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.

Ручная дуговая сварка производится с помощью электродов. Именно этот металлический стержень со специальным покрытием (или без него) обеспечивает плавящую дугу и формирует сварочный шов с определенными параметрами.

Для получения качественного, прочного, и эстетически красивого соединения – необходимо правильно подобрать расходники. Критерии подбора электродов для сварки:

1. По типу свариваемого материала. Сталь с разной степенью легирования, чугун, алюминий, медь и др;
2. По применяемому сварочнику. Переменный ток, постоянный ток выбранной полярности;
3. Тип сварочных работ – соединение, наплавление;
4. Способ сварки, положение шва;
5. Условия сварки – в атмосфере, в определенной газовой среде, в воде.

Все электроды делятся на два основных вида. Неметаллические (угольные, графитовые) и выполненные из проволоки. Соответственно металлические электроды бывают неплавящиеся или плавящиеся. Последние могут быть без покрытия или же с ним.

Штучные непокрытые электроды применялись на заре развития сварочного дела. Сегодня они практически не используются. Этот тип трансформировался в сварочную проволоку, которая непрерывно подается к зоне образования дуги в полуавтоматических сварочных аппаратах. Благодаря проведению работ в среде инертных газов, залипание электрода не происходит.

Покрытие (обмазка) штучных электродов предназначена для формирования правильной дуги, создания необходимой химической среды в точке сварки, придания шву требуемых характеристик.
Производителями предлагаются различные типы и марки .

Ассортимент составляет сотни разновидностей. Опытный мастер сразу может сказать, какой именно расходник нужен для определенного вида работ. Тем не менее, необходимо точно знать, какие бывают электроды, и уметь расшифровать обозначение на упаковке.

Маркировка штучных электродов для ручной дуговой сварки

Условные обозначения, маркировка и даже краткая инструкция по хранению, подготовке и использованию обычно наносится на упаковку или предлагается в виде вкладыша на отдельном листке бумаги.

Такая информация может быть выполнена в любой форме, хоть картинками в стиле комиксов. Однако официальной (по которой, в том числе можно предъявлять претензии в Роспотребнадзор) является маркировка по ГОСТ.

Производство продукции регламентируется стандартами. Самый распространенный сегмент охвачен ГОСТ 9466-75, который определяет порядок производства, проведения испытаний, нанесение обозначений на упаковку для штучных электродов.

Согласно этому стандарту, на каждой упаковке должна быть нанесена информация в следующем виде.

Для формирования качественного сварного шва необходимо правильно подобрать марку электродов. Это возможно только после ознакомления с основными нормативными документами – ГОСТами. В них подробно описываются характеристики электродов, их эксплуатационные и технические параметры.

Маркировка

Электроды предназначены для поступления тока к заготовке для формирования соединительного или ремонтного шва. Они различаются по материалу изготовления, области применения и специфике работы.

Сначала предварительно следует разобраться с особенностями классификации и . При умении правильно распознавать символы можно подобрать оптимальную марку.

Маркировка состоит из нескольких разделов:

• Прочностная характеристика, Мпа.
• Уникальная марка – числовое и буквенное обозначение.
• Диаметр, мм.
• Область применения – указание контентных видов сталей или других металлов.
• Толщина покрытия.
• Специальный индекс, по которому можно определить характеристики металлов. Это указывается в ГОСТ 10051-75, 10052-75 и 9467-75.
• Эксплуатационные параметры. Вид покрытия, пространственное положение при сварке и режим работы аппарата – ток (постоянный или переменный), его полярность.

Каждая из этих характеристик указывает на область применения электрода, его эксплуатационные качества. Поэтому нужно рассмотреть их подробнее.

Назначение

Наиболее важной характеристикой является область применения электродов относительно материалов сваривания. Некоторые модели могут успешно формировать соединительные и ремонтные швы у металлов различных видов. Но чаще всего существуют ограничения по определенному виду.

Главным критерием является марка металла и виды работы с ним. Согласно этому параметру существует 5 классов электродов, в каждом из которых есть несколько типов:

• «У» — работа с углеродистыми и низкоуглеродистыми марками сталей, которые характеризуются временным сопротивлением разрыва более 600 Мпа.
• «Л» — сварочные работы с высоколегированными металлами и сопротивлением разрыва свыше 600 Мпа.
• «Т» — для теплоустойчивых сортов стали.
• «В» — работа с металлами, обладающими особыми свойствами.
• «Н» — для наплавки поверхностных слоев.

В таблице указаны некоторые марки электродов по области назначения.

Точное назначение указывается производителем на упаковке. Но кроме него необходимо правильно подобрать модель в зависимости от типа выполняемых работ.

Таким образом можно подобрать оптимальную марку расходных материалов для сварки.

Характеристики покрытия

Покрытие электродов определяет параметры будущего сварочного шва. Оно наносится в процессе производства и в большинстве случаев необходимо для формирования оптимальной газовой среды в ванной.

Различают 5 типов покрытия:

1. Рутиловое.
2. Кислое.
3. Основное.
4. Целлюлозное.
5. Смешанный тип.

Каждый из них предназначен для выполнения определенной работы. Также они напрямую влияют на возможные направления сварки.

Кроме этого, следует обращать внимание на толщину покрытия. От этого будет зависеть объем газовой среды. Основной характеристикой является соотношение диаметров стального стержня и покрытия.

Важно – при выборе следует руководствоваться не только общим диаметром электрода, но и толщиной его покрытия и составом.

Положение электрода

Перед проведением сварочных работ необходимо правильно выбрать расположение электрода относительно детали. Не все модели могут работать в нижнем или вертикальном положении. В особенности это важно при сварке в труднодоступных местах стальных конструкций.

Узнать возможные положения можно из данных маркировки. Они могут быть как цифирные, так и в виде графического изображения. Последнее удобно, так как наглядно можно увидеть рекомендуемое положение электрода относительно плоскости детали.

Стоит отметить, что от положения сварки зависит трудоемкость работ. Чем меньше вариантов для конкретной марки электродов – тем труднее будет сделать сварной шов.

Режимы работы сварочного аппарата

Важно учитывать допустимые режимы работы сварочного аппарата. К ним относятся значение холостого хода и полярность. Также необходимо знать допустимые отклонения этих характеристик.

Зная вышеописанные параметры, можно подобрать оптимальную марку электродов, тем самым обеспечив качественный сварной шов. Но нужно помнить, что это во многом зависит от квалификации и опыта рабочего.

» Покрытия электродов

Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический стержень с защитным покрытием-обмазкой. Составляющие покрытия обеспечивают защиту зоны сварки от окисления воздухом, способствуют усилению ионизации. Стержни с обмазкой применяют как для черных, так и для цветных металлов, а также сплавов.

Назначение покрытия электродов

Основная задача, которую возлагают производители на покрытие электродов для ручной дуговой сварки – это защита плавящегося металла . Они предохраняют плавящийся металл от взаимодействия с воздухом, предотвращая окисление, делают готовый шов качественным и прочным.

При работе со сварочным аппаратом защитная обмазка создает оболочку из шлака на капельках электродного металла , продвигающегося по дуговому промежутку, а также на плавящейся поверхности привариваемых друг к другу деталей.

Защитный слой из шлака снижает скорость, с которой остывает металл, и быстроту его отвердевания , благодаря чему из него успевают выйти газовые и другие включения, которые негативно сказываются на прочности конструкции. Как правило, защитное напыление состоит из целого комплекса шлакообразующих элементов, таких как каолин или концентрат титана.

Какие функции обеспечивает качественное покрытие

Обмазка, покрывающая стержни из металла, выполняет целый ряд основных и второстепенных задач. Из первостепенных можно выделить:

Второстепенные, но не менее важные задачи:

• обеспечение бесперебойного горения дуги в широком спектре режимов работы, упрощение процесса зажигания. Стабильность дуги реализуется за счет присутствия в поверхностном слое стержня компонентов, которые не склонны к ионизации в большом объеме. Это способствует увеличению количества ионов, стабилизирующих горение, в дуговом пространстве;
• удаление из металла сварочной ванны растворенного в нем кислорода. Для этого в состав обмазки добавляют ферросплавы, которые легче и быстрее, чем сам металл, вступают с кислородом в реакцию;
• очистка металла шва от примесей (рафинирование).

Диаметр покрытия

В продаже можно встретить много марок электродов, предназначенных для разных видов металла и силы предполагаемых нагрузок на будущую конструкцию. Стержни с обмазкой имеют два значения диаметра: диаметр самого электрода и общий диаметр стержня и напыления. При выборе подходящего варианта диаметр является одним из определяющих факторов: чем он больше, тем большую толщину металла можно соединить с помощью стержня .

Важно! Режим работы сварочного аппарата выставляется, исходя из толщины соединяемых деталей и диаметра стрежней. Важно правильно рассчитать силу тока, так как при слишком сильном токе металл можно просто прожечь насквозь, а при слишком слабом не получится образовать дугу.

Диаметр стрежня с обмазкой влияет не только на простоту работы с материалом при сварке, но также обеспечивает нужные характеристики выполненного соединения, влияет на прочность получившейся конструкции.

Буква «Э» в маркировке означает штучный электрод, повсеместно применяемый для ручной дуговой сварки в домашних условиях.

Число, следующее за буквой , – минимальное значение гарантируемого временного сопротивления на разрыв шва. Чем больше это число, тем большие нагрузки выдержит сваренная деталь.

Например, продукция типа Э42 обеспечивает сопротивление не менее 42 кгс/мм2, а стрежни с маркировкой Э46 – не менее 46 кгс/мм2. Электроды Э42А применяются для металла с аналогичными качественными показателями на разрыв, но в условиях, когда необходимы более высокие параметры ударной вязкости и относительного удлинения полученного шва. Об улучшенных характеристиках говорит буква «А» в маркировке, которая обозначает кислый тип обмазки стержня.

Толщина покрытия

Синяя обмазка электрода марки

Помимо характеристик нанесенного на электродный стержень покрытия и диаметра самого электрода при подборе материалов для сварки также ориентируются на толщину защитной обмазки.

Толщина обмазки стержня электрода – это соотношение общего диаметра (D) и диаметра внутреннего стержня (d). То есть, более толстый электрод может иметь меньшую толщину покрытия, если у него меньшее значение соотношения D/d.

Для каждого диаметра внутреннего стержня существует своя толщина покрытия. Всего существует 4 категории электродов, различающиеся толщиной покрытия:

1. тонкие или стабилизирующие электроды (для их обозначения используется буква М) с соотношением 1,2 или более;
2. средние электроды (обозначаются буквой С) с соотношением 1,45 или больше;
3. толстые , имеющие соотношение меньше или равное 1,8, которые еще называют качественными (маркируются буквой Д);
4. особо толстые электроды, так же входят в категорию качественных и имеют соотношение диаметров свыше 1,8 (можно узнать по букве Г в маркировке).

Толщина покрытия качественных электродов колеблется в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, что составляет 20-40% от массы внутреннего стержня. Если учитывать железный порошок, то диаметр составит 3,5 мм, а массовая доля – 50%. Такие электроды применяют, когда нужен шов высокого качества, способный выдержать большие нагрузки.

Тонкие или стабилизирующие электроды, толщина обмазки которых примерно 0,1-0,3 мм, делают горение дуги ровным и непрерывным, но никак не влияют на качественные показатели наплавляемой стали.

Типы покрытия электродов для ручной сварки

Рассмотрим, какие покрытия электродов бывают, их компоненты и как обозначается какое из них. Существуют четыре основных вида покрытий, применяемых при производстве электродов для сварки:

1. покрытие кислого типа, обозначаемое буквой А;
2. основное (Б) покрытие;
3. целлюлозная обмазка (Ц);
4. рутиловое (Р).

Покрытие сварочных электродов подбирают исходя из того, какой вид стали планируется варить, силы нагрузки на конструкцию и других факторов.

Кислое

Главное преимущество обмазки кислого типа – при сварочных работах вероятность образования пор в области шва стремится к нулю , даже если места приварки элементов друг к другу . Кислое покрытие способствует равномерному горению дуги и легкому ее зажиганию. Этот вид электродов используют, когда требования к готовой конструкции минимальны .

Стержни с кислой защитой хорошо работают как при постоянном, так и при переменном токе. Наиболее ощутимые недостатки – брызги при сварке, токсичные испарения, риск появления горячих трещин при сваривании.

ОСТОРОЖНО! Кислое покрытие является токсичным при нагреве!

Основное

За счет слабого окисления такого покрытия оно способствует легкому избавлению от кислорода плавящегося металла. Шов, сделанный с применением электрода с основной обмазкой, защищен от возникновения горячих трещин . Электрод данного типа нужно прокаливать перед работой, чтобы исключить вероятность появления пор в шве. Из-за сложности поддержания горения дуги производить сварку электродами с основным покрытием нужно только с использованием источника постоянного тока обратной полярности (относится не ко всем, но к большинству марок) .

Электроды с основным типом покрытия применяют для сварки металлических деталей из закаливающихся видов стали, которые подвержены риску появления холодных трещин, а также для сварки элементов из металла с большим процентом содержания серы и фосфора. «Основные» электроды показывают высокую эффективность при сварке в несколько слоев конструкций, которым нужна высокая жесткость.

Целлюлозное

Использование в работе со сварочным аппаратом продукции с обмазкой из целлюлозы (имеют маркировку «Ц» на упаковке) дает хорошее качественное горение дуги преимущественно при постоянном токе . Эту разновидность используют при работах по сварке корневых швов на магистральных трубопроводах, выполненных из низкоуглеродистой стали.

Также стержни с покрытием из целлюлозы отлично подходят для односторонней сварки с качественным проплавлением в области корневого шва. Использование стержней дает хороший результат при сварке, осуществляемой в вертикальном положении.

Не рекомендуется применение для сварки стали, имеющей высокий процент углерода и других легирующих компонентов в составе. Еще один минус – высокая степень восприимчивости к большим температурам и вероятность брызг расплавленного металла в процессе работы.

Рутиловое

Данный тип покрытия обозначается буквой «Р». Стержни, покрытые рутиловым составом, показывают хорошие результаты даже или следы окалины на поверхности в местах сварки, в процессе соединения деталей не образуется горячих трещин.

Маркировка сварочных электродов содержит в себе всю необходимую информацию о них - начиная от завода изготовителя и заканчивая составом. Можно идеально подобрать материал для работы в определенных условиях с конкретными металлами и сплавами, всего лишь осмотрев знаки, нанесенные на упаковку, даже не вскрывая ее.

1 Основное назначение и состав электродов

Электрод представляет собой металлический либо же неметаллический стержень, который обеспечивает доставку тока к изделию. Поэтому обязательным требованием к материалу, из которого состоят данные элементы, является хорошая электропроводность. Для их изготовления в основном используются проволоки из сплавов различной степени легированности.

Кроме того, нужные свойства достигаются за счет покрытия. Оно обеспечивает надежную защиту от газов, таких как азот и кислород, способствует стабильному горению дуги и даже удаляет все вредные примеси, которые находятся в расплавленном металле. Также именно благодаря покрытию этот металл или сплав насыщается необходимыми легирующими элементами.

В общем, для того чтобы достичь всех вышеуказанных свойств, покрытие должно иметь в своем составе следующие компоненты. Благодаря шлакообразующим веществам (каолин, марганцевая руда, мел, титановый концентрат, мрамор, кварцевый песок и т.д.) осуществляется надежная защита от негативного воздействия азота и кислорода, которые могут привести к окислению. А чтобы удалить из уже расплавленного металла кислород, необходимы ферросплавы титана, марганца, алюминия и кремния, которые относятся к группе раскисляющих веществ.

Защитную газовую среду создают специальные газообразующие компоненты, к ним относятся древесная мука и декстрин. Для того чтобы шов имел достойные характеристики (износостойкость, не был подвластен коррозии и т.д.), понадобятся и специальные легирующие добавки. Их очень много, перечислим только основные: хром, титан, никель, опять-таки марганец и ванадий. Калий с натрием и кальцием относятся к стабилизирующей группе, способствующей ионизации сварочной дуги. Чтобы все компоненты покрытия, а также стержень электрода были надежно связаны между собой, необходимы, соответственно, связующие вещества, в основном эту роль выполняет силикатный клей.

2 Маркировка электродов и требования к ним

Итак, электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся. К первому типу относятся стальные, медные, чугунные и бронзовые изделия, имеющие дополнительное покрытие. Существуют также плавящиеся непокрытые элементы, но их в основном используют только в качестве проволоки для с применением защитных газов. Неплавящимися являются вольфрамовые, торированные и лантанированные.

Кроме того, разделяются они и по виду покрытия. Если маркировка электродов для сварки содержит букву А, то значит, покрытие кислое, и такое изделие не рекомендуется использовать для работ со сталями, имеющими повышенное содержание углерода и серы. Что же насчет пространственного положения, так оно допускается любое, кроме вертикального, когда подносится электрод сверху вниз. К дефектам относится чрезмерное разбрызгивание и возможность образования трещин в шве.

Оснóвное покрытие обозначается буквой Б, ими так же, как и предыдущими, запрещается варить в вертикальном положении. Аналогичный запрет по способу сварки имеют и рутиловые покрытия (Р). Буква Ц соответствует целлюлозному, такие электроды отлично себя ведут в абсолютно любом положении, но их недостатками можно назвать разбрызгивание и необходимость следить, чтобы не было перегрева. Последний тип АЦ, РБ – смешанные, нашедшие свое применение для сварки трубопроводов и различных конструкций. Запрещенным для них является потолочное положение.

Разобравшись с тем, что представляют собой данные элементы и из чего состоят, стоит немного уделить внимания и требованиям, которые предъявляются к ним. Так, сварочный электрод в обязательном порядке должен обеспечивать устойчивое горение дуги, благодаря чему металл будет плавиться равномерно. Также полученный шов должен иметь заданный химический состав, который определяется в зависимости от условий эксплуатации детали и состава металла свариваемых изделий.

Производительность должна быть максимальной, а разбрызгивание, выделение угарного газа и токсических веществ, наоборот, минимальными. Необходимо чтобы шлаковая корка легко отделялась от шва. Кроме того, должны быть достигнуты требуемые механические свойства, а также износостойкость и устойчивость к столь вредной коррозии. Теперь же рассмотрим другие особенности маркировки.

3 Расшифровка маркировки электродов для сварки – получаем больше сведений

Теперь рассмотрим более конкретно, как же осуществляется расшифровка маркировки электродов для сварки. Итак, первыми символами всегда обозначается тип с указанием максимально допустимой нагрузки. Например, Э46 означает, что соединенные элементы смогут выдержать нагрузку в размере 46 кг на 1 мм 2 . Далее следует непосредственно марка с указанием завода-изготовителя, а за ней указываются толщина и назначение:

• если увидите букву У, это означает, что данный электрод пригоден для сварки низколегированных и углеродистых сталей;
• Л – обработка легированных конструкционных сплавов;
• если необходимо работать с теплоустойчивыми или же высоколегированными сталями, то на электродах должны быть буквенные обозначения – Т и В, соответственно;
• когда требуется наплавка слоя с особыми свойствами, этому материалу соответствует буква Н.

Маркировка, показывающая толщину покрытия, обозначается так: М – тонкое, среднее – С, затем идет толстое – Д и максимально возможное характеризуется буквой Г. Следующим указывается диаметр. В случае, когда численные обозначения отсутствуют, а есть только значок, значит, размер указан на печати. Затем идут индекс и его значение, указывающие характеристику металла, а именно его относительное удлинение, ударную вязкость и сопротивление разрыву. Более конкретно уточнить данные значения можно в ГОСТе 9467–75.

Не все электроды позволяют производить сварку в любой пространственной ориентации, и про это также можно прочитать в шифре.

Предпоследним пишется вид покрытия, о нем подробно было рассказано выше. А последние две цифры, это возможное пространственное положение электрода и рекомендуемое значение тока. 1 – электроды для сварки в любом положении, 2 позволяет работать почти как угодно, кроме "сверху вниз". Если предпоследней будет цифра 3, значит, ограничения распространяются еще и на потолочную ориентацию. Нижние швы, а также нижние в "лодочку" варятся электродами, имеющими обозначение 4.

Последняя цифра, соответствующая току, будет иметь такие значения:

Эта цифра выбирается еще и в зависимости от полярности тока: 1, 4, 7 – любая, 2, 5, 8 – прямая, и оставшиеся 3, 6, 9 – обратная.

Кроме того, на упаковку наносится еще и дополнительная маркировка, говорящая о том, что внутри находится довольно хрупкий товар, боящийся сырости. Также обязательным дополнением является наличие соответствующего документа, который свидетельствует, что товар сделан строго в соответствии с государственным стандартом. На этом расшифровку считаем законченной, это поможет читать лаконичный код и выделить максимум информации.