Ручная дуговая сварка (РДС) основана на применении ключевого компонента — это плавящийся электрод. Данный сварочный электрод является стержнем с обмазкой, он проводит ток и расплавляется, формируя шов.
Классификация и марка электрода: расшифровка маркировки и обозначение по ГОСТ 9467-75 и AWS
Для правильного выбора необходима четкая классификация, где каждая марка электрода имеет уникальное обозначение. Расшифровка маркировки является ключом к пониманию его характеристик. В России и странах СНГ основным стандартом выступает ГОСТ 9467-75.
Структура обозначения по ГОСТ является комплексной и крайне информативной. Рассмотрим на примере:
Э50А-УОНИ-13/55-4,0-УДЕ515(Б)-Б20
- Э50А – это тип электрода. 'Э' означает электрод, '50' – гарантированное временное сопротивление разрыву металла шва (50 кгс/мм²), а 'А' – повышенные показатели пластичности и ударной вязкости.
- УОНИ-13/55 – это непосредственно марка электрода, его коммерческое название.
- 4,0 – диаметр стержня в мм.
- УД – назначение ('У' – для углеродистых и низколегированных сталей) и толщина покрытия ('Д' – толстое).
- Е515(Б)-Б20 – группа индексов, детально описывающих свойства шва и технологические параметры.
В международной практике широко применяется стандарт AWS (American Welding Society), например, AWS A5.1 E7018:
- E – Electrode (плавящийся электрод).
- 70 – предел прочности 70 ksi (70 000 фунтов на квадратный дюйм).
- 1 – сварка во всех пространственных положениях.
- 8 – кодирует тип покрытия, полярность и характеристики тока.
Тип покрытия (вид обмазки): рутиловое покрытие, основное покрытие, кислое, целлюлозное и смешанное
Тип покрытия или вид обмазки задает свойства электрода и шва. Обмазка создает газовую защиту, стабилизирует дугу и легирует металл.
- Основное покрытие (Б): На основе карбонатов. Дает пластичный шов, стойкий к трещинам. Используется для ответственных конструкций. Требует прокалки и постоянного тока.
- Рутиловое покрытие (Р): Основа – диоксид титана; Легкий поджиг, стабильная дуга на AC/DC, хороший вид шва и легкое отделение шлака. Универсальный тип.
- Кислое (А): На оксидах железа. Высокая производительность, но шов может быть хрупким. Применяется ограниченно.
- Целлюлозное (Ц): Содержит органику. Мощная газовая защита позволяет вести сварку в любых положениях, в т.ч. сверху-вниз.
- Смешанное: Например, рутилово-основное (РБ) или рутилово-целлюлозное (РЦ). Сочетают достоинства разных видов для достижения нужных свойств.
Выбор электродов: сварка стали (углеродистая, низколегированная, нержавейка), сварка чугуна и наплавка с учетом толщины металла, пространственного положения и свойств сварного шва
Осуществляя выбор электродов, учитывают материал (сварка стали: углеродистая, нержавейка; сварка чугуна; наплавка), толщину металла, пространственное положение и свойства сварного шва.
Практика применения: диаметр электрода, сварочный ток (постоянный ток, переменный ток), полярность, прокалка электродов, хранение и популярные марки (УОНИ-13/55, МР-3, АНО-21, ОЗС-12) для сварочного инвертора
Ключевые аспекты работы: диаметр электрода подбирают по толщине металла (3 мм электрод для 3-5 мм стали), а под него выставляют сварочный ток на инверторе. Сварка ведется на переменном токе (AC) или постоянном токе (DC). Для DC важна полярность: прямая ('-' на электроде) для глубокого провара, обратная ('+') – для тонкого металла. Качество шва зависит от состояния обмазки, поэтому важно правильное хранение в сухом месте. Для ответственных марок (например, с основным покрытием) обязательна прокалка электродов для удаления влаги.
Популярные марки для сварочного инвертора:
- УОНИ-13/55: для ответственных швов, требуют DC обратной полярности и обязательной прокалки.
- МР-3: универсальный рутиловый электрод для AC/DC, прост в использовании, подходит для начинающих.
- АНО-21: рутиловый, схож с МР-3, но лучше работает по загрязненным поверхностям.
- ОЗС-12: рутиловая марка, дающая качественный шов и легкое отделение шлаковой корки.
FAQ: Вопрос ответ
В чем принципиальная разница между популярными марками УОНИ-13/55 и МР-3?
Ключевое отличие — это тип покрытия (вид обмазки). МР-3 имеет рутиловое покрытие, что делает его универсальным для новичков и бытового сварочного инвертора. Он легко зажигается, стабильно горит как на переменном, так и на постоянном токе, и формирует гладкий шов. В свою очередь, УОНИ-13/55 — это профессиональная марка электрода с основным покрытием. Она используется для ответственной сварки стали (углеродистая, низколегированная), где критически важны высокие механические свойства сварного шва. Работа с УОНИ требует навыка, постоянного тока обратной полярности и обязательной прокалки электродов перед применением.
Зачем нужна прокалка электродов и как их правильно хранить?
Прокалка электродов — это их сушка при определенной температуре для удаления влаги из обмазки. Влага, особенно в основном покрытии, при РДС распадается, и водород попадает в сварочную ванну, что приводит к образованию пор и холодных трещин в шве. Правильное хранение в сухом, герметичном пенале минимизирует отсыревание. Если сварочный электрод набрал влагу, его технологические свойства резко падают, что недопустимо для получения качественного соединения.
Можно ли одним и тем же электродом варить и обычную сталь, и нержавейку?
Категорически нет. Выбор электродов напрямую зависит от свариваемого материала. Для углеродистой стали применяют марки вроде АНО-21 или ОЗС-12. Для сварки нержавейки необходимы специальные легированные электроды (например, ЦЛ-11), так как их химический состав должен обеспечить коррозионную стойкость шва, аналогичную основному металлу. То же касается сварки чугуна или работ по износостойкой наплавке — для каждой задачи существует своя, уникальная классификация и марка.
Как толщина металла влияет на выбор диаметра электрода и сварочного тока?
Существует прямое соотношение: чем больше толщина металла, тем больше должен быть диаметр электрода и, соответственно, выше сварочный ток. Например, для металла толщиной 1.5-2 мм используют электрод ø2 мм и ток 40-70А. Для толщины 4-5 мм уже потребуется плавящийся электрод ø4 мм и ток 120-180А. Неправильный выбор приведет либо к непроплавлению (малый ток/диаметр), либо к прожогу (чрезмерный ток/диаметр).
Что означает обозначение AWS E7018 и как оно соотносится с ГОСТ 9467-75?
AWS E7018 — это американская система обозначения. 'E' ⏤ электрод, '70' ⏤ предел прочности шва в 70 ksi, '1' ⏤ все пространственные положения, '8' ─ тип покрытия (основное, с низким содержанием водорода) и род тока (AC/DCEP). Прямым аналогом по ГОСТ 9467-75 для него является тип Э50А, а конкретной маркой, УОНИ-13/55. Расшифровка маркировки по разным стандартам позволяет подбирать аналоги.
Что такое полярность при РДС и как она влияет на сварку?
Полярность — это схема подключения кабелей к источнику постоянного тока (DC), например, к сварочному инвертору. Она кардинально влияет на процесс. Различают два вида:
- Прямая полярность: держатель с электродом на минусе (-), деталь на плюсе (+). Больше тепла выделяется на детали, обеспечивая глубокое проплавление. Применяется для сварки стали большой толщины металла.
- Обратная полярность: держатель на плюсе (+), деталь на минусе (-). Тепло концентрируется на кончике сварочного электрода, ускоряя его плавление. Провар менее глубокий, ванна стабильнее. Это основной режим для электродов с основным покрытием (УОНИ-13/55) и для работы с тонколистовым металлом.
Как подобрать электрод для сварки в вертикальном или потолочном положении?
Сварка в сложных пространственных положениях требует специальных электродов. Главное — вязкость шлака и скорость его застывания. В обозначении по ГОСТ 9467-75 есть индекс, указывающий на пригодность (например, цифра 1 в Е511). Общие рекомендации:
- Электроды с рутиловым покрытием (МР-3) универсальны, но для потолка лучше брать меньший диаметр электрода (2-3 мм) и снижать сварочный ток.
- Марки с основным покрытием отлично подходят, их шлак хорошо удерживает металл.
- Электроды с целлюлозным покрытием считаются лучшими для всех положений, включая вертикальный шов "сверху-вниз", благодаря мощной газовой защите.
Что такое наплавка и какие электроды для нее используются?
Наплавка, это нанесение слоя металла на поверхность для восстановления размеров или придания ей особых свойств (износостойкости, твердости). Это не сварка стали, а модификация поверхности. Для наплавки применяют специальные электроды (например, Т-590), химический состав которых обеспечивает нужные свойства сварного шва, точнее, наплавленного слоя. Классификация таких электродов идет отдельно от тех, что предназначены для углеродистой стали или нержавейки.
Почему прокалка электродов так важна для марок с основным покрытием?
Необходимость прокалки электродов зависит от гигроскопичности их вида обмазки. Основное покрытие (как у УОНИ-13/55) очень активно впитывает влагу из воздуха. При РДС эта влага разлагается в дуге, насыщая металл шва водородом. Это приводит к образованию пор и холодных трещин, резко снижая прочность соединения. Правильное хранение и прокалка удаляют влагу, гарантируя качество. Рутиловое покрытие (АНО-21, ОЗС-12) менее чувствительно к влаге, поэтому в быту их часто используют без прокалки.
