Химические элементы их маркировка для сварщиков. Типы покрытия электродов для ручной сварки. Марки электродов для дуговой сварки

Для качественного прочного соединения металлических конструкций и сплавов применяются сварочные работы. При этом важно правильно подобрать марку электрода. Для этого необходимо знать классификацию электродов, их способы маркировки, области, в которых их рекомендуется применять.

Две большие группы электродов составляют плавящиеся и неплавящиеся, в свою очередь плавящиеся электроды делятся на некоторые подвиды, такие как покрытые или непокрытые (проволока).

Плавящиеся электроды

По типу свариваемых или наплавляемых сталей предусмотрено несколько видов электродов:

    для сварки углеродистых сталей (маркировка – «У»). Это электроды Э38, Э42, Э46, Э50.

    легированных (маркировка – «Л»). Это электроды Э70, Э85, Э100, Э125, Э150.

    теплоустойчивых (маркировка – «Т»). Сварка таких сталей проводится с предварительным подогревом и окончательной термической обработкой швов. Обычно используют электроды, которые не описаны в ГОСТ (например АНЖР-2).

    для сталей, с особыми свойствами, таких как коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие (маркировка – «В»). Список типов электродов регламентирован ГОСТ 10052-75.

    для наплавки поверхностных слоев металла (маркировка – «Н»). Это электроды Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ.

Плавящиеся покрытые (обмазанные) электроды

Покрытие или обмазку на сварочные электроды наносят с целью обеспечить хорошее поджигание и устойчивое горение дуги, защиту сварочной ванны от окружающей среды, получить нужные свойства шва, снизить потери при разбрызгивании, увеличить скорость сварочных работ, снизить токсичность газов, выделяемых при сварке, исключить потерю свойств покрытия при хранении.

По толщине обмазки (покрытия), путем вычисления отношения диаметров D (покрытый электрод) и d (стержень) электроды делятся на:

  • тонкопокрытые, с соотношением D /d до 1.2, обозначаются буквой «М»;
  • электроды с покрытием средней толщины, D /d до 1.45, обозначаются буквой «С»;
  • толстопокрытые (иначе, качественные), D /d от 1.45 до 1.8, обозначены буквой «Д»;
  • с особо толстым слоем обмазки, D /d больше 1.8, маркированы буквой «Г».

По типу химсостава существует несколько видов покрытия электродов:

  • Электроды с кислым покрытием (в составе присутствуют оксид железа или марганца). Этот вид покрытия характеризуется высокой температурой дуги, соответственно, высокой скоростью сварки, однако, оксид марганца очень токсичен и опасен при вдыхании. Обозначаются буквой «А» (DIN – A ).
  • Электроды с рутиловым покрытием, которые содержат двуокись титана, характеризуются спокойной сварочной ванной, малым количеством брызг, что позволяет накладывать тонкие швы на свариваемые детали. Обозначаются буквой «Р» (DIN – R ). Распространены также электроды со смешанным покрытием, к которым относятся рутилово-целлюлозные (РЦ), рутилово – основные (РБ), рутилово – кислые (РА) и рутиловые с железным порошком (РЖ). (DIN – RC , RB , RA и RR соответственно).
  • Электроды с основными покрытиями (обозначаются буквой «Б», DIN – B ) содержат кальцит, углекислый магний и в малых количествах флюорит. Такие покрытия чувствительны к влаге, поэтому необходимо ответственно отнестись к условиям их хранения. Однако, шов, полученный при использовании этих электродов, обладает отличными механическими свойствами, лишен склонности к появлению трещин и старению и практически не содержит азота и кислорода. Данными электродами производится сварка наиболее нагруженных и ответственных конструкций.
  • Электроды с целлюлозным покрытием (обозначаются индексом «Ц») содержат органические вещества, которые при сгорании обволакивают сварочную ванну защитными газами. Их используют при работе в основном с высокопрочными конструкциями, трубопроводами. Они применяются в чаще для сварки вертикально расположенных швов, однако образуют в процессе работы большое количество брызг.
  • Электроды, в покрытии которых присутствует железный порошок, применяются при сварке изделий встык с большими зазорами. При использовании таких электродов наблюдается стабильное горение дуги, практически отсутствуют брызги, сварочный шов быстрее охлаждается, сводится к минимуму появление шлака, который легко отделяется от металла.

В маркировке электрода обязательно присутствует указатель (в виде цифры от 1 до 4), либо международное обозначение (схема) на пространственное положение сварочного шва:

1 – любое положение;

2 – любое, кроме вертикальных сверху-вниз;

3 – нижнее положение, горизонтальное и вертикальное снизу-вверх;

4 – нижнее или угловые соединения снизу «лодочкой».

Если положение сварочного шва обозначено схемой, то стрелки указывают его направление в пространстве.

При подборе электродов для разных режимов сварки необходимо учитывать полярность источника постоянного тока и номинальное (базисное) напряжение (Uxx ) холостого хода источника питания (переменного тока). Эти параметры на электродах обозначаются цифрой от «0» до «9»:

Индекс:

Используемая полярность

U хх

Прямая

Обратная

Нет

Да

н/и

Да

Да

50 V

Да

Нет

50 V

Нет

Да

50V

Да

Да

70V

Да

Нет

70V

Нет

Да

70V

Да

Да

90V

Да

Нет

90V

Нет

Да

90 V

ГОСТ 9466-75, регламентирующий изготовление и маркировку плавящихся электродов, требует, чтобы упаковка содержала все необходимые сведения:

- - -

Е - -

В позиции «1» обозначается тип электрода.

Затем, в позиции «2» указывается его марка.

В позиции «3» либо явно пишется диаметр (в мм.), либо ставится знак Ø, который означает, что диаметр указан отдельно.

Позиции «4» и «5» предназначены для указания назначения и толщины покрытия.

В позиции «6» указан индекс.

Вид покрытия по химическому составу указан в позиции «7».

В позициях «8» и «9» указаны соответственно положение шва в пространстве и цифра, обозначающая род сварочного тока.

Например:

Из маркировки видно: тип электрода – Э46, марка – «ЛЭЗМР-3С», диаметры указаны в таблице, сам электрод с толстым покрытием (иначе называется качественным) применяется для сварочных работ в любом положении углеродистых сталей. В нижней части маркировки указано, что электрод с рутилово-целлюлозным покрытием, возможна сварка как переменным током, так и постоянным обратной полярности.

Таблицы различных индексов (позиция «6») для характеристик металла шва или наплавки различных видов сталей указаны ниже:

Данные индексы отражают различные характеристики и свойства шва или наплавления (непосредственно после сварки, без термообработки), такие как ударная вязкость, удлинение или сопротивление разрыву, указанным типом электрода. Информация берется из ГОСТа 9467-75.

Непокрытые плавящиеся электроды

В настоящее время широко используются электроды без покрытия (или сварочная проволока). Техническими условиями и ГОСТом (2246-70) определены около 80 ее видов. Однако в бытовых нуждах для сварки металлических конструкций из обычного проката или нержавейки используются единицы. Проволока подразделяется на легированную (представлена в ГОСТ 30 марками, содержит до 10% легирующих элементов), низко- (6 типов, с содержанием легирующих добавок до 2,5%) и высоколегированную (41 марка в ГОСТ, содержание легирующих примесей превышает 10%), в зависимости от процента содержания легирующего вещества.

Сварочная проволока обозначается буквами «СВ» в начале маркировки. Затем идет обозначение сотых долей процента углерода, после указывается наименование и процентное содержание легирующего(-их) элементов. Если процентное соотношение не указано явно, то оно находится в пределах от 0.5 до 1%.

Легирующие примеси в составе проволоки обозначаются следующим образом:

Литера

Обозначение в таблице Менделеева (номер)

Элемент

«А»

N (7)

Азот

«Б»

Nb (41)

Ниобий

«В»

W (74)

Вольфрам

«Г»

Mn (25)

Марганец

«Д»

Cu (29)

Медь

«М»

Mo (42)

Молибден

«С»

Si (14)

Кремний

«Т»

Ti (22)

Титан

«Х»

Cr (24)

Хром*

«Н»

Ni (28)

Никель*

«Ю»

Al (13)

Алюминий

«Ф»

V (23)

Ванадий

«Ц»

Zr (40)

Цирконий

Также в самом конце маркировки могут присутствовать одна или две буквы «А», что означает высокую и очень высокую степень очистки применяемой стали.

Таким образом, маркировка «Проволока 3 СВ04Х19Н9» означает 3-х миллиметровый плавящийся электрод с содержанием углерода – 0.04%, хрома – 19% и никеля – 9%. Проволока с хромом и никелем в составе (в таблице обозначены звездочкой) используется для сварки легированных сталей, устойчивых к коррозии (нержавейка).

Неплавящиеся электроды

Вольфрамовые

Вольфрамовые электроды предназначены для сварки, резки преимущественно в среде защитных газов, таких как аргон, гелий, азот или их смеси. Помимо вольфрама, электрод может содержать различные примеси, которые повышают его износостойкость. Такой вид электродов обеспечивает высокую устойчивость сварочной дуги и позволяет работать с любыми металлами и сплавами.

Обозначение

Режим сварки

Металл

Цвет

Постоянный ток

Переменный ток

Нет

Да

Магний, алюминий, сплавы

Зеленый

WT-20

Да

Нет

Низколегированная сталь, нержавейка, углеродистая сталь

Красный

WC-20

Да

Да

Универсальный. Все виды стали

Серый

WL -15

Да

Да

Нержавейка, легированная сталь

Золотой

WL -20

Да

Да

Нержавейка и ламинированная сталь

Синий

WY -20

Да

Нет

Титан, низколегированная сталь, нержавейка, углеродистая сталь, медь

Темно-синий

WZ -8

Нет

Да

Алюминий и магний

Белый

Угольные

На рынке присутствуют также другие виды неплавящихся электродов, в том числе угольные и графитовые. Учитывая, что уголь – мягкий материал, для повышения качества и сохранности покрытия в них применяют омеднение. Они применяются преимущественно для работы с тонкими металлами, а также для поверхностной резки, обработки кромок, строжки и т.д.

Изготавливают несколько видов графитовых или угольных электродов, в том числе круглые, соединяемые (бесконечные, с ниппелем), плоские и полукруглые. Круглые и бесконечные электроды содержат в маркировке диаметр электрода от 3 мм до 25 мм, плоские могут быть представлены квадратными или прямоугольными, с различным сечением. В полукруглых (самые универсальные) указывают размеры плоской стороны, радиус окружности и длину электрода.

Существуют также полые электроды, применяющиеся исключительно для строжки, они выпускаются в основном зарубежными компаниями.

Сварка являет собой технологический процесс получения надежных соединений путем нагревания кромок деталей до температуры плавления. Ручная дуговая - наиболее распространенный ее вид. Этот способ высокопродуктивен, универсален, технологически прост и доступен в домашних условиях.

Суть РДС

Кромки соединяемых деталей плавятся за счет выделяемой теплоты ионизированным потоком частиц между катодом и анодом - электрической дугой. Ионизация происходит вследствие наличия тока и короткого замыкания между двумя полюсами при постоянных или переменных характеристиках.

Инструментом, используемым для создания и горения дуги, является электрод - стержень металлического или неметаллического происхождения. Работа может выполняться как одним, так и несколькими стержнями с возможностью создания дополнительной дуги между ними (сварка трехфазной дугой). Ионизированный поток электронов окружен испарениями с инструмента и его покрытия, плавящегося металла соединяемых деталей, результатов их взаимодействия с воздухом. Виды электродов для сварки определяются с учетом всех характеристик, присущих конкретному материалу.

Классификация стержней по материалу изготовления

По своей сути все сварочные инструменты для РДС делятся на плавящиеся и неплавящиеся.

  • Плавящиеся: металлические инструменты, изготовленные из чугуна, стали, алюминия, меди (в зависимости от типа свариваемого металла). Стержень выступает катодом или анодом, а также выполняет функции присадочного материала для заполнения сварочной ванны и образования шва.
  • Неплавящиеся: стержни угольные, из графита, из вольфрама; выполняют только первичную функцию; дополнительно используется присадочная металлическая проволока; вольфрамовые нужны при аргонодуговой сварке.

Среди первой группы выделяют электродов:

  • Без покрытия. Этот тип инструментов не используется для РДС.
  • Покрытые. Соответствующее покрытие применяется для поддержания стабильности дуги, защиты металла от выгорания, от влияния газов, повышения механических характеристик шва путем естественного легирования (попадания легирующих элементов с плавящего стержня в сварочную ванну).

Применение по виду работ

Виды электродов для перечисленные выше, имеют индивидуальное применение в зависимости от способа работ.

Угольные непокрытые электроды - первичное сварочное изобретение, которое принадлежит Н. Н. Бенардосу и относится к 1882 году - используются и в современности. Особенности: постоянный ток, прямая полярность, дополнительная подача присадочной проволоки, дуга стабильная, стержень сгорает медленно, науглероживания не происходит. Применение обратной полярности снижает характеристики дуги и шва (он науглероживается).

Металлические электроды - следующее изобретение в сфере технологии сварки, которое принадлежит Н. Г. Славянову (1888 г.). Вместе с ними зародились прообразы современных сварочных аппаратов. Сваривание с помощью плавящихся стержней нашло более широкое применение в промышленности и получило активное развитие. На сегодняшний день используется в ручной дуговой, автоматической и полуавтоматической (под флюсом) сварке.

Вследствие высокой температуры плавления 3422˚С применяется в качестве неплавящегося при аргонодуговой сварке. Таким образом, различным сварочным технологиям соответствуют конкретные виды электродов.

Распределение по назначению

Назначение - это та характеристика, в соответствии с которой распределяются абсолютно все известные электроды. Виды и применение стержней обозначается одной буквой (ГОСТ 9466-75):

  • конструкционные стали, в том числе низколегированные с прочностью 60 кгс/мм 2 (600 Мпа) в маркировке обозначаются буквой «У» - углеродистые;
  • легированные конструкционные стали, имеющие прочность 600 Мпа - «Л»;
  • высоколегированные конструкционные стали - «В»;
  • теплостойкие легированные стали - «Т»;
  • сплавы с особыми свойствами, для которых характерна наплавка - «Н».

Назначение указывается в развернутой марке.

Покрытия стержней

Разнообразные по составу и происхождению покрытия используются в индивидуальных случаях для различных материалов. Применяются следующие виды покрытия электродов:

  • Кислые «А». Содержат ферромарганец и ферросилиций. Применяются для прямого или постоянного тока. Характеризуются высокими скоростями плавления. Лучше использовать для нижних швов.
  • Рутиловые «Р». Содержат рутил (двуокись титана), карбонаты, алюмосиликаты, ферромарганец, жидкое стекло. любого положения и типа прямым или постоянным током. В результате последовательных химических реакций образуется защитный шлак, который предупреждает выгорание элементов. Хорошее качество низкая токсичность.
  • Целлюлозные «Ц». В состав входят целлюлоза, марганцевая руда, тальк, рутил, ферромарганец. Образуются защитные газы вокруг дуги и сварочной ванны. Для всех швов; высокая скорость выполнения работ; хорошее качество; нельзя допускать перегрева; большие потери при разбрызгивании. Используются для неразъёмных соединений трубопроводов.

  • Основные «Б». В составе карбонаты и фториды кальция. Происходит образование защитного углекислого газа вследствие реакции углерода из карбонатов с кислородом горения дуги. Желательно выполнять работы под постоянным током с полярностью в обратном направлении. Во время сварки под переменным получается низкокачественный шов, требуются дополнительные технологии для повышения его механических характеристик.
  • Прочие «П». Содержат легирующие элементы. Качество шва повышается за счет введения в него определенного количества легирующих элементов с плавящего электрода.
  • Специальные. Содержат жидкое стекло со смолосодержащими веществами. Защищают от проникновения влаги. Применяются для

Конкретные назначения имеют все покрытые электроды. Основным видом покрытия является рутиловое вследствие своей универсальности. Покрытия выполняют защитные функции путем раскисления сплава в сварочной ванне, добавления в него легирующих элементов, образования ореола защитных газов или шлака. Это позволяет избежать низшего качества шва, чем у материалов кромок деталей, обеспечить формирование добротных сварных соединений.

Требования к инструментам, установленные ГОСТ 9466-75

  • Электроды должны быть изготовлены из качественного материала.
  • Покрытие должно быть цельным, не иметь значительных дефектов (допускается существование мелких вмятин и трещин без вздутий и пористости).
  • Высокая механическая стойкость к случайным ударным нагрузкам.
  • Разные виды покрытия электродов должны равномерно оплавляться, не осыпаться, не образовывать неровных островков, не разбрызгиваться свыше допустимых характеристик.
  • Стержень должен обеспечивать образование качественного шва: без трещин, пор, местного избытка наплавленного металла.
  • Рациональный выбор в соответствии с учетом всех необходимых параметров и соблюдения технологии - залог формирования надежного прочного соединения.

Выбор стержня в зависимости от размера

Начинающему сварщику более известны виды электродов, определяющиеся по размеру. Диаметр инструмента, с помощью которого будут проводиться работы, выбирается строго в соответствии с толщиной свариваемой детали. Он не шифруется, а четко указывается в маркировке инструмента. Длина электрода также фиксирована в соответствии с его диаметром. Важно иметь понятие о длине зачищенного непокрытого конца инструмента.

Толщина подготовленных кромок, мм

Диаметр электрода, d, мм

Длина электрода, мм

Длина зачищенного непокрытого конца, мм
20
25
25
30
30

Для домашних сварочных работ наиболее часто используются виды электродов для дуговой сварки с диаметром 2-4 мм. Толстые стержни применимы в ремонтных мастерских и на производстве.

Толщина покрытия

Она имеет свое обозначение в маркировке инструмента. Определяется коэффициентом ее отношения D (мм) к толщине самого стержня d (мм). Распределяется на 4 группы:

  • тонкое «М» (коэффициент до 1,2);
  • среднее «С» (коэффициент имеет значения в пределах от 1,2 до 1,45);
  • толстое «Д» (коэффициент - в пределах 1,45-1,8);
  • особо толстое «Г» (значение коэффициента свыше 1,8).

На результаты работ влияют не только виды покрытий электродов ручной дуговой сварки, но и толщина самого покрывающего слоя, а также размеры стержня. Правильный подбор размера электрода обеспечивает хорошую скорость работ, качественные параметры дуги и формируемого соединения.

Выбор стержней в зависимости от типа шва и его пространственного положения

Швы имеют несколько классификаций:

  • В зависимости от действия основных сил: фланговые, лобовые, косые, торцевые.
  • В соответствии с положением свариваемых деталей: стыковые, угловые, тавровые, соединения внакладку.
  • В зависимости от наличия скоса кромок: со скосом, без скоса.
  • В соответствии с положением в пространстве: нижние, верхние, горизонтальные, вертикальные.

На выбор влияет пространственное положение шва. Его тип обозначается в маркировке стержня.

  • 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.

Тип шва относительно пространственного положения учитывается при определении значений тока.

Влияние электрических параметров дуги на выбор сварочных инструментов

Сварка может осуществляться под прямым или постоянным током, прямой («минус» на электроде, «плюс» на изделии) или обратной полярности. Выбор зависит от свариваемого материала и его свойств. Вид тока определяется источником питания.

В качестве основного оборудования, генерирующего и (или) преобразующего ток, могут использоваться: трансформаторы и осцилляторы (снижают напряжение сети до необходимых значений), преобразователи и выпрямители (преобразуют переменный ток сети в постоянный ток сварочного процесса).

Параметры, необходимые для воспламенения дуги, значительно отличаются от тех, которые прослеживаются во время ее поддержания. Напряжение, необходимое для быстрого образования дуги, называется напряжением холостого хода. Рассмотрим значения напряжений, необходимые для воспламенения дуги и для поддержания ее горения.

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

  • 0 - только для постоянного тока обратной полярности;
  • 1-9 - для любых токов;
  • 1, 4, 7 - любая полярность;
  • 2, 5, 8 - прямая;
  • 3, 6, 9 - обратная;
  • 1-3 - напряжение холостого хода 50 В;
  • 4-6 - 70 В;
  • 7-9 - 90 В.

Выбор влияет на особенности технологии и качественные характеристики швов. Так, наименьшую глубину проваривания обеспечивает работа с переменными параметрами сети. Используется для неприхотливых материалов и несложных конструкций. При сварке дугой с постоянными характеристиками и обратной полярностью глубина сварочной ванны и механические свойства шва получаются на 50% выше, чем даже при прямой полярности. Используют для неподатливых материалов и ответственных конструкций.

Определение силы тока

При дуговой сварке ручного типа она может быть разной - от 30 до 600 А. Выбор необходимого значения осуществляется в зависимости от диаметра рабочего электрода и типа шва относительно пространственного положения. Вычисляется следующим образом:

  • Для нижних швов: I=d*k.
  • Для верхних - I=k*d*0,8.
  • Для горизонтальных - I=k*d*0,85.
  • Для вертикальных швов - I=k*d*0,9.

где I - сила тока, А;

d - диаметр, мм;

k - коэффициент, А/мм.

Коэффициент зависит от диаметра стержня:

  • для электродов толщиной 1-2 мм - k=25-30 А/мм;
  • 3-4 мм - k=30-45 А/мм;
  • 5-6 мм - k=45-60 А/мм.

Повышение силы ускоряет рабочий сварочный процесс. Преувеличение допустимых значений может привести к перегреву кромок, чрезмерному выгоранию компонентов, ухудшению качества сварного шва.

Маркировка

С целью рассмотрения всех нюансов маркировки важно привести стандартный пример в соответствии с ГОСТ 9466-75 и 9467-75: (Э42А-УОНИ-13/45-3,0-УД)/(Е432(5)-Б10).

  • Марка: УОНИ-13/45.
  • Тип: Э42А - электрод для РДС, обеспечивает прочность шва 420 Мпа повышенной пластичности (А).
  • 3,0 - диаметр 3 мм.
  • У - для сваривания углеродистых сталей и низколегированных конструкций.
  • Д - толстое покрытие.
  • Е432 (5) - индексы, в которых зашифрованы характеристики соединения и наплавленного метала.
  • 43 - прочность на разрыв не меньше 430 Мпа;
  • 2 - относительное удлинение не меньше 24%;
  • 5 - сварка возможна при температуре до -40˚С; при этом обеспечивается минимально допустимое значение металла 34 Дж/см 2 .
  • Б - основное покрытие.
  • 1 - пространственное положение шва: любое.
  • 0 - сварка только дугой с постоянными характеристиками и прямой полярностью.

Использование различных типов и марок сварочных инструментов

Все, рассмотренное выше, относятся больше к маркировке электродов для РДС стали. Важно привести примеры используемых стержней для разнообразных черных и цветных металлов. Ниже представлены их наиболее распространенные типы.

Виды электродов распределяются в зависимости от свариваемого металла и заданных типовых механических характеристик шва.

Углеродистые низколегированные стали свариваются стержнями типов:

  • Э42: марки АНО-6, АНО-17, ВСЦ-4М.
  • Э42: УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А.
  • Э46: АНО-4, АНО-34, ОЗС-6.
  • 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.

Из приведенного списка можно сделать вывод о том, что маркировочная система очень сложна, при этом основана на примерно одинаковых принципах шифровки характеристик стержня, его покрытия, диаметра, наличия легирующих элементов.

Качество сварочного соединения зависит от рациональной технологической схемы. На то, какие виды электродов выбирать, влияют следующие факторы:

  • Свариваемый материал и его свойства, наличие и степень легирования.
  • Толщина изделия.
  • Тип и положение шва.
  • Заданные механические свойства соединения или наплавленного металла.

Начинающему сварщику важно ориентироваться в основных принципах выбора и маркировки инструментов для а также оперировать распределением марок стержней по назначению, знать основные виды электродов и рационально их применять во время сварочных работ.

Популярность сварки обусловлена относительной простотой проведения процесса, а также низкими финансовыми затратами при высоком уровне качества. Существуют разнообразные марки электродов для ручной дуговой сварки. Они подбираются согласно тому, какой именно металл придется сваривать, так как специалисты стараются достичь идентичности между металлом стержня и заготовки. Помимо этого есть ряд факторов, которые влияют на внешние условия, что сопутствуют процессу соединения. Именно эти условия и создают ситуацию, благодаря чему существуют различные виды электродов для ручной дуговой сварки.

Зачастую они имеют обмазку, которая поддерживает стабильное горение дуги и создает защиту от негативного воздействия внешних факторов. также могут иметь много отличий, которые делают их пригодными для тех или иных условий, но зачастую они также зависят от того, для какого металла предназначаются изделия. Одни и те же марки могут изготовляться различными производителями, главное, чтобы были соблюдены нормы производства, которые дадут гарантию получения заявленных технических характеристик.

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Электроды для ручной дуговой сварки могут различаться по нескольким признакам. В первую очередь они различаются по назначению:

  • Для сваривания сталей с низким содержанием легирующих элементов, а также со средним содержанием углерода. Как правило, у них сопротивление на разрыв составляет около 600 МПа. В Маркировке они обозначаются буквой «У».
  • Для сварки легированных сталей с высокой степенью теплоустойчивости. В маркировке они обозначаются буквой «Т».
  • Для сваривания конструкционных сталей с содержанием легирующих элементов. Сопротивление на разрыв у них также составляет около 600 МПа.
  • Для наплавления поверхностных слоев на металлы с особыми свойствами. Они обозначаются буквой «Н».
  • Для сваривания сталей с высоким содержанием легирующих веществ и обладающих особыми свойствами.
  • Для сварки металлов с высокими пластичными свойствами. Содержат букву «А» при обозначении в маркировке.

Внешний вид электродов для ручной дуговой сварки

Классификация сварочных электродов для ручной дуговой сварки может происходить еще и по толщине покрытия. Они зависят от диаметра металлического стержня, но разновидности касаются именно этого соотношения, а не абсолютного размера. Выделяют четыре основных вида:

  • Тонкое покрытие «М». Его толщина составляет около 20% от диаметра стержня;
  • Среднее «С». Толщина составляет около 45% от диаметра стержня (самый часто встречающийся вариант);
  • Толстое «Д». Толщина составляет около 80% от диаметра стержня;
  • Особо толстое «Г». Толщина более 80% от диаметра стержня.

Выделяют также в зависимости от наличия покрытия и его разновидности. Стоит сразу отметить, что они встречаются не только в чистом виде, но и в разнообразных сочетаниях, где в состав входят основные компоненты, как минимум, двух типов. Покрытия электродов для ручной дуговой сварки предназначены для защитной функции, которую в газовой сварке выполняет инертный газ. К чистым типам можно причислить такие как:

  • «А» — Кислое;
  • «Б» — Основное;
  • «Ц» — Целлюлозное;
  • «Р» — Рутиловое;
  • «П» — прочее (сюда не относятся двойные типы, такие как РЦ, БЦ и прочие, которые выделяются отдельно).

Электроды для могут иметь ограниченное применение по пространственному положению. Дело в том, что некоторые из них оказываются слишком текучими, поэтому, при потолочном положении просто не смогут наплавиться на нужное место, а будут стекать вниз. Чтобы было ясно, какая марка для чего предназначена, обозначение электродов ручной дуговой сварки содержит пункт о пространственном положении:

  • «1» — можно использовать во всех возможных положениях;
  • «2» — доступны все положения за исключением вертикального, приводящегося сверху вниз;
  • «3» — для горизонтального и вертикального, исключая потолочное положение;
  • «4» — приемлемы только горизонтальные разновидности.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки легированной стали

Некоторые виды электродов изначально создаются под работу с определенными техническими металлами. Легированные стали часто используются в производстве, так что специально под их свойства производят расходные материалы. Они содержат те же легирующие элементы, которые и в основном металле, чтобы компенсировать их недостаток после температурного воздействия.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки чугуна

Выбор электродов для ручной дуговой сварки чугуна зависит от содержания углерода в данном металле. В любом случае оно достаточно высокое и поэтому расходные материалы также содержат данный элемент, что выделяет их свойства относительно других электродов.

Таблица марок электродов и области применения для ручной дуговой сварки и наплавки цветных металлов

Цветные металлы встречаются более редко, чем стали. Электроды для них предназначаются как для чистых металлов, так и для сплавов. Здесь обязательно присутствие большого количества основного элемента в составе, так как многие из деталей являются сложно свариваемыми.

Таблица марок электродов и области применения для резки металла

Такие типы материалов является уникальными, так как нагрев и плавление электрода при дуговой сварке в обыкновенном случае происходит при средних режимах, тогда как эти нужно использовать при максимальном токе. У них повышенная теплостойкость, но они все же относятся к плавким вариантам.

Обозначение и маркировка электродов для ручной дуговой сварки

На примере электрода Э-46 ЛЭЗАНО21 УД Е 43 1(3) РЦ13

  • Э-46 – тип, для низколегированных и углеродистых сталей;
  • ЛЭЗАНО21 – марка;
  • У – назначение, для низколегированных и углеродистых сталей;
  • Д – толстое покрытие;
  • Е – плавящийся электрод;
  • 43 – предел прочности на растяжение – 430 Мпа;
  • 1 – относительное удлинение около 20%;
  • (3) – 20 градусов Цельсия для сохранения ударной вязкости;
  • РЦ – покрытие рутилово-целлюлозное;
  • 1 – пространственные положения, допустимы все;
  • 3 – ток для сварки, можно варить постоянным током обратной полярности и переменным при холостом ходе в 50 В.

Внешний вид электрода Э-46 ЛЭЗ АНО-21

Выбор

Первоочередной фактор в выборе является металл в составе стержня. Он должен быть схож с тем, из которого сделана заготовка. для ручной дуговой сварки идут следующим пунктом, так как они не должны превышать толщину самой детали. Покрытие выбирается согласно тому, в каких условиях приходится работать. Перед окончательным выбором стоит детально изучить маркировку, чтобы убедиться в его правильности.

«Важно!Перед использованием электродов их требуется просушить и прокалить.»

Технологий получения качественных неразъемных соединений довольно-таки много, однако, наиболее популярным на сегодняшний день методом является ручная дуговая сварка, которая производится за счет использования штучных электродов. В зависимости от подобранных марок электродов для ручной дуговой сварки можно при помощи одного и того же оборудования, немного отрегулировав настройки аппарата, получить качественные швы разных типов и предназначений. Более того, можно получить надежный шов при любом положении в пространстве, даже в наиболее труднодоступных участках.

Чтобы сварные соединения получились как можно лучше для каждого металла выпускают свои разновидности электродов для сварки.

Электроды, использующиеся для получения надежных сварных швов, производятся в виде стержней, сделанных из калиброванной сварочной проволоки. В данном случае используется холоднотянутая технология, подразумевающая, что в дальнейшем в процессе опрессовки будет наносится специальный защитный слой.

Это покрытие электродов для сварки предназначается для того, чтобы в процессе проведения работ осуществлялась металлургическая обработка сварочной ванны, на нее не оказывалось воздействия со стороны окружающей среды.

Еще данное покрытие позволяет добиться наиболее устойчивого горения дуги, что при дуговой сварке плавящимся электродом тоже очень важно. При неравномерной дуге будет весьма проблематично получить одинаковый шов по всей его протяженности. Защитное покрытие имеет в своем составе следующие вещества:

  • Стабилизирующие вещества, благодаря которым горение дуги становится наиболее равномерным. К ним относятся разного рода щелочные и щелочноземельные металлы, характеризующиеся невысоким потенциалом ионизации. К данным элементам принадлежат калий, магний, натрий, кальций и ряд других веществ;
  • Соединения, которые в швах формируют шлак, производятся из титановых и марганцевых руд или разного рода минералов. За счет этих веществ в районе сварочной ванны начинает формироваться защитная пленка из шлака, которая не допускает возникновения разного рода окислительных процессов;
  • Вещества, позволяющие обеспечить газообразование. К ним относят неорганические соединения типа мрамора, магнезита и других, но могут использоваться и органические вещества – крахмал, древесина, перемолотая в муку и так далее. Главным предназначением данных соединений является выделение в район проведения электрода по металлу определенных газов, которые будут формировать еще одну защитную оболочку;
  • Раскислители или легирующие вещества, к которым принадлежат марганец, титан, кремний и некоторые другие элементы. В качестве легирующих элементов могут выступать сплавы указанных веществ с металлом. Благодаря им металл приобретает необходимый состав;
  • Специальные связующие компоненты, позволяющие сделать защитное покрытие монолитным;
  • Разного рода формовочные добавки способствуют приданию покрытию защитного свойства хороших пластических характеристик.

Марки электродов для ручной дуговой сварки могут формироваться в зависимости от покрытия, его качества и ряда других показателей.

Какими бывают электроды для сварных работ?

В процессе сварки могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся электроды – это зависит от технологии ручной дуговой сварки, причем для этого могут использоваться разного рода дополнительные элементы и материалы.

При использовании в процессе проведения работ неплавящихся электродов следует помнить, что они производятся из электротехнического угля, вольфрама или графита, полученного искусственным способом. Нужно помнить, что электропроводность у графита значительно выше по сравнению с остальными материалами, к тому же они не настолько быстро окисляются – использовать их при ручной дуговой сварке неплавящимся электродом достаточно экономично и выгодно.

Их диаметр находится в пределах от 4 до 18 мм, в длину они бывают до 70 см. Для сварных работ по полуавтоматической или автоматической технологии применяется специальная калиброванная проволока, которая бывает диаметром от 0,2 до 12 мм. Она заменяет собой сами электроды с защитным покрытием. Проволока выпускается в катушках, которые могут весить вплоть до 80 кг. Сегодня существует технология производства порошковой проволоки, проволоки, которая имеет в своем составе специальные легированные элементы, выпускают электродную ленту и пластины.

Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки производятся из специальной сварочной проволоки, которая может быть просто углеродистой, с внесенными легированными элементами или же с большим количеством данных веществ.

Типы электродов и сфера их использования

Типы электродов, используемых для сварных работ или для наплавки, могут классифицироваться по сфере применения (например, для соединения элементов из стали, чугуна, цветных металлов, наплавочных работ), различным технологическим особенностям – для аргонной сварки, для валиковых работ, для наиболее полного проплавления материала. Кроме того, ручная дуговая сварка покрытыми электродами может классифицироваться по механическим характеристикам шва, по методу нанесения металла на заготовку, по физическим свойствам шлака и так далее.

Главными требованиями, которые предъявляются к электродам при проведении сварных работ, являются следующие:

  • Они обязательно должны обеспечивать надежное горение дуги и формирование качественного шва;
  • В сварном соединении должен возникать металл определенного состава;
  • Плавятся они равномерно, распределяясь по обеим кромкам свариваемого металла;
  • Наплавляемый металл не должен сильно разбрызгиваться, что позволяет обеспечить высокую производительность;
  • В идеале шлак отходит максимально легко;
  • Покрывающий металл должен быть довольно прочным;
  • С течением времени электродный металл должен сохранять свои первоначальные характеристики;
  • В процессе проведения сварных работ электродами любой марки в окружающую среду должно выделяться минимальное количество отравляющих веществ.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами может осуществляться при помощи специальных изделий, обладающих дополнительными покрытиями из целлюлозы, с рутиловым покрытием и так далее. Как правило, подобные электроды используются для работ с нержавеющей сталью.

Отличие электродов друг от друга, маркировка

По своим ключевым функциям электроды могут иметь определенные отличия в зависимости от своей марки и техники проводимых работ:

  • Сварочными электродами с маркировкой «У» соединяются между собой стальные заготовки, в которых содержится минимальное количество легирующих элементов и невысоким количеством углерода. Сопротивление на разрыв в данном случае составляет приблизительно 600 МПа
  • Для теплоустойчивых сталей с большим содержанием легированных элементов используются электроды с маркировкой «Т». Они также обладают сопротивлением на разрыв порядка 600 МПа;
  • Чтобы на поверхность металла наплавить поверхностный слой, берут электроды с особыми техническими характеристиками. Маркировка в этом случае – «Н»;
  • Высокие пластичные характеристики металлов подразумевают применение электродов с маркировкой «А».

Режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами выбирают также в зависимости от типа покрытия. Информация о нем также имеется на маркировке:

  • Самое тонкое покрытие по толщине не превышает 20% от диаметра сварного материала;
  • Средняя толщина – порядка 45% от диаметра. Данное покрытие встречается чаще всего, так как оно является универсальным;
  • Толстое покрытие – примерно 80% от диаметра;
  • Наиболее толстое – свыше 80%;

Полезные советы и техника безопасности при проведении сварочных работ

Прежде всего, профессиональные сварщики рекомендуют учиться варить именно на том аппарате, которым планируется работать в последующем. Это позволяет как можно быстрее изучить все характеристики данного оборудования, подобрать оптимальную силу тока для каждого типа электродов.

К подбору сварочной маски также желательно подходить наиболее ответственно. Защитные фильтры имеют определенные номера, причем эти фильтры также должны подбираться оптимально, принимая во внимание особенности зрения – чувствительность глаз, диоптрии и так далее. При выборе фильтра имеется основной критерий – должна быть прекрасно видна сварочная ванна.

Сварочные элементы должны находиться на определенном расстоянии друг от друга – в этом случае соединение получится наиболее качественным. Если зазор сделать чересчур маленьким, то сварной шов будет слишком выпуклым – это связано с недостаточным прогревом металла. Чересчур большой зазор не позволит равномерно наложить расплавленный металл, так как сварочная дуга начнет сильно отклоняться от линии сварки.

При проведении сварочных работ по ручной дуговой технологии категорически запрещается прокладывать заземлитель по сырой основе, например, по лужам, снегу и так далее. Все работы необходимо производить в специальных защитных перчатках и обуви на толстой резиновой подошве. Перед тем как приступить к выполнению работ, следует тщательно проверить, насколько целые все защитные элементы.

Использовать перчатки разрешается только в том случае, если они полностью сухие. Если не принимать во внимание данный момент, при смене электрода можно получить поражение электрическим током, которое произойдет в цепи: реостат, держак электрода, сам сварщик и заземление.

Лицо всегда защищают с помощью специальной маски: она способствует защите от раскаленных металлических брызг, от яркого света, который будет возникать в процессе проведения работ. Дело в том, что яркость испускаемых световых лучей может быть в несколько тысяч раз выше по сравнению с допустимыми значениями для человеческого зрения. Если смотреть на сварку незащищенными глазами, то это в конечном счете может привести к временному ослаблению зрения. Также сварка является источником инфракрасного излучения, что становится причиной определенных дефектов зрения, в частности, может начать развиваться катаракта, однако, это случается не слишком часто.

При сварке наибольшую опасность для зрения представляет ультрафиолетовое излучение, являющееся причиной светобоязни, которая может проявиться в качестве рези в глазах, покраснения, обильного слезотечения и временным ослаблением зрения. Вылечить это можно с помощью обыкновенных глазных капель.

Итог

Если правильно подобрать аппарат, электроды и маску, то все сварочные работы будут абсолютно безопасными, а сварной шов получится очень надежным, качественным и долговечным.

Маркировка сварочных электродов содержит в себе всю необходимую информацию о них - начиная от завода изготовителя и заканчивая составом. Можно идеально подобрать материал для работы в определенных условиях с конкретными металлами и сплавами, всего лишь осмотрев знаки, нанесенные на упаковку, даже не вскрывая ее.

1 Основное назначение и состав электродов

Электрод представляет собой металлический либо же неметаллический стержень, который обеспечивает доставку тока к изделию. Поэтому обязательным требованием к материалу, из которого состоят данные элементы, является хорошая электропроводность. Для их изготовления в основном используются проволоки из сплавов различной степени легированности.

Кроме того, нужные свойства достигаются за счет покрытия. Оно обеспечивает надежную защиту от газов, таких как азот и кислород, способствует стабильному горению дуги и даже удаляет все вредные примеси, которые находятся в расплавленном металле. Также именно благодаря покрытию этот металл или сплав насыщается необходимыми легирующими элементами.

В общем, для того чтобы достичь всех вышеуказанных свойств, покрытие должно иметь в своем составе следующие компоненты. Благодаря шлакообразующим веществам (каолин, марганцевая руда, мел, титановый концентрат, мрамор, кварцевый песок и т.д.) осуществляется надежная защита от негативного воздействия азота и кислорода, которые могут привести к окислению. А чтобы удалить из уже расплавленного металла кислород, необходимы ферросплавы титана, марганца, алюминия и кремния, которые относятся к группе раскисляющих веществ.

Защитную газовую среду создают специальные газообразующие компоненты, к ним относятся древесная мука и декстрин. Для того чтобы шов имел достойные характеристики (износостойкость, не был подвластен коррозии и т.д.), понадобятся и специальные легирующие добавки. Их очень много, перечислим только основные: хром, титан, никель, опять-таки марганец и ванадий. Калий с натрием и кальцием относятся к стабилизирующей группе, способствующей ионизации сварочной дуги. Чтобы все компоненты покрытия, а также стержень электрода были надежно связаны между собой, необходимы, соответственно, связующие вещества, в основном эту роль выполняет силикатный клей.

2 Маркировка электродов и требования к ним

Итак, электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. К первому типу относятся стальные, медные, чугунные и бронзовые изделия, имеющие дополнительное покрытие. Существуют также плавящиеся непокрытые элементы, но их в основном используют только в качестве проволоки для с применением защитных газов. Неплавящимися являются вольфрамовые, торированные и лантанированные.

Кроме того, разделяются они и по виду покрытия. Если маркировка электродов для сварки содержит букву А, то значит, покрытие кислое, и такое изделие не рекомендуется использовать для работ со сталями, имеющими повышенное содержание углерода и серы. Что же насчет пространственного положения, так оно допускается любое, кроме вертикального, когда подносится электрод сверху вниз. К дефектам относится чрезмерное разбрызгивание и возможность образования трещин в шве.

Оснóвное покрытие обозначается буквой Б, ими так же, как и предыдущими, запрещается варить в вертикальном положении. Аналогичный запрет по способу сварки имеют и рутиловые покрытия (Р). Буква Ц соответствует целлюлозному, такие электроды отлично себя ведут в абсолютно любом положении, но их недостатками можно назвать разбрызгивание и необходимость следить, чтобы не было перегрева. Последний тип АЦ, РБ – смешанные, нашедшие свое применение для сварки трубопроводов и различных конструкций. Запрещенным для них является потолочное положение.

Разобравшись с тем, что представляют собой данные элементы и из чего состоят, стоит немного уделить внимания и требованиям, которые предъявляются к ним. Так, сварочный электрод в обязательном порядке должен обеспечивать устойчивое горение дуги, благодаря чему металл будет плавиться равномерно. Также полученный шов должен иметь заданный химический состав, который определяется в зависимости от условий эксплуатации детали и состава металла свариваемых изделий.

Производительность должна быть максимальной, а разбрызгивание, выделение угарного газа и токсических веществ, наоборот, минимальными. Необходимо чтобы шлаковая корка легко отделялась от шва. Кроме того, должны быть достигнуты требуемые механические свойства, а также износостойкость и устойчивость к столь вредной коррозии. Теперь же рассмотрим другие особенности маркировки.

3 Расшифровка маркировки электродов для сварки – получаем больше сведений

Теперь рассмотрим более конкретно, как же осуществляется расшифровка маркировки электродов для сварки. Итак, первыми символами всегда обозначается тип с указанием максимально допустимой нагрузки. Например, Э46 означает, что соединенные элементы смогут выдержать нагрузку в размере 46 кг на 1 мм 2 . Далее следует непосредственно марка с указанием завода-изготовителя, а за ней указываются толщина и назначение:

  • если увидите букву У, это означает, что данный электрод пригоден для сварки низколегированных и углеродистых сталей;
  • Л – обработка легированных конструкционных сплавов;
  • если необходимо работать с теплоустойчивыми или же высоколегированными сталями, то на электродах должны быть буквенные обозначения – Т и В, соответственно;
  • когда требуется наплавка слоя с особыми свойствами, этому материалу соответствует буква Н.

Маркировка, показывающая толщину покрытия, обозначается так: М – тонкое, среднее – С, затем идет толстое – Д и максимально возможное характеризуется буквой Г. Следующим указывается диаметр. В случае, когда численные обозначения отсутствуют, а есть только значок, значит, размер указан на печати. Затем идут индекс и его значение, указывающие характеристику металла, а именно его относительное удлинение, ударную вязкость и сопротивление разрыву. Более конкретно уточнить данные значения можно в ГОСТе 9467–75.

Не все электроды позволяют производить сварку в любой пространственной ориентации, и про это также можно прочитать в шифре.

Предпоследним пишется вид покрытия, о нем подробно было рассказано выше. А последние две цифры, это возможное пространственное положение электрода и рекомендуемое значение тока. 1 – электроды для сварки в любом положении, 2 позволяет работать почти как угодно, кроме "сверху вниз". Если предпоследней будет цифра 3, значит, ограничения распространяются еще и на потолочную ориентацию. Нижние швы, а также нижние в "лодочку" варятся электродами, имеющими обозначение 4.

Последняя цифра, соответствующая току, будет иметь такие значения:

Эта цифра выбирается еще и в зависимости от полярности тока: 1, 4, 7 – любая, 2, 5, 8 – прямая, и оставшиеся 3, 6, 9 – обратная.

Кроме того, на упаковку наносится еще и дополнительная маркировка, говорящая о том, что внутри находится довольно хрупкий товар, боящийся сырости. Также обязательным дополнением является наличие соответствующего документа, который свидетельствует, что товар сделан строго в соответствии с государственным стандартом. На этом расшифровку считаем законченной, это поможет читать лаконичный код и выделить максимум информации.