Виды электродов для сварки

Чтобы получить хороший результат в виде качественного сварного шва, перед началом сварных работ необходимо внимательно изучить необходимые для производства материалы. Нужно разобраться в видах электродов, ведь универсальных изделий для сварки пока не существует. Каждый вид применяется для конкретного материала и при определенных условиях.

Классификация сварочных электродов

Электроды – самый востребованный расходный материал для производства сварки или резки металлических изделий. Сварочный электрод – это токопроводящий стержень, через который электрический ток от сварочного аппарата передается к месту плавления металла.

Неплавящийся графитовый электрод
Неплавящийся графитовый электрод

Электрод представляет собой стержень определенного размера, выполненный из металла или другого материала. Существуют разнообразные виды электродов для сварки:

  • Неплавящиеся стержни изготовлены из графита, а также могут быть торированными, итрированными и угольными.
  • Плавящиеся электроды производят из легированных, высоколегированных и углеродистых марок стали, бронзы, меди, чугуна и других металлов. Эти изделия обладают покрытием, которое выполняет сразу несколько функций при расплавлении металла. К его «обязанностям» относится защита от газовой фазы сварочной ванны и стабилизация электрической дуги.

Изделия с щелочным покрытием легко образуют и стабилизируют дугу.

Процесс сварки происходит следующим образом. Края металлических частей расплавляются от тепла, которое производит электрическая дуга – поток ионов между анодом и катодом. Короткое замыкание, возникающее между двумя полюсами, становится причиной процесса ионизации.

Сварка выполняется одним электродом или несколькими, между которыми создается дополнительная дуга. Такой метод называется сваркой трехфазной дугой.

Как выбрать сварочный электрод по маркировке

В промышленности используются различные типы электродов для соединения металлов, которые обладают разной температурой плавления. Для каждой задачи подбирается специальный тип сварочного электрода. Например, одна марка электродов для сварки используется для тонкой листовой стали толщиной 0,5 мм, другой тип соединяет металлопрофили толщиной 5 мм.

Есть много типов стержней, которые классифицировать сложно. Типы для сварки стали определяются по ГОСТу 9467-75. Например, в буквенно-числовых обозначениях марок Э42А, Э38 и Э50А:

  • «Э» обозначает «электрод»,
  • число указывает минимальное время сопротивления разрыву,
  • буква «А» определяет возможность использовать наплавляемый пластичный металл повышенной вязкости.
  • буквой «Н» обозначаются изделия для наплавления на разные поверхности,
  • буквой «У» маркируются стержни для соединения изделий из углеродистой стали,
  • буква «Т» – для изделий из легированных теплоустойчивых сталей.

Химические элементы, входящие в состав наплавки, тоже отражаются в маркировке электрода, например:

  • «Х» – хром,
  • «М» – молибден,
  • «Б» – ниобий,
  • «Ф» – ванадий.

К одному классу отечественных и зарубежных сварочных материалов относится большое количество марок сварочных электродов.

Проволока для производства электродов маркируется так:

  • буквы Св означают сварочный тип,
  • число после букв определяет проценты углерода в металле,
  • буквенный код означает наличие легирующих веществ,
  • следующее число означает процент этих элементов в составе стержня.

Состав проволоки и стальных деталей должны выбираться в соответствии друг с другом.

Электроды с разным составом покрытия применяются для разных материалов, подбирая определенный вид для каждого случая. Покрытия электродов маркируются:

  • Б – основные. Содержат фторид кальция и карбонат, вступающий в реакцию с кислородом при горении дуги и образующий углекислый газ в качестве защиты. Сварка выполняется с применением постоянного тока обратной полярности. С использованием переменного тока получается шов низкого качества, и для улучшения приходится применять дополнительные меры для улучшения его качества.
  • А – кислые. В составе содержатся ферросилиций и ферромарганец. Такие стержни используют при создании нижних швов постоянным током и плавят металлы с высокой скоростью.
  • Р – рутиловые. Содержат жидкое стекло, двуокись титана (рутил), ферромарганец, карбонат и алюмосиликаты. Рутиловые эдлектроды применяются для сварки постоянным током соединения в любом расположении. Шлак, образующийся в результате химической реакции, защищает элементы от выгорания. Соединения получаются качественными и нетоксичными.
  • Ц – целлюлозные. Такие изделия содержат в составе целлюлозу, марганцы, ферромарганец, тальк и рутил. Они используются для производства любых швов хорошего качества с высокой скоростью. Вокруг сварочной ванны и дуги образуются защитные газы. Во время работы нужно следить, чтобы соединение перегревалось. Материал при работе разбрызгивается, поэтому метод считается неэкономичным. Его используют для производства соединений трубопроводов разного назначения.
  • П – прочие. Стержни с легирующими элементами в составе применяются для улучшения качества соединения.
  • С – специальные. Применяются для подводных сварочных работ, поскольку создают защищенный от проникновения влаги шов. В составе имеется жидкое стекло в смеси с веществами, содержащими смолы.

Все электроды, обладающие определенным видом покрытия, предназначаются для конкретных случаев. Рутиловое покрытие считается универсальным и является основным видом. Защитную функцию покрытия выполняют за счет окисления сплава, добавления легирующих веществ и создания защитного ореола из шлаков или газов. Таким образом формируются добротные сварные швы хорошего качества.

Тем не менее, при выборе типа электрода нужно ориентироваться не на его маркировку, а на характеристики изделия, которые определяются техническими стандартами.

Основные критерии выбора сварных электродов

Изделия для производства сварочных работ в первую очередь обращают внимание на его диаметр, на вид – плавящийся или неплавящийся, на полярность и род электротока, на тип покрытия и расположение шва.

Выбирая сварочные электроды, необходимо учитывать форму кромки металлического листа, его марку и параметры электротока. Такой важный параметр изделий, как диаметр, определяется по толщине соединяемых материалов. Самые тонкие стержни с диаметром 0,1 см применяются при сварке током от 20 до 25 А металлических листов толщиной до 0,015 см. Изделия толщиной 0,3-0,4 см являются самыми распространенными и применяются для сварки металлов толщиной менее 0,10 см. При этом применяется ток силой не более 220 А.

Чем больше диаметр, тем мощнее применяется сварочное оборудование. Максимальный диаметр изделий составляет 1,2 см. Для реализации бытовых задач применяются 3-миллиметровые электроды. Если размер стержня менее 2 мм, электрод используют для соединения тонких листов металла.

В промышленности чаще применяется «четверка», а электроды толще 5 мм используются в строительстве, судо- и мостостроении и в других крупных отраслях.

Нержавеющую сталь и алюминий соединяют с применением вольфрамовых электродов, используя при этом переменный ток для получения более качественного шва. Изделия из углеродистой стали соединяются электродами с рутиловым покрытием.