Как выбрать электрод для сварки. Состав электрода.

Выбор электрода и его состав

Сварка - это навык, который требует большой практики, и выбор правильного электрода для работы может быть сложным. Выпускается множество типов электродов, каждый из которых обеспечивает различные механические свойства и работает с определенным типом сварочного тока и полярностью, обеспечивает коррозионную стойкость, пластичность, высокую прочность на растяжение.

Выбор правильного типа электрода для конкретной задачи является очень важным моментом при сварке металлов.

При выборе электрода мы должны учитывать следующие факторы: тип основного металла, требования к соединению и положение сварочного шва в пространстве (горизонтальное, вертикальное или верхнее). Его тип обозначается в маркировке электрода. 1 – для сварки во всех положениях; 2 – исключения относятся лишь к вертикальным швам сверху вниз; 3 – для нижних швов, горизонтальных у вертикальной плоскости, вертикальных снизу вверх; 4 – для нижних швов.

Первым шагом в выборе электрода является определение состава основного металла. Наша задача состоит в том, чтобы состав электрода соответствовал (или близко соответствовал) металлу заготовки.

Если вы сомневаетесь в составе металла, задайте себе следующие вопросы:

а) как выглядит металл? Если мы работаем со сломанной деталью, проверьте наличие грубой и зернистой поверхности, что обычно означает, что основным материалом является литой металл.

б) металл магнитится? Если основной металл является магнитным, велика вероятность того, что он является углеродистой или легированной сталью. Если основной металл не является магнитным, материалом может быть марганцевая сталь, аустенитная нержавеющая сталь серии 300 или цветной сплав, такой как алюминий, латунь, медь или титан.

в) какие искры выделяются при работе болгаркой? Как правило, больше вспышек в искрах указывает на более высокое содержание углерода.

г) зубило "впивается" в основной металл или отскакивает? Зубило будет впиваться в более мягкий металл, такой как мягкая сталь или алюминий, и отскакивать от более твердых металлов, таких как высокоуглеродистая сталь, чугун.

Покрытые сварочные электроды

Когда расплавленный металл подвергается воздействию воздуха, он поглощает кислород и азот, или иным образом подвергается неблагоприятному воздействию, поэтому становится хрупким.

Шлаковое покрытие необходимо для защиты расплавленного или затвердевающего металла сварного шва от воздействия атмосферы. Это покрытие может быть получено из обмазки электрода.

Состав покрытия сварочного электрода определяет его удобство использования, а также состав наплавленного металла и спецификацию электрода. Покрытие защищает металл от повреждений, стабилизирует дугу и улучшает сварку другими способами, к которым относятся:

- ровная поверхность металла  в местах сварки,

- минимальное разбрызгивание,

- стабильная сварочная дуга,

- контроль сварочной ванны,

- более легкое удаление шлака.

Покрытия сварочных электродов для сварки слаболегированных и низколегированных сталей могут иметь от 6 до 12 компонентов, в состав которых входят:

- целлюлоза для обеспечения газообразной защитной среды;

- карбонаты металлов регулируют образование шлака и обеспечивают восстановительную атмосферу;

- диоксид титана, чтобы помочь сформировать очень жидкий, но быстро затвердевающий шлак и обеспечить ионизацию дуги;

- ферромарганец и ферросилиций помогают раскислять расплавленный сварочный металл и дополнить содержание марганца и кремния в наплавленном сварочном металле;

- глины и камеди для того, чтобы обеспечить упругость для пластичного материала и обеспечить прочное покрытие;

- фторид кальция для обеспечения защитного газа для защиты дуги, регулировки образования шлака и обеспечения текучести и растворимости оксидов металлов;

- минеральные силикаты для обеспечения  образования шлака и придания прочности электродному покрытию;

- легирование металлов, включая никель, молибден и хром, для обеспечения их содержания в наплавленном металле шва;

- оксид железа или марганца для регулирования текучести и свойств шлака, а также для стабилизации дуги; железный порошок для увеличения производительности за счет обеспечения дополнительного металла, который будет осаждаться в сварном шве.

Типы покрытий электродов применяемые в отечественной промышленности:

Р, Рутиловые электроды (и электроды со смешанной обмазкой на этой основе – рутилово-целлюлозные и так далее) стали одними из самых популярных благодаря легкости розжига, в том числе и повторного, сниженной (в разумных пределах) чувствительности к отсыреванию. Они могут использоваться и на переменном и на постоянном токе во всех направлениях шва, но при выборе рутилового электрода нужно быть внимательным – можно купить как хороший электрод, так и загрязняющий шов огромным количеством шлаковых язв, пригодный разве что для прихваток.

Б, Электроды с основным покрытием чаще всего используются при сварке постоянным током в особо ответственных местах. При горении обмазки в большом количестве выделяется углекислый газ, надежно защищающий сварочную ванну от воздействия кислорода. Сам шов получается более пластичным, чем при сварке распространенными типами рутиловых электродов. Обратная сторона медали – это повышенная чувствительность к влажности и затрудненный розжиг: варить такими электродами заметно труднее.

А, Электроды с кислым покрытием, допускается сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху-вниз, постоянным и переменным током. Не рекомендуется для сталей с повышенным содержанием серы и углерода. Недостаток: возможны трещины в швах, сильное разбрызгивание.

Ц, Целлюлозное покрытие, возможна сварка во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Целесообразны на монтаже, не допускают перегрева, большие потери на разбрызгивание.

АЦ, РБ, Покрытие смешанного типа, для сварки конструкций и трубопроводов во всех положениях шва, кроме потолочного, при низком расходе на 1 кг наплавленного металла.

Электроды для ручной сварки изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ9466-75

Маркировка электродов:

Углеродистые низколегированные стали свариваются электродами типов:

Э42: марки АНО-6, АНО-17, ВСЦ-4М.

Э42: УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А.

Э46: АНО-4, АНО-34, ОЗС-6, МР3, МР3с, МР3м.

Э46А: УОНИ-13/55К, АНО-8.

Э50: ВСЦ-4А, 550-У.

Э50А: АНО-27, АНО-ТМ, ИТС-4С.

Э55: УОНИ-13/55У

Э60: АНО-ТМ60, УОНИ-13/65.

Легированные стали повышенной прочности:

Э70: АНП-1, АНП-2.

Э85: УОНИ-13/85, УОНИ-13/85У.

Э100: АН-ХН7, ОЗШ-1.

Высокопрочные легированные стали:

Э125: НИИ-3М,

Э150: НИАТ-3.

Наплавка металла: ОЗН-400М/15Г4С, ЭН-60М/Э-70Х3СМТ, ОЗН-6/90Х4Г2С3Р, УОНИ-13/Н1-БК/Э-09Х31Н8АМ2, ЦН-6Л/Э-08Х17Н8С6Г, ОЗШ-8/11Х31Н11ГСМ3ЮФ.

Чугун: ОЗЧ-2/Cu, ОЗЧ-3/Ni, ОЗЧ-4/Ni.

Алюминий и сплавы на его основе: ОЗА-1/Al, ОЗАНА-1/Al.

Медь и сплавы на ее основе: АНЦ/ОЗМ-2/Cu, ОЗБ-2М/CuSn.

Никель и его сплавы: ОЗЛ-32.

Виды сварочных электродов различаются в зависимости от сетевых характеристик и обозначаются цифрами от 0 до 9:

Самыми популярными в России остаются электроды МР3. Имеют они 3 модификации: МР3, МР3с и МР3м. В обмазку электрода марки МР3м добавлен ильменит, а в обмазку электродов марки  МР3с – добавки для повышения степени ионизации.  В чем между ними разница: по основным физико-механическим характеристикам разницы между всеми тремя моделями практически нет. Различия проявляются в ходе работы: МР3с благодаря ионизирующим присадкам в обмазке позволяет проводить легкий розжиг дуги на бытовых сварочных инверторах малой мощности. У них также снижен объем выделяемых в атмосферу вредных веществ, прежде всего: марганца. С таким составом проще получить однородный шов на сварочных аппаратах малой мощности.