Електроди для зварювання, діаметри, типи та марки

Електроди для зварювання – це металеві стрижні, які мають спеціальне покриття, що захищає стрижень від прогріву по всій довжині та горіння якого сприяє якіснішому створенню зварювального шва.

Історія зварювальних електродів сягає корінням у далеке 19-е століття.

Вперше зварювальні електроди були використані професором Петровим у 1802 році.

На початку 20 століття було розроблено зварювальні електроди для ручного зварювання. А потім розпочалися розробки зварювальних покриттів, матеріалів. У наш час, з удосконаленням технологій, майстри виборюють якість роботи, тому розробка зварювальних електродів не стоїть на місці. Як результат, сьогодні ми маємо величезну різноманітність електродів, створених спеціально під конкретні завдання і для роботи з конкретними сплавами/металами та в зазначених умовах.

Зварювальні електроди виготовляють з електропровідного матеріалу, щоб забезпечувалася хороша струмопровідність між електродом і заготівлею. Це необхідно для створення рівномірної та потужної електричної дуги, яка і нагріває метал, забезпечуючи зварювання. Як правило, електроди виготовляють із спеціального зварювального дроту, який може відрізнятися за складом сплаву, для забезпечення якісного проварювання деталей з різних сталей та сплавів.

Найголовніший і найпопулярніший матеріал, для якого застосовують зварювальні електроди – це вуглецева сталь.

 Зварювальні електроди, які бувають покриття та типи

Існують певні покриття, що використовуються у створенні електрода:

• Стабілізуючі. Такі покриття завдають тонким шаром. Як правило, такі електроди призначені для ручного зварювання;
• Захисні. Такі покриття наносять товстим шаром і, як правило, складаються з декількох елементів;
• Магнітні. Такі покриття завдають внаслідок електромагнітної взаємодії. Як правило, вже в процесі зварювання. Але електродні покриття можуть бути різними.

Найпопулярніші покриття представлені нижче:

• Рутилові. Ці покриття з'явилися тоді, коли почали добувати рутил. Але разом із рутилом вводять ще деякі елементи. Наприклад, карбонат кальцію чи магнію;
• Фтористо-кальцієві. У ці покриття входить карбонат кальцію;
• Органічні покриття. Як правило, основним компонентом є органічні речовини. Покриття можуть наноситися тонким шаром, так і товстим. Все залежить від матеріалу.

Діаметри зварювальних електродів

Якісне зварювання металу електродами має на увазі їх правильний вибір для проведення конкретно взятої задачі. З головних факторів, що впливають на вибір електродів, варто відзначити:

• товщину металу деталей, що зварюються;
• склад сплавів, з яких зроблено деталі;
• умови у яких потрібно проводити роботи (під водою тощо).

Хоча є ще ряд інших факторів, ці три зазвичай тільки використовуються на практиці.

Отже, визначаючи зварювальні електроди, які використовувати для зварювання, важливо розуміти, що головним фактором відмінності насамперед є діаметр і матеріал (метал з якого зроблені електроди). Щодо металу електродів піде мова нижче, а зараз хочемо звернути увагу на вибір діаметрів.

Саме діаметри електродів відіграють ключову роль у виборі робочого струму зварювання. Варто зазначити, що діаметром електрода вважається діаметр самого металевого дроту, без урахування покриття. Такий підхід регламентовано  ГОСТ-9466-75.

Загалом асортимент електродів містить екземпляри з діаметром від 1мм до 12мм. у своїй крок між окремими пропозиціями 1мм чи 0,5мм. Відповідно існують електроди таких діаметрів: 1мм, 1,6мм, 2мм, 2,5мм, далі діаметри змінюються через 1мм., тобто 3, 4, 5, 7 … 12мм.

Діаметр електродів та зварювальний струм

Логічно зробити висновок, що зі збільшенням діаметра електрода потрібно збільшувати і струм зварювання. Однак це збільшення не відбувається з якоюсь пропорційністю і найчастіше робочі струми підбираються індивідуально, прямо на місці роботи, але для початку підбору струму вибирають номінальні значення. Такий підхід обумовлений необхідністю зміни сили струму в залежності від таких факторів як:

• забрудненість металу (далеко не завжди на практиці виходить працювати з добре зачищеними заготовками);
• умови зварювання (вологість, температура довкілля тощо);
• сплави з якими доводиться працювати (більшість електродів для легованих сталей «універсальні» у тому сенсі, що можуть застосовуватися до роботи зі сплавами різного складу (різні відсотки включення легуючих елементів));
• товщина металу.

Існує приблизні значення, куди варто орієнтуватися, визначаючи робочий струм:

1. Зварювальні електроди 1 мм – метал заготовок 1-1,5 мм, при силі струму 20-25А;
2. Електроди зварювальні 1,6 мм – відповідно до ГОСТ9466-75 для низьковуглецевої та легованої сталі випускаються двох розмірів 200 або 250 мм, які використовуються для роботи з металами товщина яких від 1 до 2 мм із силою струму 25-50А;
3. Електроди зварювальні 2 мм – згідно з ГОСТ9466-75 для низьковуглецевої та легованої сталі виготовляються довжиною 250 мм, допускається також довжина 300 мм, товщина металів, що зварюються від 1 до 2 мм, сила струму 50-70А;
4. Електроди зварювальні 2,5 мм – за ГОСТ9466-75 для низьковуглецевої та легованої сталі випускаються довжиною 250-300мм, допускається також довжина 350 мм, товщина металів, що зварюються від 1 до 3 мм, сила струму 70-100А;
5. Електроди зварювальні 3 мм – найбільш широко застосовуваний діаметр електрода, відповідно до ГОСТ9466-75 для низьковуглецевої та легованої сталі випускаються трьох розмірів 300, 350 та 450 мм, призначені для роботи з металами, товщина яких від 2 до 5 мм із силою струму 70-140А;
6. Електроди зварювальні 4 мм – діаметр, що широко використовується, придатний для роботи як на професійному так і на побутовому обладнанні. Випускається згідно з ГОСТ9466-75 двох розмірів 350 та 450 мм для будь-яких видів сталі, для металів, товщина яких від 2 до 10 мм із силою струму 100-220А;
7. Електроди зварювальні 5 мм – електроди цього діаметра потребують достатньо потужного зварювального обладнання. Відповідно до ГОСТ9466-75, виготовляються довгою – 450 мм для низьковуглецевої та легованої, а для високолегованої сталі допускається також довжина – 350 мм. Призначені для роботи з металами, товщина яких від 4 до 15 мм із силою струму 150-280А;
8. Електроди зварювальні 6 мм – призначені для роботи на професійному устаткуванні. Згідно з ГОСТ9466-75, випускається довжиною – 450 мм для низьковуглецевої та легованої, а для високолегованої сталі допускається також довжина – 350 мм. Призначені для роботи з металами, товщина яких від 4 до 15 мм із силою струму 230-370А;
9. Електроди зварювальні 8-12 мм – для роботи на високопродуктивному промисловому устаткуванні. Відповідно до ГОСТ9466-75, випускається довжиною – 450 мм для низьковуглецевої та легованої, а для високолегованої сталі допускається також довжина – 350 мм. Призначені для роботи з металами, товщина яких понад 8 мм із силою струму від 450А;

Важливо відзначити, що наведені значення дещо усереднені і точніший вибір сили струму проводиться безпосередньо на місці. При цьому сила струму при певному діаметрі для різних марок електродів може помітно відрізнятися. Так для електродів 3мм УОНІ 13/55 сила струму в діапазоні 70-100А, а для МР такого ж діаметра - 80-140А. Тому виробник зазвичай вказує на упаковках. Якщо ж упаковки немає в наявності або навіть немає можливості визначити продукцію якогось виробника перед вами — можна впевнено використовувати описані вище усереднені дані, які під час роботи підкоретувати для кращого результату.