Правильный выбор марки электродов для дуговой ручной сварки

Сварка — одно из важнейших ремесел для человека. Благодаря открытиям в этой области мы можем воплотить любые, даже самые смелые идеи: от изготовления распашных ворот до конструирования космических кораблей. Существует множество видов сварки, в том числе и промышленной, но среди них именно ручная дуговая сварка получила наибольшее распространение. Это простая и понятная технология, которой можно обучиться самостоятельно.

Современный рынок предлагает разные типы электродов для ручной дуговой сварки, в которых трудно разобраться начинающим сварщикам. В этой статье мы расскажем, какие бывают марки электродов для электродуговой ручной сварки и как их выбрать исходя из своих задач.

Суть ручной дуговой сварки

Прежде чем мы расскажем об электродах, давайте разберемся, что из себя представляет ручная дуговая сварка. Дугой называют поток частиц, образующихся в ходе ионизации анода и катода. Сам процесс ионизации образуется при взаимодействии тока и короткого замыкания. При этом на процесс сварки влияет также состав обмазки электрода и кислород, получаемый из атмосферы. В совокупности эти процессы приводят к нагреву дуги и выделению большого количества тепла, достаточного для плавления кромок свариваемых деталей. Затем кромки остывают, образуя прочный и надежный шов.

Ключевым элементом этого процесса является электрод. Без него невозможно зажечь дугу и поддерживать ее горение. Сварку можно производить, используя один или несколько электродов для дуговой сварки. Не существует единой классификации стержней, поскольку виды электродов для ручной сварки можно разделить на множество небольших категорий: начиная от назначения, заканчивая материалами изготовления. Кстати, сами электроды для электродуговой сварки могут изготавливаться не только из металла и об этом мы поговорим далее.

Где найти маркировку

Маркировка необходима для обозначения свойств и характеристик металлического стержня и его покрытия, влияющих на процесс горения дуги и формирования сварочного соединения. Сами электроды выпускаются по ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 и обязательно маркируются, чтобы пользователь мог взглянуть на обозначение и понять, как лучше использовать сварочные материалы.

В обязательном порядке маркировка наносится на упаковку. Надпись вынесена на белое или синее поле, свободное от декоративного оформления пачки. На плавящемся покрытии, ближе к концу электрода, вставляемого в держатель, тоже наносится маркировка. Некоторые производители дополнительно указывают данные на боковой стороне пачки, но это не является требованием.

Краткая классификация электродов

Как мы писали выше, электроды сложно классифицировать лишь по одному параметру. Но в основном все стержни прежде всего делятся по типу материала, из которых они изготовлены, а также по покрытию (или обмазке). Вот краткая классификация электродов:

• Плавящиеся электроды. Их изготавливают из металла, например, чугуна, алюминия, стали или меди. Материал, из которого изготовлен электрод, подбирается в соответствии с металлом, который необходимо сварить. Плавящиеся электроды одновременно являются и анодом, и катодом. Это самый распространенный тип стержней на данный момент.
• Неплавящиеся электроды. Изготавливаются из угля, графита или вольфрама. Их используют в паре со сварочной проволокой, потому что такие стержни не способны сформировать сварочный шов. При использовании угольных стержней используйте прямую полярность вместо обратной. Вольфрамовые стержни незаменимы при аргонодуговой сварке за счет высокой температуры плавления, но редко используются при ручной дуговой сварке.
• Электроды без покрытия или обмазки. Они используются в связке с флюсом, который непрерывно подается на протяжении всего сварочного процесса. При ручной дуговой сварке такие стержни не используются.
• Электроды с покрытием или обмазкой. Самые распространенные электроды на рынке. Покрытие электродов для ручной дуговой сварки выполняет сразу несколько функций: защищает металл от негативного влияния кислорода, обеспечивает стабильное горение дуги, улучшает качества сварного соединения. Такие электроды используются не только при ручной дуговой сварке, но и при полуавтоматической и автоматической.

Виды сварочных аппаратов

Сварочные аппараты разделяют на 2 группы: бытовые и профессиональные. Бытовые аппараты предназначены для работы от стандартной сети 220 В с частотой 50 Гц. Сила тока как правило не превышает 200 А, а время беспрерывной работы непродолжительно. Такие сварочники позволяют выполнять необходимые сварочные работы в домашнем хозяйстве. Профессиональное оборудование отличается большей силой тока (могут выдавать ток более 200 А) и длительностью работы. Их можно запитать от сети 380 В. Такие аппараты применяются при сварке нефтепроводов, на строительных площадках и в других отраслях промышленности. Основная функция всех сварочных аппаратов это предоставление переменного или постоянного тока.

Существует несколько видов сварочных аппаратов: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Трансформаторы преобразуют переменный ток высокого напряжения в переменный ток меньшего напряжения. Минусом трансформаторов являются невозможность получения стабильной дуги, а также большие габариты и вес. Они чувствительны к скачкам напряжения, а для успешной работы необходим опыт. Как правило, их используют для черновой сварки дешевых сталей.

Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный. Позволяют получить стабильную дугу и обеспечивают получение качественного шва. Ими можно варить нержавейку и алюминий, а также низколегированные стали.

Инверторы – наиболее популярный в настоящее время сварочный аппарат. Он имеет достаточно высокую мощность при малых габаритах и весе. Они функциональны и просты в использовании. Обеспечивают стабильное горение дуги, не проседают при скачках напряжения в сети. Ими можно выполнять сварку тонкостенных металлов. Для инвертора подходят электроды всех типов. Какие электроды для сварки инвертором лучше выбрать читайте в статье по ссылке.

Виды электродов по назначению

В зависимости от свариваемого металла выбирается режим работы сварочного аппарата и электроды. Для разных металлов необходимы разные электроды, это называется назначением. Назначение указывается одной буквой на упаковке и на самом стержне.

Электроды с маркировкой «У» используются для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Буквой «Л» обозначают стержни, используемые для сварки легированных конструкционных сталей, а для высоколегированных используется обозначение «В». Буквой «Т» обозначают стержни для теплостойких металлов, а буквой «Н» — стержни для наплавки.

Группа индексов

Иногда в маркировке присутствует дополнительное обозначение, прописываемое под горизонтальной чертой.

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)

-Б 1 0

Цифра 4

указывает на устойчивость сварного шва к коррозии. Всего существует пять ступеней (0/2/3/4/5) — чем выше число, тем лучше. В нашем примере цифра 4, что говорит о высокой защите шва от ржавчины при последующей эксплуатации.

Цифра 3

относится к максимальной температуре, при которой сохраняется жаропрочность соединения. Всего бывает 9 вариантов, где 1 — 500 градусов, а 9 — свыше 850 градусов. В нашем случае 3 — шов выдержит нагрев до 560-600? С без потери свойств.

Цифра 2

— предел рабочей температуры шва. Тоже имеет 9 уровней с показателем от 600 до 1100 градусов. В нашем примере 2 указывает на пределе в 650? С, после которого в металле начнутся изменения.

Значение взятое в скобки (5) — количестве ферритной фазы в шве. Индекс подразделяется на 8 уровней с процентным содержанием от 0.5-4.0% до 10-20%. При нашем показателе 5 содержание ферритной фазы колеблется от 2.0 до 8.0%.

Такая группа индексов указывает сразу не несколько характеристик. Обычно, она пишется на упаковках электродов, предназначенных для работы с низколегированными и легированными металлами.

Виды покрытий для электродов

На ряду с материалом изготовления и назначением выбирается и тип покрытия электрода. Выбор покрытия также зависит от свариваемого металла. Покрытие (или обмазка) выполняет защитную функцию. При плавлении электрода покрытие выделяет защитные вещества и шлак, что улучшает качество шва, получаются надежные и долговечные сварные соединения. Производители используются следующие виды покрытий электродов:

• Кислое покрытие. Маркируется буквой «А» на упаковке и самом электроде. Используется для узконаправленных задач, например, для нижних сварочных швов. Можно использовать как с переменным, так и с постоянным током.
• Рутиловое покрытие. Маркируется буквой «Р». Одно из самых популярных покрытий как у новичков, так и у профессионалов. По сравнению с другими покрытиями почти не токсично и обеспечивает хорошее качества швов. При сгорании образует шлак с защитными свойствами. Состав может быть разнообразным, но в основе всегда двуокись титана или просто рутил. Отсюда и название.
• Целлюлозное покрытие. Маркируется буквой «Ц». Подходит для выполнения любых сварных соединений, обеспечивает хорошее качество шва, но при этом способствует сильному разбрызгиванию металла. Мы рекомендуем использовать электроды с целлюлозным покрытием при сварке трубопровода, поскольку при такой работе недостатки не критичны.
• Основное покрытие. Обозначается буквой «Б». Самый популярный вид покрытия на ряду с рутиловым. Имитирует сварку под газом за счет выделения углекислоты при горении дуги. Мы рекомендуем использовать стержни с основным покрытием только в сочетании с постоянным током и обратной полярностью. Если использовать переменный ток, то сварочный шов получится некачественным и потребуются дополнительные меры по улучшению прочности шва.
• Прочие виды покрытий. Маркируются буквой «П». В составе содержат легирующие вещества. Благодаря этому качество шва улучшается. В целом, прочие виды покрытий используются реже всего.
• Специальные виды покрытий. Обозначаются буквой «С» или надписью «специальные» на упаковке. Используются для сложной сварки под водой, поскольку содержат в своем составе жидкое стекло и смолосодержащие вещества.

Как видите, электроды выбираются исходя из конкретных задач. Для ручной дуговой сварки чаще всего используют стержни с рутиловым покрытием, поскольку они универсальны.

Популярные марки

По ряду причин некоторые электроды стали популярны среди профессионалов и любителей.

Причины:

• Особое качество материалов.
• Малая стоимость за килограмм.

• Доступность в большинстве регионов.

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Но для получения качественных швов рекомендуется выбирать такие электроды, с помощью которых можно обеспечить надёжное соединение исходных материалов.

Уони-13/55

Электроды производятся рядом заводов России и стран СНГ. Предназначены для работы с малоуглеродистыми, низколегированными сталями, некоторыми марками чугуна.

В результате должен получиться шов с характеристиками:

• Предел прочности при растяжении — до 530 МПа.
• Относительное удлинение — до 24%.

• Предел текучести — 420 МПа.

Рекомендуемый ток для сварки:

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Допускается сварка на постоянном токе обратной полярности.

МР-3С

Универсальные рутиловые электроды отличаются тем, что хорошо переносят металл даже на ржавые, сырые и грязные поверхности. Часто используются для работы с трубопроводами, ответственными строительными конструкциями.

Регламентирующий стандарт — ГОСТ-9466. Особенности готового шва:

• Очень вязок.
• Устойчив к образованию трещин.

• Толстый слой шлака надёжно прикрывает зону сварки.

Расчётные параметры швов после сварки:

• Предел прочности при растяжении — до 480 МПа.
• Относительное удлинение — до 25%.

• Предел текучести — 410 МПа.

Рекомендуемый ток для сварки разными диаметрами:

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Работать МР-3С можно и на переменном, и на постоянном токе.

Lb-52U

Универсальные электроды японского производства компании Kobelco. Отличаются тем, что прошли международную сертификацию и аттестацию НАКС. Соответствуют ГОСТ 9467-75.

Потребительские особенности:

• Шлак надёжно защищает зону сварки, легко отбивается.
• Дуга хорошо горит даже при перепадах напряжения в сети.

• Вероятность образования трещин внутри швов — минимальна.
• Во время сварки наблюдается минимальное разбрызгивание металла.

Шов получается вязким и пластичным.

Характеристики:

• Предел прочности при растяжении — 530-546 МПа.
• Относительное удлинение — до 31-35%.

• Предел текучести — 441-455 МПа.

Рекомендуемый сварочный ток:

Допускается работа на постоянном и переменном токе всеми способами, кроме сварки в вертикальном положении сверху вниз.

Требуется прокалить электроды до сварки — 140 градусов — в течение 60 минут.

АНО-4

Универсальные электроды с рутиловым покрытием для работы от источников переменного или постоянного тока. ГОСТы: 9466-75, 9467-75.

Можно сваривать между собой стали, при условии, что содержание углерода в них — не более 0,25%. Также допускается производить наплавки. Положения для сварки — любые, кроме сверху вниз.

Характеристики полученных швов:

• Предел прочности при растяжении — до 430 МПа.
• Относительное удлинение — до 20%.

• Предел текучести — 390 МПа.

Рекомендуемый ток:

Электроды упаковываются либо в небольшие тубусы весом до 1,5 кг, либо в пачки 5 кг.

ESAB ОК 94.25

Электроды годятся для работы с рядом материалов:

• Пережжённый чугун.
• Оловянная бронза.

• Латунь.
• Медь.

Допускается использовать для наплавки на стальные поверхности с целью получения коррозионностойких слоёв.

Характеристики полученных швов:

• Предел прочности при растяжении — до 330-390 МПа.
• Относительное удлинение — до 25%.

• Предел текучести — 235 МПа.

Рекомендуемый ток:

Технологи рекомендуют нагревать детали перед сваркой до 300 градусов. Для контроля над температурным режимом можно использовать переносной пирометр или термокарандаши.

ESAB ОК AlMn1 (ОК 96.20)

Электроды для сварки алюминиевых сплавов без применения инертных газов. Состав стержня особый: Mn (марганец) — 1,00%, Si (кремний) — до 0,5%, Fe (железо) — до 0,7%, Al (алюминиевая основа) — всё остальное.

Сведения о качества получаемого соединения: при соблюдении технологии можно получить шов, не уступающий по прочности основному металлу.

Рекомендуемые параметры тока:

Мнение эксперта

Левин Дмитрий Константинович

Поскольку алюминий мягкий, во время сварки нужно слегка вдавливать в сварочную ванну.

Распространённый диаметр электрода — 2,4 мм. Длина — 350 мм. Упакованы в герметичные пачки по 1-2 кг. Часто продаются поштучно.

Перед сваркой рекомендуется прокаливать электроды при температуре 110-140 градусов около 60 минут. А сами заготовки — до 150-300 градусов. Можно работать только на постоянном токе обратной полярности.

ESAB ОК 61.30

Электроды для работы с нержавеющими сталями, включая те, которые работают под температурными нагрузками.

Особенности материалов:

• Дуга легко зажигается. Малое количество брызг при работе.
• Варить можно в любом положении. Исключение: сверху вниз.

• Шлаковая корка легко отделяется.

Использовать электроды можно и на переменном токе, и на постоянном.

Характеристики шва:

• Предел прочности при растяжении — до 560 МПа.
• Относительное удлинение — до 43%.

• Предел текучести — 430 МПа.

Рекомендуется выставлять сварочный ток:

Предварительная прокалка не нужна.

Аналоги ESAB ОК 61.30: KISWEL KST-308L (KISWEL, Южная Корея), AG E308L-16 (SUPERON, Индия), ОЗЛ-8 (Россия).

Выбор диаметра электрода

Большинство начинающих сварщиков классифицируют сварочные стержни именно по диаметру, что правильно. Ведь от толщины детали напрямую зависит диаметр электрода. И даже если вы выберите стержень с нужным покрытием и из нужного материала, но размер будет неправильным, вы не получите качественный шов.

Диаметр электрода указывается в миллиметрах на упаковке или на самом стержне. При этом от диаметра зависит и длина электрода. Для сварки в домашних условиях обычно используют электродов для дуговой сварки с диаметром от 2 до 4 мм. Это универсальный размер, подходящий для большинства сварочных работ. Более толстые электроды используются на заводах или в частных мастерских.

Популярные и самые хорошие отечественные электроды для сварки

ВНИМАНИЕ! Приведенная далее информация основана на основе данных, взятых из свободного доступа на момент написания этой статьи. Для большей объективности, мы сделаем свой рейтинг электродов для сварки, который приведен ниже. Приглашаем добавить свой голос.

В результате маркетинговых исследований рынка сварочных материалов, наиболее популярными брендами в последние годы являются:

• Ресанта.
• СпецЭлектрод (Москва).
• “ЛЭЗ”.

Рейтинг экспертов выглядит следующим образом:

• КОМЗ.
• ЭСАБ-Тюмень.
• “Пензаэлектрод”.
• “ЛЭЗ”.
• “СЭЗ”.

[ads-pc-4][ads-mob-4]

Выбор электродов в зависимости от типа шва

Также целесообразно проводить выбор электродов для ручной дуговой сварки по типу шва, которым вы собираетесь варить металл. Помимо стандартных горизонтальных, вертикальных, наклонных и швов под углом существуют также косые, стыковые, со скосами и многие другие. Это полезно скорее для опытных мастеров, но и начинающим сварщикам стоит знать эту информацию. Теперь поговорим о том, какие бывают марки электродов для ручной дуговой сварки.

Пространственное положение

Указывает, для каких положения в пространстве предназначены электроды. Игнорирование этой части маркировки приводит к плохому провару, прожогам, повышенному расходу металла на разбрызгивание и каплепадение. Всего существует четыре варианта индекса:

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД ———————————— Е432(5)-Б 1

0

1. универсальные для всех положений (как в нашем примере).
2. для всех положений, кроме вертикального сверху-вниз.
3. оптимально варят по горизонтали на вертикальной поверхности. Не предназначены для потолочной сварки.
4. для нижних угловых, тавровых и обычных соединений.

Марки электродов, подходящие для ручной дуговой сварки

Существуют также виды электродов для ручной дуговой сварки, разделяющиеся по маркам. Марка используемого электрода так же зависит от металла, который вам нужно сварить.

Для сварки углеродистых низколегированных сталей используются следующие марки:

• 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.

Для сварки легированных сталей (в том числе высокопрочных):

• Э70: АНП-1, АНП-2.
• Э85: УОНИ-13/85, УОНИ-13/85У.
• Э100: АН-ХН7, ОЗШ-1.
• Э125: НИИ-3М, Э150: НИАТ-3.

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

Для сварки чугуна: ОЗЧ-2/Cu, ОЗЧ-3/Ni, ОЗЧ-4/Ni.

Для сварки алюминия и его сплавов: ОЗА-1/Al, ОЗАНА-1/Al.

Для сварки меди и ее сплавов: АНЦ/ОЗМ-2/Cu, ОЗБ-2М/CuSn.

Для сварки никеля и его сплавов: ОЗЛ-32.

Коэффициент толщины покрытия

Э42А-УОНИ-13/45-3.0-УД

———————————— Е432(5)-Б 1 0

Обмазка необходима для защиты жидкого металла сварочной ванны от взаимодействия с внешней средой. Покрытие плавится по мере горения дуги и плавления стержня. Чем толще обмазка, тем больше выделяется защитного газа. Уровень толщины покрытия прописывается в маркировке электрода буквой:

• М — тонкое.
• С — среднее.
• Г — очень толстое (максимальное из возможных).
• Д — толстое.

Как выбрать качественные электроды

Как и любое оборудование для сварки, электроды подчиняются ГОСТам, которые регулируют их качество. Так, согласно нормативам, стержни должны быть изготовлены из качественных материалов, закупленных у сертифицированных поставщиков.

Покрытие электродов для ручной дуговой сварки не должно иметь существенных дефектов, допускается наличие небольших трещин и вмятин из-за плохой транспортировки. При плавлении покрытие электрода не должно осыпаться или плавиться неравномерно, а также должно разбрызгиваться в пределах нормы для каждого конкретного типа обмазки.

Стержни должны быть прочными и устойчивыми к механической нагрузке. Шов должен получаться качественным, без трещин и пор. Зная эти особенности, вы сможете без труда выбрать качественные электроды и быть уверенным в результате.

Основная обмазка

Известно, что в её состав входят соли кальция — карбонат и фторид. Её преимуществом считается небольшое содержание водорода. Характерными представителями электродов с основной обмазкой являются изделия УОНИ. Их покрытие обеспечивает получение высококачественного шва – как по внешнему виду, так и по техническим показателям: пластичности, прочности, ударной вязкости.

Электроды не образуют внутри шва кристаллические трещины, поэтому рекомендуются специалистами для ответственных сварочных операций и для изделий, эксплуатируемых в суровых климатических условиях. Их можно применять при сварке в любом положении, кроме вертикального.