Какие электроды выбрать для сварки
Как правило, в процессе выбора электродов для сварки возникает огромное количество вопросов, особенно у начинающих сварщиков. Важно понимать, какой диаметр электрода потребуется для определенной толщины металла и какой сварочный ток лучше установить для получения высокопрочного шва. Выбор будет зависеть от множества факторов, включая вид и толщину металла, пространственное положение сварки и требования к механической прочности соединения. Качество шва зависит не только от мастерства, но и от используемых расходных материалов.
Принцип действия
Внутри электрода находится стержень из проводящего ток материала. Именно этот материал служит для образования шва. Контактный торец помещается в электродержатель, который будет одним из контактов сети. Второй контакт закрепляется на свариваемой детали. В тот момент, когда электрод соприкоснется с деталью, произойдет замыкание цепи. Важно держать электрод на небольшом расстоянии от поверхности, чтобы замыкание было не полным, иначе это приведет к залипанию электрода (может вывести из строя трансформатор). При правильном использовании создается электрическая дуга, преобразующая электрическую энергию в тепловую, после чего происходит плавление металла.
Стержень (металлический сердечник) имеет специальное защитное покрытие, называемое обмазкой. В зависимости от состава, обмазка придает дополнительные свойства изделию.
В процессе сварки электрод плавится, обмазка сгорает и создает специальный защитный газовый слой. Она значительно улучшает свойства плавления, защищает сварочную ванну от постороннего воздействия. Сварочный шлак также является частью защитного слоя над сварочной ванной.
Таким образом, проходящий через электрод электрический ток нагревает металлическую деталь и плавит ее, что позволяет создать высокопрочное соединение между двумя деталями.
На сегодняшний день имеется огромное количество видов электродов, разработанных под различные задачи. Они различаются материалом стержня, размерами, составом обмазки, допустимым значением сварочного тока.
Сейчас выпускаются электроды для различных видов сталей, в том числе высоколегированной, углеродистой, легированной, а также для сварки нержавеющей стали, жаропрочной стали, чугуна и алюминия. Важно, чтобы состав сердечника соответствовал металлу.
Покрытие
Существуют различные типы электродов, каждый из которых обладает своими уникальными свойствами и предназначением. Крайне важно учитывать требования к механической прочности соединения. Если требуется высокая механическая прочность, то выбирается соответствующий электрод.
В настоящее время различают несколько основных типов покрытий. Каждое создано для определенного класса задач.
Основное покрытие
Наличие в составе карбонатов и фтористых соединений позволяет применять данный вид покрытия на особо ответственных конструкциях. Это покрытие дает возможность получить высокопрочный пластичный шов, устойчивый к механическим нагрузкам. Присутствует чувствительность к ржавчине, которая образует поры в сварочном шве.
Рутиловое покрытие
Такие электроды могут применяться как с постоянным, так и с переменным током (AC/DC). Изготавливаются с использованием рутилового концентрата (диоксида титана), обеспечивающего мягкий поджиг и хорошую стабильность дуги. Наблюдается низкий уровень разбрызгивая металла. Наличие ржавчины не вызывает проблем. Подходят для сварки углеродистой и низколегированной стали.
Электроды сварочные РЕСАНТА ПРО-46 4.0x350 мм с рутиловым покрытием позволяют получить высококачественный сварочный шов. Могут применяться на плохо очищенных или покрытых небольшим слоем ржавчины стальных заготовках.
Электроды сварочные РЕСАНТА МР-3 4.0x450 выдерживают высокие статические нагрузки, могут применяться при неблагоприятных погодных условиях, в том числе в условиях Крайнего Севера, при изготовлении емкостей высокого давления, в промышленности, в мастерских, для бытовых нужд.
Кислое покрытие
В составе данного покрытия находятся оксид железа, марганца и кремния. Такие электроды создают шов с легко удаляемым шлаком. В горячем виде материал склонен к растрескиванию. Не происходит образования пор даже в том случае, если на поверхности была ржавчина. Данный вид покрытия нельзя применять в закрытом пространстве, так как в процессе появляются вредные продукты сгорания. Возможно использование с аппаратами, имеющими низкое напряжение холостого хода.
Ильменитовое покрытие
По своим свойствам похоже на рутиловое и кислое.
Целлюлозное покрытие
В составе такого покрытия содержатся органические составляющие, что обеспечивает высокую скорость плавления и хорошую производительность. В процессе сварки образуется плотный валик, что дает возможность создавать вертикальные швы. По этой причине такое покрытие обычно используется для сварки труб, трубопроводов и других металлических конструкций из углеродистой стали.
Целостность
Перед началом работ нужно проверить целостность электрода. Он не должен иметь механических повреждений, так как это помешает стабильности дуги.
Влажность
В случае длительного хранения в условиях повышенной влажности электроды могут отсыреть, что плохо скажется на качестве шва. Электроды должны быть сухими. Для сушки применяются специальные печи, однако в быту можно воспользоваться обычной духовкой или положить пачку электродов в теплое место с низким уровнем влажности на длительное время.
Выбор полярности
Подавляющее большинство инверторов для ручной дуговой сварки работает на постоянном токе. Очень часто после покупки сварочного оборудования пользователи используют его том виде, в котором оно было поставлено. Они не задумываются о том, что подключение зажима массы и подключение держателя электрода может значительно повлиять на процесс сварки. Итак, существует два варианта подключения полярности.
Прямая полярность
Электрод подключается к минусу, металл к плюсу. При прямой полярности происходит глубокое проплавление металла (глубина такого шва будет значительно больше). Данный вариант подключения применяется в случае сваривания низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей толщиной от 5 мм электродами с фтористо-кальциевым покрытием (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55). Во время сварки металл нагревается гораздо сильнее, однако электрод имеет относительно низкую температуру. Сварочная дуга получается ровной и стабильной. Однако, при данном виде сварки можно легко прожечь тонкие детали.
Обратная полярность
Электрод подключается к плюсу, металл к минусу. В процессе работы металл нагревается слабее, но достигается повышенное плавление электрода. Можно варить тонкий металл, который не будет прожигаться. Подходит для низко- и высоколегированных сталей. Глубина шва будет относительно низкой.
Толщина металла
Для сварки тонких деталей используются электроды с маленьким диаметром, а для толстых лучше применять более крупные электроды. От диаметра стержня будет зависеть величина ванны и глубина залегания шва. Чем длиннее электрод, тем дольше можно вести шов непрерывно, что особенно важно при работе с особо ответственными конструкциями. Если требуется сварить тонкий материал (до полутора миллиметров), оптимальным вариантом будет использование аргонодуговой сварки.
Порог тока
Как правило, значение минимального и максимального порога тока производитель указывает на упаковке. Чрезмерно высокое значение тока приводит к жидкой и неуправляемой сварочной ванне. Задача сварщика - правильно выстроить работу сварочного аппарата для комфортного выполнения задач и получения достаточно управляемой сварочной ванны.
Подобрать значение можно из расчета 20-30 Ампер на 1 мм диаметра электрода. Например, для электрода диаметром 5 мм потребуется ток на уровне 100-150 Ампер с учетом условий проведения работ.
В данной таблице подобраны приблизительные значения сварочного тока и диаметра электрода.
Но каких-то эталонных значений установки тока нет, так как на работу будут влиять множество факторов (чистота металла, уровень влажности электродов, рабочее положение и пр.) Каждый сварщик воспринимает процесс индивидуально и регулирует значение тока, ориентируясь на свои ощущения. Со временем это происходит на интуитивном уровне.
Электроды для инверторов
В связи с тем, что инвенторы на выходе выдают постоянный сварочный ток, то для получения высокопрочного шва понадобятся либо электроды универсального назначения, либо для постоянного тока.
Сварка нержавейки
Данный вид сварки имеет ряд важных особенностей. Данный материал относительно плохо проводит тепло, склонен к закипанию. В случае перегрева повысится хрупкость. Рекомендуется использовать вольфрамовые электроды с аргоновой защитной средой.
Сварка алюминия
Представляет собой сложный процесс, т.к. имеет достаточно много особенностей. Рекомендуется использовать неплавящиеся вольфрамовые электроды. Также можно выполнить ручную дуговую сварку (ММА) с применением покрытых электродов (ОЗАНА, ОЗА). Если применяется полуавтоматическая сварка (MIG), то лучше использовать вместо электродов сварочную проволоку.
Какие электроды подойдут для чугуна
Так как чугун не является пластичным металлом, при его нагреве могут возникнуть трещины. Сварка чугуна является очень трудоемким и сложным процессом, поэтому применяются специальные электроды.
Сварка труб и тонколистового металла
Особенностью сварки труб является необходимость работы в разных пространственных положениях. Крайне важно оценить не только диаметр и толщину стенок, но и материал, из которого изготовлена труба.
Для стальных можно применять электроды ОК 53.70 и ОК 74.70. Они используются для труб высокого давления за счет обеспечения прочного шва.
Для медных труб подойдут вольфрамовые электроды.
Для сварки швеллера важно выбирать электроды, имеющие тонкое покрытие. Это поможет избежать деформаций.
Довольно часто требуется очень высокое качество сварных соединений. Например, при строительстве промышленных несущих конструкций, от которых будут зависеть жизни людей. В таких случаях применяются соответствующие электроды, которые можно отнести к классу профессиональных. Как правило, они имеют более высокий уровень допускаемой нагрузки и производятся из высококачественных материалов, таких как высокоуглеродистые и легированные стали. Подобные электроды способны обеспечить требуемый уровень качества сварных соединений, соответствующий строгим стандартам качества.
Рекомендуется подбирать расходные материалы для сварки в соответствии каждым конкретным проектом и четко следовать правилам безопасности. Использование качественных защитных средств способно защитить от травм и несчастных случаев. Для сварщиков крайне важно регулярно проверять собственное здоровье и обращаться к врачу при дискомфорте или недомогании.
Если у вас есть вопросы, обращайтесь к нашим специалистам. Обладая большим опытом использования и реализации сварочного оборудования, они смогут предоставить вам качественную помощь в подборе такого оборудования и сопутствующих расходных материалов.