Выбираем электроды для сварки инвертором — советы профессионалов
Для того чтобы электросварка с использованием инвертора дала желаемый результат, и полученный сварной шов обладал высокой надежностью и прочностью, необходимо правильно подбирать электроды для инверторной сварки. Запутаться в огромном разнообразии подобных изделий, представленных на современном рынке, очень просто.
Ошибки при выборе электродов для сварки негативно скажутся на результате работы
Различаются они материалом изготовления, своим типом, диаметром, составом покрытия, а также рядом других значимых характеристик. Какие электроды можно использовать для сварки инвертором, а также о том, как их правильно выбрать, мы и хотим поговорить в данной статье.
Критерии выбора электродов
В первую очередь следует иметь в виду, что электроды могут быть плавящегося и неплавящегося типа. Первые изготовлены из металлического стержня, на поверхность которого наносится специальная обмазка, способствующая защите зоны сварки и повышающая устойчивость горения дуги. Именно они используются для выполнения ручной дуговой сварки. Изделия второй категории — неплавящиеся — применяют для выполнения сварочных работ в среде защитного газа (аргона), их разновидности и особенности использования будут рассмотрены в отдельной статье.
Выбирая электроды для сварки с использованием инвертора, следует учитывать то, что материал изготовления соединяемых деталей также будет оказывать влияние на качественные характеристики формируемого шва. Соответственно, для того чтобы варить разные материалы, используются сварочные электроды разных типов. Так, к примеру:
- для соединения изделий, выполненных из низкоуглеродистых и низколегированных марок сталей, выбирают углеродные электроды;
- для соединения изделий, выполненных из легированных сталей, используют электроды соответствующих марок: ОЗС-4, МР-3 (ГОСТ 9466-75), МР-3, АНО-21, УОНИ 13/45 (ГОСТ 9467-75);
- если необходимо выполнять сварочные работы с наплавками или сталями других типов, то выбирают электроды с сердечником из высоколегированного металла — ЦЛ-11 (ГОСТ 9466-75);
- для того чтобы варить чугун, тоже необходимо выбрать электроды соответствующей марки — ОЗЧ-2 (ГОСТ 9466-75).
Общий вид электродов МР-3
На сегодняшний день сформировался следующий рейтинг электродов, применяемых для сварки с использованием инвертора.
- АНО. Сварочные электроды данной марки хорошо воспламеняются, их не надо дополнительно прокаливать. С ними одинаково успешно могут работать как начинающие сварщики, так и профессионалы.
- МР-3 — универсального типа, их можно использовать даже для соединения неочищенных поверхностей.
- МР-3С. Электроды данной марки следует выбрать, если к характеристикам шва предъявляются повышенные требования.
- УОНИ 13/55 используют для монтажа ответственных конструкций, требующих высокого качества исполнения сварного шва. Начинающему сварщику с ними работать будет сложно: их использование требует определенного опыта и высокой квалификации.
Электроды УОНИ 13/55
Преимущества популярных марок электродов
Многие современные виды электродов для сварки с использованием инвертора обладают следующими преимуществами.
- Простота выполнения сварки. Сложности при сварке такими электродами могут возникнуть, если вы некорректно подобрали их по составу материала сердечника.
- Высокое качество шва. Данный параметр является самым важным при сварочных работах, и электроды указанных марок позволяют его обеспечить. Используя такие электроды для инвертора, можно получать качественные внутренние и наружные соединения, сварные швы выпуклой и вогнутой формы.
- Легкая отделяемость шлака. Шлак, полученный при сварке с использованием таких электродов, легко отделяется, что дает возможность сразу посмотреть, какое качество шва они обеспечивают.
- Можно варить детали, подвергнутые коррозии. Конечно, изделия, покрытые слоем ржавчины, варят очень нечасто, но данные электроды позволяют получить качественный и надежный шов даже в этом случае.
- Процесс сварки безопасен для сварщика с точки зрения санитарно-гигиенических норм.
Электроды марки АНО известного производителя ESAB
Различия электродов по маркам и диаметру
Среди опытных специалистов-сварщиков бытует мнение, что при использовании инвертора можно варить любыми электродами. Как правило, такое мнение основано лишь на личном опыте таких специалистов, занимающихся выполнением работ определенного типа (сварка конструкций из профильных труб или уголков). При выполнении работ с использованием инвертора к соединению не предъявляют серьезных требований по его герметичности, поэтому без проблем можно использовать электроды диаметром 0,5–2 мм.
Выбор диаметра и марки электрода должен основываться на том, какой толщины металл необходимо соединить с их помощью. Детали большой толщины требуют длительной проварки, соответственно, и электрод для их сварки необходимо подобрать большего диаметра. Сварочными электродами небольшого диаметра надо еще научиться работать, они очень быстро сгорают. Обычно такими изделиями выполняются прихватки.
На то, какие электроды лучше выбрать, оказывает влияние и тип работ, для которых их планируется использовать. Так, для выполнения сложных трассовых работ, необходимо подобрать электроды большого диаметра, а монтаж конструкций из профильных элементов можно выполнять изделиями диаметром до 2 мм. Именно такие электроды используются, в частности, при монтаже секционных ворот и изготовлении различных ограждающих конструкций из профильных труб и профнастила.
Классификация сварочных электродов
В первую очередь сварочные электроды разделяют на отдельные типы по их основному назначению. Так, принято выделять следующие типы:
- те, которыми варят углеродистые и низколегированные стали;
- для соединения конструкций из высокопрочных теплоустойчивых сталей;
- для работы с высоколегированными сталями (их часто называют «электродами по нержавейке»);
- те, с помощью которых выполняют сварку алюминия, а также его сплавов;
- предназначенные для сварки меди и ее сплавов;
- для соединения деталей из чугуна;
- те, с помощью которых производят наплавку и выполняют различные ремонтные работы;
- предназначенные для соединения деталей из сталей неопределенного состава и трудносвариваемых сталей.
Схема процесса сварки покрытым электродом
На сварочные электроды могут наноситься различные покрытия. В соответствии с типом покрытия, их подразделяют на 4 категории. Самыми распространенными являются электроды с покрытиями двух типов.
Изделия с основным покрытием, которые так и называются — основными. Наиболее популярными являются изделия УОНИ 13/55. Выбрать их стоит, если необходимо получить сварные швы, соответствующие высокому качеству, отличающиеся исключительной ударной вязкостью, пластичностью и механической прочностью. Кроме этого, сварные швы, полученные при работе с такими электродами, отличаются высокой устойчивостью к возникновению кристаллизационных трещин. Также они не склонны к естественному старению. Их выбор стоит делать, если вам необходимо выполнить монтаж ответственных конструкций, которые планируется эксплуатировать в суровых условиях.
Сварочный аппарат WESTER IWT120 инверторный.
Есть у них и недостаток: если их покрытие увлажнено или на краях деталей, которые соединяются, присутствует ржавчина, следы масла или окалина, то в сварном шве формируются поры. Поры в шве могут образоваться и тогда, когда сварка выполняется на длинной дуге. Минусом использования таких электродов является и то, что ими допускается работать только на постоянном токе и обратной полярности.
Второй тип — электроды с покрытием рутилового типа. Изделия с таким покрытием, наиболее популярной маркой которых является МР-3, успешно используются для соединения деталей, материалом изготовления которых является низкоуглеродистая сталь. Сварочные электроды данной марки отличаются следующими технологическими преимуществами:
- устойчивое горение дуги при работе как на постоянном, так и на переменном токе;
- минимальное разбрызгивание материала в процессе выполнения сварки инвертором;
- возможность получать качественные сварные швы любого пространственного положения;
- легкая отделяемость шлака;
- сварные швы отличаются прекрасными декоративными характеристиками;
- подходят для сваривания поверхностей, покрытых ржавчиной или загрязнениями.
Выбор изделий в соответствии с другими параметрами
Род тока, а также полярность его подключения являются важнейшими параметрами сварочных операций. Сварочные инверторы преимущественно вырабатывают постоянный ток, который может подключаться к заготовке и электроду по двум схемам.
- Прямая полярность. При такой схеме плюс подключают к массе, а минус — к сварочному электроду.
- Обратная полярность. Такая схема предполагает подключение минуса к массе, а плюса, соответственно, к держателю с электродом.
Если варить инвертором на прямой полярности, то соединяемые поверхности подвергаются значительному нагреву, чего не происходит при подключении полярности по обратной схеме. Именно поэтому выбор обратной полярности целесообразен в следующих ситуациях.
- При выполнении сварки инвертором деталей небольшой толщины. Обратная полярность в таких случаях поможет защитить матриал от прожога.
- На обратной полярности выполняется сварка деталей, выполненных из высоколегированных сталей, которые очень чувствительны к перегреву.
Работа инверторной сваркой
Прямую полярность, при использовании которой заготовка подвергается значительному нагреву, оптимально использовать для соединения материалов, отличающихся большой толщиной и массивностью.
При выполнении любых сварочных работ с использованием инвертора наиболее значимыми являются три параметра, которые взаимосвязаны друг с другом:
- сила сварочного тока;
- диаметр электрода;
- толщина соединяемых деталей.
На выбор электродов толщина соединяемых деталей оказывает непосредственное влияние. При необходимости соединения тонких деталей (до 1,5 мм), ручная сварка не используется, для этой цели лучше подойдут полуавтоматические аппараты или же устройства, позволяющие выполнять сварку в защитной среде аргона.
Варианты положения электрода при сварке
Решая, какие электроды выбрать для сварки конструкций определенной толщины, можно руководствоваться следующими критериями:
- для деталей, толщина которых составляет 2 мм, лучше всего подойдут электроды Ø 2,5 мм;
- при соединении деталей толщиной 3 мм, следует выбирать электроды Ø 2,5–3 мм;
- если толщина свариваемых деталей составляет 4–5 мм, то подойдут электроды Ø 3,2–4 мм;
- детали толщиной 6–12 мм лучше всего варить электродами Ø 4–5 мм;
- когда толщина превышает 13 мм, то оптимальным будет выбор электродов Ø 5 мм.
Если же такой информации на упаковке не содержится, то можно руководствоваться следующими рекомендациями:
- для сварки электродами Ø 2 мм следует устанавливать сварочный ток, сила которого составляет 55–65А;
- для изделий Ø 2,5 мм используют ток 65–80А;
- электроды Ø 3 мм — ток 70–130А;
- для электродов Ø 4 мм выбирают сварочный ток 130–160 А;
- изделия Ø 5 мм — ток 180–210 А;
- 6-ми миллиметровыми электродами лучше варить на токе 210–240 А.
Как становится понятно из всего вышесказанного, для качественной сварки инвертором важен правильный выбор электродов по их диаметру. Также следует устанавливать оптимальную силу сварочного тока. Если, к примеру, вы соберетесь варить инвертором тонкий металл, используя электроды большого диаметра, или сила сварочного тока будет превышать допустимые значения, то в готовом шве могут образоваться поры, что значительно снизит его качественные характеристики.
Электроды зарубежных производителей
На отечественном рынке большую популярность завоевали электроды торговой марки ESAB. Характерной особенностью электродов от шведского производителя является то, что их маркировка начинается с обозначения «ОК», за ним следуют 4 цифры. Среди большого разнообразия моделей электродов данной торговой марки наибольшее распространение получили следующие из них.
- ОК 46.00. По характеристикам они очень похожи на отечественные изделия МР-3. Ими с применением инвертора можно варить углеродистые, низколегированные стали, используя постоянный, а также переменный ток. При их использовании обеспечивается высокое качество получаемого соединения.
- ОК 48.00. Работать ими можно исключительно на постоянном токе, их используют для монтажа особо ответственных конструкций.
- ОК 53.70. Относятся к специализированному типу, с их помощью выполняют сварку корневых проходов, соединения стыков труб.
- ОК 61.30 и 63.20. Их используют для сварки инвертором деталей из нержавеющей стали, но перед их приобретением важно уточнить, подойдут ли они для работы с интересующей вас маркой металла.
- ОК 68.81. При помощи изделий данной марки выполняют сварку инвертором деталей из неопределенных марок сталей, а также из трудносвариваемых марок.
- ОК 96.20. Ими работают по чугуну, а также соединяют чугунные детали со стальными.
- ОК 92.60. Предназначены для сварки изделий из алюминия, его сплавов с использованием инвертора.
К слову сказать, в ассортименте электродов данной торговой марки есть и изделия, которыми можно выполнять сварку меди и ее сплавов.
Виды сварочной дуги при сварке электродами
Чем руководствоваться при выборе электродов
Резюмируя все вышесказанное, можно выделить ряд основных параметров, на основе которых следует выбирать электроды для инверторной сварки. В первую очередь необходимо учитывать тип материалов, которые вы собираетесь варить. Если требуется монтаж ответственной конструкции, то лучше выбрать для этого электроды от хорошо зарекомендовавшего себя производителя. К примеру, для таких целей хорошо подойдут изделия торговой марки ESAB, выпускаемые известным шведским производителем.
Если поверхность деталей из углеродистых сталей, которые вы собираетесь варить инвертором, покрыта ржавчиной или влажная, то лучше выбирать электроды с покрытием рутилового типа.
Изделия с основным покрытием используют в тех случаях, если необходимо выполнить сварку инвертором особо ответственных конструкций. Качество сварки такими электродами зависит и от того, насколько тщательно вы подготовили соединяемые поверхности. Чтобы понять, как выполняется такая подготовка, можно посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете.
От того, какой толщины детали вам необходимо варить инвертором, зависит не только выбор диаметра электрода, но и силы сварочного тока, который также оказывает влияние на качество формируемого соединения.
Источник
Сварочные электроды: виды и характеристики
Сварочные электроды следует делить по назначению, составу обмазки (её типу), методам использования (род применяемого сварочного тока). Принципы сварки стержнями, покрытыми обмазкой, основаны на их плавлении с использованием электрического тока. При этом материал покрытия одновременно превращается в смесь газов и защитный шлак, которые защищают зону сварки. Состав металла стержня зависит от состава свариваемых деталей: это может быть сталь, чугун, смесь меди или алюминия с другими (вспомогательными) элементами.
Содержание
Классификация по назначению
Электроды предназначены для сварки:
- Сталей: низкоуглеродистых, высокоуглеродистых, легированных — в том числе, нержавеющих и жаропрочных (аустенитных).
- Чугунов — сплавов с повышенным содержанием углерода — 2,14% или более.
- Алюминия и сплавов.
- Меди, латуни и бронзы.
Мнение эксперта Левин Дмитрий Константинович Не всегда электроды используют по прямому назначению. Пример: присадку для работы со сталью (и нержавейкой) применяют для сварки некоторых сплавов чугуна.
- Для сварки сталей разных марок
- Для работы с чугунными сплавами
- Для сварки алюминия
- Для работы с медью и её сплавами
Чтобы обеспечить качественное соединение, нужно стараться, чтобы материал электрода по составу максимально соответствовал сплаву свариваемых деталей.
Пример маркировки
Производитель при определении буквенно-численной комбинации включает в неё данные:
- О составе металла.
- Особенности обмазки.
- Данные о диаметре электрода.
Пример: электроды марки Уони. На пачке видно надпись: Э42А-УОНИ-13/45-3,0-УД)/(Е432(5)-Б10.
Для расшифровки слева направо проще всего указать информацию в столбик:
- Э42А — электрод для ручной дуговой сварки. Получаемая в результате прочность шва — 420 МПа. (А) — пластичность повышена:
- УОНИ 13 — наименование марки. Первые буквы расшифровываются так: универсальная обмазка Научного-Исследовательского Института №13;
- 45 — предел прочности наплавки — 450 МПа;
- 3,0 — диаметр стержня без учёта слоя обмазки;
- У — говорит о том, что предназначены для сваривания углеродистых сталей, низколегированных конструкций;
- Д — тип покрытия: толстое;
- Е432 (5) — индекс говорит о характеристике шва, который должен получиться в идеале;
- 43 — минимальная прочность на разрыв: не меньше 430 МПа;
- 2 — относительное удлинение — от 24%;
- 5 — сварка возможна при температуре (минимум) до -40˚С; при этом обеспечивается значение ударной вязкости металла шва 34 Дж/кв. см;
- Б — покрытие по составу: основное;
- 1 — пространственное положение шва: любое.
- — сварка допускается лишь дугой с постоянными характеристиками (DC) и прямой полярностью.
Норматив изначально разрабатывался ещё в 40-е годы XX века. Соответствие отечественных ГОСТов импортным регламентирующим документом можно установить по справочным ресурсам в интернете. Но те материалы, которые продаются в России, уже должны иметь сертификаты.
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:
Диаметр, мм | 2 | 3 | 4 | 5 |
Величина тока, А | 35-55 | 90-130 | 130-190 | 190-210 |
Мнение эксперта Левин Дмитрий Константинович Допускается сварка на постоянном токе обратной полярности.
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:
Диаметр, мм | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 |
Величина тока, А | 30-70 | 50-90 | 70-130 | 140-200 | 160-260 |
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:
Диаметр, мм | 2,6 | 3,2 | 4 |
Величина тока, А | 60-90 | 90-130 | 130-180 |
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.
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:
Диаметр, мм | 3 | 4 | 5 |
Величина тока, А | 80-150 | 120-180 | 150-230 |
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:
Диаметр, мм | 2,5 | 3,2 | 4 |
Величина тока, А | 60-90 | 90-125 | 125-170 |
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:
Диаметр, мм | 2,5 | 3,2 | 4 |
Величина тока, А | 50-90 | 70-110 | 90-130 |
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:
Диаметр, мм | 1,6 | 2 | 2,5 | 3,2 | 4 | 5 |
Величина тока, А | 35-50 | 45-65 | 60-90 | 80-120 | 120-170 | 150-240 |
Предварительная прокалка не нужна.
Аналоги ESAB ОК 61.30: KISWEL KST-308L (KISWEL, Южная Корея), AG E308L-16 (SUPERON, Индия), ОЗЛ-8 (Россия).
Правила хранения
А Вам приходилось пользоваться сварочным аппаратом? Было дело!Не довелось
Основная проблема, с которой сталкиваются при хранении — высокая влажность воздуха. Обмазка электродов быстро впитывает в себя влагу, в результате работать таким присадочным материалом становится невозможно. Единственный способ исправить положение — прокалить сварочные электроды.
Для этого существуют специальные печи или портативные пеналы с нагревательными элементами. В домашних условиях упаковки рекомендуется хранить в открытом виде (без полиэтилена) при температуре 20-22 градуса, относительной влажности 40-50%.
Влажные электроды могут стать причиной проявления пор на поверхности и внутри шва, также будет наблюдаться повышение разбрызгивания металла.
Для правильного выбора сварочных электродов нужно хорошо понимать, с каким сплавом нужно работать.
Также следует тщательно подготовить саму присадку и свариваемые поверхности к операции:
- Убрать грязь, ржавчину.
- Прокалить электроды.
- Настроить правильно сварочный ток.
При соблюдении технологии, можно рассчитывать на получение швов с заданными производителем электродов характеристиками.
Источник
Выбираем сварочные электроды
Появление новых видов сварок (MIG/MAG, TIG) немного расширило ассортимент материалов, применяемых для сварки, но основным расходным материалом сварочных работ до сих пор остаются плавкие штучные электроды для ручной сварки (MMA). Это неудивительно – снижение цен на компактные сварочные трансформаторы и сварочные инверторы привело к тому, что сварка перестала быть уделом специалистов и сварочный аппарат сегодня есть у многих. Соответственно, обилие различнейших электродов на прилавках может вогнать в ступор даже опытного мастера.
Вообще, большинство характеристик электродов имеет рекомендательный характер. Вполне можно при сварке переменным током железных деталей использовать электроды для нержавейки, да еще и предназначенные для постоянного тока. Но при неправильном использовании электродов качество шва будет намного хуже, да и процесс сварки может вызывать немалые затруднения. Поэтому, прежде чем начать использовать свежекупленный сварочный аппарат, надо разобраться, какие электроды подойдут к нему и к каждому конкретному свариваемому материалу.
Устроен электрод достаточно просто – металлический стержень из электропроводного материала, покрытый обмазкой (покрытием). Назначение стержня – создавать электрический контакт между анодом и катодом для поддержания электрической дуги и (в случае плавкого электрода) служить источником металла для шва. Основное назначение обмазки – создавать при горении газовую защиту для предотвращения окисления расплавленного металла. Кроме того, компоненты обмазки могут служить для стабилизации горения дуги, облегчения розжига дуги и изменения свойств металла шва.
Особенность использования покрытых электродов – в образующейся поверх сварочной ванны пленке продуктов сгорания обмазки — шлака. Шлак легче расплавленного металла, и, пока металл находится в жидком состоянии, шлаковая пленка покрывает его сверху, улучшая защиту сварочной ванны. Но если шов делается в несколько проходов, перед каждым последующим проходом остывший шлак следует счищать, иначе вкрапления шлака могут остаться в глубине шва, что очень сильно снизит его прочность. Также шлак следует счищать после окончания сварки, особенно, если предполагается последующая покраска сваренных деталей.
Различают три вида ручной сварки плавким электродом: переменным током, постоянным током прямой полярности и постоянным током обратной полярности.
При сварке переменным током анод и катод меняются местами с частотой питающей сети, дуга нестабильна и требует не только использования подходящих электродов, но и немалого опыта сварщика. Плюсом сварки переменным током является минимальное магнитное отдувание электрической дуги – отклонение дуги в сторону под действием электромагнитных сил, возникающих в свариваемых деталях. В большинстве случаев это преимущество не будет заметно, но иногда стыковые и угловые швы проще варить переменным током.
Кроме того, сварка переменным током оптимальна при сварке алюминиевых сплавов. Хотя наилучший эффект дает сварка алюминия TIG-методом в среде аргона, существуют и электроды по алюминию для MMA-сварки без создания защитной газовой среды, и ими лучше варить переменным током. В то же время сварка алюминия простой ручной сваркой сложна и требует от сварщика особых навыков и немалого опыта.
При сварке постоянным током следует иметь в виду, что анод (положительный полюс) всегда нагревается сильнее катода. Поэтому сварку током прямой полярности (когда вывод «+» подведен к детали, а «-» — к электроду) применяют при сваривании толстостенных элементов и при резке металла. А сварку обратной полярности – наоборот – при сварке тонкостенных элементов и при сварке металлов, не любящих сильного нагрева. Следует иметь в виду, что форма дуги при прямой и обратной полярности разная и пятно контакта дуги с металлом в случае обратной полярности имеет меньшую площадь. Вследствие этого при сварке постоянным током обратной полярности глубина проплавления больше, но площадь сварочной ванны меньше, шов тоньше.
Характеристики электродов.
Покрытие. Различные покрытия обусловливают различные свойства, и соответственно, применения электродов. Наиболее распространенными покрытиями являются рутиловое и основное.
Рутиловое покрытие хорошо зажигается даже при невысоком напряжении холостого хода аппарата, электроды с таким покрытием дают мало брызг, шов получается аккуратный, с низкой пористостью. Электродами с рутиловым покрытием можно варить детали, не счищая ржавчину, и продукты горения этого покрытия наименее токсичны. Из минусов рутилового покрытия – высокая вероятность образования трещин шва и обилие трудноудалимого шлака. Предназначены для сварки низкоуглеродистого металла как постоянным, так и переменным током. Начинающим сварщикам рекомендуется применять электроды именно с рутиловым покрытием.
Электроды с основным покрытием предназначены для образования швов высокой прочности, стойких к ударным нагрузкам. Шов стоек к появлению трещин, но при неправильно выставленных параметрах сварки, может иметь пористую структуру. Кроме того, для уверенного розжига таких электродов требуется высокое напряжение холостого хода сварочного аппарата. Варить такими электродами рекомендуется постоянным током обратной полярности.
Также на электродах встречается кислое покрытие (по свойствам близкое к рутиловому, но продукты его горения высокотоксичны), целлюлозное (близкое к основному) и ильменитовое, средние по свойствам между рутиловыми и основными.
Род тока. Выбирается исходя из особенностей сварочного аппарата. Сварочным трансформаторам не подойдут электроды, предназначенные только для постоянного тока. Обладатели же выпрямителей могут выбирать электроды сообразно имеющейся задачи.
Диаметр. Следует выбирать, исходя из толщины свариваемых деталей и возможностей сварочного аппарата. Таблица соответствия токов и диаметров обычно приведены на коробке электродов. Если на коробке таблицы нет, можно выбрать по усредненным данным:
Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.
Диаметр электрода | Толщина металла | Сварочный ток |
1,6 | 1-2 | 25-50 |
2 | 2-3 | 40-80 |
3 | 3-4 | 80-160 |
4 | 4-6 | 120-200 |
5 | 6-8 | 180-250 |
6 | 10-24 | 220-320 |
Приоритет – у возможностей сварочного аппарата. Если аппарат позволяет использовать электроды максимум 4мм, то для сварки толстых (толще 10мм) деталей все равно придется использовать 4мм электроды – просто варить придется долго, в несколько проходов. Не стоит пытаться варить электродами, большими, чем это позволяется руководством по эксплуатации сварочного аппарата – тока не хватит для создания дуги и сварка будет просто невозможна.
Назначение. Выбирается исходя из материала предполагаемых к сварке деталей. Чаще всего можно варить детали и электродами для других металлов, но тогда надо быть готовым к тому, что свойства металла шва будут отличаться от свойств металла самих деталей. Поэтому для ответственных швов лучше все же подбирать соответствующие электроды.
А для наиболее ответственных швов, подверженных сжатию-растяжению или ударным нагрузкам, следует обратить внимание на показатели прочности и пластичности электродов: временное сопротивление, относительное удлинение, ударная вязкость и предел текучести. При выполнении ответственных швов надо следить, чтобы перечисленные показатели металла свариваемых деталей более или менее совпадали с аналогичными показателями электродов. Следует иметь в виду, что эти показатели электродов характеризуют не металл, из которого сделан электрод, а металл будущего шва. Свойства самого электрода могут быть другими, и излишняя пластичность электрода, призванного обеспечить упругий шов, не должна вводить в заблуждение.
Временное сопротивление (или статический предел прочности) показывает, при каком усилии произойдет разрушение детали.
Относительное удлинение показывает, насколько металл детали растянется перед началом разрушения.
Предел текучести – это напряжение, при котором начинается деформация детали.
Ударная вязкость характеризует устойчивость металла к ударным воздействиям. Если ударная вязкость электрода меньше ударной вязкости деталей, то при ударных нагрузках разлом произойдет именно по шву.
Положение сварки. Выбирая электрод, обратите также внимание на рекомендуемое положение сварки – некоторые электроды не позволяют вести сварку сверху вниз: сварочная ванна забивается стекающим шлаком. Поэтому, если у вас есть веская причина варить именно так, подберите соответствующий электрод.
Обработка электродов перед сваркой. Некоторые электроды перед применением требуют специальной обработки – например, выдерживания в температуре 190-300 градусов в течение некоторого времени. Если у вас нет возможности обеспечить такие условия, имейте в виду, что могут возникнуть затруднения при сварке, особенно при начальном её этапе.
При выборе электродов также обращайте внимание на вес упаковки: цена обычно указывается за коробку, а фасовка может быть самая различная – от 100г до 5кг и больше.
Покрытие большинства электродов боится влаги, варить «подмоченными» электродами намного сложнее – пока он не прогреется и не просохнет, будут происходить постоянные залипания и потери дуги. Поэтому покупку лучше производить в магазинах, обеспечивающих правильные условия хранения. Покупая электроды, осматривайте упаковку: цел ли полиэтилен упаковки, нет ли следов воздействия влаги на картонной коробке. Набравшие влагу электроды можно высушить в обычной духовке, но лучше все же подмокшие электроды не покупать.
Источник
Какие электроды выбрать — несколько советов начинающему сварщику
Все сварщики знают, что такое электрод и как производить сварочные работы, но какие электроды лучше использовать для инверторной сварки в быту знают немногие. Для начинающего сварщика выбор электрода может стать проблемой: есть более двухсот марок с разными свойствами, назначением и характеристиками. Причем около 100 марок подходят для ручной дуговой электросварки инверторными аппаратами . В статье мастер сантехник расскажет, какие электроды выбрать начинающему сварщику.
Что такое электрод и для чего обмазка
Электрод — это кусок металлической проволоки со специальным покрытием — обмазкой. Во время сварки сердечник плавится от температуры дуги. Одновременно горит и плавится обмазка, создающая вокруг области сварки — сварной ванны — защитное газовое облако. Оно перекрывает доступ кислороду, содержащемуся в воздухе. В процессе горения обмазки часть ее переходит в жидкое состояние и тонким слоем покрывает расплавленный металл, также защищая его от взаимодействия с кислородом. Так что обмазка обеспечивает хорошее качество шва.
Любой электрод перед началом сварки осматривают: покрытие не должно иметь сколов. В противном случае однородного прогрева и качественного шва вы не добьетесь.
Еще обратите внимание на кончик электрода: толщина обмазки должна быть одинаковой со всех сторон. Тогда дуга будет выходить по центру. В противном случае она будет смещена.
Для сварщиков с опытом это нестрашно, а вот для новичков может создать ощутимые проблемы.
Необходимо следить за влажностью обмазки . Некоторые из них при повышенной влажности зажигаются очень плохо (например, УОНИ). В связи с такой «капризностью» обмазки, хранить их нужно в сухом месте, обеспечив по возможности герметичную упаковку. Можно коробку укладывать в пакет, а еще туда класть несколько пакетиков с солью, что бывают в обувных коробках.
Если все-таки случилось так, что электроды отсырели, их высушить можно в обычной бытовой духовке при небольших температурах (они указываются обычно на упаковке). Второй способ — положить на продолжительный срок в сухое хорошо проветриваемое помещение.
Виды обмазки и их характеристики
Различают всего четыре вида покрытий:
- Основное.
- Рутиловое.
- Кислое.
- Целлюлозное.
Основное (УОНИ) и целлюлозное покрытие подходит только для сварки на постоянном токе. Они использоваться могут на ответственных швах: создают прочный, эластичный шов, стойкий к ударным нагрузкам.
Два других (рутиловое и кислое) — могут работать при сварке и переменным, и постоянным током. Но кислое покрытие очень токсично: работать в помещениях можно только если рабочее место оборудовано принудительной вытяжкой.
Рутиловая обмазка имеет зеленоватый или синий оттенок, электроды отличаются легким розжигом.
При сварке рутиловыми электродами (МР-3) металл почти не брызжет, зато шлака бывает много и отходит он непросто: приходится работать молотком.
Как выбрать электроды для инверторной сварки
В первую очередь подбирают состав сердечника: он должен быть сходным с типом свариваемого металла. В домашнем хозяйстве чаще всего используются конструкционные стали. Вот из такой же проволоки и должны быть электроды.
Иногда еще приходится варить нержавейку. Тогда сердечник тоже должен быть из нержавейки, причем для высоколегированным и жаростойких делают из металла с такими же характеристиками.
Выполнить все работы по дому или на стройке можно с использованием всего нескольких марок электродов:
- МР-3
- УОНИ 13/55
- АНО 21
- ОК 63.34
Они признаны многими лучшими электродами для новичков, которые работают с инверторными сварочными аппаратами: с ними работать проще, в то же время, они позволяют варить качественные швы даже при отсутствии значительного опыта. Ниже приведены характеристики и общее применение тех расходников, которые многие спецы считают хорошими электродами для инвертора. Во всяком случае, их часто рекомендуют начинающим сварщикам для наработки опыта.
Электроды с рутиловым покрытием МР-3
Чаще всего новичкам советуют начинать освоение сварных швов с электродами МР-3. Они легко разжигаются, даже при не очень хорошей вольт-амперной характеристике сварочного аппарата, дают хорошую защиту сварной ванны, позволяют довольно легко контролировать ее положение. Если электрод не разжигается, прокалите его при температуре 150-180° на протяжении 40 минут.
Применяются в аппаратах с переменным ( сварочные трансформаторы ) и с постоянным током (сварочные выпрямители и инверторы). К инверторам обычно подключаются на обратной полярности (+ на электроде). Подходят для любого типа шва, кроме вертикального сверху-вниз .
Электроды МР-3 некапризны к качеству свариваемых поверхностей. Ими можно работать даже на необработанных, покрытых ржавчиной и влажных деталях. Сварка ведется средней (2-3 мм) или короткой дугой.
Очень важна для начинающих сварщиков особенность МР-3: они хорошо «держат» дугу, работать ими просто. За это не все профессионалы любят эту марку: называют их бенгальскими огнями. Слишком мягко они варят: для хорошего прогрева необходимы медленные движения. Что профи не по вкусу, новичкам — то, что надо. Попробуйте начать обучение сварке именно с МР-3. У вас все должно получится.
УОНИ 13/55 с основной обмазкой
Это самые, пожалуй, широко распространенные и популярные электроды с основным покрытием. Они рекомендованы для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Подходят для соединений ответственных конструкций. Швы получаются прочными к ударным нагрузкам и пластичными, хорошо переносят воздействие низких температур.
Недостаток этих электродов: они хорошо разжигаются только при достаточно большом значении холостого хода у инвертора (выше 70 В). Второй существенный недостаток: высокие требования к зачистке и обработке свариваемых металлов. Если на кромке останется ржавчина, пыль, масло или другие загрязнения, шов будет пористым.
Работать с УОНИ 13/55 можно только на сварочных аппаратах постоянного тока, в том числе и с инверторами, при обратной полярности (+ подают на электрод), причем короткой дугой (держать кончик электрода ближе к свариваемой поверхности). Минимальное напряжение холостого хода 65 В.
Этот тип электродов с рутиловым покрытием предназначен для работы с углеродистыми сталями небольшой толщины. При их использовании дуга разжигается легко (в том числе и при повторном розжиге), шов получается мелкочешуйчатым (из волн небольшого размера), шлак отделяется легко.
Электроды АНО 21 можно использовать для сварки водопроводных или газовых труб. Работают как с переменным так и постоянным током любой полярности. Перед сваркой необходима термическая обработка: их прокаливают при температуре 120°C на протяжении 40 минут.
Электроды по нержавейке ОК 63.34
Если вам необходимо сварить нержавейку, попробуйте ОК 63.34. Ими же можно варить и конструкционные стали. При этом получается шов с мелкой волной с плавным переходом к основной поверхности металла. Количество шлака небольшое, отбивается легко.
Этим электродом хорошо варить вертикальные швы а металле 6-8 мм, проходя сверху-вниз. Подходит для многопроходной сварки стыковых и нахлестных соединений. Работает с постоянным и переменным током любой полярности, минимальное напряжение холостого хода — 60 В.
Как выбрать диаметр электрода, как его подключить и какую выставить силу тока
Выбрать марку электродов для инвертора еще не все. Даже если вы определились, остаются, как минимум, три вопроса:
- Какой диаметр электрода использовать при сварке;
- Какой ток выставить;
- К какому выходу «+» или «-» подключить электрод.
Обо всем по порядку. Начнем с того, какой диаметр электрода необходим для сварки . В общем рекомендуют исходить из толщины свариваемых металлов: при небольших толщинах электрод берут с диаметром того же размера, что и металл.
Если вы варите металл 3 мм толщины, то и электроды берете аналогичного размера. Если варите что-то более толстое, соответственно берете 4 мм. Но большими электродами новичкам работать будет сложно. Начинайте осваивать сварку с толщины металла 3-4 мм.
Относительно того, как какому выходу подключать электроды. В технических характеристиках на пачке, скорее всего, указано, для какой полярности предназначен электрод.
При обратном подключении к положительному выходу подключают электрод, к отрицательному зажим, который цепляют на деталь. При прямой полярности на деталь сажают плюс, на электрод подают минус.
Чем отличаются эти два типа подключения? Разное направление имеет поток электронов. Как известно, электроны движутся от «минуса» к «плюсу». Потому при сварке получается, что тот элемент, который подключен к «+» греется сильнее. Меняя режимы подключения можно управлять интенсивностью нагрева металла.
Рассмотрим несколько ситуаций. Например, у вас электрод 3 мм, металл 2 мм. Если на деталь подать «+» может получиться прогар. Потому в этом случае лучше использовать обратную полярность, при которой будет больше греться электрод. Если вы той же тройкой хотите сварить 6 мм металл, лучше это делать на прямой полярности: так разогрев металла будет более глубоким и шов получится более прочным.
Видео
В сюжете — Выбираем лучшие и худшие электроды для начинающего сварщика
Источник