что такое рутиловое и основное покрытие электрода

Маркировка электрода с рутиловым покрытием: особенности и состав

Ни одна сварка не происходит без основного элемента – электрода. К определенному сварочному аппарату стоит подобрать определенный оптимально подходящий электрод. Но есть виды, которые подходят к сварочному агрегату практически любой марки и отличаются рядом преимуществ.

К таким удобным в применении и легко используемым электродам относят рутиловые, главное, что и сварочные швы после их деятельности отличаются аккуратностью и тонкостью. Что это такое — рутиловые электроды и когда следует использовать именно их – в тексте.

Состав и назначение

Рутиловые электроды, как и все остальные, состоят из стержня-сердцевины и покрытия. Стержень у всех состоит из металла, а вот покрытие – разное. В нашем случае это – рутил, именно покрытие придает материалам вязкость, определенные свойства, которые влияют на качество и внешний вид шва. Рутиловое покрытие электродов — это равномерное нанесение на металлическую основу порошкообразного вещества, состоящего из элементов:

Такой состав рутилового покрытия способствует сварке разных материалов и образует после работ шов из низкоуглеродистого сплава, который отличается:

[stextbox Рутиловые электроды при сварке не выделяют опасные смеси и газы, как некоторые другие электроды, что важно для самого сварщика – он может работать без респиратора.[/stextbox]

Отличительные черты

Электроды рутил имеют ряд положительных характеристик, которые выгодно отличают рутиловые и основные электроды. Вот некоторые отличия:

[stextbox Из-за состава рутиловые электроды при сварке способствуют увеличению вязкости металла, что предотвращает на шве деформации, пористость и трещины.[/stextbox]

Удобное применение

Легкость и удобство работы именно с этими электродами давно подтверждают сварщики.

[stextbox Кренин, сварщик с 115-летним стажем: «Рутил удобен при сварке, это точно, такие электроды способны заново зажечь дугу – без удаления пленки с кратера электрода, так как сам рутил является полупроводником. Это важно, когда выполняется работа коротким швом. Не будешь же каждый раз после прерывания дуги вновь проводить обрабатывающие работы, это все время. А с рутилом удобно и быстро, а главное – очень качественно».[/stextbox]

Сварку следует производить плавными равномерными спокойными движениями, расплавленные капли легко переносить на основной металл.

Особенности

Чтобы рутил-электроды работали эффективно и в полном объеме, надо знать несколько правил их использования:

Из рекомендаций профессиональных сварщиков хочется обозначить:

Отрасли применения

Рутиловые сварочные электроды широко используют для работ:

[stextbox применяются в строительстве, в машиностроении, электротехнической промышленности, в производстве конструкций коробчатого типа, в нефте-газовой промышленности – для сварки труб.[/stextbox]

В сваривании труб любого диаметра и состава рутиловые электроды – самые лучшие и востребованные.

Марки и соответствие ГОСТу

Все электроды этого вида по составу полностью соответствуют стандартам и ГОСТам — 9466-75, 9467-75, соответствуют международным стандартам.

Различают различные марки – в зависимости от состава покрытия. Маркировка обозначена на упаковке, где буква Р соответствует рутилу, а Ц – говорит о наличии целлюлозы в составе покрытия.

Буквы и аббревиатуры на коробках расшифровываются следующим образом:

Эти элементы сварки выпускают как отечественные производители, так и зарубежные.

Таблица производителей рутиловых электродов

Чаще применяют отечественные виды, так как они отличаются низкими ценами — от производителя, а по качеству и соответствию европейским стандартам ничуть не уступают зарубежным аналогам.

Существует различная упаковка – от 1 кг до 5-ти, что позволяет выбрать количество электродов в зависимости от масштаба предстоящих сварочных работ. В зависимости от материалов для сварки применяются электроды разного диаметра:

Длина варьируется от 300 до 450 мм.

[stextbox опыта сварщика и его знаний, необходимы качественные, экономичные, наиболее безопасные электроды – таковыми являются рутиловые. Стабильно удерживает горение электрической дуги и аккуратный шов – также привлекает опытных мастеров в сварке именно к данному виду.[/stextbox]

Перед сварочными работами получите консультации специалистов, ведь вполне вероятно, что рутиловые электроды – это то, что нужно именно вам, только уточните их количество, размеры и тонкости подготовки к работе. Ведь сварка – это процесс, требующий определенных навыков и квалификации.

Если решили произвести сварные работы в домашних условиях, также проконсультируйтесь у опытного мастера и внимательно читайте инструкции и все, что написано на упаковках. Электроды не приемлют небрежного отношения. Правила сварки следует соблюдать неукоснительно, используя средства защиты, в том числе защитные очки и специальные рукавицы.

Профессионально применяя эти электроды, вы обнаружите, что и шов получился красивым, и затраты небольшие, и удобно работать.

[stextbox на нашем сайте вы можете прочитать статью о выборе электродов для сварки.[/stextbox]

Источник

Рутиловые электроды – особенности и преимущества

Наряду с основными рутиловые электроды составляют одну из самых многочисленных групп этой продукции. Присадочный материал с такой обмазкой повсеместно применяется для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Он позволяет варить детали как обычных, так и ответственных конструкций. Расскажем об особенностях и преимуществах материала.

Чем отличается рутиловый электрод от основного

В отечественной промышленности электроды с рутиловым покрытием появились сравнительно недавно – они были разработаны в СССР в конце 60-х годов, а уже в 70-е получили повсеместное распространение. Материал стал альтернативой присадкам с основным покрытием. Последние при сварке выделяют в воздух токсичные фтористые соединения, небезопасные для здоровья сварщика, поэтому варить ими можно только на открытом воздухе либо в хорошо проветриваемом помещении.

Все потому, что в обмазке таких стержней содержится фтористый калий, и в процессе работы токсичный фтор выделяется в атмосферу. В противоположность ему рутил – материал природный и химически нейтральный. Благодаря ему содержание вредных летучих соединений, выбрасываемых в воздух при ручной дуговой сварке, практически сведено к нулю.

Это открывает новые возможности для выполнения сварочных работ: конструкции можно варить не только на открытом воздухе, но и в закрытых помещениях, не опасаясь за здоровье и состояние экологии. При этом сам рутил хорошо проводит ток – дуга моментально разжигается и устойчиво горит, обеспечивая получение шва высокого качества.

Состав и особенности покрытия

Рутил – это диоксид титана, широко присутствующего в природе минерала. В обмазке используется его концентрат, доля которого составляет около 50%. Помимо TiO2, в состав покрытия входят:

Доля компонентов может варьироваться в зависимости от марки электрода. Для повышения производительности работ в обмазку может добавляться железный порошок (в маркировке – РЖ). Часто для повышения эффективности сварки рутил используется в комбинации с целлюлозным или основным покрытием.

Преимущества рутиловых электродов

Мы уже сказали об одном из ключевых плюсов такой обмазки – экологичность. При сварке в воздух выделяется минимум токсичных и опасных для сварщика соединений. Это позволяет варить детали в закрытых или плохо проветриваемых помещениях. Есть и другие преимущества.

Изделия отлично справляются не только со стыковыми швами – большинство из них подходит для сварки швов внахлест и угловых соединений.

Недостатки рутиловых электродов

В числе условных минусов электродов с рутиловым покрытием (впрочем, как и с любым другим) – некоторая ограниченность в использовании. Их применяют в основном для работы с низкоуглеродистыми и низколегированными сталями. Исключено использование для сварки конструкций из сталей с высоким содержанием углерода.

Перед работой необходимо тщательно настроить мощностные показатели. При повышенном напряжении и силе тока ухудшается стабильность горения дуги, возникают риски ухудшения качества шва. Следует учитывать, что при сварке в нижнем положении значение силы тока обычно снижается на 20%.

Также перед работами нужно обязательно просушить стержни и выполнить их прокалку – для подавляющей части продукции рекомендуется прокаливание в течение часа при температуре от 140 до 200 °C.

Где применяются

Несмотря на некоторые ограничения в использовании, электроды с рутиловым покрытием применяются в широчайшем спектре работ, включая сварку ответственных и особо ответственных конструкций.

Также они хорошо подходят для ремонтной наплавки. Дают прочный и толстый шов при восстановлении деталей, работающих в условиях интенсивного истирания и высоких абразивных нагрузок.

Электроды с рутиловым покрытием – марки

На рынке представлены десятки отечественных и зарубежным марок электропроводников с данным покрытием. Перечислим наиболее широко используемые в России.

МР-3 – марка популярна как у профессионалов, так и у новичков, поскольку позволяет освоить технику сварки достаточно быстро. Материал подходит для соединения деталей средних и больших толщин. Варить можно как на постоянном, так и на переменном токе, допускается сварка короткими прихватками. Поверхность деталей должна быть чистой, перед сваркой необходима прокалка стержней в течение часа при температуре 150–180 °C.

ОЗС-4 – допускают сварку изделий средней и большой толщины на повышенных режимах. Поверхность может быть влажной или со следами окислов. Рекомендуемая длина дуги – средняя, ток – переменный или постоянный любой полярности.

ОЗС-6 – имеют рутиловое покрытие с железным порошком, благодаря чему обладают повышенной производительностью. Хорошо подходят, когда необходимо проварить стыковые соединения с увеличенными или нерегулярными зазорами.

ОЗС-12 – позволяют получить качественный сварной шов при работе с окисленными поверхностями. Варить можно как на короткой, так и на удлиненной дуге. Рекомендуются для работы с тавровыми соединениями. Также в числе плюсов – возможность сварки на предельно низких токах, в том числе от бытовой сети с использованием стержней небольшого (2–3 мм) диаметра.

АНО-21 – отлично зарекомендовали себя при работе с нахлесточными, угловыми и стыковыми соединениями. Хорошо справляются с корневыми швами деталей большой толщины (до 5 мм). Варить можно в любом пространственном положении, что позволяет выполнять сложные монтажные работы напрямую на объекте. Сварка на переменном и постоянном токе любой полярности, на поверхности допустимы следы ржавчины.

АНВ-29 – в отличие от подавляющего большинства рутиловых электродов позволяют варить высоколегированные стали, в частности, – хроммолибденовые аустенитного класса (нержавейку AISI-304 и т. д.).

Среди зарубежных аналогов широко востребованы такие марки, как ОК 46.00 (ESAB), Omnia 46 (Lincoln Electric), UTP 612 (Böhler Welding) и ряд других.

Сварочные рутиловые электроды выпускает Магнитогорский электродный завод. Продукция МЭЗ давно заслужила высокую оценку как экспертов и профессионалов, так и тех, кто использует этот материал только в быту. Все изделия имеют соответствующие сертификаты и сопровождаются подробными инструкциями по применению.

Источник

Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень. Главная задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами. Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Целлюлозные электроды

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз). Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный. При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока. С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток. По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Электроды с рутиловым покрытием

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода. Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях. В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC). Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге. Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях. Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Электроды с кислым покрытием

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток. В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам. Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Основные электроды или низководородные электроды

Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода. Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода. При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода. Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды. Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению. Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с Э42А — Э50А.

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Электроды с примесью железного порошка

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Выводы

Подведем краткие итоги в табличном виде.

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Источник

Выбираем сварочные электроды

Электроды – устройство и принцип действия.

Появление новых видов сварок (MIG/MAG, TIG) немного расширило ассортимент материалов, применяемых для сварки, но основным расходным материалом сварочных работ до сих пор остаются плавкие штучные электроды для ручной сварки (MMA). Это неудивительно – снижение цен на компактные сварочные трансформаторы и сварочные инверторы привело к тому, что сварка перестала быть уделом специалистов и сварочный аппарат сегодня есть у многих. Соответственно, обилие различнейших электродов на прилавках может вогнать в ступор даже опытного мастера.

Вообще, большинство характеристик электродов имеет рекомендательный характер. Вполне можно при сварке переменным током железных деталей использовать электроды для нержавейки, да еще и предназначенные для постоянного тока. Но при неправильном использовании электродов качество шва будет намного хуже, да и процесс сварки может вызывать немалые затруднения. Поэтому, прежде чем начать использовать свежекупленный сварочный аппарат, надо разобраться, какие электроды подойдут к нему и к каждому конкретному свариваемому материалу.

Устроен электрод достаточно просто – металлический стержень из электропроводного материала, покрытый обмазкой (покрытием). Назначение стержня – создавать электрический контакт между анодом и катодом для поддержания электрической дуги и (в случае плавкого электрода) служить источником металла для шва. Основное назначение обмазки – создавать при горении газовую защиту для предотвращения окисления расплавленного металла. Кроме того, компоненты обмазки могут служить для стабилизации горения дуги, облегчения розжига дуги и изменения свойств металла шва.

Различают три вида ручной сварки плавким электродом: переменным током, постоянным током прямой полярности и постоянным током обратной полярности.

При сварке переменным током анод и катод меняются местами с частотой питающей сети, дуга нестабильна и требует не только использования подходящих электродов, но и немалого опыта сварщика. Плюсом сварки переменным током является минимальное магнитное отдувание электрической дуги – отклонение дуги в сторону под действием электромагнитных сил, возникающих в свариваемых деталях. В большинстве случаев это преимущество не будет заметно, но иногда стыковые и угловые швы проще варить переменным током.

Кроме того, сварка переменным током оптимальна при сварке алюминиевых сплавов. Хотя наилучший эффект дает сварка алюминия TIG-методом в среде аргона, существуют и электроды по алюминию для MMA-сварки без создания защитной газовой среды, и ими лучше варить переменным током. В то же время сварка алюминия простой ручной сваркой сложна и требует от сварщика особых навыков и немалого опыта.

Характеристики электродов.

Покрытие. Различные покрытия обусловливают различные свойства, и соответственно, применения электродов. Наиболее распространенными покрытиями являются рутиловое и основное.

Рутиловое покрытие хорошо зажигается даже при невысоком напряжении холостого хода аппарата, электроды с таким покрытием дают мало брызг, шов получается аккуратный, с низкой пористостью. Электродами с рутиловым покрытием можно варить детали, не счищая ржавчину, и продукты горения этого покрытия наименее токсичны. Из минусов рутилового покрытия – высокая вероятность образования трещин шва и обилие трудноудалимого шлака. Предназначены для сварки низкоуглеродистого металла как постоянным, так и переменным током. Начинающим сварщикам рекомендуется применять электроды именно с рутиловым покрытием.

Электроды с основным покрытием предназначены для образования швов высокой прочности, стойких к ударным нагрузкам. Шов стоек к появлению трещин, но при неправильно выставленных параметрах сварки, может иметь пористую структуру. Кроме того, для уверенного розжига таких электродов требуется высокое напряжение холостого хода сварочного аппарата. Варить такими электродами рекомендуется постоянным током обратной полярности.

Также на электродах встречается кислое покрытие (по свойствам близкое к рутиловому, но продукты его горения высокотоксичны), целлюлозное (близкое к основному) и ильменитовое, средние по свойствам между рутиловыми и основными.

Род тока. Выбирается исходя из особенностей сварочного аппарата. Сварочным трансформаторам не подойдут электроды, предназначенные только для постоянного тока. Обладатели же выпрямителей могут выбирать электроды сообразно имеющейся задачи.

Диаметр. Следует выбирать, исходя из толщины свариваемых деталей и возможностей сварочного аппарата. Таблица соответствия токов и диаметров обычно приведены на коробке электродов. Если на коробке таблицы нет, можно выбрать по усредненным данным:

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Приоритет – у возможностей сварочного аппарата. Если аппарат позволяет использовать электроды максимум 4мм, то для сварки толстых (толще 10мм) деталей все равно придется использовать 4мм электроды – просто варить придется долго, в несколько проходов. Не стоит пытаться варить электродами, большими, чем это позволяется руководством по эксплуатации сварочного аппарата – тока не хватит для создания дуги и сварка будет просто невозможна.

Назначение. Выбирается исходя из материала предполагаемых к сварке деталей. Чаще всего можно варить детали и электродами для других металлов, но тогда надо быть готовым к тому, что свойства металла шва будут отличаться от свойств металла самих деталей. Поэтому для ответственных швов лучше все же подбирать соответствующие электроды.

А для наиболее ответственных швов, подверженных сжатию-растяжению или ударным нагрузкам, следует обратить внимание на показатели прочности и пластичности электродов: временное сопротивление, относительное удлинение, ударная вязкость и предел текучести. При выполнении ответственных швов надо следить, чтобы перечисленные показатели металла свариваемых деталей более или менее совпадали с аналогичными показателями электродов. Следует иметь в виду, что эти показатели электродов характеризуют не металл, из которого сделан электрод, а металл будущего шва. Свойства самого электрода могут быть другими, и излишняя пластичность электрода, призванного обеспечить упругий шов, не должна вводить в заблуждение.

Временное сопротивление (или статический предел прочности) показывает, при каком усилии произойдет разрушение детали.

Относительное удлинение показывает, насколько металл детали растянется перед началом разрушения.

Предел текучести – это напряжение, при котором начинается деформация детали.

Ударная вязкость характеризует устойчивость металла к ударным воздействиям. Если ударная вязкость электрода меньше ударной вязкости деталей, то при ударных нагрузках разлом произойдет именно по шву.

Положение сварки. Выбирая электрод, обратите также внимание на рекомендуемое положение сварки – некоторые электроды не позволяют вести сварку сверху вниз: сварочная ванна забивается стекающим шлаком. Поэтому, если у вас есть веская причина варить именно так, подберите соответствующий электрод.

Обработка электродов перед сваркой. Некоторые электроды перед применением требуют специальной обработки – например, выдерживания в температуре 190-300 градусов в течение некоторого времени. Если у вас нет возможности обеспечить такие условия, имейте в виду, что могут возникнуть затруднения при сварке, особенно при начальном её этапе.

При выборе электродов также обращайте внимание на вес упаковки: цена обычно указывается за коробку, а фасовка может быть самая различная – от 100г до 5кг и больше.

Покрытие большинства электродов боится влаги, варить «подмоченными» электродами намного сложнее – пока он не прогреется и не просохнет, будут происходить постоянные залипания и потери дуги. Поэтому покупку лучше производить в магазинах, обеспечивающих правильные условия хранения. Покупая электроды, осматривайте упаковку: цел ли полиэтилен упаковки, нет ли следов воздействия влаги на картонной коробке. Набравшие влагу электроды можно высушить в обычной духовке, но лучше все же подмокшие электроды не покупать.

Варианты выбора.

Начинающим сварщикам стоит выбирать электроды с рутиловым покрытием.

При повышенных требованиях к будущему шву следует обратить внимание на электроды с основным покрытием.

Владельцам сварочных трансформаторов следует выбирать из электродов, работающих на переменном токе.

Самые дешевые электроды – для сварки углеродистой стали. Они стоят от 100 до 200 р/кг в зависимости от производителя, материала покрытия и прочих характеристик.

Самые дорогие электроды – для сварки нержавеющей стали. Эти обойдутся от 800 до 3000 руб/кг.

Источник