Сварочные электроды маркировка и цветовые обозначения. Какие существуют виды электродов? Типы и виды электродов

Для сварки кипящих сталей (низкоуглеродистая сталь, выпускаемая из печи слабораскисленной) используют электроды с любым покрытием.

Для сварки полуспокойных сталей (сталь, полученная при раскислении жидкого металла менее полно, чем при выплавке спокойной стали, но большем, чем при выплавке кипящей стали) при больших толщинах следует применять электроды с покрытиями основного или рутилового видов.

Сварка конструкций из спокойной стали, работающих при низких температурах или при динамических нагрузках, должна выполняться электродами с основным покрытием.

Стабильность горения дуги влияет на качество швов и на возможность сварки переменным током. Наиболее стабильно дуга горит у электродов с целлюлозным, кислым и рутиловым покрытиями. Это позволяет использовать сварочные трансформаторы. Для электродов с основным покрытием требуются только источники постоянного тока.

В нижнем, вертикальном и потолочном положениях шов лучше формируется у электродов с целлюлозным покрытием, так как мелкокапельный перенос электродного металла и высокая вязкость шлака обеспечивают качественное ведение сварки. Хуже формируется шов у электродов с основным покрытием.

При сварке толстостенных конструкций многослойными швами отделяемость шлака является существенным показателем. Электроды с рутиловым, целлюлозным и кислым покрытиями обеспечивают лучшую отделяемость шлака по сравнению с основным покрытием.

Сварка электродами с основным покрытием требует тщательной очистки кромок от ржавчины, масла, грязи во избежание порообразования. Кроме того, электроды с основным покрытием склонны к порообразованию в начальный момент сварки и при сварке длинной дугой.

Характеристики электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей

Характеристики электродов для сварки легированных сталей повышенной прочности

Характеристики электродов для сварки легированных сталей высокой прочности

Электроды для наплавки

Все они имеют основное покрытие. Это обеспечивает лучшую сопротивляемость образованию трещин при наплавке деталей из стали с повышенным содержанием углерода и при высокой жёсткости конструкции.

В зависимости от условий работы конструкций с наплавленными покрытиями, электроды для наплавки могут быть условно разделены на 6 групп.

Характеристики электродов для наплавки

Электроды для сварки и наплавки чугуна

Характеристики электродов для сварки и наплавки чугуна

Электроды для сварки цветных металлов

Электроды для сварки алюминия . Основная трудность при сварке алюминия и его сплавов - наличие окисной пленки. Температура её плавления 2060°С, тогда как температура плавления алюминия 660°С. Плотная тугоплавкая пленка может нарушить стабильность процесса сварки и таким образом повлиять на качество формирования шва, вызвав появление внутренних дефектов в наплавленном металле. Для удаления окисной пленки в состав покрытия электродов вводят хлористые и фтористые соли щелочных и щелочно-земельных металлов. Эти вещества и обеспечивают качественную сварку.

Характеристики электродов для сварки алюминия и его сплавов

Электроды для сварки меди и ее сплавов . При сварке меди основная проблема - образование пор в металле шва из-за высокой ее активности при взаимодействии с газами, особенно с кислородом и водородом. Чтобы этого избежать, применяют только хорошо раскисленную медь и тщательно прокаленные электроды. Сварку выполняют по зачищенным до металлического блеска кромкам.

Сварка латуней сложна и опасна для здоровья из-за интенсивного выгорания цинка.

Сварка бронз доставляет трудности ввиду высокой хрупкости и недостаточной прочности в нагретом состоянии.

Характеристики электродов для сварки меди и ее сплавов

Электроды для сварки никеля и его сплавов . Сварка никеля и его сплавов затруднена из-за большой чувствительности к растворенным в сварочной ванне газам: азоту, кислороду и водороду, что вызывает образование горячих трещин и пор. Для предупреждения появления этих дефектов необходимо применять основной металл и сварочные электроды высокой чистоты и качественно их подготавливать.

Характеристики электродов для сварки никеля и его сплавов

Электроды для резки металла

Характеристики электродов для резки металла

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Для конструкций, работающих при температурах до 475°С, используют молибденовые электроды типа Э-09М, а при температурах до 540°С - хромомолибденовые электроды типов Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09Х2М1 и Э-05Х2М.

Для конструкций, работающих при температурах до 600°С, применяют хромомолибденованадиевые электроды Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НБФ, Э-10Х3М1БФ.

Электроды Э-10Х5МФ с повышенным содержанием хрома предназначены для сварки конструкций из сталей с повышенным содержанием хрома (12Х5МА, 15Х5М, 15Х5МФА и др.), работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С.

Для сварки теплоустойчивых сталей чаще используют электроды с основным покрытием, обеспечивающие прочность наплавленного металла при повышенных температурах, а также малую склонность к образованию горячих и холодных трещин.

Характеристики электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Электроды для сварки высоколегированных сталей

При выборе электродов для сварки таких сталей необходимо обеспечить следующие свойства металла шва: стойкость против атмосферной коррозии и в слабо агрессивных средах, жаростойкость до температуры 650°С и жаропрочность до температуры 550°С. Этим требованиям удовлетворяют электроды типа Э-12Х13 марок ЛМЗ-1, АНВ-1 и др., которые обеспечивают химический состав, структуру и свойства металла шва, близкие характеристикам основного металла.

Для сварки сталей с пониженным содержанием углерода и дополнительно легированных никелем рекомендуются электроды типа Э-06Х13Н марки ЦЛ-41.

С увеличением количества хрома возрастает коррозионная стойкость и жаростойкость высокохромистых сталей. Содержание 17-18% дает коррозионную стойкость в жидких средах средней агрессивности. Такие стали относятся к кислотостойким: 12X17, 08X17Т, 08Х18Т и др. Если количество хрома достигает 25-30%, то возрастает жаростойкость - стойкость против газовой коррозии при температурах до 1100°С. Это жаростойкие стали: 15Х25Т, 15X28 и др. Для серосодержащих сред пригодны стали и электроды, в которых не менее 25% хрома.

Выбор электродов для сварки высокохромистых сталей зависит от количества хрома в свариваемых сталях. Так, для сварки сталей с 17% хрома, к которым предъявляются требования по коррозионной стойкости в жидких окислительных средах или по жаростойкости при температурах до 800°С, рекомендуются электроды типа Э-10X17Т марок ВИ-12-6 и др.

Для сварки сталей с 25% хрома следует применять электроды типа Э-08Х24Н6ТАФМ, придающие металлу шва после отпуска высокие пластичность, ударную вязкость и стойкость против межкристаллитной коррозии.

Сварку высокохромистых сталей следует выполнять при умеренных режимах с уменьшенной погонной энергией. После каждого прохода рекомендуется охлаждать металл околошовной зоны до температуры ниже 100°С, что обеспечивает минимальный рост зерна.

Высокохромистые стали на основе 13% хрома с дополнительным легированием молибденом, ванадием, вольфрамом и ниобием относятся к жаропрочным. Они способны противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах. При выборе электродов для этих сталей основное требование - обеспечить необходимый уровень жаропрочности металла шва. Это достигается за счет получения химического состава швов, близкого основному металлу. Такому условию наиболее полно удовлетворяют электроды типов Э-12Х11НМФ марки КТИ-9А, Э-12Х11НВМФ марки КТИ-10, Э-14Х11НВМФ марки ЦЛ-32.

Характеристики электродов для сварки высоколегированных хромистых сталей

Электроды для коррозионностойких кислотостойких сталей . Основное требование при выборе электродов для сварки кислотостойких сталей - это обеспечение коррозионной стойкости металла шва в жидких агрессивных средах при нормальных и повышенных температурах и давлениях. К наиболее агрессивным жидким средам относятся кислоты и их растворы, которые обладают как окислительными, так и неокислительными свойствами.

Для сварки конструкций из кислотостойких сталей, работающих в неокислительных жидких средах при температурах до 360°С и не подвергающихся термической обработке после сварки, рекомендуются электроды марок ЭА-400/10Т, ЭА-400/10У и др., марок ОЗЛ-8 и др., марки ЭА-606/10 и т.п. Термическая обработка сварных соединений, выполненных этими электродами, не допускается.

Для конструкций, работающих в неокислительных или малоокислительных жидких средах, для которых после сварки необходим отпуск, рекомендуются электроды марки ЭА-898/19 и др., которые обеспечивают стойкость шва против межкристаллитной коррозии как в исходном состоянии, так и после отпуска.

Конструкции, которые эксплуатируются в окислительных жидких средах, например в азотной кислоте, рекомендуется сваривать электродами типа Э-08Х19Н10Г2Б марок ЦТ-15, ЗИО-3 и др.

Для низкоуглеродистых кислотостойких сталей, содержащих до 0,03% углерода, используются электроды типов Э-04Х20Н9 марок ОЗЛ-14А, ОЗЛ-36; Э-02Х20Н14Г2М2 марок ОЗЛ-20 и др.

Характеристики электродов для сварки коррозионностоиких кислотостойких сталей

Электроды для сварки коррозионностойких высокопрочных сталей . Выбор электродов для таких сталей весьма ограничен. Так, для сталей 12X21Н5Т, 08Х21Н6М2Т рекомендуются электроды, дающие металл шва по структуре не однотипный с основным металлом, а иной. В этом случае применяют электроды типов Э-08Х20Н9Г2Б марок ЦЛ-11, ОЗЛ-7 и др. Можно использовать электроды типа Э-09Х19Н10Г2М2Б марок ЭА-902/14, АНВ-36, ЭА-400/13 и др. Для высоколегированных сталей 12Х25Н5ТМФЛ и 10Х25Н6АТМФ предусмотрен один тип электродов - Э-08Х24Н6ТАФМ, к которому относятся электроды марки Н-48. Металл шва равнопрочен основному металлу толщиной до 200 мм. Электроды этого типа можно использовать и для сталей 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т. Для сталей 08Х22Н6Т и 08X21Н6М2Т разработаны электроды ОЗЛ-40 и ОЗЛ-41, которые повышают коррозионную стойкость швов при работе в щелочных средах. Характеристики электродов для сварки коррозионностойких высокопрочных сталей

Электроды для сварки жаростойких (окалиностойких) сталей . Жаростойкими (окалиностойкими) считаются стали, способные противостоять химическому разрушению поверхности в воздухе или в другой газовой среде при температурах выше 850°С в ненагруженном или слабонагруженном состояниях. Они содержат до 20-25% хрома и работают при температурах до 1050°С и выше.

Жаростойкость наплавленного металла до 1000°С на сталях 20Х23Н13, 20Х23Н18 и др. достигается электродами типа Э-10Х25Н13Г2 марок СЛ-25, ОЗЛ-6, ЦЛ-25.

Для сварки жаростойких сталей, долго работающих при температурах выше 1000°С, следует применять электроды типа Э-12Х24Н14С2 марок ОЗЛ-5, ЦТ-17 и др., а также электроды типа Э-10Х17Н13С4 марки ОЗЛ-29, обеспечивающие жаростойкость до температуры 1100°С в окислительных и науглероживающих средах. Для конструкций, работающих в серосодержащих средах, применяют безникелевые высокохромистые жаростойкие стали 15Х25Т, 15X28 и др.

Характеристики электродов для сварки жаростойких (окалиностойких) сталей

Электроды для сварки жаропрочных сталей . К жаропрочным относятся стали, которые работают в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладают при этом достаточной стойкостью против образования окалин. Высокая жаропрочность хромоникелевых сталей достигается за счет увеличения содержания никеля и дополнительного легирования титаном, ниобием, молибденом, вольфрамом и др.

Следует учитывать, что жаропрочность сварных соединений может существенно отличаться от жаропрочности основного и наплавленного металлов. Поэтому выбор электрода по принципу равной или близкой жаропрочности шва и основного металла оправдывается только для кратковременных ресурсов работы сварных соединений. Для длительных ресурсов лучше брать электроды, дающие более пластичный металл шва. Этому принципу соответствуют электроды, легирующие металл шва молибденом, - типа Э-11Х15Н25М6АГ2 марок ЭА-395/9, ЦТ-10, НИАТ-5 и типа Э-08Х16Н8М2 марки ЦТ-26.

Для сварки жаропрочных сталей, содержащих до 16% никеля и работающих при температурах до 600-650°С, а также если сварные соединения после сварки подвергаются термообработке посредством отпуска, применяются электроды типов Э-09Х19Н11Г3М2Ф марок КТИ-5, ЦТ-7 и Э-08Х19Н10Г2Б (см. выше) марок ЦТ-15 и ЗИО-3.

При сварке корневых слоев многослойных стыковых швов жаропрочных сталей, когда перемешивание основного металла с наплавленным велико и не обеспечивает технологическую прочность швов, следует применять электроды типа Э-08Х20Н9Г2Б марки ЦТ-15-1.

Для сварки жаропрочных сталей, содержащих 35% никеля и легированных ниобием, которые работают при температурах до 700-750°С, применяют электроды типа Э-27Х15Н35В3Г2Б2Т марок КТИ-7 и КТИ-7А.

Для сварки жаропрочных сталей с 35% никеля, но без ниобия, однако легированных молибденом и марганцем, используют электроды типов Э-11Х15Н25М6АГ2 марок ЭА-395/9, НИАТ-5, ЦТ-10 и Э-09Х15Н25М6АГ2Ф марки ЭА-981/15. При этом надо учесть, что наплавленный такими электродами металл не стоек против межкристаллитной коррозии в состоянии после сварки и после термической обработки, Поэтому такие электроды непригодны, если конструкция работает еще и в жидкой агрессивной среде. Слои, контактирующие с агрессивной средой, следует выполнять электродами типа Э-07Х19Н11М3 (см. выше) марок ЭА-400/10У и ЭА-400/10Т.

Характеристики электродов для сварки жаропрочных сталей

Электроды для сварки разнородных сталей и сплавов

Сварка разнородных сталей и сплавов может существенно отличаться от сварки однородных материалов, так как возрастает вероятность появления трещин в металле шва, возникновения в зоне оплавления участков со структурной неоднородностью, чрезмерного роста остаточных напряжений из-за большой разницы в коэффициентах расширения свариваемых материалов.

Большинство электродов, используемых при сварке разнородных сталей и сплавов, относятся к электродам, предназначенным для сварки высоколегированных сталей и легированных сталей повышенной и высокой прочности, которые дают шов с однородной высокопластичной структурой металла.

Выбор электрода можно делать по таблице, составленной с учетом отечественного опыта сварки разнородных металлов.

Характеристики электродов для сварки разнородных сталей и сплавов

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Выбирая электроды для сварки, следует особое внимание обратить на маркировку. Дело в том, что там приведена наиболее важная информация о приобретаемых электродах, включая предприятие-изготовитель, состав и иные характеристики. Если ориентироваться на эти сведения, то упрощается задача по выбору наиболее подходящего материала, который обеспечит качественный результат при работе в определенных условиях с запланированными для соединения металлами и сплавами. Для этого перед принятием решения необходимо тщательным образом изучить знаки, которые расположены на упаковке.

Сварка электродами

В качестве основного расходного материала для ручной дуговой сварки, с применением которой сегодня чаще всего и сваривают металлы, используют электроды. По своему исполнению они выглядят в виде металлического прутка или изделия, изготовленного из другого материала, которое может предусматривать покрытие или не иметь его. Один конец прутка обязательно имеет покрытие. Именно этой стороной его и размещают в электродержателе.

Во время выполнения сварочных работ на участке, образованном концом электрода и обрабатываемой поверхностью, образуется электрическая дуга. Процесс соединения поверхностей с применением сварочного оборудования проходит в условиях повышенных температур, при этом вещества, с использованием которых выполняется плавление, подвергаются чересчур интенсивному взаимодействию по отношению друг к другу.

Преимущества электродов

Электроды являются наиболее предпочтительным расходным материалом для сварки по следующим причинам:

• их использование позволяет создать ровный сварной шов, не имеющий пор и лишенный непроваренных участков.
• зажигание дуги не требует больших усилий. Также не возникает проблем и с его поддержанием.
• использование электродов позволяет создать равномерное покрытие на основе шлака, которое без особых усилий можно убрать после окончания сварочных работ.

Основное назначение и состав сварочных электродов

По своему исполнению электрод имеет вид стержня, выполненного из металла или иного материала, благодаря которому ток достигает свариваемого изделия. По этой причине обрабатываемый материал должен отличаться высокой электропроводностью. Чаще всего такие конструкции выполнены на основе проволоки и сплавов, обладающих различным уровнем легированности.

Для придания изделию требуемых характеристик у него предусмотрено специальное покрытие. Благодаря ему электрод прекрасно переносит воздействие газов , прежде всего, азота и кислорода, а также помогает поддерживать устойчивость горения дуги, бороться с вредными примесями, содержащимися в расплавленном металле. Польза покрытия заключается в том, что применяемый для сварки металл или сплав обогащается необходимыми легирующими элементами.

В целом можно отметить, что для обеспечения электроду необходимых свойств в составе покрытия должны присутствовать определенные компоненты.

Важная роль отводится шлакообразующим веществам, например, мелу, мрамору, благодаря которым обеспечивается высокая защита от негативного воздействия со стороны азота и кислорода, вред которых заключается в воздействии окислительными процессами. Избавить же расплавленный металл от кислорода можно посредством таких веществ, как ферросплавы титана, марганца, алюминия и кремния. Последние представляют группу раскисляющих веществ, за счет чего и обеспечивается требуемый результат.

Для создания защитной газовой среды используют специальные газообразующие компоненты , наиболее яркими представителями которых являются древесная мука и декстрин. Задачу по приданию шву исключительных характеристик в плане устойчивости к износу, не подверженности влиянию коррозии, решают при помощи введения в состав специальных легирующих добавок.

Список этих компонентов достаточно велик, поэтому мы приведем лишь некоторые из них: хром, титан, никель, ванадий и пр. Группу стабилизирующих веществ образуют калий, натрий и кальций. Основной их эффект заключается в обеспечении ионизации сварочной дуги. Для создания надежной связи между каждым компонентом покрытия и стержнем электрода необходимо применять специальные связующие вещества , в качестве которых чаще всего используется силикатный клей.

Маркировка электродов для сварки и требования к ним

Классификация электродов подразумевает их разделение на два типа:

• плавящиеся;
• неплавящиеся.

Первая группа включает себя изделия, изготавливаемые на основе таких материалов, как сталь, медь, чугун и бронза. Отличительной особенностью является наличие дополнительного покрытия. Особую группу образуют плавящиеся непокрытые элементы, однако наибольшее распространение они получили в качестве проволоки для сварки конструкций , осуществляемой в среде защитных газов. К категории неплавящейся разновидности электродов для сварки следует отнести изделия, создаваемые на основе таких материалов, как вольфрам, торий и лантан.

Еще одним признаком классификации электродов для сварки может выступать тип покрытия. Изделия, у которых в маркировке присутствует буква А, относятся к классу изделий с кислым покрытием. Подобные электроды нежелательно применять для сварки , осуществляемой для соединения сталей, характеризующихся высокой концентрацией углерода и серы. Если говорить о пространственном положении, то здесь нет никаких ограничений. Исключением здесь является размещение по вертикали, когда электрод подносится сверху вниз. Наиболее часто обнаруживаемые дефекты - появление сильных брызг и риск растрескивания шва.

Для обозначения базового покрытия применяется буква Б. Электроды для сварки с подобной маркировкой не должны применяться для сварки в вертикальном положении. Это же касается и тех изделий, которые имеют рутиловое покрытие, на которое указывает буква Р. Если маркировка содержит букву Ц, то это является подсказкой об использовании целлюлозного покрытия. Подобные электроды сохраняют свои эксплуатационные характеристики в любом положении.

Если говорить об их минусах, то сюда следует отнести образование сильных брызг и риск перегрева , из-за чего они требуют особого внимания во время работы. Последнюю группу электродов образуют изделия с маркировкой АЦ и РБ. Они представляют собой комбинированный вариант, к которому прибегают для соединения трубопроводов и конструкций различного назначения. Работая с ними, следует помнить о том, что их недопустимо размещать в потолочном положении.

Познакомившись с особенностями этих элементов и их конструкцией, можно перейти к требованиям, которым они должны соответствовать. Скажем, для любого электрода для сварки важно создавать благоприятные условия , при которых дуга будет стабильно гореть, что в свою очередь обеспечит равномерное плавление металла. Вдобавок к этому создаваемый шов должен удовлетворять требованию по своему химическому составу. Последний может предусматривать различные составные компоненты, что определяется условиями эксплуатации детали и составом металлоизделий, которые необходимо соединять.

Расшифровка маркировки электродов для сварки

Настала пора познакомиться более подробно с тем, какую же информацию скрывает маркировка электродов для сварки. Она всегда начинается с символов, которые соответствуют типу, содержащему подсказку о предельной нагрузке. Скажем, Э46 говорит о том, что для свариваемых деталей максимальная нагрузка составляет 46 кг/мм 2 . За ней уже идет марка, сообщающая о предприятии-изготовителе, а после нее приводятся сведения о толщине и назначении:

• наличие в маркировке буквы У указывает на то, что рассматриваемый электрод подходит для сваривания изделий, изготовленных на основе низколегированных и углеродистых сталей;
• маркировка, которая содержит букву Л, говорит о том, что эти электроды могут применяться для соединения легированных конструкционных сплавов;
• если стоит задача по соединению конструкций, выполненных на основе теплоустойчивых или высоколегированных сталей, применяемый для сварки электрод должен иметь обозначения Т и В;
• качественно выполнить наплавку слоя, который должен обладать исключительными свойствами , можно при условии, что используемый электрод имеет маркировку в виде буквы Н.

Толщина, диаметр, ток

Также в маркировке дается подсказка о толщине покрытия, для чего в ней предусмотрены следующие обозначения:

• М - означает тонкое покрытие;
• С - среднее покрытие;
• Д - ему соответствует толстое покрытие;
• Г - указывает на наличие покрытия максимальной толщины.

Далее в маркировке приводится информация о диаметре. Иногда она может не содержать численных обозначений, эта информация может приводиться лишь в виде значка. В этом случае необходимо сделать вывод о том, что необходимые данные приведены на печати. Следующими символами выступают индекс и его значение, по которому можно понять характеристику металла. Речь идет о таких свойствах, как относительное удлинение, ударная вязкость и сопротивление разрыву. Для получения более точной информации об этих параметрах необходимо обратиться к ГОСТ 9467–75.

В самом конце содержится информация о типе покрытия, о котором шла речь выше. По последним двум цифрам можно понять, какое пространственное положение предусмотрено для электрода конкретной марки и какой рекомендуемый показатель должен иметь рабочий ток.

Если там присутствует цифра 1, то выбираемый электрод подходит для работы в любом положении. 2 указывает на отсутствие ограничений за исключением положения сверху-вниз.

Иногда предпоследней идет цифра 3, что позволяет говорить о том, что этот электрод запрещается размещать в потолочной ориентации. Присутствие цифры 4 указывает на то, что изделие предназначено для выполнения нижних швов , а также нижних в «лодочку».

• 1, 4, 7 - указывает на отсутствие ограничений;
• 2, 5, 8 - распространяется на токи с прямой и остальными видами полярности;
• 3, 6, 9 - предусматривает, что ток должен иметь обратную полярность.

Заключение

Выполнение сварочных работ невозможно без использования такого важного расходного материала, как электроды. При этом нельзя преуменьшать его значение, поскольку от правильного выбора зависит качество соединения обрабатываемых поверхностей . Наличие различных маркировок электродов уже позволяет говорить о том, что они имеют различное назначение. По этой причине важно иметь представление о том, что означает та или иная маркировка. Зная о подобных обозначениях, можно легко понять, какой именно электрод подходит для сварочных работ и сделать верный выбор.

При сварке металлов, их совместимость с составом наплавляемых стержней определяют по маркировке электродов, которая в обязательном порядке наносится на упаковку. Чем точнее подобраны по элементам материалы, тем прочнее окажется соединение. Важно уметь правильно прочитать зашифрованную в буквенно-цифровых обозначениях информацию, в которой заложены сведения о назначении и химическом составе электродов и их покрытия.

Способы сваривания металлов

Самый распространённый вариант соединения металлических деталей - это дуговая сварка, когда скрепление происходит за счёт плавления под воздействием высокой температуры электрической дуги. По типу применяемого оборудования, условиям проведения процесса, другим техническим признакам различают следующие разновидности способов:

Соединение посредством ручного дугового метода осуществляется стержнями разных типов и производится под флюсом, защитным газом. Особенность способа заключается в том, что сварщик по ходу работы отслеживает качество шва и имеет возможность изменить параметры: величину тока, длину дуги и другие составляющие факторы.

Виды стержней для ручной сварки

Электроды для производства работ методом дуговой сварки подразделяют на плавящиеся и несгораемые. Первые изготавливают из стали, чугуна, меди - в зависимости от соединяемых металлов, и используют в качестве катода или анода, присадочного материала. Плавящийся электрод состоит из внутреннего стержня, структура которого обусловлена свойствами свариваемых металлов, и внешней оболочки. Покрытие электрода (есть виды и без него) многофункционально: удержание дуги, добавка в сплав необходимых химических элементов для раскисления и легирования металла, образование газового облака, защищающего шов от окисления.

Несгораемые электроды изготавливают из тугоплавких веществ - это уголь, графит или вольфрам. С их помощью разжигают и удерживают дугу, а наполнение шва металлом осуществляют ручной подачей в зону нагрева плавкого материала.

Множество вариантов исполнения покрытых электродов в различных сочетаниях веществ, взаимодействующих при сварке, обусловило появление нескольких классификаций, помогающих ориентироваться при выборе нужных композиций. По назначению различают:

• сплавы углеродистые и с небольшим количеством примесей;
• наплавочные электроды с особыми свойствами;
• стали повышенной прочности;
• материал с расширенным набором лигатур.

Другие параметры обозначают деление: по толщине слоя покрытия (тонкие, средние и толстые), роду тока (постоянный и переменный), составу обмазки (кислотный, основной, рутиловый) и пространственному расположению электрода. Сечение стержня и качество шва также имеют свою шифровку.

Обозначения электродов

Многочисленные марки электродов для ручной дуговой сварки регламентируются нормативным документом ГОСТ 9466–75 . Согласно этому нему на упаковку наносят сведения о 9 основных параметрах:

Недостаточно просто ознакомиться с условными обозначениями, нанесёнными на упаковку - их надо прочитать. Для этого потребуется заглянуть в справочники.

Определение свойств изделия по шифру

Для лучшего запоминания следует наглядно провести расшифровку электродов по обозначению. Для примера можно взять изделие с таким кодом:

Э46-ЛЭЗМР-3С-Ø-УД

Е 43 1 (3)-РЦ13

Раскладка установления свойств по маркировке:

Сегодня имеется большой выбор изделий для соединения любых металлов посредством электрической дуги. Пользуясь маркировкой, всегда можно подобрать именно тот электрод, который нужен.

При работе с ручной электродуговой сваркой вы постоянно работаете с электродами. Этот элемент сварочного процесса не столь прост как кажется и имеет свою обширную классификацию. Сегодня можно подобрать изделия под любые нужды, исходя из свариваемых металлов, вида оборудования, необходимых свойств шва и множества вспомогательных параметров. Ниже вы ознакомитесь с классификацией покрытых электродов и их обозначением.

Электроды, применимые для работ с ручной дуговой сваркой разделяются на плавящиеся и неплавящиеся. Стержни, плавящиеся при сварке, изготавливают из чугуна, стали, меди или другого металла, в зависимости от материала. Они играют роль анода или катода, а также выполняют функцию присадочного материала. Бывают покрытые или непокрытые.

Покрытие в плавящихся стержнях выполняет много функций от удержания дуги, до формирования газового облака, препятствующего окислению шва.
Неплавящиеся электроды для сварки, изготавливают из различных тугоплавких материалов — графит, вольфрам или уголь. Служат они для розжига и удержания дуги, а заполнение шва присадками выполняется с помощью ручной подачи плавкого материала.

Из чего состоит плавящийся электрод

Плавящиеся электроды для ручной дуговой сварки состоят из внутреннего стержня и внешнего слоя. Согласно требованиям Госстандарта, при создании плавящихся электродов сварочных используются разнообразные стали: углеродистые, с большим или малым числом примесей, также применяют медь, алюминий, никель и другие цветные сплавы. Состав стержня обусловлен свариваемым материалом, так как оба металла должны подходить друг другу. Исключение составляет чугун, который может свариваться как стальными, так и электродами из меди и железа.

Как и стержень, внешний слой изготавливается с учетом свариваемого металла, именно поэтому его состав может несколько меняться. Но несмотря на это оно неизменно выполняет следующие функции:

• способствует удержанию дуги;
• производит шлак обволакивающий сварочную ванну, расплавляя минеральные компоненты покрытия;
• производит защитный газ, появляющийся как следствие горения органических компонентов покрытия.
• выполняет раскисление или легирование металла.

Классификация покрытых электродов

Учитывая длинный список всевозможных вариаций из покрытия, сплава и других параметров покрытых электродов, для более удобного поиска нужного типа стержней они получили обширную классификацию. Виды сварочных электродов разделяют исходя из таких признаков:

По назначению:

• сплавы с малой долей примесей и углеродистые сплавы;
• материал с большим числом лигатур;
• сплавы усиленной прочности и с уникальными свойствами;
• наплавочные электроды с уникальными свойствами.

Тип — значение конечного шва, характеризующееся прочностью на разрыв, временное или точечное механическое воздействие.

Марки сварочных электродов – уникальное значение присваиваемое изготовителем для внутренней классификации изделий. Именно поэтому маркировка электродов для сварки одинаковых по параметрам, но от различных изготовителей может быть разной.

Толщина внешнего слоя — исходя их соотношений толщины, к размеру центрального прутка классифицируют внешний слой на – тонкие, средней толщины, толстые и самые толстые.

Род тока — электроды постоянного тока, переменного с прямым или обратным подключением.

Состав покрытия – есть разделение на сварочный электрод с кислотным, основным, целлюлозным, рутиловым, слоем с увеличенной концентрацией железа, напыление состоящее из различных слоев.

По допустимым положениям стержни разделяют на изделия допустимые к работе в:
· любых положениях;
· всех за исключением вертикального, направленного вниз;
· нижнее и вертикальное направленное кверху;
· нижнее.

По качеству или по состоянию шва, после работы со стержнями электроды разделяют на три группы. Изделия лучшего качества относятся к первой группе.
Толщина — параметр указывающий на диаметр стальной основы, может быть в пределах от 1.6 до 12 мм.

Маркировка сварочных электродов и их расшифровка

Чтобы разобраться какие электроды представлены перед вами следует изучить их маркировку. Каждая упаковка содержит информацию о 9 основных характеристиках согласно ГОСТ 9466-75.

1. Типы покрытых электродов для сварки.
   Высокопрочные стали, с большой долей углерода, высокими или низкими процентами лигатур, варятся электродами с маркировкой, начинающейся с символа Э – электрод, затем идут цифры, указывающие на предельно допустимые нагрузки при растяжении (кгс_мм2), в конце стоит индекс А – обозначающий повышенную устойчивость шва к пластичным и ударным нагрузкам. Например: Э 42, Э 50, Э46 А, Э 60 и тд.
   Термостойкие и высоколегированные стали: символа Э, цифр после тире, указывающих на количество углерода, следом идут буквы и цифры – указывающие на конкретный химический элемент (А – азот, М-молибден, Ф – ванадий и тд.) и его количество в сотых долях. Химические составляющие расположены в порядке убывания их количества в изделии. Например: Э-09М; Э-10ХЗМ1БФ; Э-30Г2ХМ и тд.
2. Марки электродов для сварки
   Марки — параметр индивидуальный и зависит исключительно от производителя.
3. Диаметр
   Толщина внутренней части покрытого электрода колеблется в пределах от 1.6 до 12 мм, в быту чаще всего используются толщины 3-5 мм.
4. Назначение
   Изготовленные для работы с углеродистыми сталями и с низким числом примесей, а также прочностью до 60 кгс/м2, электроды маркируются буквой – У;
   Легированные конструкционные стали с пределом прочности выше 60кгс/м2, сваривают изделиями с маркировкой – Л;
   Продукцию для сталей с низким коэффициентом теплопроводимости маркируют буквой – Т;
   Металлы с большой долей примесей и уникальными свойствами можно сваривать изделиями с маркировкой – В;
   Наплавочные слои с уникальными характеристиками производятся изделиями с маркировкой – Н.
5. Толщина покрытия
   Значение, показывающее соотношение толщины покрытия к внутреннему стержню. Если это отношение меньше 1.2, то изделие маркируют символом М и относят к тонко покрытым; средний слой в пределах от 1.2 до 1.45 маркируется символом С; толстые — от 1.45 до 1.8 отмечают символом Д и наконец самое толстое, отношение которого более 1.8 маркируют отметкой Г.
6. Основные свойства шва
   Точные свойства сплавов, для каждого типа эти значения собственные и указывают на прочность, процентный состав примесей, рабочую температуру шва и ряд других показателей. Данные значения можно найти в соответствующих таблицах с расшифровками.
7. Вид электродного покрытия
   А – кислотное покрытие.
   Б – фтористо-кальциевое.
   Ц – целлюлоза.
   Р – рутиловое.
   Ж – повышенное содержание железа.
   Также существуют смешанные виды покрытия электродов, которые маркируется несколькими буквами исходя из состава.
8. Маркировка пространственных положений
   1 – все,
   2 – все, кроме вертикального, направленного вниз;
   3 – нижнее, плюс вертикальное (движение снизу-вверх);
   4 – исключительно нижнее.
9. Род сварочного тока и подключение
   — Индекс 0 электроды для постоянного тока и обратным подключением;
   — индекс 1,4, 7 — указывает на изделия для любых родов напряжения и любых подключений;
   — указатели — 2,5,8 — ток любой, но подключение должно быть прямым;
   — индексы — 3,6,9 для любых токов и обратного подключения.

Производители сварочных электродов

Ниже, представлена тройка лучших производителей сварочных, покрытых электродов России:

1. НПП «Сварка Евразии». За более, чем 70 летнюю историю компания успела освоить полный цикл производства электродов и на данный момент выпускает все виды электродов — плавящиеся, сварочные, для легированных сталей и многие другие.
2. ЗАО «Электродный завод». Производитель славится своими изделиями, поставляющимися на крупнейшие машиностроительные заводы страны, также компания выпускает продукцию и для рядового потребителя. Профессиональные сварщики отмечают удобство работы и качество продукции данной компании.
3. ООО «НПО Спецэлектрод». Изделия этой фирмы это более 50 различных марок потребительских стержней толщиной до 6мм. Также производство принимает индивидуальные заказы.

Не стоит забывать и про мировых лидеров, тройка лучших:

1. Esab – компания с вековой историей и продукцией, признанной лучшей в мире. Эти Шведские электроды знают на всех континентах как самые качественные.
2. Kobe Steel – Японская компания, получившая популярность за счет поставок их продукции нефтедобывающим предприятиям.
3. Klöckner & Co SE – немецкая компания, производящая сталь и расходные материалы для сварочных работ. Электроды для сварки данной фирмы очень популярны и широко используются в России.

Перед началом сварочных работ нужно внимательно выбрать необходимые для этого материалы. От них во многом зависит качество сварочного шва и успех работы в целом. Одним из основных материалов являются электроды, представляющие собой стержни определенного размера, металлические и неметаллические. Изделия из металла, в свою очередь, подразделяются на различные виды и типы. Кроме того, они бывают плавящимися и неплавящимися. Неметаллические стержни могут быть только неплавящимися. Не существует универсальных электродов для сварки, каждый из них подходит только для конкретных материалов, параметров сварного шва и условий работы.

Электроды не бывают универсальными, каждый из них подойдет только для определенного материала и параметра сварного шва.

По каким признакам производится классификация?

Маркировка стержней имеет буквенно-цифровое обозначение и осуществляется в соответствии с параметрами, которым они соответствуют. Классификация изделий производится по следующим признакам:

• металлу, с которым придется работать;
• технологии выполнения шва;
• толщине и типу покрытия;
• химическому составу;
• роду тока (постоянный, переменный) и его полярности;
• механическим показателям металла, из которого выполнен шов;
• состоянию покрытия и наличию вредных примесей.

В ручной дуговой сварке используется обозначение металлических сварочных электродов с покрытием, которое определяет ГОСТ 9467-75. В нем отражаются такие характеристики, как:

• марка;
• назначение;
• диаметр;
• вид покрытия;
• толщина покрытия;
• назначение (для каких металлов и сплавов разрешено использование);
• расположение шва в пространстве;
• род тока.

Таблица типов электрода и обозначения его цветом в разных странах.

В соответствии с ГОСТ 9467-75, тип изделия выбирают для определенных видов сталей, которые будет сваривать электрод. Так, первый тип применяется для материалов с временным сопротивлением до 490 Дж/кв.см. Второй тип используется при том же сопротивлении, но для металла, от которого требуются более высокие показатели, касающиеся удлинения и вязкости. Для сталей с временным сопротивлением более 490 Дж/кв.см предназначен третий тип. Он рассчитан на возможность роста показателя до 590 Дж/кв.см.

По этому же госстандарту определяются марки электродов для таких сталей:

• углеродистых, конструкционных низколегированных;
• легированных конструкционных, повышенной и высокой прочности;
• теплоустойчивых;
• жаропрочных, жаростойких;
• специализированных.

А также для сплавов и других металлов:

• коррозийно-стойких сталей и сплавов;
• разнородных сплавов и сталей;
• чугуна;
• цветных металлов.

Условное обозначение всех характеристик электрода имеет следующую структуру:

1. Марка.
2. Диаметр изделия (в мм).
3. Кодировка назначения.
4. Кодировка толщины покрытия.
5. Индексы характеристик наплава и металла шва.
6. Кодировка вида покрытия.
7. Кодировка положения сварки.
8. Кодировка характеристик тока.

Неплавящиеся электроды и их маркировка

Изделия только из вольфрама или с присадками из вольфрама, окислов иттрия, тория, лантана, циркония обладают температурой плавления, значительно превышающей температуру сварки. Они дают устойчивую дугу при токе любого рода и полярности. Электроды обладают высокой износоустойчивостью и позволяют сваривать различные металлы. Сварочные работы, как правило, производятся в среде инертного газа.

Таблица размеров вольфрамовых прутков.

Маркировка неплавящихся сварочных электродов, в состав которых входит вольфрам, начинается с буквы «W». Кроме того, сориентироваться поможет и цвет, в который окрашен конец изделия. В частности, WP (чистый вольфрам) зеленого цвета используется при сварке магния, алюминия и сплавов. Работа производится переменным током. Красный WT-20 (с диоксидом тория) — это сварка постоянным током таких сталей: низколегированных, углеродистых, нержавеющих. Темно-синего цвета WY-20 (с диоксидом иттрия) подходит помимо этого еще для меди и титана. Сварку при переменном токе поможет осуществить WZ-8 белого цвета. Он выдерживает повышенную токовую нагрузку и используется для магния, алюминия и их сплавов.

Изделиями последующих марок можно производить сварку как постоянным, так и переменным током. Серый электрод WC-20 (с диоксидом церия) может быть использован для любых видов сталей. Электродом золотого цвета WL-15 можно варить легированную, синим WL-20 — ламинированную сталь, и оба они подходят для нержавейки. В качестве легирующей присадки для них используется диоксид лантана, а число указывает на его количество.

Неплавящимися являются все неметаллические электроды: угольные, графитовые, омедненные угольные, омедненные графитовые. Слой меди в основном служит защитой поверхности при транспортировке. Они используются для строжки, быстрой резки, в том числе и очень толстого листа металла, ликвидации дефектов литья и сварочных работ. Изделия из графита имеют более высокий КПД и обладают в сравнении с угольными электродами лучшими характеристиками.

Маркировка по толщине и типу покрытия

Структура условного обозначения электродов по ГОСТу.

Сейчас электроды, не имеющие покрытия, используются нечасто. Для обозначения толщины в ГОСТ 9467-75 применяют буквенную маркировку. Так, тонкое покрытие маркируют литерой «А», его значение не превышает 1,2. Литера «С» — это покрытие средней толщины, показатель находится в пределах 1,45. Литера «Д» — толстое покрытие, до 1,80. Литера «Г» означает особо толстое покрытие, свыше 1,80. Данный показатель указывается не в абсолютных цифрах, а рассчитывается путем деления диаметра электрода с покрытием на его диаметр без покрытия.

Тип покрытия электродов для сварки имеет свою маркировку. Буква «А» означает кислое покрытие. В его состав входят окислы кремния, марганца и железа. К этому классу относятся наиболее часто используемые марки сварочных электродов ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, МЭЗ-4. Они могут быть использованы только для нелегированных и низколегированных сталей, так как при плавлении выделяется избыток кислорода, а это, в свою очередь, влечет за собой потерю легирующих элементов.

Основное покрытие, «Б», называют фтористо-кальциевым. Его образуют такие природные минералы, как мрамор, доломит, магнезит, плавиковый шпат. При плавлении образуется защитная среда из газов, которая практически не содержит водород. Используется для высоколегированных сталей и изделий большой толщины. Наплавка предотвращает возникновение горячих трещин. Поскольку при варении может наблюдаться нестабильность дуги, для ее повышения сварка производится при постоянном токе обратной или переменной полярности. Ее можно осуществлять в любом пространственном положении.

Таблица типов электродов.

Основу рутилового покрытия «Р» образует минерал с таким же названием, который состоит в основном из двуокиси титана. Помимо этого в него входят алюмосиликаты и карбонаты. Покрытие способствует созданию швов высокого качества, практически без трещин, сводит к минимуму разбрызгивание металла. Результаты по потолочному и вертикальному положению швов превосходят показатели всех остальных видов покрытия.

Целлюлозное покрытие «Ц» тоже создает газовую защиту, но вместе с тем и повышает содержание водорода в наплавленном металле. В состав покрытия входят органические вещества, содержащие целлюлозу, в том числе и обычная мука. Оно дает возможность проводить работы в положении сверху вниз и на весу. Общее обозначение смешанного покрытия — литера «П». К нему относятся смесь рутила с другим видом покрытия: «АР» — кислым, «РБ» — основным, «РЦ» — целлюлозным. Рутиловое покрытие с железным порошком обозначается буквами «РЖ».

Тип электрода: как определить предназначение по маркировке

Хотя многие виды электродов довольно сложно классифицировать, ГОСТ 9467-75 определяет типы, которые должны использоваться при варке тех или иных сталей. Буквенно-числовое обозначение расшифровывается следующим образом: литера «Э» означает «электрод», число показывает временное сопротивление разрыву, минимальное значение которого гарантирует изготовитель. Литера «А» указывает на повышенную вязкость и пластичность наплавляемого металла. Обозначения выглядят следующим образом: Э38, Э42А, Э50А.

Кроме того, электрод маркируется буквой, по ней можно определить разновидность стали, для которой он предназначен. К примеру, изделия для сварки углеродистой стали маркируют буквой «У», легированной теплоустойчивой — буквой «Т», а наплавку на поверхности — буквой «Н». В документе указано, какими буквами обозначается тот или иной химический элемент, входящий в состав наплавки. Пример маркировки изделий с наплавкой: Э-09М, Э-09Х1МФ, Э-10Х3М1БФ. Литерой «М» в маркировке помечают молибден, литерой «Х» — хром, литерой «Ф» — ванадий, а литерой «Б» — ниобий.

Современный рынок сварочных материалов весьма разнообразен. Одному и тому же классу может соответствовать большое количество марок, как отечественных, так и зарубежных.

При выборе необходимого для сварочных работ изделия следует в первую очередь ориентироваться не на марку, под которой оно продается, а на характеристики, определяемые стандартом.

Электроды изготавливаются из углеродистых, легированных и высоколегированных сплавов стали.

Это классификация (плавящийся или неплавящийся), тип электрода, тип покрытия, род и полярность тока, расположение швов в пространстве. Кроме того, нужно правильно подобрать диаметр стержня.

Диаметр определяют исходя из толщины свариваемого материала. У самых тонких электродов он составляет всего 1 мм, что позволяет сваривать листы металла толщиной не более 1,5 мм, используя при этом силу тока в пределах 20-25 А. Разумеется, при выборе должны учитываться такие факторы, как марка металла, параметры тока, форма кромки листа. Самый распространенный диаметр электрода составляет 3-4 мм. Он дает возможность сваривать металл толщиной до 10 мм при силе тока, не превышающей 220 А. Увеличение диаметра — а его максимальный размер составляет 12 мм — требует все более мощного сварочного оборудования.

Из чего изготавливают стержни

В соответствии с требованиями Госстандарта, для изготовления стержня плавящихся сварочных электродов используются различные виды сталей: углеродистые, легированные и высоколегированные. Проволоку, из которой их производят, маркируют определенным образом. Сначала идут буквы «Св» (сварочная), следующее за ними число указывает на наличие в металле углерода (в сотых частях процента), затем указывается буквенная кодировка легирующих элементов, а после нее — процентное присутствие этих элементов. Маркировка, указывающая на содержание в материале стержня углерода (0,10%), хрома (1%), марганца (2%) и кремния (1%), выглядит так: Св-10ХГ2С. Составы стержня и свариваемой с его помощью стали должны соответствовать друг другу.

Для сварки цветных металлов стержень электрода может быть выполнен из аналогичного материала, то есть из меди, алюминия, никеля и некоторых сплавов — бронзы, латуни. Однако и чугунные изделия могут свариваться не только стальными, но и медно-железными электродами. Материал, из которого они изготовлены, получается путем механического смешивания меди и железоуглеродистого сплава. В процессе наращивания сварочного шва происходит выделение углерода из расплава, что увеличивает его прочность. Данный вид электродов состоит на 5-10% из железа и на 90-95% из меди.