Какими электродами варить котел?

Какими электродами варить котел?

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ для систем котлов и трубопроводов И КОНТРОЛЬ ИХ КАЧЕСТВА

3.1. Электроды для ручной электродуговой сварки

3.1.1. Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов и труб котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей должны применяться электроды, удовлетворяющие требованиям fOCT 9466—60, 9467—60 и 10052—62.

Электроды, предназначенные для сварки трубных систем котлов и трубопроводов, подведомственных Госгортехнадзору СССР, а также маслопроводов и мазутопроводов, кроме того, должны удовлетворять требованиям «Технических условий на изготовление, хранение и транспортирование покрытых сварочных электродов для энергомашиностроения» (ЦНИИТмаш, 1965).

Выбор марки электродов для сварки стыков труб должен производиться в зависимости от марки свариваемой стали по табл. 4.

3.1.2. Выбор электродов для приварки деталей крепления из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и других элементов котла или трубопровода из низколегированных перлитных сталей, а также для сварки деталей крепления между собой должен производиться в зависимости от марки стали привариваемой детали крепления в соответствии с табл. 5.

Для приварки креплений (из любой марки стали) к трубам из стали аустенитного класса ручной электродуговой сваркой должны применяться аустенитные электроды марок 03Л-6, ЦЛ-25, ЗИО-8 и другие типа ЭА-2 или здектроды марок ЭА-400/10у и ЦТ-15.

К трубам из стали ЭИ756 приварка крепления (независимо от марки стали креплений) ручной электродуговой сваркой должна производиться электродами ЗЙО-8 или ЭА-400/10у.

3.1.3. Перед применением электродов независимо от наличия сертификата должны быть проверены технологические свойству каждой партии электродов. Эта проверка должна поручаться опытному дипломированному сварщику.

Легированные электроды, предназначенные для сварки трубных систем котлоагрегатов и трубопроводов из легированных сталей, кроме того, должны быть проверены на соответствие марочному составу путем сгилоскопирования наплавленного металла, а электроды марок ЦТ-15, ЦТ-15- 1э ЦГ-26 и ЦТ-26-1 — также на содержание феррита в наплавленном металле Проверка содержания феррита должна предшествовать всем остальным испытаниям электродов.

3.L4. Электроды перед использованием (для сварки производственных стыков и проведения различного рода испытаний электродов) должны быть прокалены (просушены) в печи с соблюдением следующих режимов:

электроды с фтористо-кальциевым покрытием для сварки перлитных (углеродистых и низколегированных) и мартенсито-феррнт-ных сталей (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21, ТМЛ, ЦЛ-39, ЦЛ-20, ЦЛ-32 и др.)—380—420° С, 3 ч. Если после прокалки при 380 — 400° С в течение 3 ч покрытие электродов заметно теряет прочность

(осыпается обмазка), следует снизить температуру прокалки до 350° С и время выдержки до 2 ч;

электроды с фтористо-кальциевым покрытием для сварки аустенитных сталей — 200—250° С, 2 ч;

электроды МР-3, ОЗС-6, АНО-4—150—200° С, 1,5 ч; электроды ОЗС-4 и ВСЦ-4—100—110° С, 2 ч.

Электроды с фтористо-кзльвдевым покрытием, предназначенные для сварки перлитных и мартенсито-ферритных сталей, должны быть использованы в течение 5 сут после прокалки, остальные электроды — в течение 15 сут при условии их хранения на складе с соблюдением требований п. 1.4.14. По истечении указанного срока электроды должны быть перед применением повторно прокалены. Прокалка электродов может производиться не более 3 раз, не считая прокалки при их изготовлении.

* 3.1.5. Технологические свойства электродов, предназначенных

для монтажной сварки труб котлов и трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей (кроме труб поверхностей нагрева котла), должны определяться в процессе плавления электродов при односторонней сварке в потолочном положении таврового соединения в один слой на длине 150 мм двух погонов, вырезанных из труб, или двух пластин размером 180X140 мм (рис. 7). Технологические свойства электродов могут быт^ проверены также в процессе сварки потолочного участка труб соответствующего диаметра и стали или при сварке вертикального стыка труб диаметром 133— 159 мм толщиной 10—18 мм из Соответствующей стали. Сварка должна производиться с предварительным и сопутствующим подогревами, если они предусмотрены для данной марки стали.

После сварки сварной шов и излом осматриваются. После сварки стыка труб шов протачивается на токарном станке со снятием стружки толщиной до 0,5 мм или просвечивается гамма- или рентгеновскими лучами для определения сплошности наплавленного металла.

Для облегчения разрушения образца допускается делать надрез пр середине шва со стороны усиления глубиной не более 20% толщины свариваемых пластин.

3.1 А Толщина пластин и катет шва при сварке тавровых соединений определяются в зависимости от диаметра стержня электрода:

Пластины или погоны для проверки технологических свойств углеродистых электродов МР-3, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ТМУ-21 и других должна быть изготовлены из стали СтЗ или из труб стали 20 или 15ГС; для проверки низколегированных электродов ТМЛ-1, ЦЛ-38, ЦЛ-39, ЦЛ-20, ТМЛ-3 — из труб, для сварки которых они предназначены.

3.1.7. Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки труб поверхностей нагрева котлов, должны проверяться при сварке не менее трех пробных неповоротных стыков труб соответствующих диаметров и марок стали с последующей послойной проточкой их на токарном станке для определения сплошности

Ше«алла шва; глубина (толщина)- каждого снимаемого слоя должна быть не более 0,5 мм. Сварка пробных стыков должна производиться в условиях, аналогичных производственным.

3.1.8. Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки трубопроводов диаметром 100 мм и более из стали 1Х11В2МФ (ЭИ756), определяются в процессе сварки одного пробного вертикального неповоротного стыка отрезков труб длиной 150—200 мм, а также по результатам металлографического исследования поперечных темплетов и смотра изломов по сварному шву. По макрошлифам и поверхности изломов (рис. 8) определяется сплошность наплавленного металла.

3.1.9. Технологические свойства электродов, выбранных в соответствии с п. 3.1.2 для приварки (сварки) креплений, должны проверяться в процессе плавления электродов при сварке таврового соединения и осмотра шва и излома по шву, как это предусмотрено п. 3.1.5. Пластины должны быть изготовлены из креплений (или их деталей), при этом размеры пластин могут быть иными, чем это указано в п. 3.1.5.

3.1.10. Технологические свойства электродов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9466—60 и «Технических условий на изготовление, хранение и транспортирование покрытых сварочных электродов для энергомашиностроения» (ЦНИИТмаш, 1965). Основные из этих требований следующие:

а) легкое зажигание дуги и равномерное горение без чрезмерного разбрызгивания металла и шлака;

б) равномерное плавление покрытия без отслаивания кусков покрытия и образования «козырька», препятствующего непрерывному плавлению электрода;

в) равномерное покрытие шлаком наплавленного металла;

г) наличие трещин, а также пор и шлаковых включений в наплавленном металле не выше допустимых норм.

Макроструктура швов стыков труб поверхностей нагрева должна удовлетворять требованиям действующих норм.

3.1.11. При неудовлетворительных технологических свойствах электроды следует повторно прокалить в печи по одному из режимов, указанных в п. 3.1.4.

Если после повторной просушки технологические свойства электродов не удовлетворяют приведенным выше требованиям, то данную партию электродов для сварки трубопроводов и труб поверхностей нагрева применять нельзя.

3.1.12. Для проверки соответствия легированных электродов марочному составу производится наплавка на малоуглеродистую пластину трех бобышек высотой и диаметром у основания не менее четырех диаметров контролируемого электрода. Каждая бобышка наплавляется одним электродом, при этом из партии берутся

три электрода разных замесов. Верхняя площадка бобышки зачищается до металлического блеска, и на ней производится стилоскопирование переносным стилоскопом для установления наличия, отсутствия или содержания основных легирующих элементов согласно приложению 5.

Если при проверке партии электродов будет выявлено несоответствие наплавленного металла марочному составу хотя бы на одном из трех испытанных электродов), партия должна быть подвергнута повторному сти-лоскопическому контролю. При повторном стилоскопическом контроле проверяется по 10 электродов каждого замеса, показавшего неудовлетворительные результаты, и по три электрода всех остальных замесов, входящих в состав партии. Все электроды должны отбираться из разных пачек.

В случае стабильных результатов повторного стилоскопирова-ния (все проверяемые электроды одного замеса соответствуют марочному составу или наоборот) бракуются электроды только замесов, показавших неудовлетворительные результаты. При нестабильных показателях, когда в отдельных замесах встречаются удовлетворительные и неудовлетворительные результаты, бракуется вся контролируемая партия электродов.

Стилоскопический контроль может быть заменен количественным химическим анализом верхней части наплавки. Химический анализ производится также в случае сомнения в результатах сти-лоскопирования. Результаты химического анализа считаются окончательными.

3.1.13. Для контроля количества ферритной фазы наплавленного металла электродов, предназначенных для сварки труб из стали аустенитного класса, необходимо произвести наплавку на пластину или сегмент размером 160х60Х15 мм, вырезанный из трубы, изготовленной из стали Х18Н12Т или ХГ8Н9Т. Наплавка производится в пять-шесть слоев (рис. 9).

Величина тока и размеры валиков зависят от диаметра электрода:

Перед наложением каждого валика производится охлаждение пластин или сегментов водой до температуры ниже 100° С. После наложения последнего валика пластины охлаждаются на спокойном воздухе до комнатной температуры.

Из двух верхних слоев наплавки изготавливается цилиндрический образец длиной 60±0,5 и диаметром 5±0,05 мм для определения содержания ферритной фазы магнитным методом с помощью ферритометра. Содержание ферритной фазы в наплавленном металле при сварке аустенитными электродами должно находиться в следующих пределах:

3.1.14. При отсутствии сертификата или при сомнениях в качестве электродов каждая партия их подвергается, кроме испытания технологических свойств и проверки соответствия марочному составу, проверке химического состава и механических свойств наплавленного металла электродов необходимо сварить стыковое соединение из двух пластин или двух погонов размером 350X110 мм с толщиной стенки 12—18 мм из соответствующей стали; погоны вырезаются из трубы диаметром более 150 мм.

Механические свойства и химический состав наплавленного металла электродов Э-МХ, Э-ХМ, Э-ХМФ, предназначенных для сварки труб из низколегированных сталей, можно также определять на пластинах из малоуглеродистой стали толщиной 12—18 мм с предварительной наплавкой испытуемыми электродами на свариваемые кромки трех слоев общей толщиной не менее 10 мм.

Читайте также  Можно ли варить нержавейку обычным электродом?

Для изготовления образцов для механических испытаний наплавленного металла мартенсито-ферритных и аустенитных электродов следует сварить стыковое соединение двух пластин или двух погонов, вырезанных из листов или трубы той стали, для сварки которой предназначены данные электроды.

Пластины свариваются по технологии, рекомендованной для данной стали настоящими РТМ. Из сварного соединения (рис. 10) должны изготавливаться согласно ГОСТ 6996—66 три образца на ударную вязкость и три образца на растяжение для определения временного сопротивления и относительного удлинения. Для проверки химического состава из наплавленного металла должно быть набрано 50—70 г стружки.

Заготовки для образцов наплавленного металла углеродистых и низколегированных марок электродов на ударную вязкость и растяжение могут вырезаться ацетилено-кислородной резкой с припуском не менее 4—5 мм на последующую чистовую механическую обработку. Вырезка заготовок образцов наплавленного металла мартенсито-ферритных и аустенитных марок электродов должна производиться только механическим способом.

Результаты химического анализа наплавленного металла электродов должны удовлетворять требованиям, указанным в приложении 5.

Испытание механических свойств наплавленного металла производится на образцах, прошедших термообработку по режимам, указанным в приложении 5.

3 1.15. Результаты испытаний механических свойств наплавленного металла определяются как среднее арифметическое из данных, полученных при испытании образцов. Полученные значения должны удовлетворять величинам, указанным в приложении 5.

3.1.16. При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо из видов механических испытаний, а также несоответствий химического состава (см. приложение 5) разрешается проведение повторных испытаний. Повторные механические испытания должны производиться на удвоенном количестве образцов по тому виду испытания, который дал неудовлетворительные результаты.

Повторный химический анализ должен производиться дважды на элементы, не удовлетворяющие требованиям приложения 5.

При неудовлетворительных результатах повторных испытаний даже по одному из видов данная партия электродов бракуется и не может быть использована для сварки ответственных изделий.

Как выбрать электрод для сварки. Инструкция для чайников

Это статья из серии экспресс-уроков Свар-EXPRESS.
Темы урока: какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла; какой сварочный ток выставлять для каждого случая; что такое полярность сварки.

Инженер-сварщик
Евгений Евсин

Выбор сварочного электрода, для начинающего сварщика может стать проблемой. Например, какой диаметр электрода нужен под конкретную толщину металла, или какой сварочный ток выставить для получения прочного шва?
Постараемся ответить на эти вопросы.
Для начала разберёмся, что такое электрод и для чего нужна обмазка.

Электрод представляет собой металлический сердечник с особым покрытием, которое называется обмазкой. В процессе сварки сердечник плавится, а обмазка при сгорании создаёт газовую защиту шва от вредного воздействия кислорода. Так же в процессе сварки формируется защитный шлаковый слой сварочной ванны.

Выбирая электрод следует обратить внимание на состав сердечника, который должен быть схож со свариваемым металлом. Так существуют специальные электроды для углеродистых, легированных, высоколегированных сталей, электроды для работы с нержавейкой, жаростойкими сталями, для работы с алюминием или чугуном.

Существует огромное множество металлов и их сплавов, рассказывать о каждом мы не будем, а сосредоточимся на тех электродах, которые могут понадобиться в быту. В основном для домашних нужд используется конструкционная сталь небольшой толщины. Вот для неё мы и попробуем подобрать электроды. Но прежде несколько слов об обмазке электродов. Различают 4 типа покрытий: основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Каждый из них применяется для решения своих задач.

Основное и целлюлозное покрытия используются для сварки исключительно на постоянном токе. Данные электроды можно использовать при монтаже ответственных конструкций, где требуется максимальная прочность наплавленного металла.

Рутиловые электроды подойдут для работы на постоянном или переменном токе. Они отличаются лёгким поджигом и малым разбрызгиванием металла. Электроды могут работать с аппаратами обладающими низким значением напряжения холостого хода.

При использовании электродов с кислым покрытием – можно добиться лёгкого отделения шлака, однако пользоваться подобными электродами в замкнутом пространстве не рекомендуется — они достаточно вредны для здоровья сварщика.
Ещё один момент — электроды с рутиловым и кислым покрытием рекомендуется использовать при сварке аппаратами с напряжением холостого хода 50 (+/- 5) вольт.

Наиболее широко распространены электроды с основным и рутиловым покрытием. Для новичка знакомства с ними будет вполне достаточно.

Самыми распространёнными электродами с основным покрытием являются УОНИ 13/55. Данные электроды предназначены для углеродистых и низколегированных сталей. Как сказано в описании данных электродов, они рекомендуются для сварки ответственных конструкций, швы, сваренные с помощью УОНИ 13/55 отличаются пластичностью и стойкостью к ударным нагрузкам. Изделия, сваренные УОНИ 13/55 могут эксплуатироваться в условиях низких температур.

К недостаткам данных электродов стоит отнести требовательность к чистоте кромок заготовок. Если кромки заготовок перед сваркой не обработать и на них попадёт масло, вода, или ржавчина, велика вероятность появления сварочных пор.

УОНИ 13/55 – предназначены для сварки только постоянным током на обратной полярности – о которой мы расскажем чуть позже.

Самым распространённым представителем рутиловых электродов можно назвать электроды марки МР-3. Они предназначены для работы с углеродистыми и низколегированными сталями.

К сильным сторонам данных электродов стоит отнести возможность сварки как на постоянном, так и переменном токах, малое разбрызгивание металла, стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Кроме двух самых распространённых марок электродов для работ с конструкционной сталью, новичкам можно рекомендовать электроды российского производства ОЗС-12 и АНО-4. А для сварки нержавейки электроды зарубежных производителей ОК 63.34, ОК 61.30 или отечественные электроды ЦЛ-11. Подобные электроды, так же могут понадобиться домашнему мастеру.

Большая часть инверторов для ручной дуговой сварки работает с постоянным током. На постоянном токе существует 2 варианта подключения полярности: прямая и обратная.

Прямая полярность – вариант подключения при котором к быстросъёму «+» инвертора подключается масса, держак подключается к «-». Обратная полярность — масса подключается к «-»; «+» к держателю электрода.

При сварке на плюсовом контакте выделяется больше тепла, а значит на обратной полярности лучше сваривать массивные детали, а на прямой тонкий металл (до 2 мм) или высоколегированную сталь, чтобы избежать их перегрева.

Диаметр электрода подбирают, ориентируясь на толщину металла заготовок. Для сварки металлов толщиной до 1.5 мм сварка электродами применяется крайне редко, для таких толщин лучше использовать полуавтоматы или аргонодуговую сварку.

Примерное соотношение толщины заготовок и диаметров электродов вы можете узнать из таблицы:

Следующий важный момент – какой ток необходимо выставить для электрода конкретного диаметра. Данную информацию можно узнать на упаковке электродов, или посмотрев следующую таблицу:

Так же начинающему сварщику, будет полезно знать, что сварочный ток можно подобрать из расчёта 20-30А на один миллиметр диаметра электрода. Т.е. для электрода диаметром 3мм, ток должен быть в приделах 80-110А, в зависимости от пространственного положения, толщины металла и количества проходов.

Точных и однозначных настроек тока не существует – каждый сварщик видит процесс по-своему, и в зависимости от собственных ощущений выставляет необходимые параметры тока.

Чем выше сварщик выставляет параметры тока, тем более жидкой и менее «управляемой» получается ванна. Задача сварщика – настроить аппарат таким образом, чтобы работа была комфортной, а сварочная ванна достаточной для провара и управления краями ванны.

Перейти в каталог:

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Разновидности электродов для сварки труб – выбираем подходящие

Использование сварочного оборудования для соединения элементов требует владения определенными навыками и умениями. Для выполнения этой процедуры важно учитывать разные нюансы и параметры. Особое внимание уделяют выбору материала для каждого индивидуального случая. Именно электроды влияют на режим сварки, величину шва и его свойства. Однако самое важное влияние они оказывают на прочность стыковки.

Выполняя любое соединение, следует учитывать характеристики материала, так как каждому виду электродов для сварки труб присущи индивидуальные особенности. Это значит, что каждое конкретное соединение выполняется определенными электродами. Значит, нужно изучить все разновидности, чтобы определить их соответствие конкретному процессу.

Сварочные параметры электродов для труб

Основным достоинством рутилово-кислотных электродов для сварки трубопроводов является удаление шлаков при узкой стыковке элементов.

  • Рутиловая обмазка образует шов с привлекательным видом, хорошо удаляют шлаки, быстро зажигаются при вторичном использовании. Применение – создание угловых соединений и прихваток.
  • Рутиловая + основная обмазка дает возможность получать корневые швы. В основном применяются на трубопроводах, элементы которых имеют средний и малый размер диаметра.
  • Электроды с рутилово-целлюлозным покрытием считаются универсальным решением для сварки элементов с толстым покрытием.
  • Целлюлозное покрытие дает возможность выполнять кольцевые швы при соединении труб с высоким диаметральным показателем. Это лучшие электроды для сварки труб.
  • Основные электроды используются при любой стыковке, независимо от положения шва. Ими же выполняется сварка неповоротных стыков труб, что очень удобно. Несмотря на то, что шов от такой сварки имеет менее привлекательный вид, снижается риск появления трещин в сварном шве. Наибольший эффект от использования таких электродов можно получить при соединении элементов с толстыми стенками и с плохими сварными свойствами. Также эффективно применение основных электродов при соединении прочной стали.

Свойства материала

Наплавляемый металл должен иметь аналогичную вязкость и прочность, что и основной металл. Поэтому необходимо изучить марку электродов для сварки труб, которая должна соответствовать стандарту DIN EN 499. Этот документ регламентирует показатель прочности при растяжении, предел текучести и вязкость наплавляемого металла.

К примеру, электроды с обозначением E 46 3 B 4 2 H5 имеют следующие параметры:

  • Буквой Е обозначаются электроды, предназначенные для ручной сварки. Можно использовать такие электроды для сварки водопроводных труб.
  • Далее идет показатель предела текучести, 460 Н/мм 2 считается минимальным пределом.
  • Следующее обозначение — температура, способствующая развитию трещины, -30 0 С.
  • В – означает тип обмазки, в данном случае – основная.
  • Следующая цифра – применяемый ток. 4 –сварка с применением постоянного тока.
  • Далее идет обозначение направление шва. 2 – любое, исключая вертикальное.
  • Последнее обозначение – количество водорода, которое может содержать наплавляемый металл. Н5 означает 5 мл/100 гр.
Читайте также  Угольные электроды применение

Диаметральное сечение

Диаметр электродов для трубопроводов имеет большую важность. Это значение влияет на расход присадочного материала и свойства швов.

Номинальным диаметром считается толщина стержня без покрытия. Толщина покрытия своя для каждого типа электродов, регламентируется ГОСТ 9466-75.

Покрытие можно определить отношением общего диаметра электрода к диаметру стержня:

  • Тонким считается покрытие при равном соотношении или менее 1,2.
  • Среднее покрытие определяется равным соотношением или меньшим 1,45.
  • При равном соотношении диаметров или менее 1,8 – толстое покрытие.
  • Если отношение диаметров более 1,8. То покрытие будет особо толстым.

Стоит отметить, что изделия импортного производства должны также отвечать указанным правилам. Однако редко можно отметить соответствие их диаметров российским стандартам.

Расчетная мощность электродов

В зависимости от диаметра определяются основные возможности электродов:

  • При работе с электродами диаметром 8-12 мм сила тока не должна превышать 450 А, толщина свариваемого материала может быть выше 8 мм. Длина таких электродов – 35-45 см. Основное применение – оборудование промышленного назначения с высокой производительностью.
  • Электроды диаметром 6 мм позволяют работать с любым видом стали при силе тока 230-370 А, толщина свариваемого материала – от 4 до 15 мм. Используются в профессиональных целях.
  • Для сварки изделий из легированной и низкоуглеродистой стали подойдут электроды диаметром от 1,5 до 3 мм. При этом соединяемые материалы могут иметь толщину в пределах 1-5 мм. Используя материал диаметром 2-5 мм, можно решить проблему, какими электродами лучше варить трубы отопления.

Стоит заметить, что для каждого вида электродов определена своя сила тока.

Перед началом работы стоит определиться, какими электродами варить трубы. Правильно выбранный материал для сварки позволяет выполнить качественный и прочный шов.

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.

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.

Читайте также  Как заварить чугун обычным электродом?

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.

Какие виды электродов выбрать для сварки чугуна в домашних условиях?

Чугунные детали встречаются в промышленности и быту. При соединении деталей применяют электроды для сварки чугуна. Для того чтобы получить соединение высокого качества необходимо знать технологический процесс и требования безопасности.

Электроды для сварки чугуна

Можно ли варить чугун?

Мастера могут определить свойство свариваемости чугуна по разрезу. Если на срезе выявляют, что материал имеет мелкозернистую структуру, то соединение деталей не вызовет трудности. Однако, если материал на срезе имеет крупную структуру, то при сварке необходимо применять дополнительное оборудование и комплектующие. Непригодным к обработке считается чугун, который длительное время подвергался воздействию влаги, масла, а также кислой среды.

Чугун представляет собой металл с ограниченной свариваемостью, при соединении деталей учитывают следующие особенности материала:

  • при сварке заготовки устанавливают в горизонтальном, нижнем положении, так как металл жидкотекучий;
  • соблюдают температурный режим, при нарушении в месте шва могут образовываться дефекты;
  • в результате превышения температур, а также низкой текучести чугуна могут увеличиваться внутренние напряжения в месте сварного шва;
  • при плавлении металл образует оксиды, которые расплавляются при высоких значениях.

На сварном шве при остывании могут появляться трещины. Для предотвращения такого явления рекомендуется соблюдать технологию.

Особенности сварки чугуна

У металла есть характеристики, которые оказывают влияние на процесс соединения:

  • быстрое охлаждение приводит к появлению на поверхности шва чугуна белого типа, который не обрабатывается, а также саморазрушается;
  • превышение допустимой температуры обработки приводит к микротрещинам в сварочном шве;
  • при горении электрической дуги в ванне образуются избыточные газы, из-за которых шов получается пористый;
  • при формировании могут появляться трудности, расплавленный металл может вытекать из сварочной ванны;
  • в составе материала присутствует кремний, при его взаимодействии с кислородом получается тугоплавкий оксид, шов будет непроваренный.

В результате соединения чугунных деталей могут проявляться трудности, но это не делает сварку металла менее распространенной. Она применяется для обработки возможного брака после литейного производства, а также при изготовлении сложных конструкций. характеристики материала требуют применения приспособлений и комплектующих (электроды и проволока), от которых зависит качество соединения.

Соединение чугунной трубы сваркой

Технология сварки чугуна

При наличии дополнительного подогрева, а также его отсутствия и величины температуры сварочной ванны выделяют три способа сварки чугуна электродами:

  • горячая;
  • полугорячая;
  • холодная.

Горячая

Применяется в промышленном производстве. Деталь разогревают до температуры 650°С, чего трудно добиться в домашних условиях, так как необходимо иметь специальное оборудование. В результате избегают появления разрушений в месте сварочного шва.

При обработке следует равномерно разогревать заготовки. В результате различия температуры места соединения и основного металла может произойти разлом. Перед работой детали закрепляют, что помогает уменьшить внутренние напряжения при разогреве. Запрещается превышать показание 750°С, это приводит к плавлению материала.

Полугорячая

Применяется в промышленном производстве и частной мастерской. Нагрев не превышает 450°С.

Холодная

Мастер не проводит предварительный нагрев детали. При отсутствии аппаратов, а также для штучного ремонта и разовой обработки применяется холодная сварка. Однако соединение, выполненное таким способом, имеет низкое качество.

Какими электродами варить?

  • проволока из легированных сталей;
  • из углеродистого материала;
  • чугунные прутки;
  • медные прутки, а также изготовленные и сплавов.

Стальные электроды покрываются смесью, содержащей ферросилиций. С его применением мастер может получить на месте соединения деталей серый чугун, который отличается от аналогов полезными характеристиками. Данный тип электродов используют для соединения деталей, которые не подвержены повышенным нагрузкам при эксплуатации.

Марки электродов для сварки чугуна:

  1. ЭМЧС. Сердечник электрода содержит сталь с низким уровнем углерода. Поверх сердцевины находится покрытие, состоящее из нескольких слоев, при этом каждый из них обеспечивает защиту сварной ванны, образует газ, улучшает свойства металла. Данный вид электродов не требует предварительного нагрева чугунных деталей, толщина которых не должна превышать 10 мм.
  2. ЦЧ4. Считается обычным электродом. Сердечник покрывают веществом, которое при эксплуатации вступает в химическую реакцию с углеродом и образует карбиды, не вступающие во взаимодействия с железом.
  3. МНЧ-1. Сердечник состоит из сплавов меди и цинка. Шов при этом получают высокого качества, он не подвергается разрушению, легко обрабатывается. В месте шва снижается количество растворенного углерода.
  4. Чугунные. Изготавливают двух видов: углекислый барий и карборунд которые смешивают с раствором жидкого стекла.

Комплектующие выполняют из комплекса стержней:

  • медно-железный сплав, покрытый железным порошком;
  • медные, покрытые проволокой из стали;
  • медные, покрытые жестью.

При выборе комплектующих ориентируются на толщину металла, величину тока, а также требование к шву.

Виды электродов для сварки

Как приварить чугун?

Перед соединением деталей необходимо подготовить место сварного шва. При помощи шлифовальной машинки снимают металла, затем стык протирают для обезжиривания. При наличии на кромке дефектов их полностью удаляют. Детали закрепляют и прогревают при необходимости.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях выполняется при соблюдении следующих условий:

  • клеммы подключают в обратной последовательности;
  • номинальная мощность устанавливается в соответствии размерами металла;
  • один сварной шов не превышает 50 мм;
  • для предотвращения критического нагрева чугуна рекомендуется прерывать электрическую дугу, как при соединении обычными электродами.

Соблюдение требований безопасности и условий технологического процесса позволяет мастеру получить шов высокого качества, место соединения в дальнейшем не разрушится.

3 простых способа ведения электрода при сварке для новичков

При сварке часто важна не только прочность соединения, но аккуратность получаемого шва. У начинающего сварщика любителя с этим возникают проблемы, так как отсутствуют базовые навыки ведения кончика электрода.

Поначалу, пока их еще нет, чтобы шов получался более аккуратным, стоит варить половинками электродов.

За счет малой длины, а соответственно и сопротивления, они меньше прилипают, да и управлять их кончиком проще. Сварщику любителю стоит в первую очередь освоить предложенные далее техники ведения электрода по стыку свариваемых деталей.

1. Ведение зигзагами или елочкой

Разожженный электрод можно вести зигзагами, не отрывая от поверхности. Он разжигается в точке начала наложения шва и ведется одинаковыми по длине косыми переходами до конца.

При такой технике готовый шов после снятия окалины выглядит одинаковым по всей длине. Каждый зигзагообразное движение оставляет небольшую волну наплывшего металла. Этим методом варят практически что угодно, в том числе и трубы.

2. Ведение маятником

Также сварщики используют технику ведения электрода по принципу маятника полумесяцем. Его кончик двигается поперек линии выполнения сварки полукругом, а дойдя до края, сдвигается немного вперед и возвращается также дугой, но уже навстречу предыдущему движению.

Эта техника дает очень качественную сварку деталей. Шов при этом выглядит подобно черепкам уложенным друг на друга. С эстетической точки зрения это возможно хуже зигзага, но такой рисунок движения дает прочное соединение за счет более глубокой сварочной ванны. При его применении металл проплавляется глубже.

3. Ведение прямо

Проще всего варить, ведя электрод прямо. В таком случае шов получается узким и высоким. Это быстро и несложно. Но при такой техники свариваемые детали прогреваются только на стыке, что дает малую площадь соприкосновения шва с металлом, чего может быть недостаточно.

В этой технике начинающему сварщику можно варить и длинным электродом, так как по сути никакого управления кончиком не требуется. Вы просто разжигаете дугу, и протягиваете ее по прямой. Важно только правильно отрегулировать силу тока.

Смотрите видео

Наглядный процесс сварки смотрите в видеоролике.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: