Как правильно подобрать электроды для сварки

Как выбрать электроды для сварки

Разные виды сварочных технологий проводятся с использованием электродов. Этот расходный материал является важным компонентом, от которого зависит прочность сварного соединения. Современный рынок предлагает огромный выбор расходных материалов, в широком спектре которых можно легко запутаться. По этой причине нужно знать, как выбрать электроды для сварки.

Обычно они разделяются в зависимости от видов, материалов изготовления, составу покрытия и других важных критериев. В любом случае стоит рассмотреть все важные особенности, если вы хотите получить прочный и качественный шов.

Главное назначение

Перед тем как узнать, какие электроды лучше для проведения сварки, стоит рассмотреть основное назначение данных изделий. Обычно их используют при выполнении электродуговой сварки. За счет них происходит образование электрической разрядной дуги, которая расплавляет металл. От качественных критериев электродов зависит степень стабильности дуги, а их состав оказывает воздействие на прочность и другие показатели сварного соединения.

Главное предназначение электродов обычного и универсального типа, которые относятся к лучшему классу, состоит в следующем:

поддержание стабильной дуги при проведении сварочного процесса;
благодаря данным элементам образуется сварное соединение с подходящим химическим составом;
способны равномерно расплавляться, это касается стержня и покрытия;
данные изделия создают оптимальные условия для снижения уровня разбрызгивания металла;

стержни повышают эффективность сварочного процесса;
способствуют легкому отделению шлака и гарантируют прочность сварных швов;
благодаря им сохраняются показатели токсичности в низких пределах.

Стоит отметить! Каждый сварщик должен знать, как выбрать электроды для сварочных работ. Обычно при подборе данных компонентов стоит опираться на классификацию, химический состав покрытия и метод производства.

Главные показатели выбора

Каждый сварщик независимо от опыта и степени должен знать, как правильно подобрать электроды для сварки. Стоит учитывать, что данные компоненты могут быть плавящимися и неплавящимися.

Первый вариант изготавливается из металлических стержней, на поверхности которых имеется обмазка, предназначенная для защиты сварочной области, также она повышает устойчивость горения дуги. Их используют для ручной сварки. Элементы второго типа (неплавящиеся) используются для проведения сварочных работ в среде защитных газовых смесях (с применением аргона).

Важно! При сварочных работах стоит помнить, что не только выбранные электроды воздействуют на основные качества соединения. Прочность зависит от материала свариваемых изделий.

Так как правильно выбрать электроды для сварки? В зависимости от вида материала применяется определенный тип стержней:

Для соединения компонентов, которые состоят из низкоуглеродистой и низколегированной стали, стоит применять стержни углеродного вида.
Чтобы сварить элементы, изготовленных из легированного металла, рекомендуется применять стержни подходящих марок: ОЗС-4, МР-3 (ГОСТ 9466-75), МР-3, АНО-21, УОНИ 13/45 (ГОСТ 9467-75).
Если проводится сварка с наплавками или сталями других типов, то нужно отдавать предпочтение электродам с сердечником, в основе которого имеется высоколегированный металл — ЦЛ-11 (ГОСТ 9466-75).
Для сваривания изделий из чугунного металла подбираются электроды марки ОЗЧ-2 (ГОСТ 9466-75).

Подходящие электроды для инверторной сварки

Какие электроды для сварки лучше подходят для сваривания инвертором? Существует список с определенными видами стержней, которые помогут сформировать качественный и сверхпрочный шов:

АНО. Они обладают хорошим воспламенением. Для них не требуется дополнительное прокаливание. Подходят как для опытных и для начинающих сварщиков.
МР-3. Это универсальные стержни. Они подходят для работы с изделиями, у которых поверхность нечищеная.
МР-3С. Стержням рекомендуется отдавать предпочтение, когда к качествам сварного соединения предъявляются высокие запросы.
УОНИ 13/55. Стержни рекомендуется использовать при сооружении важных конструкций, которые предъявляют высокие требования к сварному соединению. Начинающему сварщику с ними будет работать достаточно тяжело, их применение требует определенного опыта и некоторых знаний.

Классификация

Все лучшие электроды для начинающих и опытных сварщиков разделяются на изделия, которые предназначены для сваривания разных видов сталей, изделий из чугунных или цветных сплавов и металлов. Но данное деление требует учитывать токовые режимы, виды сварочных приборов, при помощи которых будет проводиться сваривание заготовок. Имеется определенная категория электродов, которые используются для наплавки различных металлов.

В соответствии с назначением производится разделение в зависимости от технологических свойств ручных операций. Сварочные работы осуществляются в определенных позициях, с соблюдением разной степени проплавления и расположения относительно сварочной зоны.

В зависимости от показателей толщины покрытия все электроды для ручной сварочной технологии разделяются на следующие типы:

тонкие (М);
среднего размера (С);
толстые (Д).

Стоит учитывать, что электроды для новичков и профессионалов разделяются на группы в зависимости от типа покрытия стержней, которое может быть:

кислым (А);
основным (Б);
рутиловым (Р);
целлюлозным (Ц);
комбинированным.

Обратите внимание! Покрытие может иметь в составе примеси, которые улучшают качественные характеристики сварного соединения при работе с определенным материалом. К примеру, сварочная технология с использованием электродов с рутиловым покрытием позволяет создать соединение с высокой устойчивостью к образованию трещин.

Если вы не знаете, какими электродами лучше варить, то обязательно рассмотрите их главные характеристики. При подборе стоит учитывать, вид и полярность питающего тока, а также величину действующего в сети напряжения.

Преимущества популярных марок электродов

Обязательно нужно знать, как подобрать электроды для сварки, чтобы они смогли обеспечить качественное сваривание. Стержни с высоким качеством обладают целым рядом преимуществ:

Они обеспечивают простое выполнение сварочных работ. Сложности при использовании данных изделий могут проявиться только в тех случаях, если они были неправильно подобраны по составу материала сердечника.
При помощи них можно получить шов высокого качества. Этот критерий считается самым главным при сварочных работах. Электроды, входящие в топ лучших марок, способны это обеспечить в полной мере. При их использовании для инверторного оборудования можно получить внутренние и внешние соединения с высоким качеством. Также они обеспечивают формирование швов с вогнутой и выпуклой формой.
Наблюдается легкое отделение шлака. Шлак, который образуется при использовании многих видов электродов, достаточно легко отделяется. Именно это предоставляет возможность сразу посмотреть качество полученных соединений.
При помощи электродов можно сваривать изделия, на которых присутствует коррозия. Несмотря на то, что элементы с ржавчиной сваривают очень редко, но все равно применение лучших электродов позволяют получить шов с высокой прочностью.

Особенности диаметра

Какие электроды выбрать для начинающих и профессиональных сварщиков? Этот вопрос беспокоит многих специалистов, которые хотят получить прочное сварное соединение. При подборе данных изделий стоит учитывать их диаметр. Он обычно зависит от толщины свариваемых изделий и металла.

Как подобрать электроды в соответствии с диаметром и его зависимости от толщины свариваемого элемента? Рассмотрим основные параметры:

при толщине изделий, которые применяются для сваривания, в 1,5-2,5 мм стоит применять электроды с диаметром 2-2,5 мм;
при размере толщины изделия в 3 мм стоит использовать стержни с диаметром 2,5-3 мм;
при толщине 4-5 мм — 3-4 мм;
при 6-10 мм — 4-5 мм.

Допустимые показатели сварочного тока также зависят от размера диаметра стержней. При повышенных значениях тока и превышении допустимых показателей диаметра электрода может наблюдаться вероятность образования пор в области сварного соединения.

Сварочные электроды считаются важными компонентами, без которых невозможна полноценная и качественная сварка, поэтому необходимо знать, как их правильно выбрать. Стержни обеспечивают формирование прочного шва с идеальной формой. Но все же стоит учитывать, что при их подборе нужно брать во внимание вид металла, толщину изделия, ширину соединения, разновидность сварочных приборов, покрытие и многие другие важные факторы.

Интересное видео

Как правильно выбирать электроды

Сварочные работы востребованы в строительстве, на производстве и в быту. При этом конечный результат зависит не только от мастерства сварщика, но и от правильного выбора электродов.

Какие электроды изготавливают производители

Все выпускаемые электроды можно разбить на три группы:

Неметаллические неплавящиеся. Их два вида: угольные и графитовые электроды.
Металлические неплавящиеся. Такими являются вольфрамовые, иттрированные, лантанированные и торированные электроды.
Металлические плавящиеся покрытые. Их пять видов: бронзовые, алюминиевые, медные, чугунные и стальные электроды.

Далее мы будем описывать только металлические плавящиеся электроды с покрытием.

Как устроен и для решения каких задач нужен электрод

Электрод – это металлический сердечник, который покрыт слоем обмазки. Во время сварки сердечник расплавляется и участвует в формировании шва. Обмазка выполняет другую функцию: она сгорает и образует газовое облако, которое защищает расплавленный металл от попадания в него кислорода и азота.

Во время сварки электрод решает несколько задач:

Стабилизирует процесс горения электрической дуги за счет ее насыщения свободными ионами.
Обеспечивает формирование шлака поверх сварного шва, который снижает скорость остывания металла. Благодаря этому в нем остается меньше неметаллических включений.
Минимизирует негативное влияние кислорода на металл шва за счет введения в него раскислителей, содержащихся в обмазке. Они химически связывают свободный кислород.

Улучшает свойства металла благодаря введению в сварочную ванну легирующих добавок.

Прежде чем заправить электрод в держак, его нужно правильно выбрать

В каких пространственных положениях можно выполнять сварку электродами

Сварку можно вести в разных пространственных положениях, но у большинства видов электродов есть определенные ограничения. Эти особенности закладывают в их маркировке:

электроды, которыми можно варить в любых пространственных положениях, маркируют цифрой «1»;
электроды, не подходящие для выполнения вертикальных швов сверху-вниз, маркируют цифрой «2»;
электроды, не подходящие для выполнения вертикальных швов сверху-вниз и потолочных, маркируют цифрой «3»;
электроды, которыми можно варить только в нижнем положении, маркируют цифрой «4».

Какой ток используют для выполнения сварки

Для сварки подходит как постоянный, так и переменный ток, но у них есть определенные особенности:

постоянный повышает скорость работы и дает возможность получить швы хорошего качества.
переменный позволяет лучше защитить сварочную ванну, но повышает разбрызгиваемость металла и ухудшает показатели ударной вязкости металла шва.

При работе на постоянном токе применяют прямую и обратную полярность. При прямой к положительному полюсу подключают деталь, а к отрицательному – держатель электрода. В этом случае больше нагревается деталь, поэтому ее оптимально использовать для сварки толстого чугуна, низколегированных, низко- и среднеуглеродистых сталей.

При обратной полярности деталь подключают к отрицательному полюсу, а электрод – к положительному, и именно он нагревается больше. Такой способ подключения обозначают в маркировке электрода цифрой 0. Он удобен для сварки тонколистовых деталей из низко-, средне-, высоколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Качественную сварку обеспечивает не только опыт сварщика, но и правильный подбор электродов

Какие покрытия наносят на электроды

Изготовители выпускают электроды с разными покрытиями:

Кислое обозначается литерой «А» в маркировке. В его состав включают оксиды марганца, свинца, железа и других металлов. При использовании подобных электродов дуга горит стабильно, шлак легко отделяется при очистке швов, но металл сильно разбрызгивается во время сварки, а в швах могут образовываться трещины. Электроды не подходят для выполнения вертикальных швов сверху-вниз. Чаще всего их применяют для работы с низколегированными сталями при изготовлении малоответственных конструкций.
Основное покрытие обозначается литерой «Б». В его состав включают карбонаты кальция и магния: мрамор, магнезит и доломит. При использовании подобных электродов швы приобретают высокую пластичность, механическую прочность и химическую чистоту, но при этом электрическая дуга отличается неустойчивостью и шлак удаляется с трудом. Они не подходят для выполнения вертикальных швов сверху-вниз, а работать электродами можно только на постоянном токе обратной полярности. Их применяют для изготовления ответственных металлоконструкций из низко- и высоколегированных сталей, но для работы с ними нужен опыт.
Рутиловое покрытие обозначается литерой «Р». Его основной элемент – диоксид титана. Такое покрытие уменьшает разбрызгивание металла, повышает его текучесть и способствует легкому отделению шлака, но подобные электроды не рекомендуют использовать для изготовления металлоконструкций, работающих при высоких температурах. Они не подходят для выполнения вертикальных швов сверху-вниз, а работать электродами можно на постоянном и переменном токе. Это хороший выбор для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Для высокоуглеродистых электроды не подходят.
Целлюлозное покрытие обозначают литерой «Ц». В его состав входит целлюлоза, а также ферросплавы кремния и магния. Такое покрытие хорошо защищает сварочную ванну за счет образования большого количества газа, но металл сильно разбрызгивается во время сварки, шов отличается низкой пластичностью и имеет неэстетичный внешний вид. Подобными электродами допускается варить швы в любых пространственных положениях на постоянном и переменном токе. Они подходят для сварки низкоуглеродистых и углеродистых сталей.

Помимо перечисленных, встречаются электроды со смешанным покрытием, сочетающие свойства нескольких обмазок. Наиболее распространены рутил-целлюлозные (обозначаются литерами «РЦ»). Еще выпускают кисло-рутиловые (АР), рутилово-основные (РБ), рутилово-целлюлозные (РЦ).

Дополнительно в маркировке электродов указывают толщину покрытия. В зависимости от соотношения диаметра покрытия к диаметру металлического сердечника различают:

тонкое покрытие (обозначают литерой «М»);
среднее (обозначают литерой «С»);
толстое (обозначают литерой «Д»);
особо толстое (обозначают литерой «Г»).

Как подобрать диаметр электрода

Диаметр электрода подбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей:

Выбираем электроды для сварки инвертором

Инверторные аппараты приобретают все большую популярность как среди опытных умельцев, так и молодых сварщиков. Эти устройства очень легко освоить и в дальнейшем выполнять практически все сварные соединения, требующиеся в домашнем хозяйстве. Однако, чтобы обеспечить должное качество, необходимо оптимально подобрать электроды для сварки инвертором. В продаже имеется множество вариантов этих изделий, и для того чтобы разобраться с их предназначением, следует хотя-бы в общих чертах знать их основные характеристики, достоинства и недостатки.

Как устроен электрод

Любой электрод представляет собой проволочную металлическую сердцевину определенной длины, покрытую специальной обмазкой. В процессе сварки появляется электрическая дуга, и под воздействием ее температуры сердечник начинает расплавляться. Одновременно начинает гореть и плавиться нанесенная обмазка. Ее основная функция заключается в создании вокруг места сварки защитного газового облака, перекрывающего доступ кислорода к металлическим поверхностям.

Расплавленная обмазка, находясь в жидком состоянии, растекается тонким слоем по расплавленному металлу, обеспечивая дополнительную защиту от контактов с кислородом. В результате, качество шва значительно улучшается.

Перед тем, как выбрать электроды подвергаются осмотру на предмет сколов и трещин, наличие которых не позволит выполнить однородный прогрев заготовок, и качество шва будет низким. Обмазка должна иметь одинаковую толщину по всей окружности электрода, в этом случае расположение дуги будет строго по центру. Смещение дуги может создать серьезные проблемы для начинающих мастеров.

Следует контролировать степень влажности обмазки. Если она повышена, то некоторые виды выбранных электродов зажигаются с трудом. Поэтому расходные материалы рекомендуется хранить в герметичной упаковке в сухих местах. Не стоит изначально приобретать отсыревшие изделия. Несмотря на возможность сушки, их характеристики будут снижены. Если же электроды все-таки подверглись воздействию влаги, они могут быть помещены в обычную духовку. Температура сушки указывается на упаковке изделия. Самый простой вариант – поместить отсыревшие изделия в сухое помещение с хорошей вентиляцией и держать их там в течение длительного времени.

Обмазка разделяется на несколько типов покрытий. При работе сварки от постоянного тока применяются электроды с основным и целлюлозным покрытием. Для сварочного инвертора, имеющего низкое напряжение холостого хода, лучше всего подходит рутиловое и кислое покрытие. Рутиловая обмазка обеспечивает легкий поджиг и снижает разбрызгивание металла. Кислый вариант вреден для здоровья, при работе с ним нужно обеспечивать дополнительные меры безопасности.

Как выбрать держатель для электродов

Качество сварочных работ во многом зависит от держателя или держака, удерживающего электроды. Это устройство подключается к одному из концов электрического кабеля.

Существует два типа держателей, которые можно подобрать по конструкции:

Держатель резьбового типа. Зажим и освобождение сердечника электрода осуществляется путем закручивания и последующего раскручивания рукоятки.
Держак с клавишей куркового типа. Электрод зажимается и освобождается автоматически, когда подпружиненная клавиша отпускается или нажимается.

По своим характеристикам эти приспособления примерно одинаковы, поэтому как выбрать любое из них, нужно решать самому. Следует обращать внимание на расчетную силу тока держателя и останавливаться на максимальном значении, наиболее подходящем для сварочной аппаратуры. В качестве недостатка клавишного держака можно отметить постепенное ослабление поджимающей пружины и нарушение контакта. Этот узел приходится периодически менять.

Диаметр и подключение электрода

Изначально требуется решить, какие электроды лучше для инвертора, и каким должен быть их диаметр. Этот показатель напрямую связан с размерами заготовок. Если их толщина 3 мм, то и диаметр расходного материала должен быть таким же. Для сваривания более толстых заготовок потребуются и более крупные электроды. Начинающим сварщикам лучше всего тренироваться на изделиях 3 мм, называемых в обиходе тройкой. Основные показатели, облегчающие выбор материала, приведены в таблице.

Выбор электрода зависит и от типа подключения, которое может быть с прямой или обратной полярностью. Обычно, этот показатель указывается на упаковке. Если используется обратное подключение, то положительный выход соединяется с электродом, а отрицательный – с зажимом, прикрепляемым к заготовке. При подключении с прямой полярностью все происходит наоборот: деталь соединяется с плюсом, а электрод – с минусом.

Каждое из этих подключений различается в зависимости от электронного потока. Упорядоченное движение электронов происходит от минусовой к плюсовой клемме. В связи с этим, нагрев детали, подключенной к плюсу, получается гораздо интенсивнее. Степень нагрева металлических изделий можно изменять, используя разные режимы соединения. В случае неправильного подключения, слишком тонкий металл может прогореть, особенно при использовании мощного стержня. Сваривая толстые детали, следует воспользоваться прямой полярностью, для более глубокого прогрева заготовки.

Регулировка сварочного тока

Сварочный ток, используемый в инверторе Ресанта, выставляется в соответствии с диаметром электрода. Данная информация приведена в таблице, она также указывается и на упаковке изделий. Простейший расчет предполагает для каждого миллиметра в диаметре от 20 до 30 А сварочного тока. Несмотря на такой широкий диапазон, получаются хорошие результаты, приемлемые для работы. Кроме того, нужно учитывать, каким образом будет накладываться шов. Если сварка выполняется без отрыва – следует пользоваться низкими токами, а с отрывом – потребуется повышенный ток.

В качестве примера можно взять изделие на 3 мм. В этом случае расчетная величина сварочного тока составит 60-90 ампер. Фактически, такие электроды могут работать в более широком диапазоне – 30-140 А. Для непрерывной сварки требуется ток 70-90 ампер, а для работы с перерывами – 90-120 А. Эти показатели могут изменяться в сторону увеличения или уменьшения. На них дополнительно влияет скорость, с какой движется конец электрода, марка и степень текучести металла, расположение шва – вертикальное или горизонтальное.

Специалисты рекомендуют новичку подбирать токи опытным путем. Изначально выставляется номинальное значение, а затем с помощью регулировок нужно добиваться наиболее оптимального варианта. Тогда и работать будет значительно удобнее, и качество шва будет выше. Основным качественным показателем служит сварная ванна, на состояние которой и нужно ориентироваться во время работ.

По каким критериям выбираются электроды

Все электроды выбирают по двум основным разновидностям:

Плавящиеся изделия. Основой конструкции служит металлический стержень, покрытый обмазкой. Она способствует повышению стабильности горения дуги и защищает сварочную зону от внешних воздействий. С использованием этих изделий как раз и выполняется ручная дуговая сварка.
Неплавящиеся электроды. Применяются для сварки заготовок в среде инертных газов, выполняющих защитную функцию.

Когда подбирают электроды для инвертора, нужно обязательно учесть характеристики и структуру соединяемых заготовок. От этого в дальнейшем будет зависеть качество сформированных швов.

Для разных материалов используются свои виды электродов:

Низколегированная и низкоуглеродистая сталь соединяется углеродными изделиями.
Легированные стали свариваются расходниками известных марок ОЗС-4, МР-3, АНО-21, УОНИ 13/45.
Другие типы сталей или формирование наплавок выполняются электродами, у которых сердечники изготовлены из высоколегированных металлов (ЦЛ-11).
Чугунные детали соединяются специальными изделиями по чугуну – ОЗЧ-2.

Плюсы современных электродов для инвертора

Качество сварки во многом зависит от того, какими электродами лучше варить инвертором. Современные изделия заметно усовершенствовались и приобрели множество положительных качеств:

Сварка значительно упростилась. Сложности во время работ возникают крайне редко, в основном из-за неправильного выбора по материалу сердечника.
Способность к формированию высококачественных швов. Они отлично получаются при внутренних и наружных соединениях, могут иметь выпуклую или вогнутую форму.
Шлак, образующийся при сварке современными электродами, очень легко удаляется с поверхности и позволяет сразу же проконтролировать качество швов.
Возможность сварки заготовок, покрытых ржавчиной, и получения, несмотря на коррозию, качественного шва.
Практически все типы электродов безопасны для здоровья сварщика.

Более подробно основные электроды для сварки инвертором и какие из них лучше можно рассмотреть на конкретных марках, которые наиболее известны и чаще всего используются для сварочных работ.

Какие электроды выбрать для сварки

Электроды марки УОНИ 13/55

Данные изделия применяются для сварочного инвертора с использованием постоянного тока. Они хорошо зарекомендовали себя в местах, где требуется особенно высокое качество соединений. Образование сварочной ванны обеспечивает защиту от негативного влияния кислорода, содержащегося в воздухе. Его действие нейтрализуется углекислым газом, выделяемым в процессе горения обмазки.

Некоторые неудобства такая обмазка создает в момент розжига изделия. У молодых сварщиков на это уходит много времени. Возникают трудности и с повторным розжигом из-за сильного затвердевания обмазки, изолирующей кончик металлического стержня. Однако, эти мелкие недостатки компенсируются красивыми швами, без каких-либо отметин от шлака.

Изделия Kobelco LB-52U

Дорогостоящие японские электроды для инвертора, отличающиеся высоким качеством. В одной упаковке помещается 4-5 кг изделий.

Несмотря на высокую цену, они пользуются широким спросом, особенно, когда требуется сварить низкоуглеродистую сталь. Они буквально незаменимы при невозможности двухстороннего проваривания заготовок. Именно эти электроды, используются в работах по соединению трубопроводов. Получаются прочные швы с гарантией качества.

Стержень электрода, как и в предыдущем случае покрыт обмазкой. Перед началом работ изделия требуют прокаливания в температурном режиме до 300 градусов. После удаления влаги горение существенно улучшается, а швы получаются более качественными, как по горизонтали, так и по вертикали. В большинстве случаев работы проводятся с постоянным током. Допускается использование переменного тока, но качество сварки будет несколько снижено.

Марка ОЗЛ-8

Отечественные электроды для сварки, предназначенные для работы со стальными заготовками, содержащими в больших количествах хром и никель. Именно такие электроды выбирают для сваривания нержавеющей стали. Единственным ограничением этих изделий является их использование в аппаратах с постоянным током и подключение по схеме обратной полярностью. За счет этого получается короткая дуга нужной величины.

При соблюдении всех требований технологии, получаются очень прочные швы, не подверженные коррозии. Это очень важно при сваривании деталей, находящихся под постоянными нагрузками.

Определенное неудобство доставляет появление шлака в небольшом количестве, который быстро и легко отделяется от поверхности заготовки. При остывании швы не растрескиваются, но следует избегать резкого охлаждения во избежание кристаллизации, снижающей прочность соединения. Перед работой таким электродам требуется прокаливание.