Мма электроды что это такое

Лидер народной популярности – сварка ММА

Для начала разберёмся с аббревиатурой ММА: это Manual Metal Arc – ручная дуговая сварка инвертором или через трансформатор с использованием электродов. Старое «советское» название было проще и понятнее: РДС – ручная дуговая сварка.

Сварка ММА – абсолютный чемпион среди сварочных технологий по популярности среди широких масс населения в течение долгого времени. Да и сам способ очень старый – его изобрели еще в конце 19-го века. ММА прост и недорого – вот два главных критерия, выводящих его на почетный и заслуженный пьедестал народной любви.

Суть сварки ММА

Для того, чтобы произошла сварка ММА, нужно совсем немного: чтобы плавился подходящий металлический электрод. Возможность применения электрода определяется видом его обмазки, диаметром, составом металлического сплава стержня – все эти параметры уложены в довольно обширную классификацию сварочных электродов.

Покрытие электрода защищает сварочную ванну от главного врага качественной сварки – кислорода, который окисляет металл. Сварочный шов формируется за счет плавящегося стержня, а обмазка электрода превращается в шлак.

Варить способом ММА можно и на постоянном, и на переменном токе. Если ток постоянный, подключать зажим и держатель можно двумя способами, то есть работать можно как на прямой, так и на обратной полярности. Если ток переменный, вариант подключения электрода не играет никакой роли.

В настоящее время существует огромное количество сварочных аппаратов в виде инверторов, среди которых можно найти самую подходящую версия для себя с учетом опыта, вида планируемых работ и так далее.

Основы сварочного процесса

Первым делом решается вопрос, на каком типе тока нужно проводить работу. Современные сварочные аппараты способны функционировать при любом токе. Просто нужно учитывать, что с переменным током работать сложнее, потому что электрическая дуга не очень устойчива, и сварочный шов может потерять в качестве.

Поэтому выбор типа тока будет в большей степени зависеть от профессионального опыта: если он есть, можно работать и на переменном. Если же вы в начале славного пути сварщика, вашим выбором должен оставаться постоянный ток: на нем работать легче.

Кстати, с некоторыми металлами или сплавами можно иметь дело только на постоянном токе.

Полярность подключения может быть также двух видов:

Следующий шаг – определиться с правильной силой тока, которая зависит прежде всего от толщины свариваемого металла. Рассчитывать силу тока удобнее по формуле: 40 ампер на каждый миллиметр толщины детали. Значение тока выставляется легко: на панели регулятором.

Теперь пора разжигать электрическую дугу – главный элемент ММА. Данный этап можно назвать самым ответственным и самым сложным. Пожечь дугу можно двумя способами: либо прикоснуться концом электрода и затем резко оторвать его, либо чиркать электродом, как спичкой.

Главное — получить стабильную и ровную дугу, от этого зависит качество сварочного шва в итоге. Прежде всего для этого электрод нужно держать над поверхностью всегда на одинаковом расстоянии – вести его как можно ровнее. Расстояние должно быть оптимальным.

Будете держать выше, чем нужно — дуга потухнет, ниже – электрод залипнет на поверхности.

Сам процесс сварки идет в сварочной ванне. Чтобы она формировалась, металл должен хорошенько прогреться, для этого можно обернуть пару раз электрод в месте старта сварки. Ширина сварочной ванны должна быть адекватной и одинаковой ширины по ходу всего шва.

Для того, чтобы все это получилось, нужна, конечно, практика. Качественная сварка ММА получится только у мастеров с опытом. Новичкам такие требования поначалу кажутся очень сложными. Но метод осваивается быстро. Ведь именно из-за простоты и доступности ММА так популярна и на строительных площадках, и на дачных участках.

Преимущества ММА

Преимущества электродуговой сварки мощные и не вызывают никаких сомнений:

Недостатки ММА

На самом деле все нижеперечисленные минусы можно таковыми не считать.

Это, скорее свойства технологии, которые нужно учитывать:

Следует отметить, что современное оборудование помогает избежать неприятностей типа залипания электрода из-за неправильного розжига дуги. Многие модели снабжены продвинутыми функциями «горячий старт» и «антизалипание», которые сделают сварку ММА для начинающих более-менее легкой и доступной.

Конечно, все преимущества сварки ММА многократно перевешивают ее недостатки. Доступность и универсальность метода неоспоримы. Кроме того, стоимость оборудования для ММА намного ниже в сравнении с ценами на аппараты аргонодуговой или полуавтоматический сварки.

Сварочное оборудование для ММА

Выбор аппарата для работы по методу ММА – дело непростое из-за многочисленности моделей, предлагаемых на рынке. В этом изобилии нужно разбираться. Поэтому несколько советов по поводу оборудования для ММА:

Трансформаторы

Ветераны сварочного движения – неприхотливые, недорогие, тяжелые, с большими габаритами, управляемые только вручную. Это, конечно, стационарные аппараты.

Суть их действия – преобразование сетевого тока в сварочный с помощью катушки – сердечника с обмотками из металлической проволоки. Варить нужно на переменном токе.

Сварочные выпрямители

Аппараты для преобразования переменного тока в постоянный. При постоянном токе сварочные швы формируются ровными, аккуратными и крепкими, а это самое главное в сварке.

Выпрямители – близкие родственники трансформаторов, особенно с точки зрения их габаритов и большого веса. Для работы на них нужны практические навыки сварщика.

Инверторы

Вот самый оптимальный выбор современного аппарата со всех точек зрения. С инверторами РДС становится доступной, простой и эффективной даже в руках новичков. В них нет никакой катушки, действие строится на электронном плато со встроенным выпрямителем.

На выходе уже получается постоянный ток с корректировкой его стабильности.

Подавляющее большинство имеют продвинутые функции, помогающие избежать залипания электродов, помогают с быстрым розжигом дуги.

Источник

Как выбрать электроды для сварки ММА

Ручная дуговая сварка подразумевает использование множества разновидностей электродов, классифицировать которые невозможно по какой-либо общей системе.

Существует условное разделение электродов в зависимости:

Подбор электродов может вызвать затруднение у тех, кто освоил первые шаги в сварочном деле. Зачастую, мастера задействуют одни испытанные электроды, чтобы не прибегать к помощи различных таблиц и справочных источников, подбирая нужный тип расходника.

Рассмотрим, каким образом стоит подходить к выбору электрода под конкретную задачу. Существуют важные критерии при подборе:

В быту чаще можно востребованы конструкции из черного металла и, главный момент здесь, содержание в нем углерода. К примеру, это может быть низкоуглеродистая, средне- либо высокоуглеродистая сталь или вообще чугун. Также очень распространена нержавеющая сталь.

Способы создания конструкции не влияют на выбор типа электрода.

Чтобы добиться необходимой прочности будущего изделия, используют конструктивные методы: берется нужный по размерам и толщине профиль, задействуют различные уголки, накладки, укосины.

Требования, предъявляемые к конструкции, бывают связаны с большой разницей действующих температур. К примеру, печь в бане, котел или любые другие объекты, где швы будут испытывать на себе частые перепады температур.

Сварные швы могут подвергаться вибрационным нагрузкам. Так, конструкция вибростола для формирования изделий из бетона.

Типов покрытий бывает множество, а вот наиболее распространены всего четыре: рутиловое, основное, целлюлозное и кислое. Остановимся подробнее на первых 2 типах — рутиловом, а также на основном.

Электрод, имеющий рутиловое покрытие используются в 90% всех сварочных работ. Чтобы сделать выбор, необходимо выяснить из какой марки стали наши заготовки, и нужно понимать, какого рода конструкцию предстоит сварить. Для сварки рядовых конструкций: стальных дверей и ворот, козырьков и навесов, как правило, применяется металл марки — сталь 3. В этих случаях выбирают электроды, имеющие рутиловое покрытие. Известных марок довольно много:

Плюсы этих электродов в легкости возбуждения дуги. Отлично подойдут, чтобы сделать «прихватки» и для основной обварки. Позволяют варить немного отрывая дугу, не создавая во время этого поры в шве. Демонстрируют хорошее горение на различных длинах дуги — это удобно для новичков, которые еще не имеют достаточного опыта и им сложно держать постоянную длину дуги. Для работы можно использовать инвертор — аппарат с постоянным сварочным током либо устройство с переменным током — сварочный трансформатор.

Работа электродами, которые имеют рутиловое покрытие, не подразумевает какие-либо особые требования к состоянию поверхности металлической заготовки.

Основное покрытие электродов актуально, если есть отличия хотя бы по одному критерию —используется нестандартный металл либо имеется специальное конструктивное требование. Например, когда изделие не отвесное, но планируется изготовить его из стали с высоким содержанием углерода.

Либо в обратной ситуации, когда заготовки из стали стандартной марки, однако изделие будут подвергаться высоким нагрузкам. Увеличенные механические свойства сварного шва, в данном случае, отвечают за увеличение надежности изделия.

Примеры марок электродов, где применено основное покрытие:

При выполнении задач с помощью такой оснастки у начинающего сварщика могут возникнуть сложности:

Можно выделить еще несколько специфических отличий сварочного процесса с применением электрода с основным покрытием:

Для сварки используют исключительно инверторы — аппараты постоянного тока.

Перед приобретением электродов, смотрите на информацию с упаковки изделия, зачастую, именно там максимально раскрыты подсказки о свойствах и назначении.

Какая информация с упаковки заслуживает внимания:

Источник

Что такое дуговая сварка MMA?

Содержание:

Как получить неразъемное соединение стальных листов, сварить трубы, металлическую лестницу или детали забора? В большинстве случаев прибегают к ручной дуговой сварке штучными электродами. Это один из старейших методов, появившийся в 1882 году. Его вывел Н.Н. Бенардос, русский ученый, который впервые использовал для соединения стали силу электрической дуги, горевшей между угольным электродом и заготовкой. Данный метод получил распространение в промышленности и при строительстве железных дорог. Первые электроды для сварки не имели покрытия и представляли собой обычную стальную проволоку. Потому переход электродного металла не вызывал существенных изменений в составе сварного шва. Так же отсутствовала газовая и шлаковая защита от вредного воздействия газообразных компонентов воздуха и как следствие появлялась пористость шва, трещины и т.д. Применение покрытых обмазкой электродов коренным образом поменяло эту ситуацию. В 1907 году шведский изобретатель Кьельберг вывел сварочный процесс на новый уровень, создав электрод с обмазкой из силикатного клея. Отсюда пошло нынешнее название этого метода – Manual Metal Arc, сокращенно – ММА.

Что такое сварка ММА?

Это ручная дуговая сварка покрытым электродом. Основой процесса служат источник сварочного тока, который подключается к электросети, два кабеля разной полярности для подведения тока к свариваемым заготовкам. Один кабель (масса) имеет на конце зажим, который крепится на заготовке, второй с держателем на конце предназначен для крепления электрода. В процессе ручной дуговой сварки используется тепловая энергия электрической дуги, возникающая при замыкании простейшей электрической цепи. Под тепловым воздействием дуги возникает плавление металла и образование сварной ванны. При прекращении пропускания электрического тока металл остывает и кристаллизуется, образуя сварное соединение. Вместе с плавлением металла детали происходит расходование материала самого электрода. Его металл каплями переходит в сварную ванну (крупнокапельный и мелкокапельный перенос). Применяемые электроды для электродуговой сварки представляют собой стальной пруток, имеющий сплошную обмазку, различную по своему химическому составу. При их использовании вместе с электродным металлом в сварную ванну переходят и компоненты обмазки, меняя химический состав и свойства металла сварного шва. Также элементы обмазки, сгорая, образуют газообразные соединения, которые локальным облаком окутывают область электрической дуги и ограждают расплавленный металл сварной ванны от пагубного воздействия атмосферных газов.

Чтобы детально показать, как проходит процесс ручной дуговой сварки, расскажем о порядке работ. Вы убедитесь, что в этой сварочной технологии нет ничего сложного, и, зная алгоритм действий, сможете попробовать сварить, к примеру, забор, ворота или мангал.

Основы сварочного процесса

Для начала нужно определиться с тем, на каком токе будет проводиться электро дуговая сварка. Сварочный аппарат может выдавать постоянный или переменный ток, многие модели способны работать в двух режимах. При применении переменного тока дуга менее устойчива и нужны более развитые профессиональные навыки для ее поддержания, а качество шва уступает таковому при применении постоянного тока. Также постоянный ток иногда является единственным выбором для сварки некоторых металлов и их сплавов. Кроме того, стоит учитывать полярность подключения, которая может быть двух видов.

Когда выбрана полярность, провода правильно подсоединены к оснастке, устанавливают силу сварочного тока в зависимости от толщины металла. Как правило, на 1 мм заготовки приходится 30 – 40 А сварочного тока. С помощью регулятора на панели аппарата выставляется нужное значение.

После этого разжигают дугу. Это один из самых сложных этапов работ, и каждый сварщик выбирает наиболее удобный для себя способ розжига. Их два: можно получить дугу при касании концом электрода заготовки и резкого отрыва или сделать несколько чиркающих прикосновений. Чтобы получить стабильную дугу и избежать ее затухания, следует соблюдать одинаковое расстояние между электродом и обрабатываемой поверхностью. Если увеличить этот промежуток, дуга может погаснуть, а если, наоборот, слишком приблизить электрод к заготовке, его конец прилипнет к металлу детали. Тогда либо придется резко отрывать электрод от поверхности, либо он прикипит, и нужно будет срезать его болгаркой. Избежать этого можно, если выбрать оптимальный промежуток между металлом заготовки и электродом, так удастся хорошо проварить металл с установленной силой тока и получить ровный шов. Чтобы образовалась сварочная ванна, следует немного прогреть металл – достаточно двух-трех оборотов электрода в месте начала сварки. При формировании сварочной ванны важно, чтобы она не слишком расходилась и ее ширина была примерно одинаковой по всей длине шва. Знайте, что электродуговая сварка требует практики. Только с опытом удастся легко разжигать дугу и контролировать стабильность ее горения.

Поначалу ручная дуговая сварка кажется очень сложным технологическим процессом. Но будьте уверены, что, шаг за шагом осваивая основные приемы, работая с разными по размеру и форме деталями и разной силой тока, можно быстро освоить ММА сварку. Именно поэтому данный метод является одним из наиболее распространенных. Его применяют в строительной, производственной, авторемонтной сферах, а также в быту – для выполнения несложных работ в гараже, на даче, в частной мастерской.

Вам предстоит соединять металлический профиль, листы, арматуру? Сомневаетесь, подойдет ли для этого ММА сварка? О преимуществах и недостатках мы расскажем подробнее. И вы сможете принять окончательное решение.

Плюсы и минусы ручной электродуговой сварки

Согласитесь, прежде чем покупать оборудование для работы, необходимо убедиться в том, что затраченные средства себя оправдают и аппарат не будет пылиться в углу гаража. Как и любой другой сварочный метод, электро дуговая сварка имеет свои плюсы и минусы (смотрите таблицу).

На самом деле, перечисленные минусы по сути таковыми не являются, нужно просто учитывать специфику использования. Для большинства строительных и производственных задач именно ММА сварка является идеально подходящим методом. Например, если электродуговая сварка металлов не является основным рабочим процессом, то недостаточно высокая производительность и сложность технологического процесса не должны заставить отказаться от этого метода. Современные производители позаботились о том, чтобы осваивать электродуговую сварку было легче. Они оснащают аппараты системами «Горячий старт» и «Антизалипание». С их помощью даже новичок справится со сварочными работами.

На фоне минусов, которые в большинстве случаев не являются препятствием к использованию ММА сварки, достоинства этого метода неоспоримы. Именно они делают его универсальным и дают возможность применять практически в любых сферах пользователям с различным уровнем подготовки. По сравнению с полуавтоматами и аппаратами аргонодуговой сварки, оборудование для этого метода сварки доступно по стоимости. К разговору о нем и стоит перейти в заключении нашей статьи.

Какое сварочное оборудование используют?

Итак, вам предстоит электродуговая сварка, но вы еще не решили, какой аппарат выбрать для работы. Решение стоит принимать, опираясь не только на цену модели; прежде чем сравнивать характеристики разных устройств, нужно определиться с видом аппарата. Перечислим основные виды.

Если вам предстоит электродуговая сварка в быту, автомастерской или на стройке, где нерационально использовать массивное оборудование, логичнее выбрать сварочный инвертор. Например, с таким аппаратом можно работать на высоте, повесив его на плечо. Хотите узнать подробнее о моделях оборудования, предлагаемого сегодня на рынке? Тогда читайте обзор «Лидеры среди электродуговых сварочных аппаратов ММА».

Купить оборудование для электродуговой сварки металлов вы можете в нашем интернет-магазине. Мы предлагаем модели профессионального и бытового назначения. Вы без труда подберете тот аппарат, который лучше всего подойдет для выполнения ваших задач, и сможете легко с ним работать. Оформляйте заказ через сайт и не забудьте сразу приобрести необходимые расходные и вспомогательные материалы.

Источник

Ручная дуговая сварка (ММА)

Сущность процесса ММА

Дуга при этом способе сварки зажигается быстрым касанием торцом электрода поверхности основного металла, которая под воздействием тепла дуги расплавляется, образуя сварочную ванну. Под действием дуги также происходит плавление электродного стержня, металл которого переходит в сварочную ванну, образуя наплавленный металл сварного шва (при этом часть металла теряется в виде брызг). При расплавлении покрытия электрода образуются газы и шлак, которые защищают зону дуги и сварочную ванну от вредного воздействия окружающего воздуха. Более того, шлак, покрывающий наплавленный металл, обеспечивает его правильное формирование при кристаллизации. После каждого прохода шлак необходимо удалять. Некоторые марки электродов обеспечивают самоотделение шлаковой корки.

Дуговая сварка покрытыми электродами это типично ручной способ сварки. Электрод имеет ограниченную длину (обычно в пределах 350 … 450 мм), а это означает, что процесс сварки постоянно прерывается для его смены. Рабочее время используется не эффективно, так как время горения дуги не превышает 25 … 60% его объема, а производительность, соответственно, оказывается низкой. Остановки и возобновления сварки также повышают вероятность зарождения дефектов в сварном шве.

Покрытые электроды определенного размера и типа позволяют производить сварку на разных токах, но только в пределах определенного указанного изготовителем диапазона в зависимости от диаметра стержня, толщины и состава покрытия, а также положения сварки.

В процессе плавления покрытия электрода на его торце образуется воронка, которая способствует направлению потока образующегося газа в сторону сварочной ванны, который благоприятствует переносу капель расплавленного электродного металла в нее. Поток газа настолько велик, что способен переносить капли снизу вверх, обеспечивая тем самым возможность сварки в потолочном положении.

Применение

Тип и толщина основного металла. Дуговая сварка покрытыми электродами используется, в основном, применительно к нелегированным, низколегированным и высоколегированным сталям толщиной от 2 до 50 мм и выше, например, для сварки стальных конструкций, сосудов, работающих под давлением, судов и других изделий при единичном или мелкосерийном производстве. При крупносерийном производстве целесообразнее применять механизированные процессы, например, сварку МИГ/МАГ.

При сварке деталей толщиной менее 1,5 мм основной металл будет быстро проплавляться на всю толщину и «проваливаться» еще до образования сварочной ванны, которая должна была бы соединять кромки деталей. В этих условиях сварка покрытыми электродами возможна только при использовании специальных приспособлений.

Хотя для сварки покрытыми электродами нет предела по применимым толщинам основного металла, все же для толщин более 20 мм экономически выгоднее использовать более высокопроизводительные процессы, такие как МИГ/МАГ, FCAW и SAW. Таким образом, сварка ММА чаще всего применяется для толщин от 3 до 20 мм, за исключением случаев единичных швов сложной конфигурации, для которых применение автоматических процессов сварки может оказаться экономически не выгодным. В этом случае сварка MMA может применяться для толщин до 250 мм.

Положение сварки. Возможность сварки во всех пространственных положениях является одним из главных достоинств сварки ММА, которое может быть ограничено только в случае, если применяемый электрод не позволяет выполнять сварку в том или ином положении. Таким образом, это недостаток не процесса сварки, а применяемого электрода. Несмотря на то, что сварка ММА может выполняться во всех пространственных положениях, необходимо, по возможности, стремиться выполнять ее в нижнем положении, так как при этом допускается использование менее квалифицированных сварщиков, применение электродов больших диаметров и на большем токе и, соответственно, достигаются более высокие скорости наплавки. Сварка в вертикальном и потолочном положениях требует от сварщиков более высоких навыков и выполняется электродами меньших диаметров. Форма соединений, подлежащих сварке в вертикальном и потолочном положениях, также может отличаться от таковых для сварки в нижнем положении.

Требования к условиям на рабочем месте. Простота оборудования, используемого при сварке ММА, делает этот процесс «малочувствительным» к условиям на месте применения. Сварка может выполняться как внутри помещений, так и вне их, в цеху, на корабле, на мосту, на каркасе здания, на конструкциях нефтеперерабатывающего завода, на отдаленных трубопроводах или на других подобных объектах. При этом нет надобности в шлангах для подачи газа или воды. Сварочные кабели могут быть довольно большой длины, чтобы позволить удаляться от источника питания на значительные расстояния без существенного ухудшения выходных характеристик системы «источник питания + сварочные кабели», так как внешняя вольтамперная характеристика будет только становиться более и более крутопадающей при увеличении длины кабелей, что, как раз, и необходимо для сварки ММА (см. Источники питания для дуговой сварки). Однако, при этом будут увеличиваться и потери энергии из-за нагрева кабелей. В местах, где нет электричества, могут использоваться сварочные генераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Несмотря на все эти достоинства, процесс сварки ММА должен выполняться в условиях защиты от ветра, дождя и снега.

Род и полярность тока сварки. Процесс сварки ММА может выполняться как на переменном, так и на постоянном токе, что определяется только характеристиками применяемого электрода. Некоторые из электродов предназначены только для сварки на постоянном токе, в то время как другие, как на постоянном, так и на переменном токе. Род тока сварки и его полярность влияют на скорость расплавления всех типов покрытых электродов.

Сварочная дуга постоянного тока всегда более стабильна, чем дуга переменного тока. Это обусловлено тем, что при горении дуги постоянного тока не происходит смены полярности, как это имеет место при сварке на переменном токе. Большинство универсальных электродов, предназначенных для сварки, как на постоянном, так и на переменном токе, все же лучше себя ведут на постоянном токе.

При сварке на постоянном токе электроды показывают лучшие оперативные свойства на обратной полярности. И лишь некоторые из них разработаны для сварки на прямой полярности. Имеются электроды, позволяющие сварку на обеих полярностях.

Влияние полярности на характер горения электродов обусловлено тем, что дуга оказывает разное давление на катод и анод. В связи с тем, что позитивные ионы имеют значительно более высокую массу чем электроны, они при столкновении с катодом оказывают больший отталкивающий эффект, чем электроны, достигающие анод. Это обеспечивает более глубокое проплавление в случае, когда катод размещается на изделии (обратная полярность), в то время как прямая полярность обеспечивает более быстрое плавление электрода (см. Структура и характеристики электрической дуги и рисунок ниже).

Повышенный ввод тепла в изделие. Более глубокое проплавление. Меньшая скорость плавления электрода. Более стабильный характер переноса металла.	Сниженный ввод тепла в изделие. Менее глубокое проплавление. Большая скорость плавления электрода. Низкая стабильность переноса электродного металла с повышенным разбрызгиванием.

В случае, когда глубина проплавления не имеет большого значения (например, при наплавке) представляется довольно соблазнительным повысить скорость расплавления электрода переходом на прямую полярность. Однако, когда электрод становится катодом, давление дуги отталкивает каплю в противоположную сторону от сварочной ванны, что может приводить к чрезмерному разбрызгиванию.

Электроды для постоянного тока (обычно это электроды с основным видом покрытия), обеспечивают хороший смачивающий эффект расплавленным металлом, наплавленный металл более высокого качества и равномерное формирования шва даже при низких значениях тока сварки. Последнее объясняет, почему они предпочтительны для сварки изделий малой толщины.

При сварке на постоянном токе магнитных металлов (железо и никель) может возникать такая проблема, как магнитное дутье. Иногда единственным путем избавиться от нее является переход на сварку переменным током.

Другое преимущество сварки на переменном токе связано с источником питания, сварочным трансформатором, который значительно менее сложен по сравнению со сварочными выпрямителями и, соответственно, более надежный и менее дорогой.

Качество сварного шва. При сварке ММА могут иметь место следующие дефекты сварного шва:

— пористость;
— шлаковые включения;
— непровары;
— подрезы;
— трещины.

Покрытые электроды

Необходимые технологические свойства электродов достигаются подбором материалов металлического стержня и покрытия, в состав которого вводятся стабилизирующие, шлакообразующие, легирующие и связующие вещества.

Основные функции электродного покрытия:

Улучшать стабильность дуги с помощью элементов с низким потенциалом ионизации.

Производить шлак. Расплавленные минеральные составляющие покрытия образуют тонкий слой шлака, обволакивающего каждую каплю расплавленного металла, а также сварочную ванну, защищая их от кислорода, азота и паров воды.

Образовывать защитный газ, который является продуктом горения органических составляющих покрытия, например, целлюлозы, или разложения карбонатов.

Выполнять раскисление, а иногда и легирование металла шва для улучшения его свойств. Тонкий слой шлака, обволакивающего каплю расплавленного электродного металла, способен передавать легирующие элементы в каплю.

В соответствии с национальными стандартами электроды классифицируются:

— по назначению;
— по типам и маркам;
— по толщине покрытия;
— по видам покрытия;
— по допустимым пространственным положениям;
— по роду и полярности сварочного тока;
— по качеству электродов.

По назначению электроды подразделяются:

— для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа, условное обозначение У;
— для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа, условное обозначение Л;
— для сварки высокопрочных сталей с особыми свойствами, обозначение Т;
— для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами, обозначение Н.

Тип электрода определяет механические характеристики (временное сопротивление разрыву, относительное удлинение) или особые свойства (теплоустойчивость, износоустойчивость и др.) наплавленного металла, которые обеспечиваются данными электродами. Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей стандартом предусмотрено 9 типов электродов (Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60). В обозначение типов электродов этой группы входит буква Э и цифра, указывающая минимальное, гарантируемое временное сопротивление наплавленного металла электродами данного типа (кг/мм 2 ). Например, электроды типа Э46 (марки ОЗС-4, АНО-3, МР-1) должны обеспечить временное сопротивление разрыву не менее 461 МПа. Буква А означает, что электрод данного типа обеспечивает более высокие пластические свойства наплавленного металла и более высокую ударную вязкость.

Для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности предусмотрено 5 типов электродов (Э70, Э85, Э100, Э125, Э150).

Для сварки легированных теплоустойчивых сталей предусмотрено 9 типов электродов: Э-09М, Э-09МХ, Э-09ХIМФ и др.

Для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами стандартом предусмотрено 49 типов электродов. Например: Э-12Х13, Э-07Х2ОН9 и др.

Для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами предусмотрено 44 типов электродов: Э-10Г2, Э-30Г2ХМ и др.

Буквы и цифры входящие в обозначение типов электродов для сварки и наплавки легированных теплоустойчивых и высоколегированных сталей показывают примерный химический состав наплавленного металла. Например: электроды марки ЦЛ-20, типа Э-09Х1МФ дают в наплавленном металле 0,09 % углерода, и 1 % хрома и некоторое количество молибдена и ванадия.

Марка электрода – это промышленное обозначение, которое присваивается разработчиком или изготовителем электродов. Поэтому каждому конкретному типу электродов может соответствовать несколько марок электродов. Например: к типу Э46 относятся электроды марок: АНО-3, АНО-6, МР-1, ОЗС-4 и др.

По толщине покрытия в зависимости от отношения диаметра электрода (D) к диаметру стального стержня (d) электроды подразделяются:

По видам покрытия электроды подразделяются следующим образом:

— с кислым покрытием, обозначение А;
— с основным покрытием (Б);
— с органическим (целлюлозным) покрытием (Ц);
— с рутиловым покрытием (Р);
— покрытие с повышенным содержанием железного порошка (Ж);
— с прочими видами покрытия (П);
— с покрытием смешанного вида (соответствующие двойное обозначение).

За рубежом принято следующее обозначение видов электродного покрытия:

— целлюлозное или органическое (буквенное обозначение: C);
— кислое (A);
— рутиловое (R);
— основное (B);
— покрытие с повышенным содержанием железного порошка (RR);
— смешанное (например, AR).

Рутиловое покрытие (электроды марок АНО-3, АНО-4, ОЗС-23, ОЗС-6С, АНТ-1к и др.). Такое покрытие имеет в своем составе преобладающее количество рутила (ТiО₂ – двуокись титана). Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают получение плотного шва при наличии ржавчины на свариваемых кромках, отличаются незначительным разбрызгиванием, обеспечивают устойчивое горение дуги, как на постоянном, так и на переменном токе. Допускают существенные удлинения дуги без образования пористости сварного шва. Электроды с рутиловым покрытием пригодны для сварки во всех пространственных положениях. Рекомендуются для сварки в монтажных условиях.

Электроды с покрытием смешанного вида, такие как АНО-6(РА), АНО-29(РЦ), МР-6(РБ) и др., сочетают в себе свойства характерные для соответствующих покрытий.

По допустимым пространственным положениям сварки или наплавки электроды подразделяются на 4 вида:

По роду и полярности сварочного тока, а также по номинальному напряжению холостого хода источника питания, электроды подразделяются на 10 категорий:

— сварка только на постоянном токе обратной полярности, обозначение 0;
— сварка на переменном и постоянном токе любой полярности; напряжение холостого хода не менее 50, 70 и 80 В, обозначение соответственно 1;4;7;
— сварка на переменном токе или постоянной прямой полярности, при напряжении холостого хода не менее 50, 70 и 90 В, обозначение соответственно 2;5;8;
— сварка на переменном токе или постоянном токе обратной полярности, при напряжении холостого хода не менее 50,70 и 90 В обозначение соответственно 3;6;9.

По качеству, т.е. по состоянию поверхности покрытия электрода, механических свойств металла шва, выполненного данными электродами и по содержанию серы и фосфора в наплавленном металле, электроды делятся на группы 1, 2 и 3. Электроды 1-й группы обеспечивают более высокие свойства шва.

Диаметры электродов выпускаемых промышленностью: 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0 мм. В основном применяются электроды диаметром от 3,0 до 5,0 мм. диаметр электрода определяется диаметром металлического стержня.

Длина электродов зависит от их диаметра и степени легирования металлического стержня.

Условное обозначение электродов

Для того чтобы использовать электроды в соответствии с их назначением, необходимо знать предусмотренную Стандартом структурную схему обозначений. В технической документации (чертежах, технологических картах и др.) условное обозначение электродов состоит из обозначения марки, диаметра, группы качества.

Условное обозначение электродов, которое указывается на этикетке упаковочной тары, представляет собой группу индексов, разделенных горизонтальной линией и включающих следующие данные:

— над линией: тип электрода, марка, диаметр, назначение, толщина покрытия, группа по качеству изготовления;
— под линией: характеристика металла шва, вид покрытия, допускаемое пространственное положение сварки, индекс рода тока и полярности;
— справа номера ГОСТов, регламентирующих требования к рассматриваемому типу электродов.

Классификация электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Пример условного обозначения электродов, которое указывается на этикетке упаковочной тары (электроды марки электродов УОНИ-13/45):

Как правильно выбирать покрытые электроды

В первую очередь, при выборе покрытых электродов необходимо проверить будет ли металл шва соответствовать требованиям по механическим свойствам: прочности на растяжение, относительному удлинению и ударной прочности. Применительно к электродами для нелегированных сталей механические свойства могут быть определены по маркировке.

Сварочно-технологические свойства. Сварочно-технологические свойства электродов определяются, в первую очередь, видом его покрытия. Две последние цифры в обозначении электрода дают информацию о стабильности процесса в различных положениях сварки, а также о роде и полярности тока. Электродами рутилового типа выполнять сварку, как правило, легче и поэтому они применяются чаще других типов. Однако этот электродов, также как и электроды с кислым видом покрытия характеризуются достаточно высоким содержанием водорода в металле шва. Электродами с основным видом покрытия выполнять сварку значительно сложнее, так как ими трудно зажигать дугу и, к тому же, ее необходимо поддерживать очень короткой. Однако эти электроды обеспечивают прекрасные механические свойства металла шва.

Легирование металла шва. При сварке легированных сталей выбор электрода, как правило, зависит от требуемого химического состава металла шва. Обычно стремятся, чтобы металл шва имел тот же химический состав, что и основной металл. При сварке разнородных металлов легирование электрода обычно должно соответствовать менее легированному металлу. Однако, при сварке нелегированной и нержавеющей стали предпочтение должно отдаваться высоколегированным электродам с тем, чтобы снизить склонность к закаливанию металла шва, представляющего собой смесь обоих указанных сталей.

Экономические факторы. При выборе покрытых электродов немаловажным фактором является его скорость наплавки, измеряемая в кг/час. Высокопроизводительные электроды, как правило, более предпочтительные в этом отношении, однако их применение ограничено сваркой в нижнем и, иногда, в горизонтальном положениях. Оценить указанное свойство электродов можно по каталогам, которые предоставляются предприятиями изготовителями. При этом, естественно, необходимо обращать внимание на стоимость электродов от разных производителей.

При сварке покрытыми электродами сварщик должен стремиться использовать электрод полностью, оставляя огарок длиной не более 50 мм. К сожалению, плохой привычкой некоторых сварщиков является выбрасывание всего лишь наполовину использованного электрода, что приводит к неоправданно высокому их потреблению и частым остановкам при выполнении сварки.

Достоинства и недостатки процесса сварки ММА

Сварка ММА, без сомнения, наиболее распространенный процесс сварки, особенно, когда требуется выполнять короткие швы, обслуживание или ремонт, а также при выполнении монтажных работ. По сравнению с другими способами сварки (сварка в защитных газах плавящимся электродом – МИГ/МАГ, сварка ТИГ, сварка под флюсом) сварка ММА характеризуется следующими преимуществами:

— оборудование для ММА простое, недорогое и может быть переносным;не требуется
— дополнительной газовой или флюсовой защиты, так как и то и другое получается из покрытия;
— обеспечивается более надежная защита области сварки от воздействия ветра и сквозняков, по сравнению со сваркой МИГ/МАГ;
— этот способ сварки можно использовать в местах с ограниченным доступом;
— сварка ММА пригодна для сварки большинства черных и цветных металлов и сплавов (углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, чугуна, химически разнородных металлов, а также меди, никеля, алюминия и их сплавов) практически любой толщины;
— сварка может выполняться в любом пространственном положении, что благоприятствует применению этого процесса сварки для соединений, которые не могут быть размещены в нижнем положении.

К недостаткам этого способа сварки можно отнести:

— перерывы в работе, связанные с заменой электрода. Как только остаточная длина электрода достигает длины примерно 50 мм, сварщик должен остановить процесс сварки и вставить в держатель вместо огарка новый электрод;
— необходимость удалять шлак после выполнения шва, а также в местах замков шва или перед следующим проходом;
— первые два фактора не позволяют повысить коэффициент использования рабочего времени выше 25%, что значительно ниже по сравнению с процессами сварки, использующими электродную проволоку (например, МИГ/МАГ или сварка порошковой проволокой FCAW);
— из-за наличия огарков и вследствие возможного разрушения покрытия имеет место большие потери электродов. В целом использует не более 65% электрода;
— этот способ не может быть применен для сварки металлов с низкой температурой плавления, таким как свинец, олово и цинк, а также их сплавам, так как не обеспечивает низкого тепловложения, требуемого в данном случае;
— этот способ не подходит для сварки таких химически активных металлов, как титан, цирконий и тантал, так не обеспечивается требуемой защиты металла шва и околошовной зоны от окисления кислородом;
— в связи с тем, что сварочный ток проходит постоянно по всей длине электрода это ограничивает максимально допустимый ток из-за опасности перегрева электрода и разрушения покрытия с последующим ухудшением стабильности процесса сварки и газовой защиты. В связи с этим, скорость наплавки при сварке ММА, как правило, ниже, чем при сварке МИГ/МАГ или FCAW.

После разработки этого процесса сварки его применение постоянно росло и достигло максимума в 1960 – 1970 годах. Затем сварка ММА начала терять свою популярность в пользу более высокопроизводительных процессов, таких как МИГ/МАГ или FCAW. Тенденции развития сварочной техники свидетельствуют о том, что объем использования ручной дуговой сварки покрытыми электродами будет сокращаться и в дальнейшем, однако она еще долгое время не потеряет своего значения.

Источник