Сварочные электроды: виды и классификация

Сварочные электроды: виды и классификация

Добиться нужного качества сваривания невозможно без правильного выбора электродов. Избежать ошибки поможет четкое понимание рынка. Необходимо знать о видах продукции от разных производителей, рекомендациях относительно применения конкретной марки, принципах маркировки электродов.

  • Назначение сварочных электродов
  • Какие бывают электроды для сварки
  • Классификация электродов согласно ГОСТу 9466-75
    • Виды электродов по назначению
    • По толщине покрытия
    • Типы покрытия электродов
    • По пространственному расположению наплава
    • По виду и полярности тока
  • Из чего состоит электрод для сварки
    • Плавящиеся и неплавящиеся электроды
    • Электроды для точечной сварки
  • Виды и состав обмазки сварочных электродов
  • Правила маркировки
  • Сушка и прокалка электродов
  • Как научиться варить

Классификация

Классификация электродов электрохимические. 1-го рода — металлические или газовые, погруженные в раствор электролита, содержащего ионы материала. Такие оборотные до сих ионов. Напр. на серебряном Е.Е. Ag | Ag + происходит потенциалотвирна реакция: AgDAg + + 1ē. В газовых электродах электрохимических роль металла должны играть электрохимические активные газы (водород, хлор, кислород и др.), но они не являются электронными проводниками тока, поэтому электрический контакт в газовых электрохимических электродах осуществляется с помощью инертных металлов (платины, золота, палладия), которые служат передатчиками электронов от молекул газов к ионам раствора и наоборот. Например, хлорный электрод Pt, Cl2 | Cl- представляет собой платиновую пластинку, которая погружена в раствор с Сl — ионами и омывается равномерным потоком газа Cl2 с давлением РCl2. Газ Cl2 адсорбируется на платиновой пластинке, затем распадается на атомы Clадс, которые уже принимают непосредственное участие в электрохимической реакции: Cl2 2arrow.eps 2Clадс 2arrow.eps 2Cl- + 2ē.

К электродам 1-го рода относятся также амальгамные, например, натриевый амальгамный, в котором роль металлического ингредиента играет амальгама натрия. На таком Е.Е. потенциалотвирна реакция проходит следующим образом: Na + + ē (Hg) 2arrow.eps Na (Hg).

Электроды электрохимические 2-го рода — это металлы, покрытые слоем своей труднорастворимые соли и погружены в раствор электролита, содержащий общий анион из труднорастворимых солью. К этой группе относятся электроды сравнения — хлорсеребряный (Ag, AgCl | Cl-), каломельный (Hg, Hg2Cl2 | Cl-), сульфатртутний (Hg, HgSO4 | SO42-). Потенциалообразущая реакция, например. на хлорсеребряный Е.Е., проходит следующим образом: AgCl + ē 2arrow.eps Ag + Cl-.

Электрохимические электроды 3-го рода — это металлы, покрытые двумя слоями двух труднорастворимых солей. Первая соль меньше растворимый, чем вторая, и содержит катион металла электрохимический электрод. Вторая соль больше растворимый, чем первая, удерживает тот же анион, что и первая. Например, оксалатный электрод 3-го рода Ag, Ag2C2О4, CaC2O4 | Ca2 +.

Потенциалотвирна реакция на таком Электрохимические электроды проходит следующим образом: Ag2C2О4 + 2ē + Са 2+ 2arrow.eps 2Ag + CаС2О4. Окислительно-восстановительные электрохимические электроды (Редокс-электроды) — это металлы, материал которых не участвует в электрохимической реакции, а лишь выполняет роль передатчика электронов от восстановленной формы к окисленной или наоборот. Напр .: Fe3 + + 1ē 2arrow.eps Fe2 +. В такой реакции окислительно-восстановительный Е.Е. осуществляет перенос электронов между этими ионами.

где аокис., авидн. — активность окисленной и восстановленной форм соответственно; n — количество электронов, которая участвует в окислительно-восстановительной реакции.

Модифицированные электрохимические электроды, поверхность которых модифицируют с помощью физических или химических методов с целью придания ей определенных характеристик. Например, при физической модификации проводят ионную имплантацию, разрыхление поверхности или выращивания на ней монокристаллических структур и тому подобное. При химической модификации поверхности электрода покрывают органическими, металлоорганическими или неорганическими слоями, создают на поверхности. Композиты с электродных материалов, изменяют химический состав поверхности устройства тому подобное. В частности, химической модификацией поверхности ионоселективных видов с функциями неорганических ионов были получены ионселективные электроды с функциями органических ионов лекарственных веществ: прокаина, лидокаина, диклофенака натрия и др.

Конструкции и размер электрохимические электроды разнообразны. Они бывают в виде стержня, пластинки, шарики, сетки и т.п. Поверхность ультрамикроелектродив не превышает 10-14 м2. Е.Е., которые используют в электроаналитические методах анализа, имеют поверхность около 10-5 м2; электроды, которые используют в электрохимическом синтезе лекарственных веществ, например, глюконата кальция, имеют поверхность более 10-2 м2.

см. также Ионоселективные электроды.

Устройство сварочного электрода

Несмотря на то, что область применения сварочных электродов может быть различной, их устройство практически всегда одинаковое. Все они состоят из таких основных элементов как:

  • Стержень (металлический или неметаллический);
  • Покрытие (в редких случаях может отсутствовать);
  • Контактный торец без покрытия.

Стержень является основной частью, которая обеспечивает дополнительный металл, что нужен для соединения отдельных частей. При воздействии высокой температуры он расплавляется, заполняя собой емкость сварочной ванны. Чем больше его состав соответствует тому, с металлом которого его используют, тем выше качества шва.

Покрытие создает защитную среду во время сварки. Благодаря этому в ванну не попадают лишние предметы. Подбор покрытия также зависит от условий сварки и материала, с которым будет вестись работа, так что к выбору стоит отнестись очень ответственно.

Контактный торец служит для зажигания дуги, поэтому он и не имеет покрытия. Допускается небольшое откалывание частей покрытия на этом участке, так как это одно из самых уязвимых мест.

Устройство сварочного электрода

Выбор электродов

Итак, мы знаем, из чего состоит электрод, и какие у него существуют разновидности. Этой информация в целом достаточно для того, чтобы пойти в магазин и правильно выбрать электроды. Но для некоторых новичков этой информации недостаточно. Они хотят знать, какие лучше остальных, какую марку выбрать, какого производителя.

К сожалению, не существует единого ответа на эти вопросы. Перед выбором электродов необходимо знать, ЧТО вы собираетесь варить и КАК. Можно, конечно, купить электроды для сварки чугуна и варить ими нержавейку, но не удивляйтесь плохому качеству работ.

Совет один: опирайтесь на не советы из интернета, а на свои потребности. Кто-то вам скажем, что надо просто покупать электроды МР-3 и не заморачиваться. Это не плохой совет, если вы собираетесь варить бочку и больше ни на что не рассчитываете. Но если вы желаете совершенствовать свои навыки, то вам придется разобраться в марках электродов, а не слепо доверять «экспертам».

Виды обмазки

В настоящее время применяются четыре вида обмазки.

  1. Основное с маркировкой «Б».
  2. Кислое – «А».
  3. Целлюлозное – «Ц».
  4. Рутиловое – «Р».

Есть смешанные виды, к примеру, АР – кисло-рутиловое, РБ – рутилово-основное, РЖ – рутиловое смешанное с железным порошком и РЦ – рутилово-целлюлозное.

Чаще всего для ручной сварки инвертором используют сварочные электроды с основным или рутиловым покрытием. К первой категории относятся электроды марки УОНИ. Их обычно используют в тех случаях, когда нужно получить сварочный шов высокого качества. То есть, шов должен отвечать высокой прочности, ударной вязкости и высокому показателю пластичности. При этом швы из сварного электрода УОНИ гарантируют, что внутри сварного материала не будут образовываться трещины кристаллического типа, плюс электроды данного типа не подвержены старению. Поэтому специалисты рекомендуют их применять для сварки ответственных конструкций, которые будут эксплуатироваться в жестких условиях.

Читайте также  Исполнительная схема фундамента

Есть у УОНИ и свои отрицательные стороны. Влага на электродах, ржавчина на торце проволоки, масляные или жирные пятна на обмазке, ржавчина на соединяемых металлических изделиях – все это гарантия появления внутри сварочного шва раковин, которые снижают его качество. К тому же работать с этими электродами можно только на постоянном токе с обратной полярностью.

Сварочные материалы с рутиловым покрытием используются в основном для соединения деталей из низкоуглеродистой стали. Их ярким представителем является марка МР. Вот положительные характеристики данной категории.

  • Могут работать как на постоянном, так и на переменном токе.
  • Разбрызгивание металла минимальное.
  • С помощью электродов данного типа могут получаться высококачественные сварочные швы, сделанные в любом положении заготовок.
  • Шлак после сварки легко отходит.
  • С помощью МР можно варить и ржавые изделия, и даже сильно загрязненные.
  • Легкий розжиг даже при низком показателе вольт-амперной характеристики инвертора.

Когда перед новичком стоит вопрос, как правильно выбрать электрод для сварки, то оптимальный для него вариант – это марка МР.

Внимание! Специалисты не рекомендуют использовать МР для сварки вертикальных швов направлением сверху вниз.

К рутиловым покрытиям относятся марки АНО. Их используют для соединения изделий из углеродистой стали, к примеру, для сварки трубопроводов. Все остальные характеристики точно такие же, как и у МР.

Почему опытные сварщики не любят пользоваться электродами с рутиловой обмазкой? Во-первых, они их называют бенгальскими огнями. Во-вторых, это мягкая и быстрая сварка, а для хорошего прогрева металла нужна медленная сварка. Поэтому профессионалы отрицательно относятся к ним, а для новичков – это в самый раз.

Сварочные электроды, какие бывают покрытия и типы

Существуют определенные покрытия, использующиеся в создании электрода:

  • Стабилизирующие. Такие покрытия наносят тонким слоем. Как правило, такие электроды предназначены для ручной сварки ;
  • Защитные. Такие покрытия наносят толстым слоем, и, как правило, состоят из нескольких элементов;
  • Магнитные. Такие покрытия наносят в результате электромагнитного взаимодействия. Как правило, уже в процессе самой сварки. Но электродные покрытия могут быть разными.

Самые популярные покрытия представлены ниже:

  • Рутиловые. Эти покрытия появились тогда, когда стали добывать рутил. Но вместе с рутилом вводят еще некоторые элементы. Например, карбонат кальция или магния;
  • Фтористо-кальциевые. В эти покрытия входит карбонат кальция;
  • Органические покрытия. Как правило, основным компонентом являются органические вещества. Покрытия могут наноситься как тонким слоем, так и толстым. Все зависит от материала.

Диаметры сварочных электродов

Качественная сварка металла электродами подразумевает их правильный выбор для проведения конкретно взятой задачи. Из главных факторов, которые влияют на выбор электродов стоит отметить:

  • толщину металла свариваемых деталей;
  • состав сплавов, из которых сделаны детали;
  • условия в которых нужно проводить работы (под водой и т.д.).

Хотя есть еще ряд других факторов, эти три как правило только используются на практике.

Итак, определяя сварочные электроды какие использовать для сварки, важно понимать, что главным фактором различия прежде всего является диаметр и материал (металл из которого сделаны электроды). Относительно металла электродов речь пойдет ниже, а сейчас хотим обратить внимание на выбор диаметров.

Именно диаметры электродов играют ключевую роль при выборе рабочего тока сварки. Стоит отметить, что диаметром электрода считается диаметр самой металлической проволоки, без учета покрытия. Такой подход регламентирован ГОСТ- 9466-75.

В целом, ассортимент электродов содержит экземпляры с диаметром от 1мм до 12мм. при этом шаг между отдельными предложениями 1мм или 0,5мм. Соответственно существуют электроды таких диаметров: 1мм, 1,6мм, 2мм, 2,5мм, далее диаметры изменяются через 1мм., тоесть 3, 4, 5, 7 … 12мм.

Диаметр электродов и сварочный ток

Логично заключить, что с увеличением диаметра электрода нужно увеличивать и ток сварки. Однако это увеличение не происходит с какой то пропорциональностью и чаще всего рабочие токи подбираются индивидуально, прямо на месте работы, но для начала подбора тока выбирают номинальные значения. Такой подход обусловлен необходимостью изменения силы тока в зависимости от таких факторов как:

  • загрязненность металла (далеко не всегда на практике получается работать с хорошо зачищенными заготовками);
  • условия сварки (влажность, температура окружающей среды и т.д.);
  • сплавы с которыми приходится работать (большинство электродов для легированных сталей «универсальны» в том смысле, что могут применяться для работы со сплавами разного состава (различные проценты включения легирующих элементов));
  • толщина металла.

Существует приблизительные значения, на которые стоит ориентироваться, определяя рабочий ток:

  1. Сварочные электроды 1 мм – металл заготовок 1-1,5 мм, при силе тока 20-25А;
  2. Электроды сварочные 1,6 мм – в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются двух размеров 200 или 250 мм, используемые для работы с металлами толщина которых от 1 до 2 мм с силой тока 25-50А;
  3. Электроды сварочные 2 мм – согласно ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали изготавливаются длинной 250 мм, допускается также длинна 300 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 2 мм, сила тока 50-70А;
  4. Электроды сварочные 2,5 мм – по ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются длинной 250-300мм, допускается также длинна 350 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 3 мм, сила тока 70-100А;
  5. Электроды сварочные 3 мм – наиболее широко применяемый диаметр электрода, в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются трех размеров 300, 350 и 450 мм, предназначены для работы с металлами, толщина которых от 2 до 5 мм с силой тока 70-140А;
  6. Электроды сварочные 4 мм – широко используемый диаметр пригодный для работы как на профессиональном так и на бытовом оборудовании. Выпускается согласно ГОСТ9466-75 двух размеров 350 и 450 мм для любых видов стали, для металлов, толщина которых от 2 до 10 мм с силой тока 100-220А;
  7. Электроды сварочные 5 мм – электроды этого диаметра требуют достаточно мощного сварочного оборудования. В соответствии с ГОСТ9466-75, изготавливаются длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 150-280А;
  8. Электроды сварочные 6 мм – предназначены для работы на профессиональном оборудование. Согласно ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 230-370А;
  9. Электроды сварочные 8-12 мм – для работы на высокопроизводительном промышленном оборудовании. В соответствии с ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых свыше 8 мм с силой тока от 450А;

Важно отметить, что приведенные значения несколько усредненные и более точный выбор силы тока производится непосредственно на месте. При этом, сила тока при определенным диаметре для различных марок электродов может заметно отличаться. Так для электродов 3мм УОНИ 13/55 сила тока в диапазоне 70-100А, а для МР такого же диаметра — 80-140А. Поэтому производитель обычно указывает значение на упаковках. Если же упаковки нет в наличии или даже нет возможности определить продукция какого производителя перед вами — можно уверенно использовать описанные выше усредненные данные, которые по ходу работы подкоретировать для лучшего результата.

Читайте также  Вентиляционное отверстие

ytrssenabled_meta_value: no

  • ytremove_meta_value: no
  • ytad1meta: enabled
  • ytad2meta: enabled
  • ytad3meta: enabled
  • ytad4meta: enabled
  • ytad5meta: enabled
  • template_meta: no
  • post_views_count: 2570
  • vote-total: 5
  • vote-rating: 24
  • —>

    Оставьте свой комментарий Отменить ответ

    Стальная сварочная проволока – это тонкий, длинный расходный материал, намотанный…

    Рутиловая обмазка

    Рутил — это диоксид титана. Кроме него, в обмазке присутствуют кремний и кислород.

    Рутиловое покрытие характеризуется следующими свойствами:

    • образование качественного шва при любом пространственном положении электрода;
    • стабильное горение дуги;
    • минимальное разбрызгивание расплава и обмазки;
    • возможность сварки как на постоянном, так и на переменном токах;
    • возможность сварки ржавых и грязных деталей;
    • быстрый и лёгкий розжиг электрода;
    • лёгкое отхождение шлака.

    Как выбрать сварочные электроды

    В первую очередь следует обратить внимание на то, что изделия могут быть плавящимися либо неплавящимися. В составе первых металлические стержни со специальной обмазкой поверхностей, что защищает сварочные зоны и повышает устойчивость горения дуги. Именно ими пользуются в процессе ручной дуговой сварки. Вторая категория предназначена для работ в среде с защитным газом (аргоном), ее особенности будут рассматриваться отдельно.

    При выборе также нужно принять к сведению то, из каких материалов произведены соединяемые детали. Для варки разных металлов подбираются разные виды электродов. Например:

    • Если нужно соединить низкоуглеродистые и низколегированные стали, приобрести нужно углеродные электроды.
    • Для соединения легированной стали покупают изделия (ГОСТ 9467−75, ГОСТ 9466–75 ).
    • Когда планируются работы с наплавками или сталями разных видов, то понадобятся изделия, сердечник которых выполнен из высоколегированных металлов.
    • При варке чугуна также не обойтись без соответствующих электродов — ОЗЧ-2.

    В наши дни сформировался своеобразный рейтинг известных марок:

    • АНО. Отличаются хорошим воспламенением, не нуждаются в дополнительном прокаливании. С ними смогут работать как начинающие специалисты, так и профессионалы с опытом.
    • МР-3. Универсальные, могут применяться и для соединений неочищенных поверхностей.
    • МР-3С. Их используют, когда до швов выдвигаются повышенные требования.
    • УОНИ 13/55. Применяются при монтаже ответственных конструкций, в которых швы должны иметь высокое качество. Неопытным сварщикам не рекомендуется с ними работать, так как требуется опыт и определенная квалификация.

    Преимущества известных марок

    1. Облегчают процесс сварки. Трудности могут возникать только при некорректном выборе материала сердечника.
    2. Высококачественные швы. Данный параметр очень важный. Позволяет получить прочные соединения как внешние, так и внутренние, выпуклые и вогнутые сварные швы.
    3. Простота отделения шлака. Это дает возможность увидеть, насколько качественный получился шов.
    4. Можно сваривать элементы, что были подданы действию коррозии. Конечно, подобные процедуры выполняют не слишком часто, но они будут выполнены на должном уровне.
    5. Безопасность для сварщика, выдержаны санитарно-гигиенические требования.

    Различия марок и диаметров

    Опытные специалисты-сварщики иногда утверждают, что пользуясь инверторными сварочными аппаратами, можно покупать любые электроды. Такие мнения основаны на их личном опыте, когда они выполняют определенные виды работ. Преимущественно при инверторной сварке не предъявляются серьезные требования относительно герметичности швов, поэтому могут использоваться изделия с диаметром 0,5−2 мм.

    Подбирать диаметр и марку следует исходя из того, металлы какой толщины необходимо будет соединить. Для значительной толщины потребуется длительная проварка, что значит — у электрода должен быть большой диаметр.

    Тонкими электродами для сварки еще нужно научиться работать, ведь они быстро горят. Как правило, их посредством выполняют прихватки.

    Также выбор сварочных материалов зависит и от типа работ, для которых планируется их применять. Так, когда выполняют сложнейшие трассовые работы, понадобятся большие электроды, а смонтировать конструкцию из профильных компонентов можно с помощью электродов с диаметром, не превышающим 2 мм. Именно ими пользуются при соединении секций ворот, изготовлении оград из профнастила и труб.

    Производство покрытий для электродов

    При производстве сварочных электродов необходимо не только точно соблюсти количественное содержание всех необходимых компонентов, но и обеспечить их равномерное распределение по всей длине покрытия. Для этого применяется точное оборудование, которое качественно измельчает используемые вещества, просеивает через систему сит, формирует обмазочный состав в нужной консистенции и наносит его на стержень.

    После смешивания сухих компонентов к ним добавляют жидкое стекло, которое выступает в качестве связующего элемента, способствующего эффективному превращению сырья в единую массу. Получаемая в итоге паста наносится на электроды методом опрессовки, после чего они поступают в специальные камеры на просушку и дальше – на прокалку.

    Грамотный выбор электродов для сварки поможет даже не самому опытному сварщику обеспечить должное качество сварочных работ, а также сэкономит время и средства.