Графитовые электроды: применение, разновидности, свойства

Графитовые электроды – это проводники, в составе которых присутствует углерод-графит. Визуально они отличаются блеском поверхности и серым цветом. Электрод имеет гибкую текстуру, поэтому вы легко сможете нарезать необходимый размер. Проводники актуальны для сварки цветных сплавов. Графитовые электроды также используют для соединения твердых металлов. По мнению экспертов, графитовые считаются более практичными в отличие от угольных.

Если обратимся к свойствам самого графита, температура плавления – около 3500 градусов. Единой технологии производства стержней не существует. Их изготавливают из остатков электродов плавильных печей. Для получения нужной формы наконечника электрод затачивают. В работе графитовые электроды демонстрируют меньшее сопротивление. Если сравнивать с угольными, графит используют для сварки под большой силой тока.

Специфика применения графитовых электродов:

• образовывается сварочная дуга за счет соприкосновения электрода и металлического основания. Кромка материала плавится, в результате чего образовывается сварочная ванна. Она и образует шов;
• для работы с графитовыми электродами нужен постоянный ток. Только при прямой полярности дуга будет стабильной. Непрямая полярность встречается при резке металлических изделий;
• особенность графитовых электродов – экономия стержней, которые практически не трескаются. Минимальный расход материала привлекает сварщиков, которые чаще всего выбирают графитовые расходники именно по этой причине.

Плюсы и минусы графитового электрода

Если вы раньше не работали с графитовыми электродами, важно оценить сильные стороны и недостатки материала.

Плюсы графитового электрода:

• их изготавливают из остатков стержней из плавильных печей. Именно поэтому электрод прост в использовании;
• способность электрода выдерживать высокие показатели силы тока;
• выступают отличными электропроводниками, что положительно сказывается на качестве сварки;
• долговечность электрода из-за стойкости к агрессивным факторам воздействия, не окисляются.

К минусам графитовых электродов относят:

• серьезные требования к форме и заточке наконечников электродов;
• в процессе сварки электродами есть вероятность увеличения количества углерода;
• минимальный диаметр – 6 мм, что сужает круг применения электрода из графита.

Применение электродов

Данные электроды состоят из кристаллического углерод-графита. Он имеет серый цвет и металлический блеск. Его легко резать и он мягкий. Стержни применяются при резке металла или сварке цветных металлов. Также они могут использоваться для наплавки твердых металлов.

Графитовые электроды имеют лучшие свойства сварки, чем угольные.

Температура плавления чистого углерода составляет около 3500°С. В процессе работы это вещество не плавится а попросту испаряется.

Стандартов по которым изготавливаются графитовые электроды нет. Они производятся из остатков электродов плавильных печей. Их разрезают и обтачивают. Конец стержня затачивается под углом 60°. Графит имеет гораздо меньшее сопротивление, чем уголь. Это дает возможность применять электроды с большим током.

Рассмотрим особенности использования электродов:

• Сварка производится за счет дуги, возникающей между неплавящимся электродом и материалом. Кромки и присадочный материал нагреваются до плавления. Образуется ванна, которая после затвердевания формирует шов.
• При работе графитовым электродом применяется постоянный ток прямой полярности. При обратной полярности дуга становится нестабильной и происходит сильное науглероживание металла. Обратная полярность может использоваться только при резке металла.
• Расход графитовых стержней очень мал. Во время работы они почти не трескаются. Во время сварки электроды следует выставлять на небольшую длину.

Расход графитового электрода

В процессе плавки графитовый стержень расходуется. Несмотря на то, что материал считается устойчивым к плавке, медленное плавление происходит. Этот процесс существенно замедлен в отличие от других видов расходников. Если при воздействии высоких температур диаметр стержня уменьшается и становится меньше нормы, тогда необходимо наращивание. Для этого и используют ниппели, которые иногда прилагаются в комплекте от производителя.

При стандартной работе печи расход составляет от 4 до 8 кг на тонну. Чтобы снизить затраты на расходные материалы и сделать процесс более экономичным, нужно контролировать ряд параметров:

• качество используемых расходников;
• особенности печи для плавки;
• режим термической обработки и установленная температура;
• качество стали и тип горелки.

В целом, графитные электроды практически не расходуются. Потери массы расходных материалов происходят из-за испарения самого графита.

Сварка медных проводов графитовым электродом своими руками — инструкция

Соединить несколько медных проводов можно разными способами. Сварка занимает среди них особое место, поскольку по надёжности является одним из лучших методов.
Полученное таким образом соединение отличается прочностью, хорошей электропроводимостью, отвечает максимальным требованиям безопасности и служит долгие годы.

Для сваривания проводов применяют графитовый электрод, обладающий несколькими неоспоримыми достоинствами.

Инверторный сварочный аппарат

Инверторный аппарат обладает явными преимуществами перед другими приборами:

• Малогабаритные параметры;
• Небольшой вес;
• Регулировка параметров тока;
• Наличие переносного ремня (удобно производить работы на стремянке, в распределительной коробке);
• Устойчивая дуга, зажигающаяся при малых токах;
• Качество сварных соединений;
• Меньшее энергопотребление, не изменяющее напряжение бытовой электрической сети.

Кроме того, сварку производят трансформаторными приборами, аппаратами, станциями, устройствами, сделанными самостоятельно (при наличии определенных навыков).

Простота эксплуатации аппарата дуговой точечной электросварки скруток своими руками сделала его наиболее распространенным. Основные параметры данного оборудования:

• Ток электрической дуги;
• Напряжение сети, образующее дугу;
• Тип электрического тока (переменный, постоянный).

Технология сварных работ

Сварные работы необходимо производить с использованием защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды. Существует возможность обжечься раскаленным металлом, «поймать зайчиков».

Сварка медных проводов в домашних условиях инвертором производится с применением графитовых, угольных электродов. Заменить электроды можно угольным стержнем отработавшей батарейки.

Ориентировочный диапазон сварочного тока:

• 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 70 А;
• 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 80-90 А;
• 2-3 жилы, сечение 2,5 мм² – 80-100 А;
• 3-4 жилы, сечение 2,5 мм² – 100-120 А.

Используемая при изготовлении электропроводов медь – разного состава, качества, что определяет применяемый режим сварки. Показатели оптимально подобранного режима: электрод не липнет к сварному месту, дуга устойчива. Данное сочетание удается удерживать при наличии опыта сварных работ.

• Снимается изоляционная оболочка медного кабеля (7-10 см);
• Выполняется скрутка многожильных проводов;
• Скруток медных проводов подрезается, чтобы образовался ровный срез. Оставшаяся длина скрутки – 5 см;
• На скрутке размещается медный зажимной механизм отведения избыточного тепла, подключается заземление («масса»);
• Срез скрутки подносится к электроду;
• Производятся сварные работы до появления на конце проводов расплавленного медного шарика, достаточно 1-2 сек;
• После сварка медных скруток прекращается, чтобы изоляционный материал остался целым;
• Остывшие концы проводки необходимо изолировать (изолента, термоусадочная трубка).

Кроме того, необходимо своевременно менять наконечник медный сварочный, который удерживает электрод во время сварки. Основная функция – подавать электрический ток электродному стержню.

Его состояние определяет качество сварного шва: отверстие внутри наконечника должно плотно удерживать стержень, но оно быстро теряет свои свойства в процессе сварных работ.

Наконечник медный сварочный изнашивается, требует замены чаще всего.

Электроды для сварки проводов

Выбор подходящего типа электрода определяет качество проделанной работы. Необходимо выбирать сварочные средства, оптимально отвечающие параметрам предстоящего процесса. Общая классификация данных средств, применяемых в сварочном процессе, включает электроды для:

• Легированной стали;
• Высоколегированной стали с нестандартными параметрами;
• Наплавки металла (нанесение металлического сплава, металла на поверхность предмета путем сварки плавлением);
• Цветных металлов;
• Конструкционной стали;
• Чугуна.

Покрытие электродов определяет следующую типологию:

• А – кислотное покрытие (окись железа, кремния, марганца);
• Б – основное покрытие, позволяющее производить сварку постоянным током переменной полярности. Содержит карбонад кальция, фтористый кальций;
• Ц – целлюлозное напыление создает газовую защиту при сварке (мука, соединения органического происхождения);
• Р – рутиловое (рутил, органические, минеральные составляющие) обеспечивает малый процент разбрызгивания металла, газовую защиту.

Электроды для сварки проводов:

• Угольные – электротехнический уголь;
• Графитовые – кристаллический углерод.

Популярные марки

Среди электродов отечественного производства наиболее популярными являются следующие:

• ЭГ— графитированный, производится из нефтяного кокса с добавлением каменноугольного пека. Выдерживает плотность рабочего тока до 25 А/см2. Комплектуется ниппелями, применяется в электропечах для плавки руды и для сварки металлов в различных сочетаниях, например, сварка нихром-медь.
• ЭГС— вместо нефтяного коса используется игольчатый. Такие изделия используют в электропечах на сталелитейных заводах и установках рафинирования металлов.
• ЭГП дополнительно пропитываются пеком. Применяется в установках электродуговой резки, в литейных производствах.
• ЭГСП— изделия на базе игольчатого кокса, с усиленной пропитки пеком. Используются для того, чтобы сваривать цветные металлы, а также в плавильных печах различного назначения.

Графитовые электроды для сварки

Состав – графит, углеродное вещество темно-серого цвета с металлическим отблеском. Мягкий материал позволяет легко разрезать элементы. Графитовые электроды для сварки показывают лучший итог по сравнению с угольными.

• Графитовый электрод остается целым во время сварочного процесса;
• Стоимость ниже угольного;
• Подходят к инверторным сварочным аппаратам, оборудованным регулированием силы тока;
• Соединение проводов сваркой графитового стержня отличается прочностью, надежностью;
• Сварка графитовым электродом обеспечивает сопротивляемость металла к окислению.
• Низкий расход при сварочных работах благодаря высокой температуре плавления (выше, чем у меди в четыре раза);
• При сваривании проводов графитовым электродом возможно заменить его подручными графитовыми изделиями (графитовый стержень, щетки коллекторных двигателей, стержни батареек);
• Отсутствие омеднения графитовых заменителей решается применением зажима «крокодил» для электрода вместо стандартных держателей, также «крокодил» применяется для соединения массы.
• Сварка проводов в распределительной коробке своими руками с данными зажимами удобнее из-за их меньших габаритов.

Процесс производства

В качестве сырья для производства используют как природный уголь, добываемый из месторождений, так и искусственно полученный графит. Связующим веществом служат различные смолы. Производство разбивается на следующие технологические стадии:

• экструзия стрежневидных заготовок при большой температуре и давлении;
• окончательная формовка и охлаждение;
• нарезка резьбы;
• омеднение.

Для выпуска изделий определенного назначения в материал добавляют небольшие количества металлических присадок.

Угольные электроды для сварки медных проводов

• Температура плавления 3800⁰ С, кипения – 4200⁰ С, поэтому процесс плавления незаметен, фиксируется испарение;
• Сварочные работы угольным электродом проводится на прямой полярности;
• Сварочный процесс угольным электродом сопровождается воздействием внешних факторов (ветер, газовый поток);
• КПД сварочной дуги ниже;
• Область применения: сварочные работы по тонколистному металлу, цветных сплавов, исправление дефектов металлического литья;
• Способы сварочных работ: без присадочного материала, подача присадки в дугу, укладка присадочного металла на шов;
• Наиболее распространенный способ – оплавление края свариваемых элементов (безприсадочный);
• Величина сварочного тока определяется толщиной металла, видом соединения;
• Разогреваясь, угольные электроды для сварки медных проводов быстро расходуются;
• Создает сварочную дугу высокой температуры (даже при заниженном токе).

Рекомендации

Полезные советы, благодаря которым сварка проводов своими руками пройдет качественно:

• Использование при сварных работах неомедненных графитовых стержней для медных проводов своими руками. Выгорание угла электрода приведет к снижению сопротивления, долгому контакту, что ухудшит качество соединения электропроводки.
• Формированию необходимой формы шарика медной спайки способствует предварительная подготовка графитового стержня: внутри торца делается углубление.
• Использование альтернативы заводским стержням (отработанные батарейки, троллейбусные токосъемники и т.д.).
• Использование защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды обязательно.
• Сварка скруток проверяется подачей на сеть максимального напряжения. Отсутствие нагрева – показатель качественного соединения.
• Пайка или сварка медных проводов лучше простой скрутки, клеммного соединения, зажимов.
• Правильный выбор электродного стержня, режима сварных работ определяет качество результата, надежность сварного шва.
• Использование инверторного аппарата целесообразно в быту, при частых сварочных работах для проводов своими силами.

Читать также: Фото плат сварочных инверторов

Прежде, чем производить работы по соединению жил электрических кабелей, необходимо определить, как сделать, что лучше выбрать для данной конкретной ситуации. Правильный выбор во многом способствует успешному результату проделанной работы: качество соединения, течение тока, надежность электрической проводки при пиковой нагрузке на сеть.

Не стоит доверять скрутке электропроводов как способу соединения. Это достаточно ненадежный вариант. Клеммные, обжимные механизмы увеличивают надежность, но уступают по качеству пайке, сварному типу соединения.

Для того чтобы соединить два провода, используют несколько приёмов. Это может быть скрутка, спаивание или сварка различных проводов. Последний приём является одним из самых удачных и часто применяемых. Он помогает добиться длительного срока службы электрической проводки.

Она в основном изготовляется из медного состава, а не из алюминия, который не годится для данных целей. Сварка происходит с использованием постоянного и переменного тока, при напряжении в 12-36 В. Непосредственно для процесса, рекомендуем использовать сварочный инверторный аппарат.

Технология сварки проводов из меди

Существует одна методика, которая всегда приводит сварщика к наилучшему результату. Как упоминали ранее, самый лучший прибор для сварки, это инвертор. Затем берутся за провод. Он освобождается от изоляции, лишней оболочки и выполняется скрутка. При подрезке проводов, концы должны оставаться одной длины и на одном уровне, а скрутка должна получиться как минимум 50 мм в длину.

Далее устанавливается отталкивающий тепло, медный зажим и подключается сварочный аппарат. Угольный карандаш (точнее его торец) приближают к готовой скрутке. При сварке карандаш обязательно зажимается в держаке.

Сварка скруток считается завершенной после того, как образовался небольшой расплавленный шар меди. Чтобы изоляция осталась целой, надо не переусердствовать, а уделять каждой скрутке не больше 1-2 секунд времени. Когда сварка медных проводов прекращена, для изолирования застывшей части используется обыкновенная изолента или свой, подобный вариант.

Поэтапный процесс

Распишем весь процесс поэтапно:

1. Убираем изоляцию на проводах;
2. Делаем скрутки;
3. Присоединяем массу;
4. Включаем сварочный инвертор;
5. Подводим электрод к скрутке до образования дуги;
6. Продолжительность контакта 1-2 секунды;
7. Приступаем к следующей скрутке (если она есть), после остывания уже готовой;
8. Производим изоляцию термоусадочными трубками или изолентой.

Аппарат стоит подобрать с возможностью регулировки тока, сила которого должна составлять 30-90 ампер. Электрод используется угольный, содержащий в себе медь.

Стандарты производства

Требования к технологии производства и качеству сформулированы в ГОСТ 4426-62. В нем описан химический состав изделия, способы изготовления, их конструкция и следующие типовые формы сечения:

Особенности графитового электрода

По своей структуре стержень состоит из двух элементов с изолирующей прокладкой. В качестве изолятора используют окиси меди или алюминия. Графитовые электроды производят из прессованного угля. По этой причине в металле может увеличиваться процентное содержание углерода в процесс варки металла.

Состав и технические особенности электрода зависят от производителя. Для получения исчерпывающей информации по электроду расшифруйте маркировку изделия. Все расходники должны выпускаться по стандартам ГОСТ и другим нормативным документам. К техническим характеристикам графитового электрода относят следующие показатели: плотность, примеси золы, сила сопротивления, прочность, упругость.

Как купить электроды графитовые ЭГ, ЭГСП, UHP, ЭГПК, SHP

Чтобы заказать углеграфитовые электроды, позвоните по телефону, номер которого указан на сайте. Наш менеджер поможет подобрать изделия с нужными характеристиками, рассчитает стоимость заказа, сориентирует по срокам доставки, ответит на все возникшие вопросы.

Электроды графитовые от Группы Компаний МеталлЭнергоХолдинг

Где применяют графитовый электрод?

Расходники достаточно популярны, поэтому область их применения широкая. Графитовые электроды используют для выполнения ряда задач. Графитовые стержни подходят для обработки металлической поверхности перед сваркой, зачистки деталей.

С помощью графитовых электродов реально снизить риски брака и избежать дефектов швов. Определяют несколько основных направлений в использовании расходных материалов:

• сварка цветных сплавов;
• устранение дефектов при создании литого сплава;
• наплавление твердых сплавов на основу из металла.

Применение стержней и особенности работы с ними

Графитовый электрод нашел применение не только для выполнения сварных соединений проводов: его используют в гораздо более большом перечне операций.

Графитовые сварные стержни необходимы для предварительного обрабатывания металлических поверхностей перед сварочными работами, а также иными видами обработки, резки заготовок из металла, зачистки кромок металла и т.п. Не только металлургия активно использует электроды данного типа, но и судопроизводство.

Сварка угольной дуги.

Электроды для сварки из графита позволяют оперативно и с высокой долей эффективности срезать заклепки, прошивать элементы из легированной, углеродистой стали.

Они также актуальны при плавлении стали и чугуна, а также некоторых сплавов в электротермических печах. А благодаря наличию ниппелей, такие стержни можно соединять между собой, что позволяет наладить непрерывную подачу расходного материала для сварки в печи.

На заметку! Практика показывает, что применение графитовых стержней для сварки медных проводов и для дуговой резки металла позволяет снизить количество брака и дефектов сварных швов. Главное, при работе графитом сварщику важно соблюдать технологию и придерживаться правил безопасности.

Графитовые стержни также актуальны для выполнения иных операций:

• сварные операции с изделиями из цветных металлов, элементов из тонкого металла;
• заварка дефектов, которые появились при нарушении технологии литья;
• наплавка твердосплавных деталей к металлической основе.

Часто графитовые электроды используются для сварки вместе с присадкой, подающейся в процессе выполнения операции или укладывающегося заранее в место расположения шва.

Стоит напомнить, что работа с графитом и сварочным аппаратом имеет свои особенности, которые непременно стоит учитывать для получения долговечных, максимально прочных и надежных сварных соединений:

1. Для экономии расхода сварного стержня и поддержания дуги на стабильном уровне при длительной сварке следует использовать прямую полярность. То есть, подавать минус нужно именно на электрод.
2. Сварные процессы важно осуществлять с учетом воздействия внешних факторов на стабильность дуги, это позволит добиться лучшего результата.
3. При работе с графитовыми электродами значение КПД ниже, чем при работе с плавящимися электродами.
4. Сварные соединения при сварке графитом характеризуются средними показателями пластичности. Также швы могут иметь пустоты, что влияет на их долговечность.

По этим причинам сварку графитом должен выполнять квалифицированный мастер, а новичкам в данных вопросах стоит предварительно хорошенько потренироваться.

Чертеж сварочных работ с применением угольного электрода.

Существует два технологических приема, актуальных для работы с графитовыми стержнями:

1. Материал подают прямо в пламя дуги. При этом сварную проволоку размещают между элементом из металла и электродом под углом 30 градусов и подают несколько раньше, нежели сам электрод. Угол подачи стержня ‒ 70 градусов, что позволяет значительно ускорить процесс выполнения работы.
2. Мастер наплавляет валик основного металла с применением электрода, после чего в него подается присадка. Основное отличие данной технологии заключается в том, что первым подается стержень и только после этого проволока.

Опасность применения данного технологического приема для неопытного сварщика состоит в большой вероятности прожога металла, хотя скорость работы при этом очень повышается. По этой причине он больше подходит для операций с металлическими деталями, имеющими толстые стеночки.

На заметку! Электролиз с использованием графита осуществляется исключительно при стабильном токе с прямым подключением.

При работе с электродами из графита важно помнить следующее: определяющий параметр при их использовании – плотность используемого тока. Если максимальное значение данного параметра превышается по каким-либо причинам, графит может испортиться.

Чтобы продлить эксплуатационный срок изделий, с обеих сторон можно вкрутить специальные ниппели для удлинения электрода. Такое решение позволит повысить надежность графитовых электродов и сэкономит денежные средства на приобретение новых стержней.

Регулирование силы тока

Регулировку тока для сварки проводов осуществляют в приделах 30-120 ампер, именно такой диапазон характерен для большинства инверторных сварочных агрегатов.

Схема сварки в среде защитного газа.

Точный ток сварки в любом варианте сварщику приходится определять опытным путем, в связи со следующими факторами:

• любая модель инвертора характеризуется определенными особенностями, поэтому крайне важно внимательно прочесть инструкцию к конкретному прибору;
• напряжение сети конкретного строения может не соответствовать 220 Вольтам;
• в медные жилы проводов входят разные по составу компоненты, если они изготовлены разными производителями;
• опыт мастера во многом определяет результаты сварной операции с использованием графитовых стержней.

Важно знать значения силы тока, при достижении которой можно производить эффективное соединение жил проводов с различным сечением при сварке графитовым электродом:

• при сваривании жил диаметром 1,5 мм2, инвертор настраивают на 70 ампер;
• три проводка с таким же сечением следует сваривать при токе 81-91 ампер;
• сила тока для соединения трех жил с диаметром 2,5 мм2 путем сварки должна достигать 81-101 ампер;
• четыре жилы 3 мм2 свариваются с силой тока в пределах 101-121 ампер.

Сварка алюминиевых проводов

Графитовым электродом осуществляют точечную сварку медных, а также алюминиевых проводов. Операции проводят под флюсом. Это специальный порошок внутри сварной проволоки, который расплавляется и продуцирует защитный газ.

Схема аргоно-дуговой сварки алюминия.

Последний предостерегает сварные кромки от контакта с кислородом и окисления вследствие этого.

Актуальное значение силы тока выставляют с помощью регулятора. Ток выпрямляют посредством применения диодного моста и фильтра пульсаций.

Хотя отметим, что опытные мастера могут соединить провода сваркой даже при переменном токе и без регулировки путем выжидания нужного времени удержания дуги. Но выполнение сварочных работ переменным током дает менее качественный результат.

Как правильно сделать и сварить скрутку?

Важно не допустить плавления изоляционного материала провода, для чего потребуется присоединить радиатор из металла к месту выхода скрутки из изоляции. Чаще остальных подбирают медный вариант, потому что этот металл характеризуется высокой теплопроводностью.

Большая площадь контакта улучшает процесс теплообмена и отводит тепло от скрутки.

Перед началом сварки жил проводов следует осуществить подготовительные работы. Очистите от изоляции и лакового покрытия, если оно присутствует. Скрутку делают максимально плотно, дабы витки тесно контактировали друг с другом.

Оптимальная длина скрутки ‒ 5-6 см. При этом концы проводов отрезают на одинаковом расстоянии, дабы они попали в зону действия сварки.

В месте фиксации радиатора к проводам потребуется присоединить зажим массы агрегата, а после ‒ поднести графитовый электрод к обрезанным краям. Контакт для сварки должен быть максимально кратковременным.

Оптимальное время – 1 секунда, по истечении которой на конце скрутки сформируется участок расплавленной меди в виде шара. Таким же образом поддают сварке с помощью графитовых электродов остальные скрутки жил проводов.

Марки графитовых электродов

Чтобы определиться, какой расходник подойдет для выполнения конкретной задачи, нужно рассмотреть наиболее популярные марки электродов.

1. ЭГ или графитированные изделия. В составе присутствуют кокс из нефти и угольный пек. Между собой модели могут отличаться сопротивлением. Некоторые производители выпускают вместе с ниппелями.
2. ЭГС производят на основе игольчатого коса и пека из камня. Актуальны для сталеплавильного производства.
3. ЭГП используются для резки металла. Наряду с нефтяным коксом в составе и угольным пеком дополнительно электроды еще пропитывают пеком. Используются в промышленности на ферросплавных цехах и в металлолитейной сфере.
4. ЭГСП используются в электродуговой сварке. Стержни изготовлены из игольчатого кокса и каменноугольного пека.

Назначение угольных электродов

Угольные электроды, в основном, используются для заделки дефектов в поковках, литых заготовках и металлопрокате, снятия излишков металла с поверхности сварочных швов и массивных заготовок, а также при сварке отдельных видов металлов и их сплавов. Обычно их применяют при таких видах работ, как:

• устранение приливов, раковин и прочих дефектов;
• строжка корней сварочных швов;
• срезание прихваток и старой сварки;
• прожигание отверстий;
• срезание заклепок;
• сварка металлических заготовок с тонкими краями;
• сваривание цветных металлов;
• сварочное соединение жил и шин при электротехнических работах.

При срезании лишнего металла обычно применяют метод строжки — выдувание кипящего металла из сварочной ванны узконаправленным потоком сжатого воздуха (см. далее). Таким способом вычищаются каверны в литых заготовках и поковках, а также снимается дефектный слой металла со сварных швов.

Применение этих изделий для сварки цветных металлов, в основном, ограничено чугуном, медью и ее сплавами (см. таблицу).

Сварка угольными электродами листового проката обычно производится без использования присадочных прутков, путем расплавления металла кромок заготовки. При этом толщина свариваемых листов обычно составляет 1÷2 мм, а их края соединяются или встык с отбортовкой (подогнутыми кромками) или внахлест.

Как производят графитовый электрод?

Преимущественно для изготовления стержней используют уголь. Он может быть натуральным или искусственным. Дальше включают связующие добавки. Примеси могут отличаться в зависимости от модификации и особенностей продукции. Производство включает в себя несколько этапов:

• экструзия или продавливание материала под воздействием высоких температур;
• создание нужной формы или конфигурации;
• разметка резьбовых соединений;
• обработка электрода медным слоем для защиты от окисления и придания ему долговечности.

Сварка меди графитовым электродом

Медные проводы можно варить с помощью электродов. Это отличная альтернатива другим способам. Профессиональные сварщики выделяют ряд преимуществ такой технологии:

• удается достичь максимальной надежности, создавая качественное соединение;
• основания спаиваются с торца, основная поверхность остается нетронутой. За счет этого удается избежать перегрева конструкции. Следовательно, можно увеличивать нагрузки;
• оперативность процесса. Нагрев осуществляется пару секунд, что упрощает работу с графитовыми электродами.

Нюансы процесса сварки проводов

• Зачистка проводов. Особенностью сварки является необходимость оголять жилы проводов на длину 60-80 мм. Меньше нельзя, так как при сварке провод достаточно сильно нагревается и изоляция будет плавиться.
• Скрутка проводов. Казалось бы, что можно просто сложить жилы и произвести сварку – все равно на конце образуется капля, которая соединит все вместе. Проблемой такого способа соединения может заключаться ломкость проводов – не факт, что она возникнет, но в силу некоторых причин, получившаяся в результате сварки угольным электродом капля приобретает губчатую структуру и подвержена излому. На проводимость это не влияет, но если провода не будут скручены, то могут разломаться.

• Обрезка скрутки. Распушенные концы жил надо обязательно обрезать, чтобы получить ровный срез. Тогда дуга при сварке равномерно прогреет всю поверхность скрутки и капля получится ровной.

• Сварка. Плоскогубцами захватывается скрутка и к её кончику подносится графитовый электрод, пока не возникнет электрическая дуга. Ее надо выдерживать до тех пор, пока не сплавятся концы проводов, образовав гладкую каплю. Следующая скрутка сваривается после остывания предыдущей.

Если дуга не появляется, значит мощность трансформатора недостаточная или используются слишком длинные провода к держателям электродов (их сопротивление мешает получить достаточный ток).

Оптимальный вариант по длине проводов это 2,5-3,5 метра, но в первом случае придется для удобства работы сварочный аппарат ставить на подставку.

• Изоляция скруток. Оптимальным по скорости вариантом здесь будет использование термоусадочных кембриков, но для их прогревания дополнительно понадобится строительный фен или хорошая зажигалка. Также нет никаких помех использовать обыкновенную изоленту – разве что это будет чуть дольше по времени.
• Сварка медного и алюминиевого проводов. В целом, выполняется точно так же, как и обычная – разница только в подготовке проводов. Медная жила остается прямая, а алюминиевая обматывается вокруг нее. Затем на алюминий наносится флюс, который при нагревании убирает c этого металла оксидную пленку, и можно приступать к сварке.

Но если выполнять предписания ПУЭ, то в бытовых условиях вряд ли придется работать с алюминиевыми проводами, так как для прокладки электропроводки запрещено применение таких кабелей, сечением менее 16 мм².

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы «Специалисту по модернизации систем энергогенерации»

Сварка проводов инвертором Сварочные работы требуют наличия некоторых навыков, поэтому электрику, который будет производить сварку скруток, нужно изучить как минимум азы этого ремесла. Спрашивайте, я на связи!

Техника безопасности при использовании графитовых электродов

При работе со сваркой и резкой металла обязательно нужно придерживаться техники безопасности. Графитовые электроды используются для работы с невысоким напряжением, но без знания мер предосторожности можно столкнуться с негативными последствиями для здоровья.

Выделяют несколько базовых правил:

1. Обязательно использование защитных средств в виде маски сварщика, одежды и краги.
2. Подготовить рабочую зону. Уберите легковоспламеняющиеся предметы. Минимальное расстояние от места сварки – 5 метров.
3. Перед началом работы убедитесь в исправности оборудование, которое вы хотите использовать.
4. Обесточьте провода, которые намерены варить.

Требования достаточно простые, но их выполнение защитит вас от необратимых последствий. При выборе графитного электрода учитывайте диаметр заготовок для спаивания, особенности сварочного аппарата.

Сварка графитовым стержнем своими руками — Станки, сварка, металлообработка

Дуговая сварка угольным электродом была изобретена русским инженером Николаем Бенардосом ещё в 1882 году. По сути, это старейший способ электросварки. На сегодняшний день угольные или графитовые электроды используются значительно реже, чем металлические, но всё же у них остаётся своя сфера применения.

Свойства и разновидности

Угольный электрод представляет собой твёрдый стержень, состоящий из угля (кокса) и нескольких добавок. В роли связующего элемента здесь применяется смола.

Такими стержнями можно сваривать все сорта и разновидности металлов — от тугоплавких и тяжёлых до лёгких и пористых. Диаметр угольного электрода может варьироваться от 1,5 до 25 мм, а длина – от 25 до 300 мм (самые длинные используются тогда, когда соединяемые детали располагаются в труднодоступном месте). Также они могут иметь разную форму:

• круглую;
• полукруглую;
• прямоугольную;
• полую.

В большинстве ситуаций для работы применяются круглые и полукруглые электроды — это лучший вариант для получения стандартного сварного шва.

Прямоугольные изделия в основном используются для заделки дефектов на стальных поверхностях, а полые характеризуются тем, что способны создать в месте соединения канавку в виде буквы U.

Стоит также знать, что помимо обычных существуют омеднённые угольные электроды. На них наносят медное напыление для увеличения прочности, но при этом все иные эксплуатационные свойства остаются примерно такими же.

Особенности процесса

Электроды, сделанные из угля, отличатся от металлических тем, что относятся к неплавким. Это значит, что при сварке они играют роль проводника электричества, но не становятся частью сварочной ванны.

В ходе работы угольные стержни разогреваются до очень высокой температуры. А если продолжать нагрев, то практически сразу из расплавленного состояния они перейдут в состояние кипения (к слову, уголь кипит при температуре 4200 °C).

Из-за особенностей материала использовать в процессе сварки можно только постоянный электрический ток прямой полярности. Соответственно, минус (катод) здесь должен находиться на электроде, а плюс (анод) на металлической поверхности изделия.

При работе с угольными электродами сварщику, как правило, требуются присадочные элементы. При этом сваривать можно двумя путями:

• слева направо (в таком случае присадка оказывается позади электрода);
• справа налево (впереди находится присадка).

Интересно, что при сварке слева направо тепловая энергия используется эффективнее, и это позволяет увеличить скорость работы. Однако на практике чаще можно встретить технологию «справа налево» – она привычней.

В некоторых ситуациях можно обойтись и без присадки, например, при отбортовке тонких металлических изделий или при сварке угловых стыков. Причём если использовать угольный электрод без присадок для соединения металлических листов, имеющих толщину до 3 мм, то производительность будет на порядок больше, чем при сварке с иными электропроводниками.

Применение в домашних мастерских

Для работы с угольными электродами в домашних условиях подойдёт стандартный элекродуговой сварочный аппарат. Так как теплопроводность угольных стержней мала, можно создавать дугу при силе тока всего в 3-5 Ампер.

Причём эта электродуга при необходимости вытягивается в длину в 30-50 миллиметров. Электрод испаряется медленно и не липнет к металлу, поэтому вести угольную дугу по направлению будущего шва достаточно легко.

Навыки, нужные для выполнения простых работ (таких как сварка проводов, сварка тонких металлических пластин и так далее), приобретаются в данном случае очень быстро.

Варить домашним мастерам следует не на улице, а строго в закрытых помещениях. Угольная дуга реагирует на дуновения ветра, газовые потоки, магнитные поля и другие воздействия.

Чтобы не тратить время на перестановку электрода в держателе и чтобы он не слишком нагревался при сварке, его можно заранее заточить с обоих концов. Когда один конец перегреется, электродержатель поворачивается на 180 °, и сварка продолжается другим концом.

Мастерам, у которых в наличии не слишком много расходных материалов, следует воспользоваться данным советом.

https://www..com/watch?v=H90wVcc7ZDE

Угольные и графитовые электроды некоторые специалисты используют, чтобы варить медные шины на трансформаторных подстанциях. А в домашних кустарных мастерских такими электродами можно, например, сваривать медные провода.

Хорошим присадочным материалом в данной ситуации станут бронзовые прутки. Диаметры таких прутков подбираются в зависимости от толщины свариваемых деталей и рассчитываются по специальным формулам.

Вдобавок ко всему угольными электродами можно выполнять не только сварочные работы, но и операции по резке металлических изделий.

Работа с алюминием

Угольными электродами соединяют даже алюминиевые изделия, которые традиционно считаются сложными для сваривания. Алюминий обладает малой плотностью, значительной теплопроводностью и стойкостью к коррозии.

Плавится этот металл при температуре 660 °C, к тому же он достаточно хорошо сочетается с кислородом, из-за чего покрывается плёнкой окиси алюминия (химическая формула – Al2O3).

Наличие такой плёнки, а также лёгкость образования трещинок и пор в металле шва – главные трудности, с которыми сталкиваются при сварке алюминия. Но применение угольных электродов позволяет справляться с ними.

В частности, именно такой способ используют для соединения алюминиевых шин в цехах электролиза. Сваривают шины традиционно встык на подкладке из графита или алюминия.

По бокам шин монтируют графитовые пластины с вырезами напротив шва. Данные вырезы дают возможность вывести конечную и начальную точку шва за границы рабочего сечения.

При сварке алюминиевых поверхностей угольной дуговой сваркой присадочным материалом служит проволока или пруток из того же металла. Для того чтобы окисная плёнка не мешала и не повлияла на результат, на кромки шва добавляют флюс марки АФ-4А, который представляет собой однородный мелкодисперсный порошок белого цвета.

Сварка медных жил проводов графитовым электродом: как правильно выполнять сварку, типы электродов для работ

В современном соединении проводов все больше находит применение угольный электрод для сварки концов медных проводов. Этот способ заменяет устаревший метод спаивания медных жильных скруток. При этом не требуется применение припоя и флюса.

Задача сварки такая же, как и при пайке – это обеспечение надежного и долговечного контакта между двумя, а то и несколькими проводами, так как обычным соединением добиться этого невозможно.

На поверхности меди со временем непременно появляется пленка из-за окисления. После процесса сваривания место соединения жил сваривается отличительно, чем при спаивании, спайка происходит лишь на кончике.

Однако и такой образованный контакт при завышенной нагрузке предотвращает перегрев сваренных жил кабелей.

Графитовый электрод для сварки

Из-за своих технических характеристик графитовый электрод легко режется, медленнее расходуется, не растрескивается при сварке.

Как показывает практика, сварка жил проводов производится в распределительных коробах. Расположение коробок довольно высоко, поэтому вам для сварки необходимо будет использовать сварочное переносное оборудование.

Применяют для этих целей промышленные аппараты, применение которых целесообразно в профессиональном плане. Если есть возможность, то можно собрать сварочный аппарат самому. Однако, для большинства отлично подойдут аппараты инверторного типа, которые в большом ассортименте представлены в магазинах. Они компактны, мобильны, легки и к тому же есть регулировка нужного вам тока сварки.

Типы электродов для сварки медных жил проводов

При сварке медных жил должны применяться соответствующие электроды. Об угольных электродах мы уже упоминали. Существует также графитовый тип электродов. В качестве электрода в домашнем обиходе могут быть применены стержни батареек, щетки коллекторных двигателей и подобные изделия, которые выполнены из графита.

Стержни из графита хорошо заменяют покупные электроды, за исключением лишь одного, что на них отсутствует омеднение, но это решаемо путем усовершенствования держателя.

Для этого необходимо будет применить зажим типа «крокодил», как для электрода, так и для соединения массы. Они не будут такими громоздкими, как штатные, поэтому вам будет удобней работать в распределительных щитках.

Конечно же, вам необходимо будет позаботиться и о дополнительной изоляции ручек.

Графитовые и угольные электроды обладают общим сходством: и у тех, и у других температура плавления в 4 раза превышает порог плавления самой меди. Из-за этого свойства расход электродов при соединении электропроводки очень низок.

Обратите ваше внимание на тот факт, что электрод нагревается до высокой температуры мгновенно, поэтому есть риск перегрева свариваемого вами материала, что, в свою очередь, может нарушить изоляцию в кабеле. Эти факторы необходимо знать сварщику, чтобы быть достаточно аккуратным при монтаже электропроводки.

Различия графитовых и угольных электродов

Несмотря на схожесть графитовых и угольных стержней при монтаже проводки, характеристики их различаются:

• первое различие – это цена. Изделия графитовые более доступны;
• если стержень из угля абсолютно черный, то электрод из графита обладает серо-темным цветом с металлическим оттенком;
• сварка с применением угольного электрода требует от сварщика определенного навыка, так как угольный стержень создает дугу огромной температуры, которая может привести к разрушению свариваемой скрутки. В то же время огромные температурные показатели происходят при заниженном токе. Исходя из этого, угольные электроды пригодятся сварщику со слабым сварочным аппаратом;
• тем, кто владеет инверторным аппаратом, который оснащен регулятором силы тока, лучше применять графитовые стержни. При работе с ними требуется меньшая квалификация мастера. Кроме этого, соединение жил проводов после их применения отличается большей прочностью, лучшим качеством, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после процесса сварки углем.