Сварочные электроды, свариваемость металлов, материалов. Виды, типы, классификация стали

Сварочные электроды и свойства свариваемых материалов (10+)

Самоучитель начинающего сварщика - Сварочные электроды, свариваемость металлов, материалов. Виды, типы, классификация стали

Оглавление :: Поиск

Сварочные электроды

Покрытие электродов и их материал различны. Для того чтобы обеспечить хорошие конструкционные качества шва, 'совместимость' с материалом деталей, защиту ванны, возможность разных пространственных положений шва, коррозионную защиту, сварку токами различной полярности, изготавливают электроды из различных материалов и с разным химическим покрытием. Кроме того, покрытие способствует поддержанию дуги. В сталь с помощью электрода вводятся т.н. модификаторы, т.е. различные элементы в очень небольших количествах, чтобы изменить свойства материала.

Свариваемость различных материалов

Для того, чтобы вы представляли классификацию сталей, очень условно могу сказать: представьте себе шкалу. В левой части будет чистое железо - очень пластичный, магнитный и мягкий материал. Из чистого железа вы вряд ли что-то изготовите. К железу начинают добавлять углерод и в максимальном его содержании, на правой крайней точке шкалы мы получим чугун (предельное возможное содержание углерода по растворимости - 2.14%). Хрупкий, но прочный материал. Все остальное - посередине. Есть т.о. стали низкоуглеродистые (до 0.25% углерода), среднеуглеродистые (0.25-0.6%) и высокоуглеродистые (0.6-2%). Они будут отличаться по своим свойствам от более пластичных до более твердых и хрупких. Но кроме углерода в стали содержатся в тех или иных количествах сера, марганец, фосфор, кремний. Все они определяют и качество металла, шва, да и выбор электрода. Например, большое количество серы в металле может вызвать такой дефект, как горячие трещины. Фосфор наоборот - может вызвать 'холодные' трещины. Не допустить такие дефекты помогает в т.ч. и правильный подбор электродов, например с низким содержанием серы или с содержанием марганца, который эту серу свяжет. Вам необходимо изучить этот вопрос самостоятельно, чтобы разбираться в видах металлов, легирующих элементов и маркировок, и понимать какой элемент и как влияет на качество шва и процесс кристаллизации металла. Например, если мы добавим к стали хром (основной легирующий материал), марганец, никель, то получим известную пищевую 'нержавейку'. Сварку изделий из нержавейки вам придется выполнять специальными электродами, к тому же в среде инертного газа. Вообще говоря, существует понятие 'свариваемости' металлов. Так вот, при содержании углерода до 0.25% (обычные конструкционные стали) они не влияет на свариваемость металлов. При дальнейшем увеличении его концентрации свариваемость резко ухудшается. Также свариваемость зависит от наличия некоторых легирующих элементов в металле. Например, хром, молибден, вольфрам, ванадий, сера, фосфор, кислород (содержится в виде оксида железа), водород (образует поры). Вы можете обратиться к справочникам, если вас интересует конкретный тип материала.

К счастью, в быту ситуация немного проще и можно ограничить себя выбором конструкционных материалов обычными горяче/холоднокатанными профилями из низкоуглеродистой стали марки типа Ст.3 (углерода - 0,14-0,22%, кремния - 0,05-0,17%, марганца - 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома - до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора - до 0,05 и 0,04% соответственно). Для них отлично подойдет запас универсальных электродов типа МР-3 с рутиловым покрытием. К низкоуглеродистым относятся стали, не содержащие легирующих компонентов (кроме углерода). В низкоуглеродистых сталях присутствуют марганец и кремний, однако они не считаются легирующими компонентами, если содержание марганца не превышает 1% и кремния-0,8%.

Большинство сварных конструкций изготовляется из низкоуглеродистых сталей, выпускаемых в виде листов и фасонного проката - уголка, швеллеров, двутавровых балок и пр.

Читаем в описании электродов: 'Электроды марки MP-3 предназначены для ручной дуговой сварки при помощи сварочных аппаратов конструкций из углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,25%. Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз, постоянным током обратной полярности и переменным током.' Подходит? Вполне! Но если речь идет об ответственных швах, всегда обращайтесь к справочной литературе. Потом у вас многое 'осядет' в голове и вы будете подсматривать в справочники все реже и реже.

Еще одна популярная марка электродов - УОНИ. Это электроды с основным покрытием. Чтобы понять предназначение разного вида покрытий вам необходимо знать классификацию сталей и понимать значение терминов 'спокойная', 'полуспокойная', 'кипящая' сталь.

Варить ими несколько сложнее. Они подходят только для сварки постоянным током обратной полярности. На поверхности шва образуют красивую стеклообразную защитную капсулу. Предназначены для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низкоуглеродистых сталей, когда к металлу швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Сварка во всех пространственных положениях шва. Есть марка ОЗС-12. Она тоже универсальна для низкоуглеродистых сталей. Есть и другие, достаточно популярные марки электродов. Выбор будет зависеть в т.ч. и от того, что вы сможете найти в продаже.

Итак, выбор электрода зависит от:

Толщины соединяемых деталей и силы тока, соответственно. Это определяет диаметр электрода. Обычно для быта достаточно 2мм и 3мм. 4 мм используется крайне редко. Диаметр менее 2 мм малопрактичен. Варить такими тонкими электродами без специальных навыков сложно и на первое время вам они вряд ли понадобятся. Потом вы очень просто поймете, когда и для чего они вам могут понадобиться. 4мм достаточно, чтобы сваривать детали толщиной до 12мм! Т.е. вы сможете собрать собственный бронепоезд.

Марок материалов соединяемых деталей. Я в нескольких словах попытался дать вам направление для изучения.

Пространственного положения шва. Различают нижний (угол наклона руки до 60°), вертикальный или горизонтальный (60-120°) и потолочный (120-180°) швы. Не нужно лезть в дебри и варить 'на потолке' когда можно положить детали для нижнего шва. Самые удобные для выполнения - нижние швы. Тут на вашей стороне сила тяжести. Классификацию швов можете посмотреть здесь

Если вы хотите получить действительно качественный, красивый шов, вам обязательно необходимо уделить внимание подготовке кромок деталей. В зависимости от толщины зазора между деталями, глубины провара и вида разделки кромок вы может получить выпуклый красивый валик (наиболее прочный, усиленный шов), шов заподлицо или вогнутый шов (обычно угловые и обладают пониженной прочностью). При сварке металлов большой толщины может понадобиться многослойный шов. Вы как бы накладываете следующий шов (швы) на предыдущий снизу вверх слоями. В этом случае рекомендуется еще и дополнительный предварительный подогрев деталей до температуры 120-150°С.

Требований к прочности, пластичности, ударной вязкости и т.п.

Напряжения холостого хода, типа и полярности тока. Тут остановлюсь подробнее. В зависимости от материала электрода ему для переноса вещества может быть необходим '+', а может быть '-'. Но есть электроды, которые подходят для сварки постоянным током любой полярности и переменным током.

Все электроды имеют абсолютно четкую буквенно-цифровую номенклатуру по которой можно безошибочно определить тип и область применения электрода (см. справочники и литературу). Кроме того, это указано на упаковке. Лучше изучите вопрос сами, чем вы будете доверяться продавцу со стройрынка, который будет вас убеждать, что лучше его электродов на свете не существует.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: Поиск

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [4] сообщений.

'Поскольку полярность 'электрод-изделие' меняется 50 раз в секунду, то это вызывает ...' мммммм, то есть вы не в курсе, что частота переменного тока 50гц, что вовсе не означает смену 0/фаза 50 раз в сек?.. Или вы тоже считаете, что '+' это поток протонов, а 'минус' электронов? Я вообще считал, что ноль подсоединяется к изделию, а фаза подается к электроду. Читать ответ...

Сам я работаю сварщиком 25 лет. Умею все, но объяснять не горазд. Сейчас мой сын решил пойти по стопам своего отца. Я поискал в интернете материал, чтобы ему основы усвоить. И остановился на Вашем. Спасибо. Читать ответ...

Неточность в полярности: прямая полярность деталь '+' электрод '-', обратная полярность соответственно деталь '-' электрод '+' Читать ответ...

Сварил каркас для дверного полотна, размер 2,2х1,2 (м). Как правильно приварить лист (толщина 2мм), чтобы его не 'потянуло'. Читать ответ...