такие электроды, например, это марки ОЗЛ-14, ЛЭЗ-8, ЦТ-50, ЭА-400, ОЗЛ-14А, Н-48, АНВ-36 и другие.

Сваривание вольфрамовыми электродами (на картинке) в среде газов также можно проводить переменным током прямой полярности. Данный метод соединения применяется в следующих случаях:

• сваривание тонкостенных изделий;
• повышенные требования к сварочному шву.

Данные сведения помогут исполнителю любого уровня определить какие электроды для сварки нержавейки переменным током следует использовать при решении конкретных задач.

В качестве вывода, следует отметить, что электроды для нержавейки переменного тока менее востребованы. Данный факт обусловлен меньшей популярностью переменного напряжения по сравнению с постоянным.

Постоянка обладает большим спектром достоинств и используется профессионалами намного чаще.

Классификация стальных покрытых электродов для ручной дуговой сварки

Классификация покрытых электродов, в зависимости от их назначения

Электроды для ручной дуговой сварки изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ9466. В зависимости от области применения, согласно ГОСТ9467, стальные покрытые электроды для дуговой сварки делятся на следующие группы:

У – для сварки углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву 600МПа. Для этой цели, согласно ГОСТ9476, используются следующие марки электродов: Э38, Э42, Э42А, Э46, Э50, Э50А, Э55, Э60.

Л – электроды данной группы применяют для сварки легированных сталей, а также для сварки конструкционных сталей с временным сопротивлением разрывы более 600МПа. Это такие марки электродов, как Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

Т – данные электроды предназначены для сварки легированных теплостойких сталей. В – электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (ГОСТ10052).Н – электроды для наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами.

Классификация электродов, в зависимости от вида покрытия

А – электроды с кислым покрытием (например, АНО-2, СМ-5 и др.). Эти покрытия состоят из оксидов железа, марганца, кремнезёма, ферромарганца. Эти электроды обладают высокой токсичностью из-за содержания оксида марганца, но, при этом, обладают высокой технологичностью.

Б – основное покрытие (электроды УОНИ-13/45, УП-1/45, ОЗС-2, ДСК-50 и др.). В состав этих покрытий не входят оксиды железа и марганца. В состав покрытия для электродов УОНИ-13/45 входят мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферросилиций, ферромарганец, ферротитан, замешанные на жидком стекле. При сварке электродами с основным покрытием, получается сварной шов с высокой пластичностью. Данные электроды используют для сварки ответственных сварных конструкций.

Р – электроды с рутиловым покрытием (АНО-3, АНО-4, ОЭС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, МР-3, МР-4 и др.). Основу покрытия данных электродов составляет рутил TiO₂, давший название этой группе электродов. Рутиловые электроды для ручной дуговой сварки менее вредные для здоровья, чем другие. При сварке металла такими электродами толщина шлака на сварном шве небольшая и жидкий шлак быстро твердеет. Это позволяет использовать данные электроды для выполнения швов в любом положении.

Ц – группа электродов с целлюлозным покрытием (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОЗЦ-1 и др.). Компонентами для таких покрытий являются целлюлоза, органическая смола, тальк, ферросплавы и некоторые другие составляющие. Электроды с таким покрытием можно использовать для выполнения сварки в любом положении. Преимущественно они используются при сварке металлов малой толщины. Недостатком их является пониженная пластичность сварного шва.

Классификация электродов по толщине покрытия

В зависимости от толщины покрытия (отношения диаметра электрода D к диаметру электродного стержня d), электроды подразделяются на группы:

М – с тонким покрытием (соотношение D/d не более 1,2). С – со средним покрытием (соотношение D/d в пределах от 1,2 до 1,45). Д – с толстым покрытием (соотношение D/d в пределах от 1,45 до 1,8). Г – электроды с особо толстым покрытием (соотношение D/d более 1,8).

Классификация электродов по качеству

Классификация по качеству включает в себя учёт таких показателей, как точность изготовления, отсутствие дефектов в сварном шве, выполненном электродом, состояние поверхности у покрытия, содержание серы и фосфора в металле сварного шва. В зависимости от этих показателей, электроды делятся на группы 1,2,3. Чем больше номер группы, тем лучше качество электрода и выше качество сварки.

Классификация электродов по пространственному положению при сварке

Различают 4 группы электродов, в зависимости от допускаемого пространственного расположения свариваемых деталей:

1 – допускается сварка в любом положении; 2 – сварка в любом положении, кроме выполнения вертикальных швов сверху вниз; 3 – сварка в нижнем положении, а также выполнение горизонтальных швов и вертикальных снизу вверх; 4 – сварка в нижнем положении и нижнем “в лодочку”.

Кроме вышеперечисленных способов классификации, ГОСТ9466 предусматривает классификацию электродов в зависимости от полярности сварочного тока, напряжения холостого хода, вида источника питания сварочной дуги. Исходя из этих показателей, электроды делятся на десять групп и обозначаются цифрами от 0 до 9.