Электроды для сварки стали 40х

Какой сваркой варить сталь 40Х? Особенности, свойства и состав материала, требования к нему и подготовка, технологический процесс.
Содержание

Электроды для сварки стали 40х

Какой сваркой варить сталь 40Х: к какой сварной группе она относиться и почему требует особого подхода?

Сталь 40Х – это конструкционная углеродистая легированная сталь. Свои качества сталь 40Х приобретает после закалки и последующего отпуска.

Особенности и требования, предъявляемые к стали 40Х

Вся выпускаемая металлопродукция, и сталь 40Х в том числе, должна соответствовать требованиям государственных стандартов.

ГОСТ 4543 от 2016 года определяет состав и требуемые эксплуатационные качества материала.

Для каждого вида изделий из этой стали существуют свои ГОСТы, которые регламентируют особенности всего выпускаемого ассортимента.

Сталепрокатная промышленность выпускает из марки стали 40Х три вида заготовок: круг, шестигранник и лист.

Свойства и состав

Требуемые свойства этот сорт стали имеет, благодаря своему химическому составу:

  • железо (до 97%);
  • кремний;
  • марганец;
  • никель;
  • сера;
  • фосфор;
  • медь;
  • хром.

Буква Х говорит о наличии легирующего элемента – хрома (0,8-1,1%), что повышает стойкость стали к коррозии. 40 – это показатель концентрации углерода (0,44%).

Наряду с плюсами у этой марки есть и недостатки, которые нужно знать и учитывать при работе с изделиями из нее:

  • хрупкость, восприимчивость к ударной нагрузке;
  • плохая свариваемость.

По степени свариваемости структуры сталь 40Х относится к 4 группе.

Применяется для изготовления:

  • валов – шестерен редукторов;
  • зубчатых колес редукторов;
  • листовой металл применяется для штамповок;
  • листами обшиваются каркасные конструкции;
  • трубы: отопительные системы и транспортировка жидкостей;

Также используется в сфере машиностроения, транспорта, при строительстве железнодорожных мостов и т. д.

Способы сварки стали 40Х. Чему отдать предпочтение?

Основной проблемой при сварке такой стали являются появление трещин и внутренних дефектов.

Сваривать данный металл можно тремя видами сварки:

  • электродуговой;
  • электрошлаковой;
  • контактно-точечной.

Для снижения возможных появлений трещин обязательно выполняются следующее шаги:

  1. Предварительная термообработка.
  2. Подогрев в процессе сварки.
  3. При контактно-точечной сварке также выполняется термообработка в заключение.

Электродуговая сварка

Сварочные швы выполняются за счет горения электрической дуги.

ЭДС и ее сущность:

  • зажигание дуги – касанием электрода о металл детали;
  • поддержание длины дуги во время работы;
  • перемещение электрода вдоль сварного шва.

Сварочное соединение деталей из стали 40Х ведется постоянным током обратной полярности, когда соединение электрода с «плюсом», а изделия – с «минусом». Такое подключение клемм обеспечивает быстрый и значительный нагрев самой зоны соединения, а деталь практически не нагревается.

Выделяется три варианта электродуговой сварки:

  1. Ручная дуговая. Это самый простой и доступный метод для домашнего мастера или в небольшой мастерской, где не требуется большой ответственности по качеству. Он не требует специальной подготовки. Минимальный набор оборудования: специальный электрод для легированных сталей Э85 УОНИ – 13/85, имеющий покрытие с пониженным содержанием водорода; сварочные трансформаторы и выпрямители либо сварочные инверторы.
  2. Электродуговая с аргоном, являющаяся самым применяемым и качественным способом сваривания стали 40Х. Для защиты места сварки от газов, содержащихся в воздухе, применяется защита аргоном. Аргоновая дуговая сварка – это промышленный вариант соединения легированной стали. Может быть полуавтоматической и автоматической. Присадочный материал применяется той же марки, что и свариваемый металл.
  3. Газовая сварка с помощью ацетилена. Это более дешевый и простой способ, чем аргоновая сварка, но менее надежный. Он не подходит для толстых листов, и это усложняет работу.

Электрошлаковая сварка

Это бездуговой метод. Источником тепла служит флюс, находящийся между свариваемыми изделиями и нагреваемый проходящим через него электротоком.

Шлак-флюс защищает зону кристаллизации от окисления и насыщения водородом. Этот метод защищает соединяемые детали от образования трещин.

ЭШС выполняется снизу вверх, чаще при вертикальном расположении свариваемых деталей и с зазором между ними.

Контактно-точечная сварка

При такой сварке детали зажимаются в электродах сварочной машины или специальных сварочных клещах. Проходя между электродами, электрический ток разогревает металл деталей в месте их соединения до температуры плавления.

Далее ток отключается и происходит сильное сжатие электродов с деталями – проковка. В таком положении детали остывают и получается сварное соединение.

Электроды для КТС изготавливаются из высокоэлектропроводных сплавов, чтобы сопротивление контакта электрод-деталь было минимальным.

В месте соединения деталей сопротивление наибольшее и нагрев протекающими токами происходит именно там.

Разогрев и расплавление стали под воздействием тока приводит к образованию литого ядра сварной точки. Это и есть принцип работы КТС.

Технология сварного соединения изделий

Шаг 1. Подготовка металлических деталей:

  • подгонка по размеру, по форме;
  • зачистка металла от окисления и ржавчины.

Шаг 2. Подготовка кромок металла под сварку. Этот пункт особенно актуален при работе с толстыми заготовками (более 3 мм):

  • ширина зазора 1-2 мм;
  • угол разделки 45-60 0 ;
  • погон стыков у деталей разной толщины.

Шаг 3. Подготовка инструментов и оборудования:

  • требование к материалу сварочной проволоки и электрода: состав их должен как можно ближе соответствовать свариваемой марке стали;
  • для соединения сварочным методом стали 40Х удобно пользоваться техническими таблицами по выставлению величины тока в зависимости от толщины свариваемых поверхностей и размера электрода.

Шаг 4. Прогрев деталей до начала сваривания.

Сталь 40Х является чувствительной к перепадам температур и образованию трещин из-за этого. Прогревать деталь нужно газовой горелкой перед любым видом сварки.

Шаг 5. Точечно прихватить соединяемые части.

Чтобы избежать деформации или сдвига свариваемых деталей, практично сделать точечный прихват по всей длине планируемого сварного шва.

Шаг 6. Сварочный процесс выбранным методом.

Шаг 7. Прогрев сваренных деталей.

После сваривания прогрев нужен для снятия напряжения в деталях и выпаривания остатков водорода. Эта процедура особенно важна при контактно-точечной сварке.

Какие электроды использовать для сварки для стали?

Время чтения: 5 минут

С развитием металлургической промышленности человечеству удалось открыть более ста марок сталей. И большинство из этих марок нашли свое применение в современном производстве. Из стали изготавливают все: от посуды до рабочих станков. Это самый востребованный материал из всех существующих металлов.

Читайте также  Как зарядить магнит в домашних условиях?

Логично, что для удовлетворения большого спроса на стальные изделия нужно привлекать на работу сварщиков, которые умеют качественно варить сталь. Если вы только начинаете обучаться сварке и хотите начать со стали, то вам понадобится наша статья. В ней мы расскажем, какие электроды использовать для ручной дуговой сварки сталей.

Марки электродов для сварки стали

Раз существуют десятки типов сталей, значит для них разработано столько же электродов. Чтобы варить сталь электродами необходимо иметь навыки ручной дуговой сварки, выбрать подходящие электроды и знать особенности самого металла. Обо всем этом мы и расскажем далее.

Чаще всего на прилавках магазинов можно встретить электроды для сварки углеродистых сталей. А все потому, что этот металл используется чаще всего. Поэтому любой более-менее крупный производитель выпускает электроды для сварки углеродистой стали. Самые распространенные марки — МР, УОНИ, ОЗС и АНО. Давайте подробнее разберемся, какие именно разновидности этих марок используются для стали.

Марка МР

Начнем с марки МР. Зачастую для сварки сталей используются МР-3 или МР-3С. Это любимая марка всех новичков и домашних любителей. С такими электродами легко работать, они легко поджигаются, а металл во время сварки практически не разбрызгивается. Чтобы варить МР-3, не нужно иметь высокую квалификацию.

Марка УОНИ

Далее УОНИ, а точнее их разновидности УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55. Это электроды для мастеров с опытом. Они обеспечивают стабильное горение дуги и малую разбрызгиваемость металла. Шлак отделяется легко. Но для поджига этих электродов нужно иметь сноровку.

Марка ОЗС

Представлена разновидностями ОЗС-4, ОЗС-6 и ОЗС-12. Позволяют сформировать очень качественные эстетичные швы. Шлак отделяется так же легко, как и в случае с УОНИ. Требуют опыта для их использования.

Марка АНО

Марка АНО представлена АНО-21. Эти электроды хорошо подходят для сварки сталей. У них легко поджигается дуга, в том числе повторно. Металл практически не разбрызгивается в процессе сварки.

Это марки, которые чаще всего используются для сварки сталей. Их можно легко найти в магазинах и купить по демократичной цене. Перед покупкой запросите у продавца сертификат качества, чтобы убедиться в подлинности покупаемых электродов и их качестве.

Также в продаже есть электроды для низколегированной стали, электроды для сварки высоколегированных сталей, электроды для сварки конструкционных сталей, электроды для высокоуглеродистых сталей и так далее. Лучше, если вы при покупке будете знать саму марку стали. Ведь для сварки стали 20х13, стали 40х13 и стали 65г могут понадобиться совершенно разные типы электродов. Ровно как сталь 09г2с и сталь 20 может вариться по-разному.

В этой статье мы не будем перечислять электроды для всех типов сталей, поскольку это невозможно сделать в рамках небольшого материала. Но описанной выше информации уже достаточно для сварки большинства стальных изделий.

Особенности сварки

Чтобы обеспечить достойное качество швов вам необходимо знать некоторые нюансы сварки сталей. Разумеется, мы не сможем их все перечислить, но вы узнаете основы основ, которые упростят вашу работу.

При сварке высокоуглеродистой стали рекомендуется предварительно прогреть металл до температуры не более 650 градусов. Для сварки применяйте контактную, газовую или дуговую технологию. Желательно использовать флюсы и присадочную проволоку. Состав проволоки должен быть идентичен составу стали.

Для сварки аустенитных сталей применяйте технологию контактной сварки, используя пониженное значение плотности сварочного тока.

Разнородные стали

Что касается сварки разнородных сталей, то и здесь есть свои особенности. Разнородными считаются те металлы, которые принадлежат к разным классам. Например, аустенитная сталь и перлитная сталь разнородны. Также разнородными считаются высоколегированные и низколегированные стали. Для подобных работ при РДС сварке нужно использовать специальные электроды для сварки разнородных сталей.

Но РДС сварка все же не рекомендуется. Желательно варить такие металлы не электродуговой сваркой, а лазером или плазмой. Такие технологии предполагают малую глубину плавления металла. Поэтому качество швов намного лучше, чем при дуговой сварке.

Специально для сварки перлитной и аустенитной стали была придумана отдельная технология. Суть этой технологии проста. На деталь из перлитной стали наплавляется небольшой слой аустенитной стали. Затем подогреваются кромки и обе детали свариваются вместе. При этом нужно выбирать тот режим сварки, который подойдет для аустенитной детали.

Применяйте электроды с низким содержанием водорода, если варите разнородные стали. Ведь при избыточном количестве водорода у деталей начинают образовываться трещины в их начальной стадии. Также при избытке водорода увеличивается вероятность образования пор.

Рекомендации для новичков

Как вы видите, сварка стали сопряжена с множеством нюансов, о которых нужно знать. Новички часто боятся браться за сварку стали, думая, что не смогут выполнить такую сложную работу. Но, поверьте, чем больше ваш опыт — тем выше ваши профессиональные навыки. А значит проще и сама работа.

Можно сколько угодно избегать сложных сварочных работ, но так вы никогда не научитесь главному. А имея надежную базу из теории и навыков вы уже можете выполнять сложную сварку. Даже не имея достаточного опыта.

Вашу работу упростит правильный подбор электродов. Варите жаропрочную сталь? Придите в магазин и четко объясните продавцу, что вам нужны электроды для жаропрочных сталей. С этого и можно начинать. В дальнейшем вы уже получите достаточно опыта, чтобы самостоятельно выбирать электроды без посторонней помощи.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, какими электродами варить стальные детали. Конечно, мы не перечислили еще много других достойных марок электродов, поскольку это невозможно сделать в рамках одной небольшой статьи. Мы перечислили самые популярные марки, которые можно найти в любом специализированном магазине. Рекомендуем приобрести несколько типов электродов и испробовать их все.

Возможно, вы уже применяли перечисленные выше марки электродов в своей работе? Расскажите о своем опыте в комментариях ниже. Он будет полезен для всех начинающих сварщиков. Желаем удачи в работе!

9. Сварочные материалы и рекомен­дуемые электроды

Сварочные материалы, применяемые для сварки стальных конструкций, должны обеспечивать механические свойства металла шва и сварного соединения (предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, угол загиба, ударную вязкость) не менее ниж­него предела свойств основного металла кон­струкции.

15. Свариваемые материалы и электроды

Марка свариваемого материала

Тип

электрода

Марка свариваемого материала

Тип электрода

Марка свариваемого материала

Тип электрода

Сталь 35Л Сталь 35

16. Типы электродов, их назначение

Тип электродов

Для сварки

Положение шва

Ответственных конструкций из низкоуглеродистых и некото­рых низколегированных сталей (например, марки 09Г2)

Ответственных металлоконструкций и деталей машин из низ­коуглеродистых сталей, работающих при статических и дина­мических знакопеременных нагрузках

Особо ответственных металлоконструкций из низколегирован­ных, низкоуглеродистых сталей, работающих при динамиче­ских нагрузках; сосудов, работающих под давлением, а также заварки дефектов отливок

Ответственных металлоконструкций из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей, а также за­варки дефектов чугунных отливок

Ответственных металлоконструкций и деталей машин из низ­коуглеродистых сталей, работающих при статических и дина­мических нагрузках

Ответственных металлоконструкций из низколегированных сталей, работающих при статических и динамических нагруз­ках

Читайте также  Фильтр анодированный алюминиевый рамочный что это?

Ответственных металлоконструкций из низкоуглеродистых сталей

Ответственных металлоконструкций из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей, заварки де­фектов отливок ремонтной и монтажной сварки

Ответственных металлоконструкций из низколегированных сталей, монтажной и ремонтной сварки, а также заварки дефек­тов отливок

Ответственных металлоконструкций из среднеуглеродистых и низколегированных хромистых, хромомолибденовых и хромокремнемарганцовистых сталей, работающих в условиях тя­желых и динамических нагрузок

Высоконагруженных ответственных металлоконструкций из конструкционных и низколегированных сталей повышенной прочности, работающих при динамических нагрузках

Ответственных металлоконструкций из низколегированных сталей повышенной прочности

Ответственных конструкций из сталей 40Х и 30ХГСА, подвер­гающихся термической обработке до высокого предела проч­ности

Ответственных конструкций из среднелегированных высоко­прочных сталей

17. Марки сварочной проволоки и ее назначение

Марки сварочной проволоки

ГОСТ

Для сварки

ГОСТ 2246-70 в ред. 1987г.

Углеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе

Углеродистых и низколегированных сталей под флюсом

Коррозионно-стойких сталей в углекислом газе

Для аргонно-дуговой сварки корро­зионно-стойких сталей

ГОСТ 7871 75 вред. 1989г.

Алюминия марок АД1 и АД1М

Алюминиево-магниевого сплава АМг5, АМг6

17а. Сварочные материалы, применяемые при сварке трубопроводов общего назначения

Стали свариваемых деталей

Сварка под флюсом

Сварочная и порошковая проволока при сварке открытой дугой и в углекислом газе

Электрод при ручной ду­говой сварке

флюс

сварочная проволока

тип

марка

Св-08Г2С, ПП-АН1, ПП-АН8, ПП-2ДСК

Ст3сп, ВСт3пс, Ст3Гпс

АН-348А, ОСЦ-45, АН-348АМ, ОСЦ-45М

Св-08Г2С, ПП-АН3, ПП-АН7, ПП-АН11, ПП-2ДСК

09Г2С, 10Г2С1, 10ХСНД, 14Г2, 15ХСНД

Св-08Г2С, ПП-АН7, ПП-АН9, ПП-2ДСК, ПП-3ДСК

УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, АНО-7, ТМУ-21

СВ-08Г2С, ПП-АН7, ПП-2ДСК

17б. Возможности применения сварочных материалов для дуговой сварки стальных металлоконструкций

Сталь

Покрытые электроды для ручной сварки

Сварка под флюсом

Сварка в углеки­слом газе или в его смеси с аргоном

Сварка порошковой проволокой

Проволока

Флюс

Ст2кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс Ст3Гсп

Э42, Э42А, Э46, Э46А Э50 Э50А

Св-08А, СВ-08АА, Св-08ГА, Св-06А, Св-08ГСМТ, Св-08ГС, Св-10Г2

ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-348А, АН-348АМ, АН-42, АН-42М, АН-60, ФЦ-16, АНЦ-1, АН-42, АН-42М, ФЦ-16

ПП-АН1, ПП-АНЗ, ПП-АН7, СП-2, СП-3, ППТ-13, ПП-АН11

Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2, Св-08ГС

ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-348А, АН-348АМ, АН-60, АНЦ-1

ПП-АН3, ПП-АН7, СП-2, СП-3, ПП-АНП

15ХСНД, 09Г2С, 09Г2СД, 12Г2С, 12Г2СД

Св-10НМА Св-10Г2, Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10НМА

Марки электродов

На ранних стадиях изучая возможности электрической дуги, российским ученым Николае Николаевичем Бенардосом выполнились соединения металлических элементов с простыми сталями. В последствие, с появлением новых разновидностей сталей появлялась необходимость расширять и перечень электродов для сваривания различных видов стали. Так многими российскими и зарубежными учеными с конца XIX века проводятся исследования, направленные на применение плавящегося электрода-стержня, сходного по химическому составу со свариваемым металлом.

Марки электродов для сварки

В настоящее время применяется более двухсот марок электродов необходимых для сваривания соответствующих марок стали. Среди которых, первенство принадлежит плавящимся сварочным электродам для ручной электродуговой сварки, сердечник которых представляет собой углеродистую, легированную или высоколегированную сварочную проволоку.

Самыми востребованными на рынке сварочных комплектующих, являются электроды для сварки углеродистых сталей, поскольку этот вид стали широко используется для создания металлических конструкций (такие марки как Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Стбпс, Стбсп и т.д.). К широко используемым, в свою очередь, электродам для сварки углеродистых сталей относятся такие марки как УОНИ, МР, ОЗС и АНО. Каждая из них обладает своими индивидуальными параметрами и характеристиками и ввиду наличия определенных преимуществ:

электроды марки УОНИИ 13/55 и УОНИИ 13/45 имеют низкий уровень разбрызгивания металла, что актуально в связи с особенностями химической структуры углерода;

электроды марки МР-3С и МР-3 обладают этим же преимуществом, а также очень просты в работе и позволяют качественно и безопасно осуществлять сварку даже новичку.

электроды марки АНО-21 также способствует минимизации разбрызгивания и обеспечивает мощное и стабильное горение дуги.

Итак, для сварки углеродистой стали широко используются электроды следующих марок УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, АНО-21, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, МР-3, МР-3С

К малоуглеродистой или низкоуглеродистой стали, согласно существующей классификации металлов, относятся стали содержание углерода в которых, не превышающим отметки в 0,25 процентов. Малоуглеродистая сталь также обладает своей спецификой, влияющей на выбор электрода. Лучше всего в данном виде работ зарекомендовали себя:

электроды марки АНО-6 достаточно легки в работе и обеспечивают нанесение прочного шва

Для сварки малоуглеродистой стали широко используются электроды следующих марок АНО-4 и АНО-6.

Благодаря своим механическим свойствам, низколегированные стали таких марок как: 09Г2, 09Г2С, 0ХСНД, 17Г1С, 16Г2АФ, 10ХНДП, 15ХНДП, 0ХСНД, 15ХСНД и т.д, применяются повсеместно. Низколегированным сталям характерна высокая чувствительность к температурному воздействию при сваривании, поэтому для работы данного вида стали были разработаны следующие марки стали:

электроды марки ОЗС-6 и ОЗС-4 характеризуются привлекательным и ровным швом и способностью работы с окисленной поверхностью.

Для сварки низколегированной стали широко используются электроды следующих марок УОНИИ 13/55, УОНИИ 13/45, ОЗС-6 и ОЗС-4.

К широко используемым легированным сталям относятся такие марки как 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 38ХА, 40Х, 45Х, 50Г, 12ХН, 20ХН, 40ХН, 14ХГН, 19ХГН, 20ХГНМ, 30ХМ и др. Легированная сталь в зависимости от включения легирующих компонентов, разделяется по назначению на конструкционные стали и стали с особыми свойствами используемые в различных средах. Поэтому при сварке к сварочным электродам предъявляются специфичные требования.

— электроды марки ТМЛ-1У, ТМЛ-3У и ТМЛ-5 разработаны для работы с легированными теплоустойчивыми сталями. Этим маркам электродов характерно стабильное и мощное горение дуги, а также хорошее отделение шлаковой корки.

Высоколегированные стали используются в конструкциях и оборудованиях с повышенным требованием к жаростойкости, склонности к образованию коррозии с защитой от химического и механического воздействия и других параметров. К широко используемым сталям с назваными параметрами относятся следующие марки: 08Н18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 08Х22Н6Т, 10Х23Н18, Х20Н14С2, 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2 и др. Для работы с высоколегированными сталями разработали следующие марки:

электроды марки ЦЛ-11 предназначены для сваривания стали используемой в агрессивных средах. Получаемый шов коррозийно-устойчив, прочен и имеет привлекательный товарный вид. Обеспечивается это за счет низкого содержания газов и различных вредных примесей.

электроды марки ОЗЛ-6 используются для металлов с повышенным требованием жаростойкости. Позволяют выполнять работу на короткой дуге и ограничивают возникновение карбидации. Наносимый шов способен выдержать температуру до 1000 градусов по Цельсию.

Работа с чугуном имеет свои особенности в виду низкой прочности и практически отсутствие пластичности данного материала. Основной трудностью при сварочных работах с изделиями из чугуна, является ухудшение механической прочности из-за термического влияния. Поэтому при сваривании и наплавки чугунных изделий были разработаны марки электродов способные учитывать эту специфику:

электроды марки ОЗЧ-2 широко используются для сварки чугуна, медная основа которых с содержанием железного порошка, обеспечивает особую прочность, сохраняя вязкость, и придает пластические свойства шву.

Наплавка осуществляется в случаях, когда необходимо восстановление или устранение повреждений, в последствии износа или для обработки, связанной с приданию металлической поверхности дополнительных физико-химических свойств. Для этих целей были разработаны электроды со специальным назначением:

Читайте также  Полуавтоматическая сварка судовых конструкций малых толщин

электроды марки Т-590 позволяют устранить и предотвратить последующее абразивное изнашивание рабочей поверхности. Они достаточно экономичны и легки в работе, а также обеспечивают долговечный и качественный результат.

Кроме перечисленных марок сварочных электродов, существует еще огромное множество разновидностей предназначенных для конкретной марки стали и с определенными условиями проведения сварочных работ. Все эти разновидности марок разрабатываются для максимального удовлетворения постоянно меняющегося спроса вследствие совершенствования качества готовой продукции. В данных условиях задачей каждого производителя сварочной продукции является максимальное обеспечение качественными электродами соответствующих современным требованиям. Поэтому наша компания постоянно следит за новыми разработками в области металлургии и производим внедрение новых марок электродов, способных обеспечить высокое качество сварочных соединений.

Как правильно выбрать электроды для сварки

Речь в статье пойдет о покрытых электродах, используемых для ручной электродуговой сварки. Параметры выбора электродов достаточно многочисленны, назовем основные:

  • выбор металлов, сплавов (стали, сплавы, разновидности чугуна и т. д.).
  • типы обслуживаемой конструкции или оборудования;
  • тип работ, который зависит от конструкции (массивные, толстостенные, тонкостенные, тавровые и т. д.);
  • род используемого для сварки тока;
  • наличие опыта у сварщика;
  • собственно, качество самого электрода.

Основываясь на этих параметрах, рассмотрим вопрос о том, как сделать оптимальный выбор.

Виды электродов для сварки и стали

Рассматривая типы и марки электродов для сварки, для начала остановимся на первых. Покрытые электроды (а именно они представлены в каталоге продукции МЭЗ) подразделяются на 4 основных типа — в зависимости от покрытия, которое на них наносится.

Основное покрытие («Б»)

Это один из наиболее распространенных типов обмазки, в составе которой — карбонаты кальция и магния. В маркировке обозначаются буквой «Б». Ключевое преимущество — малое содержание водорода в составе покрытия. Это и другие свойства позволяют получать механически очень прочный, высокопластичный шов с отличной ударной вязкостью. Электроды используются при сварке особо ответственных конструкций, а также конструкций, которые будут эксплуатироваться в знакопеременных по температуре условиях и суровых северных условиях. Наиболее широко известна марка УОНИ 13/55, УОНИИ 13/55, УОНИ 13/45. Среди минусов: образование при сварке сравнительно большого количества шлака, риски появления пор в сварном шве при сварке на длинной дуге, при влажной или окисленной поверхности.

Рутиловое покрытие («Р»)

Также является одним из самых широко используемых. Основа состава — рутил (диоксид титана), помимо него присутствуют кислород и кремний. Изделия обеспечивают легкий первичный, повторный поджиг, стабильное горение дуги, малое количество брызг, легкое отделение шлаковой корки, ровный шов товарного вида. Оптимально подходят для сварки низкоуглеродистых сталей. Наиболее популярные марки — МР-3 ЛЮКС, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. В ряду минусов: необходимость в низкой влажности и в обязательной предварительной прокалке во избежание рисков окисления металла шва.

Кислое покрытие («А»)

Имеет в составе железо, кремний, марганец, другие элементы. Электродами с кислой обмазкой можно вести сварку по поверхностям с окалиной или ржавчиной, они обеспечивают высокую сопротивляемость возникновению в металле шва воздушных каналов. Из минусов — угроза появления в последнем горячих трещин.

Целлюлозное покрытие («Ц»)

Состоит из целлюлозы, органических смол, ферросплавов и других элементов. Электроды хорошо подходят для выполнения сварки в вертикальном положении благодаря малому количеству шлака и выделению защитных газов. В числе минусов — высокий уровень разбрызгивания металла и высокое содержание водорода, что может ухудшить качество металла сварного шва.

Выбор электродов для сварки металлоконструкций

Выбор перечисленных выше типов электродов зависит от того, какие работы выполняются (сварка или наплавка, заварка браков литья), а также от того, какие металлы и сплавы используются. Поэтому подбирать оптимальный вариант электродов для металлоконструкций следует с учетом их основного назначения:

Назначение

Рекомендуемые марки электродов

Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Сварка легированных высокопрочных сталей

Сварка теплоустойчивых, жаропрочных сталей и сплавов

ОЗЛ-35, КТИ-7А, ИМЕТ-10, ТМЛ-3У, АНЖР-2, ЦЛ-39

Сварка «нержавейки», коррозионностойких сталей и сплавов

УОНИ-13НЖ, ЭА-400/10Т, ИЖ-15С, ЦТ-15, НИАТ-1

Сварка элементов из разных материалов и сталей разных классов

ОЗЛ-32, ЦТ-28, ЭА-391/15, АНЖР-2, ВИ-ИМ-1, ИМЕТ-10, НИИ-48Г, В-56У

Сварка изделий из никелевых сплавов

Сварка литого чугуна

МНЧ-2, ОЗЧ-3, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2

Сварка ковкого чугуна

НИИ-48Г, АНВ-20, ОЗЛ-44, ЭА-112/15

Сварка изделий из сплавов на основе алюминия

ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2

Сварка медных и бронзовых деталей

Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)

Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного износа

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок при абразивном износе

12АН/ЛИВТ, ТК3-Н, ВСН-6

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного износа с ударными нагрузками

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок

Наплавка изношенных деталей из высокомарганцовистых сталей

Наплавка металлорежущего инструмента

Как подобрать диаметр электрода в зависимости от толщины металла

При выборе следует учитывать зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла изделий и элементов. Чем толще последний — тем, соответственно, больше и толщина стержня электрода. Так,

  • при толщине свариваемых элементов в 1,5-2,5 мм толщина электрода будет составлять 2-2,5 мм;
  • при толщине в 3 мм — соответственно 2,5-3 мм;
  • при 4-5 мм — 3-4 мм;
  • при 6-10 мм — 4-5 мм.

Допустимые значения сварочного тока также варьируются в зависимости от диаметра расходника (об этом — ниже). При повышенных значениях тока (всегда указываются на упаковке) и превышении рекомендуемых показателей диаметра существуют риски образования в металле шва пор. Следует также сказать о том, что если толщина изделий не более 1,5 мм, ручная дуговая сварка обычно не используется.

Выбор силы сварочного тока под электроды

Электродные расходники могут работать на постоянном и/или на переменном токе. Так, электроды с рутиловым покрытием используются в сварке как на постоянном, так и на переменном токах, то время как изделия с обмазкой основного типа (как, например, УОНИ 13/55 →) — только на постоянном токе обратной полярности.

Выбор силы сварочного тока напрямую влияет на качество сварки и получаемого результата. Если он подобран неправильно, заготовка при сварке может просто прожечься или, напротив, металл не оплавится на нужную глубину. Для правильного подбора существуют госты и рекомендуемые настройки, проверенные годами практики. Одно из ключевых правил — зависимость силы тока от диаметра электрода, важную роль также играют:

  • толщина заготовки;
  • пространственное положение сварки;
  • длина дуги;
  • количество слоев шва.

Для начинающих сварщиков будет полезно знать одно из основных негласных правил: на 1 мм диаметра электрода приходится в среднем 20-30 Ампер тока. Усредненно значения выглядят следующим образом:

Толщина
заготовки

Оцените статью
Добавить комментарий