Как выбрать электрод для сварки Статья
Для опытного сварщика выбор подходящего электрода никакой проблемы не составит, но эта статья написана не для опытных, а для начинающих. Для них выбор подходящего может быть трудным, ведь сегодня выпускается много разных типов и марок, буквально сотни. Разобраться во всем этом без должного опыта может быть очень сложной задачей, но мы попробуем это сделать в нашей статье. На самом деле, многие из характеристик и советов являются больше рекомендациями. В том смысле, что для большинства задач можно выбрать любой электрод (при условии, что он подходит к сварочному аппарату). Но если так, зачем усложнять?
Причина проста: результат. Вернее, качество сварочного шва и сам процесс сварки. Если выбор электрода неудачный, то со всем этим могут возникнуть серьёзные проблемы. Правильный же выбор должен быть исходя из свариваемого металла, условий эксплуатации и других факторов. Есть даже такое, что использование некоторых электродов требует наличия у сварщика определенного опыта и навыков. Поэтому не стоит думать, что электрод это обычный кусок металлической проволоки с покрытием. Да, устроен он просто, но это не значит, что выбрать подходящий также просто.
Устройство электрода
Для тех, кто никогда не сталкивался со сваркой и только осваивает эту науку, стоит рассказать о том, что такое электрод, как он устроен и почему вообще его изобрели. То есть, начнём с самых основ, если вы их знаете, то этот раздел статьи можете смело пропустить. Это кусок металлической проволоки, на которую нанесено покрытие. Оно называется обмазкой, которая имеет очень важное значение. Во время сварки сердечник (стержень) плавится, также плавиться и горит обмазка.
В процессе она создаёт защитное облако из газов, которые не допускают кислород в область сварки, что имеет очень важное значение для шва. Кроме того, часть компонентов обмазки стабилизируют горение дуги, облегчают её розжиг. Есть у ней и ещё одна важная функция: в сварочной ванне образуется плёнка из продуктов сгорания, так называемый шлак, который легче металла. Он создаёт защитную плёнку, но это имеет как плюсы, так и минусы. Например, если шов делают не за один проход, а за несколько то шлак нужно счищать. Ведь если он останется в самом шве, то его прочность очень сильно снизится.
Есть электроды, которые не имеют покрытия, но об этом мы еще поговорим ниже. Покрытие во многом определяет свойства электрода и будущее качество сварки, поэтому к его выбору стоит отнестись очень ответственно, если вам нужен хороший результат. Да, другие характеристики (как и навыки сварщика) не менее важны, вообще, в сварочном деле важно буквально всё.
Виды покрытий электродов
Поскольку выше мы выяснили, что покрытие имеет очень важно значение, начать стоит именно с этого. Электроды без покрытия выпускают в виде проволоки или лент, чаще всего используется в автоматической или полуавтоматической сварки.
Основное покрытие
Основное покрытие имеет маркировку «Б», подобные электроды используют когда нужен сварочный шов высокой прочности и устойчивый к нагрузкам (прежде всего к ударным). Такие стержни также называют фтористо-кальциевыми, их шлак имеет высокую щелочность, кроме того, в газозащитной среде отсутствует водород. Применяются при сварке трубопроводов и жестких конструкций, ограниченно используются и в других целях.
Из преимуществ у электродов с основным покрытием стоит выделить незначительную окислительную способность (а это является одним из основных свойств электродов с покрытием). Также они имеют хорошие показатели ударной вязкости вкупе с пластичностью, можно делать швы в любом положении. Но есть и недостатки. Хранить их нужно в сухом месте, так как влага для них является вредной и влияет на их свойства. Использовать их с переменным током нужно очень осторожно, ведь электроды с основным покрытием характеризуются низкой стабильностью горения дуги. По этому показателю их вообще относят к худшему виду. Если на поверхности металла есть ржавчина, то при использовании такого электрода могут возникнуть поры.
Рутиловое покрытие
Их относят к наиболее распространенным, основа их покрытия это рутиловый концентрат природного происхождения. Применяются как в промышленности, так и в быту, лучше всего подходят для соединения тонкого металла и вертикальной сварки. К их преимуществам относят тонкий шов, который не сгибается, а также легкое и простое удаление шлака (не все виды покрытий могут этим похвастаться). Электроды с рутиловым покрытием позволяют быстро разжигать дугу, в случае необходимости повторное зажигание также не доставит никаких проблем. Их можно использовать при высокой влажности, влаги они не боятся. Если есть необходимость использовать их повторно, то можно обойтись без удаления нагара, что экономит время. Кроме того, рутиловое покрытие является экологичным, поэтому такие электроды можно использовать в закрытых и небольших помещениях без дополнительных мер защиты.
Но и недостатки у них тоже есть. Они могут работать на любом токе, но если напряжение будет слишком высоким, качество сварки может пострадать. Главный их недостаток, который ограничивает их использование - они не являются универсальными. В основном их используют при сварке низколегированных или обычных углеродистых сталей, а вот для высокоуглеродистой они уже не подходят. Причина как раз в высоком содержании углерода, будет выделение водорода, что повлияет на прочность шва. Да и вообще, этот вид электродов не рекомендуют использовать для сварки особо важных конструкций, так как шов получается менее прочным. Обозначаются буквой «Р».
Целлюлозное покрытие
Здесь в качестве основы выступают органические вещества, поэтому выделяется небольшой количество токсичных веществ. То есть, электроды с целлюлозным покрытием можно отнести к экологичным. У них широкая сфера применения, сварка возможна в любом положении, а соединение получается прочным. Также к их особенностям относят легкое отделение шлака, что экономит время.
Из недостатков сразу стоит отметить, что такие электроды используются при сварке низкоуглеродистых сталей разных марок, то есть, сфера их применения несколько ограничена. Кроме того, шов хоть и получается прочным, но его пластичность будет низкой, а иногда это очень важно. При сварке будет сильное разбрызгивание металла, а шов потребует шлифовки. Все эти недостатки в совокупности ограничивают использование электродов с целлюлозным покрытием. Но они широко применяются при сварке труб, тонких листов металла и т.д. Обозначаются буквой «Ц».
Кислое покрытие
Электроды с кислым покрытием обозначаются буквой «А», в их составе есть окислы железа, марганца, титана. Поэтому их главная особенность в отличие от других типов заключается в том, что они выделяют большое количество кислорода. С одной стороны, это делает сплав более текучем, что полезно в некоторых ситуациях, с другой стороны, теряются легирующие компоненты. По этой причине электроды с кислым покрытием применяются исключительно для сварки низкоуглеродистых сталей, это их первый недостаток.
К другим можно отнести повышенную токсичность - без мер защиты работать в помещении ими не рекомендуется. При сварке металл сильно разбрызгивается и хотя варить в теории можно в любом положении, рекомендуется делать это только горизонтально. Из плюсов можно выделить стабильную дугу и её легкое зажигание, простое удаление шлака, ровный шов. Основное применение таких электродов это сварка ржавых металлов, их особенности позволяют достаточно надежно соединять элементы, которые пострадали от коррозии.
Встречаются смешанные типы, например, рутилово-целлюлозные. Им присущи преимущества и недостатки базовых типов, просто они могут быть менее выраженными. Но используются они не слишком часто.
Характеристики электродов
Помимо вида покрытия (обмазки), электроды необходимо выбирать и по другим характеристикам. Первая это диаметр, который подбирается исходя из толщины металла и сварочного тока. Этот показатель указывается производителем на коробке, здесь нужно подбирать те, которые полностью соответствуют. Например, для сварки метала толщиной 5 миллиметров потребуется электрод диаметром 4 миллиметра при сварочном токе более 120. Соответственно, тут должна быть совместимость и с самим сварочным аппаратом. Некоторые просто не могут работать с электродами большого диаметра, если вы их установите, то толку не будет. У них попросту недостаточно тока, поэтому вы, скорее всего, даже не сможете создать дугу.
К вопросам совместимости можно отнести не только силу тока, но его другие параметры, в частности, переменный это или постоянный ток. Когда мы говорили про покрытия, мы отмечали, что некоторые электроды при переменном токе теряют свои свойства. Поэтому и на это нужно обращать внимание при выборе. Конечно, есть универсальные, например для рутиловых ток не важен, они работают как на постоянном, так и на переменном. Установка силы тока это отдельная и довольно широкая тема, обычно тут на каждый миллиметр диаметра устанавливают в среднем 25 А. Но это не является железной рекомендацией, кто-то может поставить и существенно больше, руководствуясь собственным опытом и конкретной задачи.
Показатель ударной вязкости указывает на то, насколько шов будет устойчив к ударным воздействиям. Относительное удлинение говорит о том, насколько металл сможет растянуться перед разрушением. Может указываться и временное сопротивление, которое проще назвать пределом прочности. Но точные значения определить всё равно невозможно, это ведь зависит ещё и о того, как именно провели сварку, насколько качественно. Тем не менее, это нужно учитывать при выборе типа покрытия электрода, об этом мы писали выше. Нужно смотреть на условия эксплуатации и подбирать соответствующий вариант. Например, если ударных нагрузок не будет, то показатель ударной вязкости будет не слишком важным.
Также мы отмечали положения, при котором можно пользоваться электродами. Повторим только то, что не все типы подходят для вертикальной сварки. Ещё нужно не забывать о том, что перед сваркой электроды могут требовать подготовки, в частности прокалки. То есть, их выдерживают определенное время при высокой температуре, что необходимо для удаления влаги. В первую очередь это относится к электродам с основным покрытием, а для этой цели применяют дополнительное оборудование. К вопросам совместимости стоит отнести и тип свариваемого металла, о чем мы тоже писали выше.
В принципе, это всё, что нужно знать при выборе подходящего электрода под конкретную сварку. Конечно, мы прошлись лишь по самым верхам, но если разбирать все мельчайшие детали, статья получиться очень длинной. Многие моменты являются причиной для споров, в чем легко убедиться, если посмотреть на разговор двух сварщиков. Такое зачастую относится к субъективным нюансам и говорить об этом можно очень долго. Но суть выбора подходящего электрода сводится к возможностям сварочного аппарата, типу металла, его толщине и дальнейших условий эксплуатации. В основном качество шва зависит от этого, если исключить квалификацию собственно сварщика.
