Особенности сварочных электродов с основным покрытием

Основное покрытие электродов — характеристики

Любое электродное покрытие представляет из себя смесь измельчённых компонентов и связующего вещества. Порошкообразная смесь наносится на металлический стержень и служит для защиты от различных факторов внешнего воздействия.

Основное покрытие обозначается буквой «Б». Производится такая смесь из карбонатов кальция и магния. К ним относятся такие элементы, как мрамор, магнезит, доломит. В качестве разбавителя шлака к перечисленным минералам добавляют также плавиковый шпат (CaF2). Поэтому их также называют электроды с фтористо-кальциевым покрытием.

Характеристики:

• Газозащитная среда, которая образуется в процессе сварки, почти полностью состоит из CO и CO2.
• Низкое содержание водорода позволяет формировать прочные швы без риска появления трещин.
• Низкое содержание кислорода и различных примесей (например, серы и фосфора) в металле шва.
• Работу в большинстве случаев следует вести на постоянном токе. Наличие пластикового шпата в составе покрытия ухудшает работу электродов с переменным током. Поэтому чаще всего нужен постоянный ток обратной полярности.

Видео описание

Смотрите на видео тестирование электродов для инвертора:

В категории рутиловых электродов в списке лидеров выделяются:

• Wester МР-3. Поперечник 3 мм. Применяется для стали с низким включением в составе углерода. Варит даже на грязной и ржавой поверхности.
• Quattro Elementi 770-414. Вольфрамовый стержень поперечником 2 мм. Предназначается для сварки тонкого металла, например, для ремонта автокузовов.
• СВЭЛ МР-3C. Сердечник диаметром 3 мм. Предназначается для сварки деталей толщиной до 4 мм в плохо доступных областях.

Совет! Подключать «+» и «-» можно по-разному – тот и другой к детали или электроду. Различие в том, что направление потока электронов всегда идет от минусового края к плюсовому. Поэтому тот, который подсоединен к положительному полюсу, будет нагреваться. Это правило актуально, когда массивность заготовки и электрода сильно разнится. Например, если лист толщиной 2 мм сваривается 4 мм электродом, то он может просто прогореть. Поэтому «+» лучше подключать к инструменту. С другой стороны, если толщина заготовки будет 5 мм и больше, то наоборот. Так как прогрев массы детали усилится и шов получится более глубоким и прочным.

Применение

Электроды с основным покрытием отлично подходят для использования в следующих случаях:

• сварка спокойных сталей с высоким содержанием серы;
• сталей с повышенным содержанием серы, углерода, фосфора;
• сварка закаливающихся сталей, в которых могут формироваться холодные трещины;
• при сварке низколегированных и высоколегированных сталей, которые используются при больших нагрузках и высоких температурах;
• если нужно сварить детали большой толщины;
• при сварке жестких конструкций.

Значение маркировки

Обозначение электродов на упаковке стандартизировано для всех производителей.

Показателей много, поэтому нужно разобраться хотя бы с основными из них:

1. Первым проставляется тип стержня. Буква Э означает предназначенные для ручной сварки с помощью дуги, А – пластичность шва, а цифра – предел механической прочности.
2. Далее печатают марку электрода. Это название предписывается ГОСТом или патентуется производителем самостоятельно.
3. Диаметр стержня указывается в мм.
4. Назначение маркируется заглавными литерами У, Л, Т, В, Н.
5. Толщина покрытия (обмазки) -толстое Д, тонкое М, среднее С, максимальное Г.
6. Групповой индекс включает показатели стойкости шва к коррозии, его жаропрочность, максимальную рабочую температуру и прочие характеристики для специалистов
7. Химический состав обозначен буквами по названию основного элемента и их комбинаций.
8. Положение, в котором надо работать с электродом, имеет 3 варианта. Вертикальное указано цифрой 2, универсальное – 1, горизонтальное в вертикальной плоскости – 3, для сварки нижних углов – 4. Это международный стандарт маркировки.

Рекомендуем к прочтению Правила подбора электродов для сварки чугуна

Плюсы и минусы

При сравнении основного покрытия электродов с другими видами можно выделить как преимущества, так и недостатки этого вида.

К преимуществам относится:

1. Высокий показатель пластичности и ударной вязкости.
2. Низкое содержание газов и различных примесей в металле шва.
3. Стойкость к образованию горячих трещин.
4. Высокое сопротивление сероводородному растрескиванию. Идеально подходят для сварки трубопроводов, по которым проходят сероводородные соединения.
5. Надёжно сваривают ответственные конструкции.
6. Удобно выполнять швы любого пространственного положения.
7. Малая окислительная способность. Улучшается процесс раскисления и легирования металла.

Из недостатков можно выделить:

1. Повышенная чувствительность к влаге. Электроды с таким покрытием нужно хранить в сухом месте.
2. Сварочная дуга может гореть нестабильно, если используется переменный ток.
3. Удлинение дуги при сварке часто приводит к появлению пор в шве.
4. Если покрытие увлажнено, в наплавленном металле повышается содержание водорода. Это также может привести к образованию пор.
5. Нужно прокаливать электроды непосредственно перед сваркой, так как оптимальный уровень влажности покрытия должен составлять 0,3%.
6. Если на поверхности свариваемых конструкций есть ржавчина, это тоже часто становится причиной появления пор в шве.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Особенности сварки постоянным током

Сварочный процесс с применением постоянного напряжения имеет ряд отличительных свойств. Некоторые характеристики можно рассмотреть как достоинства, другие в качестве недостатков.

Плюсы:

• практически полное отсутствие разбрызгивания металла обеспечивает сокращение издержек электродов;
• постоянка делает работу сварщика проще;
• высокая производительность и эффективность труда;
• устойчивость и стабильность дуги даже при воздействии негативных влияний: порывы ветра, колебания напряжения и другие;
• качественный и аккуратный шов;
• возможность соединения изделий из тонкого металла;
• отсутствие непровариваемых участков.

Минусы:

• сваривание с применением постоянного тока осуществляется при помощи инверторных аппаратов. Данное оснащение отличается высокой стоимостью;
• “магнитное дутье” создает проблемы с нестабильной дугой в сложных местах (напр. углах).

Прямая или обратная полярность

Нужно знать сварщику! Соединение металлов постоянным током можно проводить двумя режимами: с прямой и обратной полярностью. Первый режим: к электроду подключается минус, а к металлическому изделию – плюс. При сваривании обратной полярности наоборот: к электроду- плюс, к заготовке – минус.
Сварочные работы прямой полярностью образуют на кончике электрода катодное пятно, обратной – анодное. В районе анодного пятна температура доходит до 3900°С, в районе катодного – до 3200°С. Во время сваривания на обратной полярности тепло концентрируется на обрабатываемом изделии, из-за этого происходит углубление корня сварочного шва.

Поэтому напряжение обратной полярности лучше применять при сваривании толстостенных изделий и в тех случаях, когда требуется высокая температура.

Ток прямой полярности используется для работы со следующими материалами:

• конструкции из тонколистовой стали;
• легкоплавкие металлы;
• чувствительные к перегреву стали: нержавеющие, легированные и высокоуглеродистые.

Особенности сварки при обратной полярности:

• большое разбрызгивание и высокий коэффициент проплавления обусловлены тем, что металл от материалов переносится в сварочную ванну большими каплями;
• электрическая дуга отличается нестабильностью;
• правильный нагрев изделия;
• некоторые сварочные материалы показывают увеличение коэффициента наплавки;
• сварочный шов имеет нестандартный состав материала: отсутствие углерода, большое количество кремния и марганца.
• меньший нагрев стержня позволяет специалисту использовать токи с более высоким значением.

Особенности соединения при обратной полярности:

• необходимость снижения потенциала тока для уменьшения температуры изделия;
• рекомендуется осуществлять сваривание прерывистым швом;
• очень тонкие детали свариваются с периодическим прерыванием дуги;
  Отбортовка (см. особенности сварки тонкого металла)
• при соединении внахлест, заготовки должны герметично прижиматься друг к другу. Несоблюдение данного условия может привести к прожиганию верхней детали.
• стыковочное соединение должно проводиться с минимальным зазором или, лучше всего, вообще без зазора;
• при сварки тонких изделий с неровными кромками следует укладывать под стык медную или стальную пластину. Подобный вспомогательный слой будет забирать часть тепла от сварочного процесса;
• можно провести отбортовку соединяемых кромок, угол – 90°.

Полезное видео

Посмотрите ролик, где наглядно разъясняется разница использования полярностей.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Лучшие электроды с основным покрытием: марки

Kobelco LB-52U

Производятся на дочернем предприятии крупнейшего японского металлургического концерна Kobe Steel. Предназначены для сварки ответственных конструкций из сталей с низким содержанием углерода. Широко применяются в случаях, где невозможно реализовать двустороннюю проварку. Отлично подходят для сварки трубопроводов.

После сварки этими электродами остаётся минимальное количество остаточных шлаков. Шов равномерный, имеет высокую пластичность, нет трещин или зазоров. Узнать больше про LB-52U.
ВАЖНО! Электроды имеют высокую чувствительность к влаге. Перед использованием их необходимо прокаливать при температуре до 300оС. В противном случае электрод может плохо гореть, и, соответственно, качество шва ощутимо понижается.

ОЗЛ-8

Используются при работе с видами стали, содержащими хром и никель. Обеспечивают прочный шов, стойкий к коррозийному воздействию. Идеально подходят для сварки высоконагруженных узлов. При остывании шов сохраняет прочность и не растрескивается. Однако нельзя допускать резкого охлаждения шва, так как это способствует быстрой кристаллизации и образованию трещин.

Среди преимуществ этой марки:

• доступная цена (по сравнению с другими электродами этого класса);
• лёгкость ведения шва.

УОНИ 13/55

Одни из лучших для сварки ответственных конструкций. Лучше всего подходят для работы с углеродистой сталью. Преимущества:

• Особый материал обмазки, в расплавленном виде напоминающий смолу, исключает возможность образования шлаковых язв. Все шлаки эффективно выводятся из шва.
• Шов высокой прочности, стойкий к знакопеременным нагрузкам.

ОСОБЕННОСТИ: Использование электродов УОНИ требует наличия определённого опыта у сварщика. Из-за особенностей обмазки их трудно разжечь. При небольшом перерыве в работе расплавленное покрытие моментально «схватывается» на кончике, поэтому электрод придётся зачищать.

ESAB OK 61.30

Производятся в Швеции (узнать больше о производителе и его электродах). Отлично подходят для сварки нержавеющей стали следующих марок:

• 304L;
• 308L;
• 03X18H9;
• 06X18H11.

[ads-pc-4][ads-mob-4]

Классификация электродов согласно ГОСТу 9466-75

Предназначенные для ручной дуговой сварки металлические покрытые электроды делятся на группы по нескольким параметрам: назначению, химическому составу и механическим свойствам, толщине и виду нанесенного покрытия. Помимо этого, принимаются во внимание и сварочно-технологические показатели.

Виды электродов по назначению

В зависимости от сферы использования продукция предназначается:

• для работы с углеродистыми или низкоуглеродистыми материалами, степень сопротивления на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Они маркируются литерой «У»;
• для соединения заготовок из конструкционной легированной стали, сопротивление на разрыв которых не превышает 600 Мпа. Электроды маркируются буквой «Л»;
• для сваривания легированной стали, устойчивой к высоким температурам. Продукты обозначаются литерой «Т»;
• для сварки высоколегированной стали, обладающей особыми характеристиками. Визуальный маркер — буква «В»;
• для создания наплавляемого слоя на поверхности материалов с особыми свойствами. Электроды имеют обозначение — литеру «Н».

Перечисленными стандартами электроды разделяются на типы в зависимости от химического состава наплавленного металла и в соответствии с механическими характеристиками обрабатываемого материала. В маркировке присутствуют цифры, обозначающие минимальное сопротивление на разрыв в кгс/мм2: Э42, Э42А, Э50 и другие. Буква после цифрового маркера обозначает высокие пластические характеристики, хорошую вязкость и ограничения по химическим составляющим.

По толщине покрытия

По данному показателю предусмотрено деление продуктов с учетом соотношения D/d, где D соответствует диаметру покрытия, а d — величине окружности металлического стержня. Принято различать электроды по толщине покрытия:

• тонкое. Соотношение диаметров меньше 1,2. Маркируются буквой «М»;
• среднее. Результат находится в диапазоне 1,2 < х < 4,5. Обозначаются литерой «С»;
• толстое. Коэффициент меньше 1,8, но больше 1,45. Маркер — «Д»;
• особо толстое. Число, полученное от деления двух диаметров, выше 1,8. Маркировка «Г» является отличительной особенностью продукта.

Согласно положениям ГОСТа 9466 — 75 предусмотрено деление на три группы, которые отличаются по качеству. Оно определяется состоянием покрытия, точностью исполнения покрытия и стержня, содержанием фосфора и серы в наплаве.

Типы покрытия электродов

Значения приведены в таблице ниже:

По пространственному расположению наплава

Электроды следует подбирать в зависимости от пространственного расположения стыка:

• рекомендуется для работы в любом положении — обозначается «1»;
• допускается расположение сварного шва в любом положении кроме направления сверху-вниз — «2»;
• для следующего пространственного расположения: вертикаль, горизонталь, низ и вертикаль снизу-вверх — «3»;
• для работы в нижнем положении, в том числе способом в лодочку — «4».

По виду и полярности тока

Все значения собраны в виде таблицы:

Сварка электродами с основным покрытием

При использовании электродов с основным покрытием для сварки нужно учитывать несколько нюансов:

1. Нельзя удлинять сварочную дугу. В таком случае металл насыщается азотом, что значительно снижает прочность шва. Может привести к появлению трещин.
2. Рабочая поверхность должна быть полностью сухой. Иначе могут образоваться поры в шве.
3. Необходимо соблюдать обязательные требования по хранению электродов. Хранить только в сухом месте при температуре не ниже 15оС. Некоторые производители упаковывают электроды в вакуумные упаковки. Это значительно продлевает их срок хранения без необходимости повторной прокалки.

Виды сварочных материалов

Электроды, использующиеся в работах с дуговой ручной сваркой, делятся на:

• Неплавящиеся.

Производятся из разных видов материалов, отличающихся тугоплавкостью: вольфрам, графит, уголь. Предназначены для розжига и сохранения сварочной дуги. Места соединения заготовок заполняются присадками, созданными при помощи ручного поднесения расходника, который плавится.

• Плавящиеся.

Этот вид электрода расплавляется в процессе сварочных действий на поверхности конструкции. Производится из стали, чугуна, меди или другого металла. Конкретный вид сырья зависит от материала. Стержень выполняет функцию присадки, а также играет роль катода или анода. Бывают электроды покрытыми и непокрытыми.