Сварочные электроды

Марки электродов для нержавеющей стали. Сварка нержавейки электродом

Тема статьи: электроды по нержавейке — маркировка стержней для сварки антикоррозийных и хромоникелевых сталей.

Типы покрытий (обмазка)

Для сварки нержавеющей стали используются стержни с такими покрытиями:

рутиловым;
основным;
с повышенной степенью наплавки;
специальным для сварки на спуск и гравитационной.

От вида обмазки зависят сварочные характеристики, перенос металла (капельный, струйный), отделяемость шлака, область использования расходника и положение соединения. Вид покрытия влияет на механические показатели наплавленного металла и шва.

Рассмотрим популярные покрытия и выберем подходящий электрод для наших задач!

Марки популярных ESAB расходников

Какими электродами варить нержавейку? Марки плавящихся изделий с рутиловым покрытием:

ОК 63.30 яркий представитель этого вида. Обеспечивает капельный перенос металла, постоянство дуги, малую разбрызгиваемость. Свойства самошлакоотделения делает процесс удаления простым. Шов качественный, даже при соединение угловых швов.

Рутиловое покрытие работает на переменном и постоянном токе. Электроды диаметром 1,6-3,2 мм применяются во всех пространственных положениях, но ввиду большой текучести шлака, лучше выполнять ими сварку в нижних положениях.

ОК 63.41 — рутиловый электрод с повышенной степенью наплавки. Наличие металлического порошка в обмазке увеличивает производительность стержней.

Ввиду отсутствия перегрева покрытия, изделия производятся большей длины. Длинные стержни снижают время на смену и поджиг расходников, что увеличивает длину сварного шва. Электроды для нержавейки с рутиловым покрытием применяются в основном для соединений в нижнем положении.

Заводы-производители поставляют на рынок электроды любых диаметров. Но сварщики приобретают расходники от 3 мм и выше. Большие диаметры позволяют опираться на обмазку, что благоприятно сказывается на сварке нержавеющей стали.

ОК 61.35 с основным покрытием отличаются от рутиловых изделий. Применяются на постоянном токе, во всех положениях. Шлак удаляется тяжелее, чем у рутиловых собратьев.

ОК 67.72 — синтетические электроды для сварки нержавейки применяются для соединения разнородных сталей с нержавеющей. Стержни 67.72 изготовляются из малоуглеродистой стали с легирующими элементами в обмазке. Специальные синтетические электроды длиной до 70 см, применяются для гравитационной сварки.

ОК 63.34 с рутиловой обмазкой используется для сварки на спуск. Улучшенное шлакоотделение позволяет варить на переменном и постоянном токе. Электроды подходят для тонкого и толстого металла. Для сварки в остальных пространственных положениях лучше применять рутиловые стержни.

ОК 63.20 электроды по нержавеющей стали с специальным покрытием для повторного возбуждения дуги, придумали для сварки точками. Процесс происходит при кратковременном поджиге и гашении дуги. Стержни востребованы для соединения труб и тонкого металла.

Лучшие марки рутиловых электродов

Само собой разумеется, что и рутиловые электроды имеют популярные и востребованные марки, которые за долгие годы сформировали вокруг себя, только положительны отзывы. В первую очередь — это электроды MP-3 и OK-46. Данные электроды отличаются универсальностью и неприхотливостью в использовании.

Отдельно стоит отметить электроды АНО-4, которые также имеют рутиловое покрытие. Это весьма популярная марка электродов, которые пользуются большим спросом, как у мастеров сварочного дела, так и у начинающих сварщиков. Особой популярностью обладает марка электродов АНО-4 «Арсенал», которые одинаково хорошо варят как по грязи, так и по воде.

А вот начинать осваивать сварку с электродами УОНИ, несмотря на их высочайшее качество, и безупречный сварной шов, однозначно не стоит. Всё дело в том, что сварочные электроды УОНИ очень капризны и требовательны в работе. Чтобы нормально варить данными электродами, нужен хоть маломальский опыт в электросварке.

Делитесь и своим опытом! С каких электродов начинали варить вы? Ну а я, по своему тогдашнему незнанию, начинал варить электродами «Монолит».

Характеристика инверторной сварки

Данный аппарат для сваривания элементов не является новинкой технической конструкции, но постоянно модернизируется для улучшения собственных показателей. Инверторы уже давно изжили использующиеся раннее трансформаторные агрегаты и представляют собой недорогостоящую и простую в эксплуатации техническую конструкцию. С его помощью можно добиться и оперативности в сварке любой металлической конструкции.

Сварочный инвертор состоит из:

Управленческого центра;
Преобразователя высоких частот;
Силового выпрямителя;
Фильтра сетей.

Главное преимущество данного агрегата в качестве швов, которое будут значительно лучше, чем при использовании трансформаторных агрегатов и подачи постоянного тока. Можно также отметить и экономию электроэнергии, мобильность аппарата и доступность для перевозки и работы в любых местах.

Основным элементом инверторной сварки являются электроды. Определить качественный и наиболее подходящий электрод может только профессионал с большим опытом работы и соответствующей квалификацией. Для остальных это становится серьезной проблемой, поэтому рассмотрим, как выбрать электрод для сварки.

Суть ручной дуговой сварки

Прежде чем мы расскажем об электродах, давайте разберемся, что из себя представляет ручная дуговая сварка. Дугой называют поток частиц, образующихся в ходе ионизации анода и катода. Сам процесс ионизации образуется при взаимодействии тока и короткого замыкания. При этом на процесс сварки влияет также состав обмазки электрода и кислород, получаемый из атмосферы. В совокупности эти процессы приводят к нагреву дуги и выделению большого количества тепла, достаточного для плавления кромок свариваемых деталей. Затем кромки остывают, образуя прочный и надежный шов.

Ключевым элементом этого процесса является электрод. Без него невозможно зажечь дугу и поддерживать ее горение. Сварку можно производить, используя один или несколько электродов для дуговой сварки. Не существует единой классификации стержней, поскольку виды электродов для ручной сварки можно разделить на множество небольших категорий: начиная от назначения, заканчивая материалами изготовления. Кстати, сами электроды для электродуговой сварки могут изготавливаться не только из металла и об этом мы поговорим далее.

Рутиловые электроды: применение

Благодаря своим прекрасным качествам рутиловые покрытия широко применяются в различных условиях и считается одним из наиболее практичных видов. Перечислим основные варианты применения, в которых электроды этого типа отлично справляются со своей задачей:

Сварка конструкций из низкоуглеродистой стали. Химический состав покрытия позволяет эффективно работать с черными и низколегированными металлами. В таких случаях шов получается ровный и без трещин.
Сварка трубопроводов. Отлично подходят для ремонта труб, которые проводят жидкости. В таком случае сложно полностью осушить рабочую поверхность металла. Однако сварочная дуга рутиловых электродов горит стабильно даже при попадании капель воды в зону горения.
Широко применяются для ремонта деталей или инструментов, которые со временем истираются. Рутиловые электроды позволяют максимально эффективно наплавлять шов значительной толщины. За счёт небольшого разбрызгивания достигается экономия материала.

Фасовка

В качестве тары для упаковки могут использоваться:

пластмассовые коробки;
коробки из металлических сплавов с функцией герметизации;
картонные коробки; для сохранности стержней данный вид тары упаковывается в полиэтиленовую или термоусадочную пленку;
коробки или пачки из картона также оборачиваются упаковочной или мешочной влагопрочной бумагой;
для повышенной герметичности возможно упаковывание материалов в пачки, завернутые в бумагу, а затем упаковывающиеся в полиэтилен.

Пачки и коробки имеют следующие формы фасовки: 1 кг.; 5 кг. Для них существует несколько вариантов упаковки:

ящики из тарного или гофрированного картона;
ящики из древесноволокнистых плит;
деревянные ящики;
многооборотные ящичные металлические поддоны закрытого типа;
крупногабаритные деревянные ящики.

Каждый параметр расходников влияет на размеры упаковки и на ее вместительность. Также все это зависит ещё и от производителя, который самостоятельно занимается формированием тары.

Важно! При покупке сварочных электродов необходимо точно рассчитывать то количество прутков, которое понадобится для осуществления определенного объема работ. В случае значительного превышения необходимой величины, некоторое количество электродов останется невостребованным

Их придется долго хранить и, они могут впитать влагу. Тогда придется проводить процедуры прокаливания, количество прокалок ограничено. Срок годности зависит от условий хранения.

Методы сварки

Технологии, в которых допустимо применение сварочных электродов для конструкций из нержавеющей стали:

импульсно-дуговая для приваривания конструктивных элементов толщиной менее 0,1 мм, требуется применение электродов для сварки с определённым составом покрытия;
короткодуговая для приваривания конструкций, толщина которых составляет менее 3 мм;
плазменная – универсальный метод позволяющий сваривать нержавейку любых составов;
струйная дуговая – используется для соединения крупных деталей с подводом плавящейся проволоки.

Рекомендации по сварке:

если перегревать металл выше +500 0С, то растёт вероятность появления кристаллизационных трещин;
при прогреве нержавейки в диапазоне +350 0С — +500 0С наступает охрупчивание детали, что может привести к потере прочностных свойств;
получение качественного сварного шва гарантировано при прогреве заготовки до +1200 0С с последующим охлаждением в течение 180 минут;
длительный прогрев нержавеющей стали не рекомендуется, так как она частично теряет свои свойства;
при послойной наварке необходимо каждый предыдущий слой доводить до +100 0С;
для схватывания двух конструкционных элементов нужно уменьшить зазор между ними.

Сварка в большинстве случаев проводится в защитной газовой атмосфере. При выборе состава покрытия электрода требуется учёт его толщины, прочности, свойств.

При формировании шва не нужно резко перемещать электрод вдоль поверхности. Обычно в результате неправильных действий могут возникать внутри него деформации, трещины или другие дефекты, а также формироваться окислы.

Важно придерживаться следующих правил:

недопустимо проникновение в сварную ванну вольфрама или соединений на его основе, для этого дуга зажигается отдельно;
шов следует защитить струёй аргона.

Другие марки расходников

1) Электроды по нержавейке ЦЛ 11. Специальная обмазка с карбонатами и фтористыми соединениями. Постоянный ток обратной полярности. Напряжение холостого хода 65 В. Швы прочные и антикоррозийные. Аналог ESAB ОК 61.85. Цена 5-ти кг упаковки 690 рублей (ЛЭЗ, д 5 мм).

2) Castolin EutekTrode E308L с рутиловым покрытием. Для соединения стабилизированных и нестабилизированных CrNi-сталей, плакированных сталей и наплавок. Шов антикоррозийный, полируется до блеска.

Расходники используются при монтаже емкостей и трубопроводов, в пищевой отрасли. Цена 1 электрода 50 рублей, диаметр 3.2 мм, производство Симферополь. Таблица технических данных:

3) ЭА-400/10Т для нержавеющих коррозионостойких сталей разных марок.

4) ОЗЛ-8 для ручной дуговой сварки хромоникелевых, коррозионностойких сталей. Когда не требуется стойкость межкристаллитной коррозии.

5) Е308-16 (аналог ОЗЛ-8, ОК-61.30). Сваривание во всех позициях, минимальное разбрызгивание, самоотделяющийся шлак. Шов термо-коррозионностойкий.

6) Rost 1913 для многих видов корозионностойких сталей. Шов устойчив к межкристаллитной коррозии.

7) ОЗЛ-310 для соединения и наплавки жаростойких сплавов, используемых в окислительных средах.

Список дополняют:

ЦТ-15, НЖ-13, ЭА-400/10У;
ОЗЛ-6, ЦТ-28, КТИ-7А.

Видео:

https://youtube.com/watch?v=BhoPMSSw0AE

Виды сварочных аппаратов

Сварочные аппараты разделяют на 2 группы: бытовые и профессиональные. Бытовые аппараты предназначены для работы от стандартной сети 220 В с частотой 50 Гц. Сила тока как правило не превышает 200 А, а время беспрерывной работы непродолжительно. Такие сварочники позволяют выполнять необходимые сварочные работы в домашнем хозяйстве. Профессиональное оборудование отличается большей силой тока (могут выдавать ток более 200 А) и длительностью работы. Их можно запитать от сети 380 В. Такие аппараты применяются при сварке нефтепроводов, на строительных площадках и в других отраслях промышленности. Основная функция всех сварочных аппаратов это предоставление переменного или постоянного тока.

Существует несколько видов сварочных аппаратов: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Трансформаторы преобразуют переменный ток высокого напряжения в переменный ток меньшего напряжения. Минусом трансформаторов являются невозможность получения стабильной дуги, а также большие габариты и вес. Они чувствительны к скачкам напряжения, а для успешной работы необходим опыт. Как правило, их используют для черновой сварки дешевых сталей.

Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный. Позволяют получить стабильную дугу и обеспечивают получение качественного шва. Ими можно варить нержавейку и алюминий, а также низколегированные стали.

Самые тонкие сварочные электроды

Размер диаметра электрода является одним из основных параметров при выборе, так как требуется подбирать расходные материалы толщиною, примерно, как основной металл. Естественно, что рано или поздно приходится сталкиваться с тонкими листами, сваривание которых не только является сложным технологическим процессом, который требует большого опыта, но и его невозможно провести без специальных материалов и инструментов. В большинстве случаев их стараются соединить при помощи газовой сварки, но если таковой возможности не имеется, то приходится использовать самые тонкие сварочные электроды.

Тонкие сварочные электроды

Не во всех марках есть материалы, которые могут удовлетворять данному запросу, так как в некоторых случаях толщина начинается от 2 мм. Тонкими можно назвать те, которые меньше 2 мм в диаметре. Электроды для тонкого металла практически полностью сохраняют соотношение количества обмазки по отношению к количеству материала на стержне. Как правило, это одна треть от общей массы. Такие вещи сложнее в изготовлении и они не так часто применяются. С появлением небольших домашних инверторов, которые имеют небольшой диапазон работы, тонкие электроды для сварки стали более популярными, так как мощность той техники могла расплавить максимум 3 мм присадочный материал.

Электроды для сварки

Самые тонкие электроды для дуговой сварки достаточно сложные в применении, так как скорость их плавления намного выше, чем у стандартных. Для этого следует подбирать специальные режимы, но для получения качественных результатов этого может оказаться недостаточно. Здесь нужен практический опыт, так как есть большой риск перепаливания основного металла. Также есть ряд требований к оборудованию, к примеру, держатель должен надежно фиксировать электрод. У сварочного трансформатора должна быть тонкая регулировка, чтобы можно было точно подобрать нужную силу тока. Скорость проведения процесса намного выше, чем в стандартной ситуации.

Самые тонкие электроды для дуговой сварки

Защита, которую создает обмазка, является относительно небольшой, за счет тонкого слоя покрытия. Но этого может хватать, так как сварочная ванна также небольшого размера. Желательно использовать флюс для металла, чтобы улучшить свойства сваривания и защитить шов. Здесь нужно хорошо регулировать баланс глубины проваривания, чтобы наплавленный металл взялся на основном, но при этом не получилось дыр. Также стоит учитывать, что при сварке тонкого металла есть вероятность появления температурной деформации. Чтобы этого не случилось, шов следует делать не сразу на всей протяженности, а небольшими полосками. Также нужно сделать прихватки по всей длине, чтобы все не сгибалось.

Сварка металла тонким электродом

Электроды для сварки металлов 1 мм относятся к узкопрофильным и профессионалами используются редко. Но они не имеют альтернативы, так что в арсенале профессионала они обязательно должны быть. Главное их правильно подобрать, а потом использовать согласно технологии, чтобы не было большого количества брака.

Преимущества тонких электродов

Это единственный расходный материал, которым можно осуществить дуговую сварку тонких изделий без большого риска перепалить заготовку;
Электроды для сварки инвертором тонкого металла имеют относительно небольшую стоимость, так что всегда можно купить большое количество материала;
По своим физическим свойствам и составу они почти не уступают более толстым представителям марки;
Электроды быстро подготавливаются, так как просушка и прокалка занимает относительно небольшое количество времени.

Недостатки тонких электродов

Электроды для сварки инвертором тонкого металла не предназначены для работы с толстыми деталями, так как не смогут проварить на нужную толщину;
Существуют сложности с работой, так как техника сваривания отличаются от обыкновенной;
Из-за размера они быстро заканчиваются и приходится часто менять расходный материал;
Недостаточный слой обмазки делает защиту сварочной ванны не столь надежной;
Зачастую требуется использовать дополнительные расходные материалы;
Далеко не все марки выпускаются в столь мелком варианте, поэтому, иногда возникают сложности с подборкой.

Технические характеристики

Технические характеристики электрода зависят от того, какие элементы входят в его состав, а также от физических свойств металла, из которого сделан стержень и что входит в состав обмазки.

Температура испытаний, градусы Цельсия	Временное сопротивление разрыву, Н/мм2	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, Дж/см2	KCV>34 Дж/см2 при температуре, градусы Цельсия
+ 20	460	18	svarkaipayka.ru

Аргон, кислород, ацетилен и углекислый газ

В качестве защитного газа при ручной и автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом применяют аргон высшего, первого и второго сортов с физико-химическими показателями по ГОСТ 10157-79 (табл. 10.27). В равной мере допускается использовать и газообразный, и жидкий аргон.

Таблица 10.27. Физико-химические показатели аргона

1 Соответствует показателям газообразного аргона, полученного при полном испарении пробы жидкого аргона.

Для газовой ацетилено-кислородной сварки необходимо использовать газообразный кислород, соответствующий требованиям ГОСТ 5583-78 для высшего или первого сорта (с объемным содержанием кислорода не менее 99,2%). В качестве горючего газа следует применять растворенный технический ацетилен по ГОСТ 5457-75, поставляемый потребителю в баллонах или получаемый на месте из карбида кальция, отвечающего требованиям ГОСТ 1460-81.

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе в качестве защитного газа применяют сварочный углекислый газ первого и второго сорта или пищевой по ГОСТ 8050-85. Использование технического углекислого газа не разрешается.

Перед использованием газа из каждого баллона следует проверить качество газа, для чего наплавляют на пластину или трубу валик длиной 100–150 мм и по внешнему виду поверхности наплавки определяют надежность газовой защиты. При наличии пор в металле шва газ, находящийся в данном баллоне, бракуют.

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.

Виды сварочных проволок

Проволоки могут быть разделены на четыре типа: алюминиевые, омедненные, нержавеющие и порошковые. Давайте разберемся с особенностями, которые характеризуют данные типы проволок.

Алюминиевые проволоки используют тогда, когда необходимо произвести соединение алюминия с кремнием или алюминия с марганцем.

Омедненные проволоки применяют в тех случаях, когда требуется соединить низкоуглеродистые и низколегированные стали. Такие проволоки позволяют повысить качество шва, поддерживают горение сварочной дуги, предотвращают разбрызгивание расплавленного металла.

И наконец, порошковые стержни применяется в судостроении, где недопустимо применение других типов проволок. Она отличается от перечисленных тем, что предыдущие производят сваривание изделия в среде защитных газов, в то время как порошковые — нет.

Стоит упомянуть и о сварке под флюсом, где вместо среды защитных газов используется флюс, которым могут являться такие элементы, как борная кислота, бура, фториды и хлориды. Он защищает сварочную ванну от попадания вредным примесей и газов, которые пагубно влияют на металл.

Говоря подробнее об назначении покрытия, оно должно обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и получение металла на шве с заданными свойствами, такими как ударная вязкость, стойкости от коррозии, пластичность, прочность и другие. Шлак, в свою очередь, служит для защиты еще не затвердевшего расплавленного металла от попадания кислорода и азота, которые являются вредными включениями и нарушают технологичность детали. Также шлаковая оболочка в значительной мере уменьшает скорость затвердевания шва, позволяя выходить из сварочной ванны неметаллических и газовых включений. Компонентами, образующими шлак, являются: доломит, марганцевая руда, титановый концентрат, кварцевый песок, мел и многие другие.

Легирование сварочного шва производится для добавления специальных свойств изделию. Легирующими компонентами являются: хром, вольфрам, молибден, никель, марганец и другие.Также легирование металла производится проволокой, которая уже содержит нужные для этого элементы, но чаще всего легирования сварочного шва достигают введением легирующих компонентов в состав нанесения.

Иногда для повышения производительности сварочного процесса и для увеличения наплавляемого металла за отрезок времени в покрытие добавляют железный порошок. Его введение повышает технологические свойства стержня, а именно облегчает зажигание дуги, уменьшает скорость охлаждения металла, улучшая сварку при низких температурах.

Типы электродов для покрытия бывают следующими:

А — с кислотным нанесением с содержанием окиси марганца, кремния, железа и титана. Электрод группы А может быть применен при сварке стали; для электродов марки А нет никаких пространственных ограничений.
Б — с нанесением, в основу которого входят карбонат кальция и фтористый кальций; электроды марки Б не должны применяться для сварки в вертикальном положении.
Ц — с нанесением из целлюлозы, в которое также входят органически вещества, создающие защиту дуги при сгорании и образующие тонкий слой шлака;
Р — с рутиловым покрытием, которое направлено на уменьшения разбрызгивания металла, устойчивости горения дуги и формирование швов во всех пространственных направлениях;
Ж- ставится в обозначение при присутствии в составе покрытия более 20% железного порошка;
П — прочие виды покрытия.

Еще существуют типы электродов для покрытия с оболочкой смешанного вида, они обозначаются сразу двумя буквами.

Существуют типы электродов по применению их в определенном пространственном положении. Они тоже маркируются, а именно следующими цифровыми кодами:

данный цифровой код говорит об универсальности типа;
данный вид подходит для использования во все пространственных положениях, кроме вертикального;
предназначен для вертикальных и горизонтальных работы, но работы под потолком не допустимы;
только для горизонтальных швов.