Меню

Каким электродом при каком напряжении

Выбираем сварочные электроды

Электроды – устройство и принцип действия.

Появление новых видов сварок (MIG/MAG, TIG) немного расширило ассортимент материалов, применяемых для сварки, но основным расходным материалом сварочных работ до сих пор остаются плавкие штучные электроды для ручной сварки (MMA). Это неудивительно – снижение цен на компактные сварочные трансформаторы и сварочные инверторы привело к тому, что сварка перестала быть уделом специалистов и сварочный аппарат сегодня есть у многих. Соответственно, обилие различнейших электродов на прилавках может вогнать в ступор даже опытного мастера.

Вообще, большинство характеристик электродов имеет рекомендательный характер. Вполне можно при сварке переменным током железных деталей использовать электроды для нержавейки, да еще и предназначенные для постоянного тока. Но при неправильном использовании электродов качество шва будет намного хуже, да и процесс сварки может вызывать немалые затруднения. Поэтому, прежде чем начать использовать свежекупленный сварочный аппарат, надо разобраться, какие электроды подойдут к нему и к каждому конкретному свариваемому материалу.

Устроен электрод достаточно просто – металлический стержень из электропроводного материала, покрытый обмазкой (покрытием). Назначение стержня – создавать электрический контакт между анодом и катодом для поддержания электрической дуги и (в случае плавкого электрода) служить источником металла для шва. Основное назначение обмазки – создавать при горении газовую защиту для предотвращения окисления расплавленного металла. Кроме того, компоненты обмазки могут служить для стабилизации горения дуги, облегчения розжига дуги и изменения свойств металла шва.

Особенность использования покрытых электродов – в образующейся поверх сварочной ванны пленке продуктов сгорания обмазки — шлака. Шлак легче расплавленного металла, и, пока металл находится в жидком состоянии, шлаковая пленка покрывает его сверху, улучшая защиту сварочной ванны. Но если шов делается в несколько проходов, перед каждым последующим проходом остывший шлак следует счищать, иначе вкрапления шлака могут остаться в глубине шва, что очень сильно снизит его прочность. Также шлак следует счищать после окончания сварки, особенно, если предполагается последующая покраска сваренных деталей.

Различают три вида ручной сварки плавким электродом: переменным током, постоянным током прямой полярности и постоянным током обратной полярности.

При сварке переменным током анод и катод меняются местами с частотой питающей сети, дуга нестабильна и требует не только использования подходящих электродов, но и немалого опыта сварщика. Плюсом сварки переменным током является минимальное магнитное отдувание электрической дуги – отклонение дуги в сторону под действием электромагнитных сил, возникающих в свариваемых деталях. В большинстве случаев это преимущество не будет заметно, но иногда стыковые и угловые швы проще варить переменным током.

Кроме того, сварка переменным током оптимальна при сварке алюминиевых сплавов. Хотя наилучший эффект дает сварка алюминия TIG-методом в среде аргона, существуют и электроды по алюминию для MMA-сварки без создания защитной газовой среды, и ими лучше варить переменным током. В то же время сварка алюминия простой ручной сваркой сложна и требует от сварщика особых навыков и немалого опыта.

При сварке постоянным током следует иметь в виду, что анод (положительный полюс) всегда нагревается сильнее катода. Поэтому сварку током прямой полярности (когда вывод «+» подведен к детали, а «-» — к электроду) применяют при сваривании толстостенных элементов и при резке металла. А сварку обратной полярности – наоборот – при сварке тонкостенных элементов и при сварке металлов, не любящих сильного нагрева. Следует иметь в виду, что форма дуги при прямой и обратной полярности разная и пятно контакта дуги с металлом в случае обратной полярности имеет меньшую площадь. Вследствие этого при сварке постоянным током обратной полярности глубина проплавления больше, но площадь сварочной ванны меньше, шов тоньше.

Характеристики электродов.

Покрытие. Различные покрытия обусловливают различные свойства, и соответственно, применения электродов. Наиболее распространенными покрытиями являются рутиловое и основное.

Рутиловое покрытие хорошо зажигается даже при невысоком напряжении холостого хода аппарата, электроды с таким покрытием дают мало брызг, шов получается аккуратный, с низкой пористостью. Электродами с рутиловым покрытием можно варить детали, не счищая ржавчину, и продукты горения этого покрытия наименее токсичны. Из минусов рутилового покрытия – высокая вероятность образования трещин шва и обилие трудноудалимого шлака. Предназначены для сварки низкоуглеродистого металла как постоянным, так и переменным током. Начинающим сварщикам рекомендуется применять электроды именно с рутиловым покрытием.

Электроды с основным покрытием предназначены для образования швов высокой прочности, стойких к ударным нагрузкам. Шов стоек к появлению трещин, но при неправильно выставленных параметрах сварки, может иметь пористую структуру. Кроме того, для уверенного розжига таких электродов требуется высокое напряжение холостого хода сварочного аппарата. Варить такими электродами рекомендуется постоянным током обратной полярности.

Читайте также:  Для чего нужны стабилизаторы трехфазного напряжения

Также на электродах встречается кислое покрытие (по свойствам близкое к рутиловому, но продукты его горения высокотоксичны), целлюлозное (близкое к основному) и ильменитовое, средние по свойствам между рутиловыми и основными.

Род тока. Выбирается исходя из особенностей сварочного аппарата. Сварочным трансформаторам не подойдут электроды, предназначенные только для постоянного тока. Обладатели же выпрямителей могут выбирать электроды сообразно имеющейся задачи.

Диаметр. Следует выбирать, исходя из толщины свариваемых деталей и возможностей сварочного аппарата. Таблица соответствия токов и диаметров обычно приведены на коробке электродов. Если на коробке таблицы нет, можно выбрать по усредненным данным:

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Диаметр электрода Толщина металла Сварочный ток
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Приоритет – у возможностей сварочного аппарата. Если аппарат позволяет использовать электроды максимум 4мм, то для сварки толстых (толще 10мм) деталей все равно придется использовать 4мм электроды – просто варить придется долго, в несколько проходов. Не стоит пытаться варить электродами, большими, чем это позволяется руководством по эксплуатации сварочного аппарата – тока не хватит для создания дуги и сварка будет просто невозможна.

Назначение. Выбирается исходя из материала предполагаемых к сварке деталей. Чаще всего можно варить детали и электродами для других металлов, но тогда надо быть готовым к тому, что свойства металла шва будут отличаться от свойств металла самих деталей. Поэтому для ответственных швов лучше все же подбирать соответствующие электроды.

А для наиболее ответственных швов, подверженных сжатию-растяжению или ударным нагрузкам, следует обратить внимание на показатели прочности и пластичности электродов: временное сопротивление, относительное удлинение, ударная вязкость и предел текучести. При выполнении ответственных швов надо следить, чтобы перечисленные показатели металла свариваемых деталей более или менее совпадали с аналогичными показателями электродов. Следует иметь в виду, что эти показатели электродов характеризуют не металл, из которого сделан электрод, а металл будущего шва. Свойства самого электрода могут быть другими, и излишняя пластичность электрода, призванного обеспечить упругий шов, не должна вводить в заблуждение.

Временное сопротивление (или статический предел прочности) показывает, при каком усилии произойдет разрушение детали.

Относительное удлинение показывает, насколько металл детали растянется перед началом разрушения.

Предел текучести – это напряжение, при котором начинается деформация детали.

Ударная вязкость характеризует устойчивость металла к ударным воздействиям. Если ударная вязкость электрода меньше ударной вязкости деталей, то при ударных нагрузках разлом произойдет именно по шву.

Положение сварки. Выбирая электрод, обратите также внимание на рекомендуемое положение сварки – некоторые электроды не позволяют вести сварку сверху вниз: сварочная ванна забивается стекающим шлаком. Поэтому, если у вас есть веская причина варить именно так, подберите соответствующий электрод.

Обработка электродов перед сваркой. Некоторые электроды перед применением требуют специальной обработки – например, выдерживания в температуре 190-300 градусов в течение некоторого времени. Если у вас нет возможности обеспечить такие условия, имейте в виду, что могут возникнуть затруднения при сварке, особенно при начальном её этапе.

При выборе электродов также обращайте внимание на вес упаковки: цена обычно указывается за коробку, а фасовка может быть самая различная – от 100г до 5кг и больше.

Покрытие большинства электродов боится влаги, варить «подмоченными» электродами намного сложнее – пока он не прогреется и не просохнет, будут происходить постоянные залипания и потери дуги. Поэтому покупку лучше производить в магазинах, обеспечивающих правильные условия хранения. Покупая электроды, осматривайте упаковку: цел ли полиэтилен упаковки, нет ли следов воздействия влаги на картонной коробке. Набравшие влагу электроды можно высушить в обычной духовке, но лучше все же подмокшие электроды не покупать.

Варианты выбора.

Начинающим сварщикам стоит выбирать электроды с рутиловым покрытием.

При повышенных требованиях к будущему шву следует обратить внимание на электроды с основным покрытием.

Владельцам сварочных трансформаторов следует выбирать из электродов, работающих на переменном токе.

Самые дешевые электроды – для сварки углеродистой стали. Они стоят от 100 до 200 р/кг в зависимости от производителя, материала покрытия и прочих характеристик.

Самые дорогие электроды – для сварки нержавеющей стали. Эти обойдутся от 800 до 3000 руб/кг.

Источник



Как правильно выбрать электроды

В этой статье мы отвечаем на вопросы, которые возникают при выборе электродов для сварки. Разных видов — десятки и сотни. Каждая марка разрабатывается под свои задачи. Значение имеет все: материал стержня, его диаметр, обмазка, сварочный ток. Давайте разбираться, при каких условиях какие электроды лучше.

Читайте также:  Что может стабилизировать напряжение

Какими электродами варить инвертором

На выходе инвертор выдает постоянный сварочный ток. Поэтому для сварки необходимы либо электроды для постоянного тока, либо универсальные электроды. Дальнейший выбор зависит от типа и толщины металла. Например, для бытовых задач достаточно электродов 2-4 мм.

Какими электродами варить нержавейку

Нержавейку варить труднее, чем любые черные металлы. Она хуже проводит тепло и подвержена кипению в сварочной ванне. При перегреве выгорают легирующие элементы, и хрупкость возрастает в несколько раз. Идеальный вариант, особенно для тонкостенной стали — сварка вольфрамовым электродом в защитной среде (аргоновой). Это дает меньшее проплавление шва.

При дуговой сварке используют:

  • для пищевой (обычной) нержавейки – ОЗЛ-8, ЦЛ-11;
  • для коррозионностойких сталей – НЖ-13, ЦТ-15, ЭА-400/10У;
  • для жаропрочных сталей – ОЗЛ-6, КТИ-7А, ЦТ-28;
  • для разнородных сталей – ЭА-395/9, АНЖР-1, ОЗЛ-312.

Какими электродами варить алюминий

Алюминий и его сплавы варить достаточно сложно. Обычно применяют один из 2 методов:

  • TIG-сварка — требует неплавящихся вольфрамовых электродов.
  • MMA-сварка (ручная дуговая) — с использованием покрытых электродов, например ОЗАНА или ОЗА.

Также прибегают к полуавтоматической сварке (MIG), но тогда вместо электродов используется сварочная проволока.

Какими электродами варить чугун

Чугун — один из самых сложных для сваривания материалов. Он не пластичен, при нагреве в месте шва часто возникают трещины. Поэтому используют специальные электроды:

  • ЦЧ-4 — состоят из железа с основным покрытием. Подходят для высокопрочного и серого чугуна. Варить можно только в нижнем положении, на токе обратной полярности.
  • МНЧ-2 — применяется для наплавки деталей, заварки литьевых дефектов. Подходит для трех видов чугуна: высокопрочного, ковкого и серого. Дает плотное и чистое соединение. Варят не только в нижнем, но и в вертикальном положении.
  • ОЗЧ-4 — снабжены рутиловым покрытием. Обеспечивают чистую поверхность шва. Варить можно в любых положениях, за исключением вертикального (сверху вниз).
  • ОЗЖН — состоят из железа с добавлением никеля. Используются для деталей из высокопрочного чугуна. Варят на постоянном токе, делая вертикальные или нижние швы.

Имеет значение и техника сварки. Часто применяют метод холодной сварки. Швы делают короткими (25-35 мм), чтобы материал не нагревался. Второй способ прямо противоположен первому: стыки заготовок подогревают, чтобы избежать перепада температур.

Какими электродами варить трубы, швеллер и тонкий металл

  • Сварка труб сложна тем, что приходится варить в разных положениях. Нужно регулировать наклон электрода и скорость сварки. Электрод подбирают по диаметру в зависимости от толщины стенок самой трубы. Далее, нужно учитывать материал трубы. Для стальных рекомендуют электроды ОК 53.70 и ОК 74.70 (компании ESAB). Благодаря прочному шву они подходят и для труб высокого давления. Для соединения медных труб используют или вольфрамовые (неплавящиеся), или плавящиеся электроды, например UTP 39 (Bohler).
  • Сварка швеллера (стального проката) требует шва повышенной прочности. Дело в том, что швеллер используют в качестве несущего или усиливающего элемента ответственных конструкций. Толщина стенки швеллера может достигать 7-13 миллиметров. Для таких массивных балок подойдут электроды УОНИ 13/55У. Сварка возможна в любых пространственных положениях. Ну а для более тонких швеллеров рекомендуем универсальные электроды АНО-21 диаметром до 5 мм.
  • Сварка тонколистового металла (до 2 мм) требует аккуратности, дабы не прожечь металл насквозь. Во-первых, нужен электрод небольшого диаметра (от 0,5 до 2,5 мм в зависимости от толщины листа). Во-вторых, электрод со специальным покрытием — чтобы медленно плавился и стабильно горел. В числе подходящих марок можно назвать ОМА-2, МТ и МТ-2. Для самых сложных случаев — сварка полуавтоматом с применением сварочной проволоки.

Какие электроды каким током варить

Все электроды делятся на два типа: для переменного тока и для постоянного. Сварка на «переменке» — более простой способ, в то время как «постоянка» считается более надежной. Распределение по сериям выглядит так:

  • Для переменного тока — AHO, MP, ОЗС, ESAB ОК (также могут работать на постоянном токе);
  • Для постоянного тока — УОНИ, ОЗАНА, ЦЛ, ОЗЛ, ЭА, АНЦ/ОЗМ и др.

Какие электроды выбрать для начинающих

Начальный опыт электросварки лучше приобретать на сварочных электродах марки АНО (например, АНО-21). Это универсальные электроды с рутиловым покрытием. Удобны тем, что допускают сварку во всех пространственных положениях. Легко зажигаются. Металл разбрызгивается меньше, шлак легко отходит. Еще один плюс — можно варить влажные, плохо очищенные и даже ржавые поверхности.

По тем же критериям можно посоветовать электроды ОЗС-12 либо МР-3. Рекомендуемый диаметр — 3-4 миллиметра. Освоив работу этими электродами, можно перейти на ОК 53.70, УОНИ, ЛБ52У, Kessel и Bohler (два последних — производства Австрии и Германии).

Подробную инструкцию по выбору электродов смотрите в этом видео:

Читайте также:  Формула нахождения времени через напряжение

Источник

От чего зависит выбор режима ручной дуговой сварки? Особенности параметров при выборе режима

Под режимом сварки подразумевается такой набор условий, который обеспечит стабильное проведение сварочных работ. Режим сварки имеет основные и второстепенные характеристики.

Режимы ручной дуговой сварки

К основным характеристикам относятся:

  • диаметр электрода;
  • скорость работы;
  • уровень напряжения;
  • направление тока и его полярность;
  • сила тока.

К второстепенным характеристикам относят следующее:

  • состав и толщина покрытия электрода;
  • уровень подогрева заготовок;
  • положение изделия в пространстве;
  • наклон электрода.

Подбор диаметра электрода

При выборе толщины электрода учитывают множество факторов.

Если сварка проводится в нижнем положении, тогда ключевым критерием выступает толщина свариваемых деталей.

Существует определённое соотношение толщины металла к диаметру электрода при выполнении работы в нижнем положении.

Толщина свариваемых заготовок, мм Диаметр электрода, мм
1,4 1,5
2 2
3 2-3
4-5 3-4
6-8 3-4
9-12 4-5
13-15 4-5
16-20 5-6

Также выбор можно проводить, опираясь на марку свариваемого сплава. Например, для соединения изделий из чугуна рекомендуется использовать электроды диаметром 2-3 миллиметра. Это уменьшит уровень тепла, поступающего в свариваемую конструкцию, и гарантирует образование валика небольшого сечения.

Ещё одним важным фактором является наличие разделки кромок. Если такая предварительная работа проводилась, тогда наложение первого слоя осуществляется 3-миллиметровыми электродами, невзирая на марку используемого металла. При таком подходе использование электродов большой толщины может привести к возникновению ряда трудностей: непровар заготовок, зашлаковывание сварочного шва. Дальнейшая работа проводится электродом большей толщины (4-5 мм).

Необходимо учитывать тип свариваемого соединения. Если проводить стыковое соединение, тогда нужно руководствоваться описанными выше правилами подбора. Если необходимо сварить угловые, тавровые или нахлёсточные соединения, тогда возможны два варианта:

  • первый – сварку проводят в определённое количество слоёв, тогда для первого слоя берутся электроды толщиной 2-3 мм для более глубокой проварки и высокой крепости шва;
  • второй – работа проводится в один заход, толщина электрода будет зависеть от толщины заготовок и может варьироваться от 2 до 6 мм.

Сила сварочного тока

При расчёте силы сварочного тока необходимо брать в расчёт диаметр используемого электрода.

Для расчёта применяется формула:

  • I – сила тока;
  • D – диаметр электрода;
  • K – специальный коэффициент.

Возможные изменения специального коэффициента представлены в таблице.

Диаметр электрода, мм Значение коэффициента, А
1-2 25-30
3-4 30-45
5-6 45-60

Нужно помнить, что если установить слабый ток, тогда сварочная дуга не будет устойчивой, а сам шов проварится не полностью, что может привести к появлению трещин. В то же время повышенная мощность приведёт к ускоренной расплавке электрода и появлению брызг, что негативно отразится на качестве шва.

Напряжение на дуге

Напряжение дуги изменчиво и находится в зависимости от её длины. Чем больше длина дуги, тем больше её напряжение, соответственно, расходуется больше тепла для плавки электрода и металлических деталей. Из-за этого сварной шов получается шире, в то время как высота усиления и глубина провара сокращаются.

Кроме того, напряжение дуги может варьироваться от 18 до 45 В в зависимости от используемого электрода и заданной силы тока.

Рекомендуется проводить работу короткой дугой, напряжение в которой не превышает 20 В. При длинной дуге происходит сильное разбрызгивание расплавленного металла, возникает резкий звук с небольшими хлопками. По таким признакам опытные специалисты могут судить о длине дуги.

Чтобы избежать вышеперечисленных неудобств, необходимо скорее опускать вниз электродержатель с электродом.

Скорость сварки

Необходимо поддерживать оптимальную скорость сварки, чтобы избежать переполнения сварочной ванны, и не возникали натёки на основной металл.

Толщина образуемого шва должна быть шире электрода в 2 раза.

Слишком быстрое проведение работы приведёт к тому, что соединение не проварится, а после остывания на нём образуются трещины. А если двигаться слишком медленно, тогда расплавленный металл начнёт скапливаться перед сварочной дугой. Это приводит к тому, что шов выходит неровный, а металл проварится не полностью.

Идеальным считается шов шириной 9-14 мм с глубиной, не превышающей 6 мм. Для достижения такого результата необходимо проводить работу со скоростью 35-40 м/ч.

Род и полярность тока

Чаще всего при проведении сварочных работ используют постоянный ток. При таком токе прямой полярности возможно соединить крупные и толстые детали. Это возможно из-за того, что на свариваемый металл приходится большее количество тепла. Обратную полярность применяют для соединения тонкого металла, чтобы избежать прожога.

Сварка переменным током практически не применяется из-за её слабой мощности. При проведении работ таким способом производительность снижается на 15-20% по сравнению с постоянным током обратной полярности.

Источник