При дуговой сварке плавлением применяют плавящиеся электроды, выполненные из холоднотянутой калиброванной или горячекатаной проволоки диаметром 0,3-12 мм, или порошковой проволоки. В качестве электродов используют также электродные ленты и пластины. Электроды классифицируют по материалу, назначению для сварки определенных сталей, по толщине покрытия, нанесенного на стержень, видам покрытия, характеру шлака, образующегося при расплавлении, техническим свойствам металла шва и пр. На все электроды наносится определенный состав -- покрытие.

Общее назначение электродных покрытий -- обеспечение стабильности горения сварочной дуги и получение металла шва с заранее заданными свойствами. Наиболее важными свойствами являются пластичность, прочность, ударная вязкость, стойкость против коррозии. Покрытие выполняет множество важных функций.

Во-первых, это газовая защита зоны сварки и расплавленного металла, которая образуется при сгорании газообразующих веществ. Она предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода и азота. Такие вещества вводятся в покрытие в виде древесной муки, целлюлозы, хлопчатобумажной ткани.

Во-вторых, раскисление металла сварочной ванны элементами, обладающими большим родством с кислородом, чем железо. К таким элементам относятся марганец, титан, молибден, хром, кремний, алюминий, графит. Раскислители входят в покрытие не в чистом виде, а в виде ферросплавов.

В-третьих, шлаковая защита. Шлаковое покрытие уменьшает скорость охлаждения и затвердения металла шва, способствуя тем самым выходу газовых и неметаллических включений. Шлакообразующие компоненты покрытий представляют собой титановые и марганцевые руды, каолин, мрамор, кварцевый песок, доломит, полевой шпат и др.

В-четвертых, легирование металла шва для придания ему специальных свойств (повышение механических свойств, износостойкости, жаростойкости, сопротивления коррозии). В качестве легирующих компонентов используются хром, никель, молибден, вольфрам, марганец, титан.

Кроме того, для повышения производительности сварки в электродные покрытия вводят железный порошок. Такой порошок облегчает повторное зажигание дуги, уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла, что благоприятно сказывается на сварке в условиях низких температур. Содержание порошка может достигать до 60% массы покрытия. Для закрепления покрытия на стержне электрода используют связующие компоненты, такие как жидкое стекло. Для придания покрытию лучших пластических свойств в него вводят формующие добавки, такие как бетонит, каолин, декстрин, слюда и пр.

В зависимости от свариваемых материалов все электроды делятся на следующие группы: Л -- для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа -- пять типов (Э70, Э85, Э100, Э125, Э150); У -- для сварки углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей; В -- для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами; Т -- для сварки легированных теплоустойчивых сталей -- 9 типов; Н -- для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами -- 44 типа. Гарантируемый предел прочности металла шва обозначается в марке электродов цифрами. Например, название электрода, обозначенное Э42, говорит о том, что он предназначен для дуговой сварки; минимальный предел прочности металла шва -- 42 кгс/мм 2 .

Выбор диаметра электрода для сварки осуществляется в зависимости от толщины свариваемого металла, его марки и химического состава, формы кромок, положения сварки, разновидности соединения. К основным особенностям различных диаметров электродов относятся:

1. Сварочные электроды 1 мм - предназначены для работы с металлом, толщина которого 1-1,5 мм, при силе тока 20-25А;

2. Электроды сварочные 1,6 мм - в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются двух размеров 200 или 250 мм, используемые для работы с металлами толщина которых от 1 до 2 мм с силой тока 25-50А;

3. Электроды сварочные 2 мм - согласно ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали изготавливаются длинной 250 мм, допускается также длинна 300 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 2 мм, сила тока 50-70А;

4. Электроды сварочные 2,5 мм - по ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются длинной 250-300мм, допускается также длинна 350 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 3 мм, сила тока 70-100А;

5. Электроды сварочные 3 мм - наиболее широко применяемый диаметр электрода, в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются трех размеров 300, 350 и 450 мм, предназначены для работы с металлами, толщина которых от 2 до 5 мм с силой тока 70-140А;

6. Электроды сварочные 4 мм - широко используемый диаметр пригодный для работы как на профессиональном так и на бытовом оборудовании. Выпускается согласно ГОСТ9466-75 двух размеров 350 и 450 мм для любых видов стали, для металлов, толщина которых от 2 до 10 мм с силой тока 100-220А;

7. Электроды сварочные 5 мм - электроды этого диаметра требуют достаточно мощного сварочного оборудования. В соответствии с ГОСТ9466-75, изготавливаются длинной - 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна - 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 150-280А;

8. Электроды сварочные 6 мм - предназначены для работы на профессиональном оборудование. Согласно ГОСТ9466-75, выпускается длинной - 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна - 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 230-370А;

9. Электроды сварочные 8-12 мм - для работы на высокопроизводительном промышленном оборудовании. В соответствии с ГОСТ9466-75, выпускается длинной - 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна - 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых свыше 8 мм с силой тока от 450А;

При этом необходимо отметить, что при определенном диаметре электрода диапазон силы тока для каждой марки электродов свои. К примеру, при диаметре электрода 3 мм для УОНИ 13/55 сила тока 70-100А, а для МР-3 сила тока 80-140А.

Если ведется ручная дуговая сварка, то ее выполняют в 2-3 слоя, так как многослойная сварка обеспечивает глубокий провар корня и повышает плотность сварного соединения. Такой способ применяют с поворотом и без поворота свариваемых стыков. Чтобы не образовался прожог металла, рекомендуется производить сварку первого слоя электродами диаметром 4 мм при сварочном токе 120-140 А. Наварку слоев следует выполнять в одном направлении с постепенным поворотом свариваемой секции. Если сваривается неповоротный стык, то сварку ведут при соединении секций в одну плеть и окончательном монтаже трубопровода. Порядок наложения сварных швов следующий: первые слои завариваются снизу вверх; последующие швы -- сверху вниз. Замки, или замыкающие участки в смежных слоях шва, должны отстоять друг от друга на расстоянии примерно 60-100 мм; в потолочной части шва удобно заканчивать сварку на расстоянии 50-70 мм от нижней точки трубы. Если сварку неповоротных стыков выполнить невозможно, то применяют комбинированный способ. При этом способе сваривают стык со вставкой, при этом нижняя часть шва заваривается с внутренней стороны; верхняя часть шва заваривается с наружной стороны. Тип применяемых электродов тот же, что и при сварке поворотных стыков. Если ведется прокладка магистральных трубопроводов, то ручную сварку ведут только при наложении первого слоя шва.

Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных данных и должны выполняться для получения сварного соединения требуемого качества, размеров и формы, установленных проектом. К этим показателям при ручной дуговой сварке относятся: марка электрода, его диаметр, сила и род сварочного тока, полярность при постоянном токе, число слоев в шве. При многослойном шве -- диаметр электрода и сила тока для первого и последующих слоев, а также другие характеристики. Для определения режима сварки используют исходные данные, например марку и толщину основного металла, протяженность и форму сварных швов, проектные требования к качеству сварных швов (тип электрода), положение швов в пространстве.

В зависимости от марки свариваемого металла и его толщины подбирают тип и марку электродов. Диаметр электрода выбирается в зависимости от положения сварки и толщины металла. При нижнем положении сварки диаметр электрода можно определить, руководствуясь соотношением между диаметром электрода и толщиной свариваемого металла

Площадь сечения многослойных швов обычно приводится в Единых нормах и расценках на сварочные работы, из которых можно легко определить число слоев (проходов) многослойного шва.

Режим сварки. В данной работе мы используем марку электрода УОНИ 13/55, диаметр электрода 3мм. Положение шва в пространстве - вертикальное, нижнее и потолочное. Сила тока 75 - 100 A (в зависимости от положения шва в пространстве)

При сварке в вертикальном положении сила тока уменьшается на 10--20%, при сварке горизонтальных швов -- на 15--20 % и при сварке потолочных швов -- на 20--25 %. При сварки в нижнем положении сила тока будет ровна 100А, в вертикальном положении 80 - 100А, и при потолочном положении сила тока будет ровна 75 -80А.

Скорость сварки (перемещения дуги) в значительной степени зависит от квалификации сварщика и его умения вести процесс сварки с перерывами только на смену электрода. Кроме того, на скорость сварки влияют коэффициент наплавки применяемых электродов и сила сварочного тока. Чем больше коэффициент наплавки и сила тока, тем быстрее перемещается дуга и, следовательно, растет скорость сварки. Следует иметь в виду, что произвольное увеличение силы тока может вызвать перегрев электрода.

сталь электрод сварка дверь

Как настроить сварочный ток и выбрать диаметр электрода? Выбор электродов и режима сварки

Уважаемые начинающие сварщики, в этой статье мы кратко расскажем про электроды и дадим практические рекомендации по их использованию.

Для выбора электрода необходимо определить:

Толщину металла - (чем толще металл, тем больше диаметр электрода).
Марку стали - (черный металл, нержавейка, жаропрочный и т.д.).
По электроду определяем ток!
Положение сварки - (нижнее, горизонтальное, нижнее тавровое, вертикальное - сварка снизу вверх, потолочное, потолочное тавровое).

Что касается сварочного тока, который вы будете подавать на электрод. Каждый производитель электродов заявляет разный сварочный ток. Ниже мы приводим классические параметры, с этими параметрами согласились сварщики, которые работают в профессии не один год.

Выбор тока также зависит от пространственного положения и величины зазора. Например: для диаметра 3 мм рекомендуется ток 70-80 А. Это ток для сварки в потолочном положении или вертикаль на подъем, а также, если зазор соизмерим или более диаметра электрода. Если же варить в нижнем положении, при этом зазора нет и позволяет толщина металла, то можно на простом электроде дать 120 А.

Опытные сварщики советуют пользоваться следующей формулой. Вы можете попробовать следовать этой формуле.

Сила тока рассчитывавшийся по формуле 30-40 А. на 1мм электрода, т.е на электрод d 3 мм. ставим ток 90-120 А., на электрод d 4мм ставим ток 120-160А и т. При сварке в вертикальном положении уменьшаем силу тока на 15%.

Диаметр 2 мм . – 40 – 80 Ампер. «Двойка» - пожалуй, самый капризный электрод. Многим кажется, что чем меньше диаметр электрода, тем легче работать. Но это не совсем так. Например: «двойка» требует определенных навыков и сноровки, она быстро горит и очень сильно греется, если вы выставили большой ток. «Двойка» хороша тем, что требует мало тока и сваривает тонкие металлы. Но нужно умение и терпение.

Диаметр 3 мм или 3.2 мм . – 70-80 Ампер. ПРИ УСЛОВИИ СВАРКИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ. Все сходятся во мнении, что 80 Ампер – это максимальное значение тока, все что выше – это уже не сварка, а резка. Попробуйте начать сварку с 70 Ампер, поймете, что не проваривает - добавьте 5-10 Ампер, если и 80 Ампер мало - крутите ручку регулировки сварочного тока до 120 А., но не более. Если вы варите на ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ – вам следует выставить 110-130 ампер. Иногда даже до 150 Ампер. Но скорей всего вам это не нужно, так как у вас инверторный сварочный аппарат, а не трансформаторный.

Диаметры от 5 мм и выше – это уже профессиональные электроды, как правило, их используют сварщики профи. Давать им рекомендации мы не будем, они и так знают как ими работать, а начинающим сварщикам они попросту не нужны. Скажем лишь, что такие диаметры чаще используют не для сварки, а для наплавки.

Какой выбрать сварочный электрод?

Мы сейчас расскажем об основных типах сварочных электродов.

МР-3 и АНО – эти электроды лучше использовать на переменном токе. Они не прихотливы к сырости. Эти электроды не для ответственных конструкций, ими никогда не варят мосты и несущие балки крыши, ими варят заборы, ворота и теплицы на даче, ограждения, небольшие металло-контрукции бытового назначения. Если нет сверх нагрузки – это электроды для Вас. Самые востребованные марки у сварщиков любителей и дачников.

УОНИИ 13/55 – это отличные электроды, но очень «специфические». УОНИИ 13/55 варят профессионалы. Надо варить на короткой дуге! Это электроды для ответственных конструкций. Горят только на постоянном токе, любят стабильную дугу и не любят скачков напряжения. Начинайте работать с УОНИИ 13/55 только тогда, когда вы научитесь варить МР-3 и АНО.

LB-52U – мы рекомендуем покупать эти электроды японской фирмы KOBELCO. Эти электроды берут для сварки труб под высоким давлением. Очень качественный шов. Электроды LB-52U одни из самых дорогих, как правило, их покупают предприятия и структуры связанные с ремонтом городских тепло/водо сетей.

Мы ознакомили вас с самыми ходовыми электродами. Ниже мы расскажем кратко об электродах Концерна ESAB (Швеция), возможно вы найдете именно то, что вам нужно. Все электроды фирмы ESAB начинаются с букв ОК – в честь основателя Концерна Оскара Кельберга.

OK 46.00 ESAB (Россия) – сваривать металлы этими электродами можно на постоянном и переменном токах. Часто эти электроды называют УНИВЕРСАЛЬНЫЙ или ЭЛЕКТРОД ДЛЯ СТАЛИ. Если вы не знаете что выбрать, берите эти электроды – не прогадаете. Электроды хороши тем, что имеют широкую линейку диаметров. Всегда можно подобрать нужный именно вам.

OK 48.00 ESAB (Швеция) - только постоянный ток. Идеально подойдут для ответственных конструкций.

Cпециальные электроды.

OK 61.30 ESAB – сварка нержавейка/нержавейка (марки стали 304, 308L, 03Х18Н11, 06Х18Н11, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10).

ОК 67.60, ОК 67.62 ESAB - сварка нержавейка/сталь.

OK 63.30 ESAB (российские аналоги АНВ-26) – (марки стали 316, 03Х17Н14М2, 10Х17Н13М3Т, 06Х19Н11Г2М2) идеально подходят для сварки тонкостенных труб и тонколистовых изделий.

Если вы не понимаете, какая сталь перед вами, вы не знаете ее состав – ваш выбор OK 68.81, OK 68.82 – этими электродами можно сваривать разнородные стальные изделия и стали неизвестного состава.

При сварке чугуна много нюансов!

Сварка чугун\сталь ESAB OK 92.18 (новое название OK Ni-Cl) - предназначены для сварки нетолстого чугуна (не более 3 слоев).

Сварка чугун\чугун; чугун\сталь ESAB OK 92.60. (новое название OK NiFe-Cl) -ими как раз можно варить чугун любой толщины и чугун со сталью

Сварка алюминия. Алюминий очень сложный металл, требует прогрева перед сваркой, быстро плавится и быстро застывает. Обычно алюминий варят TIG или MIG сваркой. Варить алюминий электродом очень сложно, но если у вас получится – вы можете считать себя мастером!

OK 96.20 ESAB - им можно варить очень ограниченное количество марок алюминия. Внимательно изучите состав.

Самый универсальный электрод по алюминию - это ОК 96.40 . ВАЖНО, что электрод по алюминию надо использовать в один поджег. Незаконченный электрод надо заменять новым. Плюс, в отличие от сталей, надо совершать круговые движения концом электрода.

Для чего нужно прокаливать электроды?

Прокаливают электроды для того, чтобы убрать из них влагу. Если электрод отсырел – при сварке могут возникнуть дефекты в сварочном шве или электрод будет постоянно прилипать к изделию.

Обращаем внимание на то, что в нашем интернет-магазине все электроды «свежие», мы закупаем их у поставщиков имеющих специальные отапливаемые склады, электроды не хранятся на складах больше месяца, все пачки имеют герметичную упаковку.

Строительные компании имеют специальное оборудование для прокалки электродов, сварщики-любители, как правило, не имеют таких установок. Если вы открыли новую пачку – мы рекомендуем вам ее либо израсходовать полностью, либо убрать остатки не использованных электродов из пачки в сухое теплое место. Не храните электроды на открытом пространстве, на чердаках и в подвалах.

Полезная информация.

Прямая полярность и обратная полярность.

Если электрод на "+", а клемма на "-", то больше плавится электрод. - это называется обратная полярность.

Если электрод на "-", а клемма на "+", то больше плавится свариваемый металл. - это называется прямая полярность.

Постоянный ток - это DC, переменный ток - это AC. Как правило все сварочные аппараты ручной дуговой сварки варят на DC (постоянном токе).

При сварке на прямой полярности проплавление меньше (сварка тонколистовых изделий), и соответственно при обратной полярности больше (толстостенные изделия).

Удобство использования инвертора сделало сварку доступной многим мастерам. Это сварочное оборудование имеет систему управления, выпрямитель, фильтр, преобразователь, поставляющие ток требуемой силы.

Инвертор дает постоянный ток, полярность которого можно менять при сварке. Гарантией качественного шва является правильно выбранный режим работы агрегата и подходящие электроды для инвертора. Продукции существует великое множество.

Характеристики, размеры разнообразны. Чтобы удачно купить электроды для сварки инвертором, определить какие из них лучше подходят к каждому конкретному случаю, необходимо вникнув в суть процесса.

Существует несколько типов инвертором. Главный признак, который следует взять за основу, – это способность плавиться. Стержни, не расплавляющиеся при сварке, используют для работы в атмосфере защитного газа, например аргона.

Плавящиеся стержни применяют при ручной дуговой сварке инвертором, которая на практике в домашних условиях проводится чаще всего. Расплавляется не металлическая сердцевина, а нанесенное сверху покрытие. Компоненты наружного слоя улучшают свойства дуги, формируют защитное облако над рабочей зоной.

При выборе конкретной марки для инвертора принимают во внимание объем работ, требования к качеству шва и советы профессионалов. Можно заглянуть в специализированные журналы, чтобы узнать рейтинги марок.

Но для домашнего использования вполне достаточно внимательно ознакомится с описанием на упаковке, чтобы понимать, для сварки каким током и каких материалов предназначен электрод . Приобретать изделия лучше всего у проверенного поставщика. Для специалисты советуют рутиловые или основные марки.

Покрытие

Решающее значение при выборе электродов для инвертора имеет режим проведения сварки и химический состав расходного материала:

электроды с покрытием щелочных (основных) компонентов применяют, если надо варить инвертором при постоянном токе обратной полярности. Ими варят высоколегированные стали;
рутиловые покрытия можно применять при сварке переменным и постоянным током как прямой, так и обратной полярности. Диоксиды титана (рутил) обеспечивают легкий розжиг дуги, при работе не происходит разбрызгивание металлов. Это лучший вариант, который можно выбрать;
для постоянного тока (то есть инвертора) подходит целлюлозная обмазка, которая создает хорошую защитную газовую среду;
рутилово-кислотная обмазка подходит, чтобы сварить металл переменным током или инвертором (полярность любая). Розжиг дуги происходит даже при низком напряжении. Важно учесть, что при работе с кислыми составами выделяются опасные пары. Сварку нужно проводить при хорошей принудительной вентиляции.

Сплавы, из которых сделаны детали, обуславливает тип сердечника. Составы должны соответствовать друг другу.

Выбор электродов регламентируется ГОСТом. Стандартом оговорен не только состав стрежней, покрытий, но и внешний вид, исключающий наличие вздутий, пористых участков, наплывов.

Стержень

Электроды для инверторной сварки делают из материалов трех видов: высоколегированной проволоки, обычного легированного или углеродистого сырья.

Начинающий мастер может сориентироваться в продукции по маркировки. Чем больше в ней присутствует букв и цифр, тем выше степень легирования. Каждая буква обозначает какую-то добавку, а рядом стоящая цифра указывает на ее процентное содержание.

Например, изделие из углеродистой стали имеет обозначение Св-10Г2, а из высоколегированной — Св-30Х15Н35В3Б3Т. Разница очевидна.

Выбор диаметра

Выбирая изделие, следует обратить внимание на его диаметр. Чем тоньше конструкция, тем меньше возможный диаметр электрода. Для сварки профилей достаточно изделий с диаметром до 2 мм.

Кстати, с тонкой продукцией нужно научиться работать. Такие электроды быстро плавятся, расходуются. Для работы с ними должны быть специальные навыки.

В зависимости от диаметра электрода определяют силу тока для сварки инвертором. Часто сверху на упаковке указывают рекомендуемые значения. В целом закономерность такова – чем больше диаметр электродного изделия, тем выше необходимое значение силы тока.

Несоответствие толщины материала, диаметра электрода и силы тока может ухудшить качество сварного соединения, привести к образованию в нем пор.

Преимущества

Сложности образования шва могут возникнуть только из-за неправильного выбора марки для конкретного металла или сплава. При грамотном проведении работ образуются качественные соединения любой формы и расположения.

Плавящиеся электроды указанных марок образуют шлак, который после выполнения своих защитных функций легко отделяется. Его не нужно долго и мучительно оббивать. Качество шва будет видно сразу.

Представленные виды электродов позволяют работать даже с деталями, имеющими остатки ржавчины. Иногда эта особенность бывает очень важна. При работе в экстремальных условиях может не быть времени и возможности для тщательной очистки поверхностей.

Дуговая электросварка производится с помощью трансформатора или . Второй вариант более популярен в быту, вследствие компактных размеров и малого веса. Любой из этих агрегатов работает с помощью электродов.

Из чего состоит сварочный электрод

Основу составляет металлический стержень. В зависимости от , он может быть:

Плавящимся. Изготавливается из стальной электродной проволоки или специального сплава. Поверх металлического стержня наносится специальная паста – обмазка (покрытие).

В состав обмазки входят различные химические элементы и добавки, при помощи которых формируется правильная конфигурация сварочного шва. К тому же, благодаря покрытию, поддерживается стабильное горение сварочной дуги.

Неплавящимся. Электроды такого типа не участвуют в формировании шва, а служат лишь источником для возникновения сварочной дуги. Изготавливаются из тугоплавких материалов. Наиболее распространенным является вольфрамовый стержень.

Сам неплавящийся электрод (исходя из названия) остается целым во время работ. Для формирования сварочного шва в зону расплава подается присадочный материал, в виде проволоки из того же металла, что и заготовка.

Вольфрамовые стержни используются для сварки алюминия инвертором. Работы производятся в среде нейтральных газов, например – аргон.

Оба рассмотренных варианта относятся к штучным электродам, то есть каждый из них является отдельным элементом определенной длины. Существуют еще электроды непрерывной подачи – так называемая сварочная проволока.

Она подается в зону контакта с заготовкой, механическим способом. Шов формируется за счет ее расплавления и стекания в ванну. Поскольку проволока является проводником – она обеспечивает работу сварочной дуги. Покрытие для такого электрода не предусмотрено, поэтому все элементы для создания правильного шва закладываются в сплав.

Для насыщения зоны сварки необходимыми присадками и химическими элементами, создана порошковая проволока, представляющая собой тонкую трубку с необходимым составом в середине.

Такая проволока используется в сварочных аппаратах для инверторной сварки типа «полуавтомат». Электрод в виде проволоки (монолитной, или заполненной порошковой) находится внутри и подается в зону сварки автоматически, оператор лишь подает команду на включение.

Принцип работы инвертора

Для получения большой величины сварочного тока требуется трансформатор огромного размера. Он неудобен в транспортировке и обслуживании. В отличие от сварочного трансформатора – инвертор работает, как импульсный блок питания высокой мощности.

Рутиловые электроды МР-3

Спросите любого сварщика, с каких расходников он начинал обучение – и вы получите ответ: «МР-3». Эта марка идеальна для новичка. Розжиг происходит мгновенно, даже если вы немного ошиблись с установками параметров инвертора.

Ванна защищена присадками из обмазки, для контроля ее положения не требуется особых усилий. Если не получается «поймать дугу» с первого раза – просто прокалите электроды при температуре 160°-190° 30-50 минут. Варить можно при любом положении сварочного шва, кроме вертикального сверху вниз.

Несмотря на универсальность по току (варить можно как переменкой, так и постоянкой) – лучший шов получается именно на инверторах с постоянным током.

Качество поверхности не имеет значения, коррозия или влажность на поверхности – не помеха. Если вы первый раз взяли в руки держак для электрода – в нем должен быть МР3.

Основная обмазка УОНИ 13/55

Самые распространенные расходные материалы сварщика. Производители рекомендуют их для работы на металлах с высоким содержанием углерода. Прочный шов хорошо противостоит ударным нагрузкам и имеет высокий коэффициент прочности на разрыв. В России эти электроды популярны еще и потому, что швы хорошо переносят низкие температуры.

УОНИ 13/55 работают на постоянном токе с обратной полярностью, полная совместимость с инверторами.

Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.
Основные параметры режима дуговой сварки : диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов.
Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки.
Выбор диаметра электрода
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку. Для того чтобы правильно выбрать диаметр электрода, можно воспользоваться таблицей 1:

Таблица 1. Примерное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемых деталей

Однако такое соотношение является примерным, так как на этот фактор накладывает отпечаток размещение шва в пространстве и количество сварочных проходов. К примеру, при потолочном положении шва не рекомендуют применять электроды с диаметром более 4 м. Не пользуются электродами больших диаметров и при многопроходной сварке, так как это может привести к непровару корня шва.
Сила тока выбирается в зависимости от диаметра шва длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки и т.д. Чем больше сила тока, тем интенсивнее расплавляется его рабочая часть и тем выше производительность сварки. Но это правило может приниматься с некоторыми оговорками. При чрезмерном токе для выбранного диаметра электрода происходит перегрев рабочей части, что чревато ухудшением качества шва, разбрызгиванием капель жидкого металла и даже может привести к сквозным прогораниям деталей. При недостаточной силе тока дуга будет неустойчива, часто будет обрываться, что может привести к непроварам, не говоря уже о качестве шва. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения сварочного шва.
Опытные сварщики силу тока определяют экспериментальным путем, ориентируясь на устойчивость горения дуги. Для тех, кто еще не имеет достаточного опыта, разработаны следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 -6 мм):
- I св = (20 + 6d э)d э
- где I св — сила тока в А, d э - диаметр электрода в мм
Для электродов диаметром менее 3 мм ток подбирают по формуле:
- Icв = 30dэ
- Для сварки потолочных швов сила тока должна быть на 10 - 20% меньше, чем при нижнем положении шва.
- Кроме того, на силу тока оказывает влияние полярность и вид тока . К примеру, при сварке постоянным током с обратной полярностью катод и анод меняются местами и глубина провара увеличивается до 40%. Глубина провара при сварке переменным током на 15 - 20% меньше, чем при сварке постоянным током. Эти обстоятельства следует учитывать при выборе режимов сварки.

Выбор режима дуговой сварки

При выборе режимов сварки следует учитывать и наличие скоса свариваемых кромок. Все эти обстоятельства учтены и сведены в таблицах 2 и 3. Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

Таблица 2. Режим сварки стыковых соединений без скоса кромок

Характер шва	Диаметр электрода, мм	Ток, А	Толшина металла, мм	Зазор, мм
Односторонний	3	180	3	1,0
Двухсторонний	4	220	5	1,5
Двухсторонний	5	260	7-8	1,5-2,0
Двухсторонний	б	330	10	2,0

Примечание: максимальное значение тока должно уточняться по паспорту электродов.

Таблица 3. Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

Диаметр электрода, мм		Ток, А	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Число слоев креме подваренного и декоративного
Первого	Последующего	Ток, А	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Число слоев креме подваренного и декоративного
4	5	180-260	10 .	1,5	2
4	5	180-260	12	2,0	3
4	5	180-260	14	2,5	4
4	5	180-260	16	3,0	5
5	6	220-320	18	3,5	6

Примечание: значение величины тока уточняется по паспортным данным электрода.

Особенно ярко выражено магнитное дутье при сварке на источнике постоянного тока. Магнитное дутье ухудшает стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для уменьшения влияния магнитного дутья применяют меры защиты, к которым относят: сварку на короткой дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, подвод сварочного тока к точке, максимально близкой к дуге и т.д. Если полностью избавиться от действия магнитного дутья не удается, то меняют источник питания на переменный, при котором влияние магнитного дутья заметно снижается. Малоуглеродистые и низколегированные стали обычно варят на переменном токе.

Техника ручной дуговой сварки

Траектория движения электрода

Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях.
Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной - увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.
Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 — 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещения электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.
Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во многом зависит от свойств свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 — 5,0 диаметров электрода.
Таким образом все три движения накладываются друг на друга, создавая сложную траекторию перемещения электрода. Практически каждый опытный мастер имеет свои навыки в выборе траектории перемещения электрода, выписывая его концом замысловатые фигуры. Классические траектории движения электрода при ручной дуговой сварке приведены на рис. 1. Но в любом случае траекторию перемещения дуги следует выбирать таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва.
Если шов не будет закончен до того, как длина электрода уменьшится настолько, что требуется его замена, то сварку на время прекращают. После замены электрода следует удалить шлак и возобновить сварку. Для завершения оборванного шва зажигают дугу на расстоянии 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва, называемого кратером. Электрод возвращают к кратеру, чтобы образовать сплав старого и нового электродов, а затем снова начинают перемещать электрод по первоначально выбранной траектории.

Схема дуговой сварки

Порядок заполнения шва по сечению и длине определяет способность сварного соединения воспринимать заданные нагрузки, влияет на величину внутренних напряжений и деформаций в массиве шва.
Швы различают: короткие — длина которых не превышает 300 мм, средние — длиной 300 — 100 мм и длинные — свыше 1000 мм. В зависимости от длины шва его заполнение может выполняться по различным схемам сварочного заполнения, которые представлены на рис. 2.
При этом короткие швы заполняют за один проход — от начала шва до его конца. Швы средней длины могут заполняться обратноступенчатым методом или от середины к концам. Для выполнения обратноступенчатого метода заполнения шов разбивают на участки длина которых равна 100 —300 мм. На каждом из этих участков заполнение шва выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки.
Если для нормального заполнения шва одного прохода сварочной дуги мало, накладывают многослойные швы. При этом, если число накладываемых слоев равно числу проходов, шов называют многослойным. Если же некоторые слои выполняют за несколько проходов, такие швы называют многослойно-проходными. Схематически такие швы отражены на рис. 3.


Рис. 2. Схемы дуговой сварки : 1 — сварка напроход; 2 — сварка от середины к краям; 3 — сварка обратноступенчатым способом; 4 — сварка блоками; 5 — сварка каскадом; 6 — сварка горкой	Рис. 3. Виды сварных швов : 1 — однослойный; 2 — многопроходной; 3 — многослойный, многопроходной

С точки зрения производительности труда наиболее целесообразными являются однопроходные швы, которым отдают предпочтение при сварке металлов небольших (до 8—10 мм) толщин с предварительной разделкой кромок.
Но для ответственных конструкций (сосуды, работающие под давлением, несущие конструкции и т.д.) этого бывает мало. Внутренние напряжения, возникающие в процессе сварки, могут вызвать появление трещин в шве или в околошовной зоне из-за недостаточной пластичности шва и большой жесткости основного металла. При сварке изделий с относительно небольшой жесткостью внутренние напряжения вызывают местное или общее коробление (деформации) свариваемой конструкции. Кроме того, при сварке металлов толщиной более 10 мм. появляются объемные напряжения и возрастает опасность появления трещин. В таких случаях принимают целый ряд мер, позволяющих уменьшить напряжения и деформации: применяют сварные швы минимального сечения, сварку многослойными швами, наложение швов «каскадными методами» или «горкой», принудительное охлаждение или подогрев.
При сварке «горкой» сначала у основания разделанных кромок прокладывают первый слой, длина которого должна быть не более 200 — 300 мм. После этого первый слой перекрывают вторым, длина которого на 200 — 300 мм больше первого. Точно так же накладывают третий слой, перекрывая второй на 200 — 300 мм. Таким образом продолжают заполнение до тех пор, пока количество слоев в зоне первого шва не окажется достаточным для заполнения. Следующий слой накладывают в месте окончания первого слоя, перекрывая последний (если позволяет длина шва) на те же 200 — 300 мм. Если первый шов прокладывался не в начале шва, а в его средней части, то горку формируют последовательно в обоих направлениях (рис.2,е). Так, формируя горку, последовательно заполняют весь шов. Преимущество данного метода состоит в том, что зона сварки все время находится в подогретом состоянии, что способствует улучшению физико-механических качеств шва, так как внутренние напряжения получаются минимальными и предупреждается появление трещин.
«Каскадный метод» заполнения шва по существу является той же «горкой», но выполняют его в несколько другой последовательности. Для этого детали соединяют между собой «на прихватках» или в специальных приспособлениях. Прокладывают первый слой, а затем, отступив от первого слоя на расстояние 200 — 300 мм, прокладывают второй слой, захватывая зону первого (рис.2,д). Продолжая в той же последовательности, заполняют весь шов.
Угловые швы (рис. 4) можно выполнять двумя методами, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. При сварке «в угол» допускается больший зазор между деталями (до 3 мм), проще сборка, но техника сварки сложнее. Кроме того, возможны подрезы и наплывы, снижается производительность из-за необходимости за один проход сваривать швы небольшого сечения, катет которых меньше 8 мм. Сварка «в лодочку» допускает большие катеты шва за один проход и поэтому более производительна. Однако такая сварка требует тщательной сборки.
Указанные приемы дуговой сварки рассматривались на нижних положениях шва, выполнение которых наименее трудоемко. На практике часто приходится выполнять горизонтальные швы на вертикальной плоскости, вертикальную и потолочную сварку. Для выполнения этих работ используются те же приемы, что и для швов с нижним положением, но трудоемкость работ и некоторые технологические особенности требуют более детального подхода и изменения некоторых методов.
При сварке таких швов появляется вероятность вытекания расплавленного металла, что приводит к падению капель к незаполненным сваркой местам, потекам расплавленного металла по горизонтальным плоскостям и т.д


Рис. 4. Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов : А — сварка в симметричную «лодочку»; Б — в несимметричную «лодочку»; В — «в угол» наклонным электродом; Г — с оплавлением кромок	Рис. 5. : При увеличении скорости наблюдается заметное уменьшение ширины шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной.

Рассматривая суть процессов, происходящих в подобных швах, мы говорили, что удерживать металл в расплавленной ванне могут силы поверхностного натяжения. Для того чтобы эти силы были достаточными, сварщик должен владеть приемами сварки виртуозно. Здесь приходится понижать сварочный ток и применять электроды пониженного сечения. Это в конечном итоге сказывается на производительности, так как приходится увеличивать количество сварочных проходов. Поэтому на практике стараются в дополнение к силам поверхностного натяжения добавить «пленку поверхностного натяжения». Суть данного метода заключается в том, что дугу держат не постоянно, а с определенными промежутками, то есть импульсами.
Для этого дугу постоянно прерывают, зажигая ее с определенными промежутками времени, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Именно здесь и проявляется умение сварщика выбрать такие интервалы, когда не успевает образоваться сварочный катет и одновременно металл потерял бы часть своей текучести.
Потолочный шов является самым сложным. Поэтому проводить его непрерывным горением дуги - дело бесперспективное. Сварку выполняют короткими во времени замыканиями дуги на сварочную ванну так, чтобы она не успела остыть, пополняя ее новыми порциями расплавленного металла.
При сварке данным методом следует следить за размером дуги, так как ее удлинение может вызвать нежелательные подрезы. Кроме того, при сварке таких швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков из расплавленного металла, что может привести к пористости сварного шва.
Вертикальные швы можно варить в двух направлениях - снизу вверх и сверху вниз. И тот и другой метод имеет право на существование, но всегда предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае расположенный снизу металл удерживает сварочную ванну, не давая ей растекаться.
При сварке на спуск труднее удерживать сварочную ванну, и поэтому добиться качественного шва гораздо сложнее. Суть такого метода практически не отличается от потолочной сварки, и применяют его тогда, когда сварка на подъем технологически невозможна.
Горизонтальные швы на вертикальной плоскости тоже имеют свои особенности. В данных швах особую сложность представляет удержание сварочной ванны у обеих кромок свариваемых деталей. Для того чтобы облегчить этот процесс, скос нижней кромки не выполняют. В таком случае получается полочка, которая способствует удержанию на месте расплавленной сварочной ванны. Уместен здесь и прием импульсной сварки с кратковременным зажиганием дуги, как и для потолочных швов.
Удаление сварочных шлаков выполняют обрубочным молотком. Для этого, подождав, пока заготовка остынет настолько, что ее можно брать рукой, прижимают крепко к столу и ударами молотка, направленными вдоль шва, удаляют шлак, покрывающий сварочный шов. После этого шов проковывают для снятия внутренних напряжений. Для этого боек молотка разворачивают вдоль шва и выполняют проковку по всей его длине.Завершают очистку жесткой проволочной щеткой, перемещая ее резкими движениями сначала вдоль шва, а потом - поперек, чтобы удалить последние остатки шлака.


Рис. 6. Влияние угла наклона изделия на форму сварного шва : При сварке на подъем наблюдается большая глубина проплавления, а также большая высота валика. При сварке на спуск наоборот снижается глубина проплавления и уменьшается высота сварного шва. При этом ширина шва практически не меняется.	Рис. 7. Влияние положения электрода на форму сварного шва : На рисунке видно, что при сварке углом назад более глубокое проплавление, а при сварке углом вперед увеличивается ширина шва и уменьшается высота валика.

Рис. 8. Влияние скорости сварки на форму сварного шва : Положение сварочной ванны при наклонах изделия, дуги или электрода. Сварка на спуск, сварка на подъем, сварка углом вперед.	Рис. 9. Влияние подготовки кромок под сварку при стыковом соединении.

Рис. 10. Элементы стыкового шва, углового шва и валика на пластине : B — ширина сварного шва; K — катет шва	Рис. 11. Влияние величины сварочного тока при сварке : Если при сварке изменять сварочный ток то будут меняться параметры сечения шва. При более низком токе увеличивается глубина проплавления и увеличивается валик сварного шва.