Самые тонкие электроды для дуговой сварки

Сварка электродом тонкого металла позволяет собирать легкие конструкции с большим запасом прочности. Также таким способом можно восстанавливать автомобили и чинить многие другие тонкостенные изделия. Однако, такой процесс довольно сложен, очень непросто сделать качественный сварной шов при отсутствии опыта.

В этом материале мы разберем все нюансы сварочных работ по тонколистовому металлу, какие бывают проблемы и способы их избежать.

Проблемы сварки тонкостенных изделий

Основные проблемы, которые возникают в процессе сварки электродами тонкого металла, схожи с обычным браком при некачественном соединении.

  • Прожигание заготовки.
  • Прилипание электрода.
  • Не проваренный шов.
  • Деформация материала.

Прожигание — наиболее частое явление в работе с тонкостенными конструкциями. Это следствие неправильно выбранной силы тока. Именно избыток мощности способствует быстрому расплавлению металла и образованию отверстий.

Прилипание электрода возникает в двух случаях: при малой силе тока и близкому подношению кончика расходника к поверхности металла. Эти два негативных фактора способствуют образованию неравномерного соединения и, как следствие, падает качество сварки.

Не проваренный шов — это частая ошибка, допускаемая новичками в сварочном деле. Боясь прожечь металл, кончик электрода удаляется на большое расстояние и расплав попросту растекается по поверхности. В итоге, во время зачистки оказывается, что шов неравномерный и есть не соединенные участки.

Деформации также довольно частое явление при сваривании тонколистового металла. Это следствие воздействия высоких температур.

Как же осуществляется сварка тонкого металла и какие существуют пути решения проблемы брака?

Выбор режимов и электродов

Лучше всего для сварки тонкостенных конструкций воспользоваться инвертором. Такие аппараты имеют более тонкую настройку в отличие от трансформаторных аналогов.

Сила тока, которую используют в таких работах, напрямую зависит от толщины деталей и диаметра электрода.

Тонким металлом принято считать заготовки толщиной до 5 миллиметров. Однако проблемы со сваркой возникают с деталями до 3 мм. В таблице можно посмотреть приблизительное соответствие выбранной мощности к материалу и диаметру электрода.

Это приблизительные данные, более точную настройку аппарата можно определить опытным путем, попробовав варить металл.

Используя тонкие виды электродов, нужно учитывать, что скорость плавления у них более высокая, а значит нужно быстрее вести шов.

Главные требования к выбору расходников такие же, как и при сварке стандартных конструкций. Обмазка и состав электрода должны соответствовать свариваемому металлу.

Правильная технология

Технологически сварка тонкого металла практически не отличается от процесса соединения более толстых конструкций. Всю работу можно условно разделить на три этапа:

  • Подготовка деталей.
  • Сварочный процесс.
  • Зачистка швов.

Основные отличия в некоторых нюансах, позволяющих качественно варить листовой металл и оцинковку.

Подготовка

Вся подготовка начинается с очистки поверхности материала от загрязнений. Важно более тщательно зачистить место, где будет установлен держатель массы аппарата.

Оцинкованный листовой металл в месте будущей сварки можно очистить болгаркой от защитного покрытия. Но можно варить и прямо по нему, цинковый слой сгорит в процессе работы.

Сварка

Алгоритм сварки по тонкому металлу следующий.

  • Электрод на конце можно очистить от обмазки на длину около 5 мм, это поспособствует быстрому поджогу дуги.
  • По всей длине будущего шва нужно сделать точечные прихватки материала (чтобы избежать дальнейшей деформации). Для этого делают краткосрочный поджог и приваривают края металла в виде точки или на длину в 10 мм.
  • Зажигается дуга просто — это делают двумя способами. Либо постукиванием кончиком электрода по металлу, либо чирканьем. Длина дуги оптимальна в пределах 2-3 миллиметра. Обычно расстояние электрода от металла нужно выдерживать в пределах диаметра расходника!
  • После этого образовывают ванну из расплавленного металла и начинают вести шов. В процессе работы сварочная ванна должна иметь вытянутую овальную форму. Это свидетельствует о получении качественного шва.
  • Чтобы избежать прилипания электрода не стоит его «утыкать» в поверхность.

Очень удобно в этом плане для начинающих сварщиков пользоваться инвертором с дополнительными функциями антиприлипания и форсирования дуги. При слишком близком приближении электрода к металлу он сбрасывает напряжение. В этом случае не происходит замыкания и электрод не прилипнет. При большом растяжении дуги инвертор дает дополнительное напряжение и сварочный процесс не прерывается.

  • Шов ведут, располагая держатель с электродом под углом в 60 градусов. Лучше всего выбирать положение, приближенное к прямому углу, но с сохранением обзора сварочной ванны и самого шва. При слишком остром угле получается выпуклое соединение. Это значит, что шов всплывает и не сваривает металл.
  • Электрод можно вести слева направо, или на себя, вертикальные соединения делают снизу вверх. При этом во время сварки нужно делать поперечные движения зигзагами (елочкой).
  • Также нужно контролировать скорость движения. Она должна быть поступательной и одинаковой.

После окончания работы нужно сбить шлак и осмотреть соединение на наличие непровара и прожогов на металлической поверхности.

Приемы сварки тонкостенных конструкций

Чтобы избежать негативных последствий в процессе сваривания, можно использовать некоторые подходящие методики.

Внахлест. Если позволяет конструкция, листы можно расположить один на другой. В этом случае главное — не прожечь поверхность, располагающуюся снизу.

Читайте также:  Самодельный станок для производства шлакоблоков

Точечное соединение. Технологически такой шов выполняется в виде местечковых прихваток. Дугу поджигают, проваривают металл в нужном месте и гасят. И далее, на всем протяжении соединения с шагом в 3 диаметра электрода, все повторяют.

По электроду. Если есть опасность прожечь тонкий металл, можно очистить один электрод от обмазки и уложить его вдоль будущего шва. В процессе сварки нужно хорошо проваривать эти места. Таким же образом можно заваривать прожженные дыры.

Также для сварки тонкостенных конструкций можно установить обратную полярность. Когда кабель держателя ставят на плюс, а массу на минус. Обратная полярность снижает количество тепла на кончике электрода и это поможет избежать прожогов.

Если нужно сварить массивную деталь с тонким металлом, то дугу поджигают на толстостенной заготовке и в процессе переносят сварочный шов на стык.

Для отвода излишнего тепла под тончайшие детали можно подложить медную полосу. Медь очень теплоемкий материал и позволит избежать прожигания и протекания расплавленного металла.

А что вы думаете по поводу такого вида работ, как сварка тонколистового металла? Если у Вас в наличии большой опыт сварных соединений из тонкого материала, поделитесь им в комментариях к этой статье.

Сварочные электроды – специальные стержни из металла, использующиеся для сварки. Они бывают нескольких типов, в зависимости от вида сварки и металлов. Электроды должны быть использованы строго по назначению. Они делятся на металлические (плавящиеся и неплавящиеся – вольфрамовые, торированные и др.) и неметаллические (неплавящиеся – угольные или графитовые). Плавящиеся электроды бывают покрытыми (чугунные, стальные, алюминиевые, бронзовые, медные) и непокрытыми. Держатель для этого оборудования обычно подбирается отдельно, желательно наличие возможности фиксации электродов разного диаметра.

Основные виды электродов

Данное сварочное оборудование подразделяется на основные классы, относительно используемого типа металла:

  1. Для сварки теплоустойчивой легированной стали;
  2. Для высоколегированной стали;
  3. Для конструкционной стали (при дуговой сварке);
  4. Для наплавки металла;
  5. Для цветных металлов;
  6. Для чугуна;
  7. Для тонкого металла (самые тонкие – менее 2 мм в диаметре).

Типы электродов по виду их покрытия

Буквенные обозначения говорят о типе покрытия электродов:

  • А – кислотное покрытие, с содержанием кремния, марганца, железа;
  • Б – основное покрытие, в состав которого входит фтористый кальций и карбонад кальция. Подходят для сварки при постоянном токе переменной полярности;
  • Ц – целлюлозное покрытие с органической основой;
  • Р – рутиловое покрытие. Дополнительно содержит органические вещества и минералы.

Типы электродов по положению сваривания

Выбор положения проводника тока — это серьезный аспект процесса сваривания. Существует несколько допустимых вариантов положения:

  1. Любые положения;
  2. Любые положения, кроме вертикального сверху вниз;
  3. Нижнее (вертикальное сверху вниз и горизонтальное);
  4. Нижнее положение.

Виды электродов для работы при постоянном токе

Такой тип сварки является самым легким, безопасным и надежным, обеспечивающим ровный шов. При этом используются специальные электроды, подходящие именно для проведения постоянного тока:

  1. МР-3С. Имеет синюю маркировку. Используется для сваривания углеродистой и низколегированной стали, обеспечивает качественный и ровный шов, облегчает процесс.
  2. ОЗС-4. Электроды с красной маркировкой. Подходят для сварки сталей углеродистых и низколегированных видов, а также для окисленных поверхностей.
  3. ОЗС-12. Это красные электроды, предназначенные для ответственных конструкций (из стали низкоуглеродистых видов). Допустима сварка во всех положениях, кроме вертикального.
  4. УОНИ 13/45. Изделия с основным покрытием для сваривания сосудов, находящихся под давлением, металлов, имеющих большую толщину, а также для процесса заварки возможных дефектов. Подходят для низколегированной и углеродистой стали.
  5. УОНИ 13/55. Для работы с сосудами под давлением, строительными металлоконструкциями (из низколегированных и углеродистых видов стали).

Виды электродов для сварки по чугуну

Так как чугун является одним из самых распространенных материалов, стоит рассмотреть отдельно типы электродов, применяющихся для сварки изделий из этого материала. Нужно отметить, что для плавления чугуна используются электроды постоянного тока.

  1. МНЧ-2. Позволяет производить сварку в нижнем, вертикальном и полупотолочном положении с постоянным током обратной полярности.
  2. ОЗЧ-2. Для ковкого и серого чугуна в нижнем и вертикальном положении, при постоянном токе обратной полярности.
  3. МНЧ-4. Для чугуна любого вида в вертикальном и нижнем положении (постоянный ток обратной полярности).
  4. ЦЧ-4. Используется только в нижнем положении при холодной и горячей сварке. Позволяет производить сплавление чугуна со сталью другого вида. При высоком напряжении ток становится переменным.
  5. ОЗЧ-4. Для работы с любым видом чугуна, в верхнем и нижнем положении, исключительно при постоянном токе обратной полярности.
  6. ОЗЖН-1. Электрод для холодной сварки высокопрочного и серого чугуна в нижнем и вертикальном положении.
  7. ОК 92.18. Для сваривания при подогреве (при постоянном и переменном токе).

Характеристики и критерии выбора

Один из главных параметров сварочных электродов, это — его обмазка, вернее ее состав:

  1. Проводники с рутиловым покрытием. Сюда же относятся проводники со смешанным покрытием на рутиловой основе. Это — самые популярные электроды, отличающиеся легкостью розжига. Используются при переменном и постоянном токе в любом положении.
  2. С основным покрытием. Обычно применяются для сварки при постоянном токе. Обеспечивают пластичный шов, но отличаются затрудненным розжигом и повышенной чувствительностью к влажности.
  3. С кислым покрытием. Как и изделия с рутиловым покрытием, используются для инверторов, однако работу в этом случае необходимо производить в хорошо проветриваемом помещении.
  4. Для новичков подойдут электроды типа ОЗС-12, тогда как УОНИ относятся больше к профессиональным работам.
  5. Ручная дуговая сварка подразумевает использование сварочного инвертора. Элементы для этого аппарата должны быть сухими и не иметь повреждений. Они подбираются под тип инвертора, относительно технических характеристик этого приспособления.
  6. Вес одного электрода для каждой отдельной марки свой, в зависимости от используемых материалов Масса электродов в пачке по стандарту должна составлять 3 кг, 5 кг и 8 кг для электродов диаметром 2,5 мм, 3-4мм, 4мм соответственно.
Читайте также:  Аргонно дуговая сварка принцип работы

Лучшие электроды для любительской и профессиональной сварки

В рейтинг входят самые популярные модели этого сварочного элемента, предназначенные для ручной дуговой сварки распространенных видов стали. Это — изделия с рутиловым и основным покрытием.

Качественное соединение свариваемого металла кроме особенностей подключения сварочного аппарата во многом зависит от спецификации электрода. Диаметр металлического стержня электрода также важен для правильного соединения материалов, как и знание специфики самих материалов.

Для электродуговой сварки толщина электрода выступает важной характеристикой требующей не только корректировки соответствующего показателя силы тока, но и возможности расплавить ввариваемые поверхности заготовок. Маркировка диаметра электродов всегда указывается на упаковке. Такое маркирование позволяет подобрать оптимальную силу тока и рассчитать толщину деталей для сваривания, то есть рассчитать мощность сварочного аппарата и выставить необходимые показатели для работы.

Для сваривания тонкотелых деталей, например, листового металла используются аппараты ручной дуговой сварки, в которых применяется технология сваривания металла в защитной среде инертных газов, это в основном ручная аргонодуговая сварка, или как ее называют по-другому сварка полуавтоматом. Такая особенность связана с тем, что самые тонкие по диаметру электроды 1,2-1,6 мм обычно в домашних мастерских не используются, потому, что требуют высокой квалификации сварщика.

Самыми популярным выступают размеры диаметром 3 или 3,2 мм. Это основной рабочий диапазон, используемый повсеместно. Стоит отметить, что и большинство сварочных аппаратов бытового назначения отлично справляются с большинством задач, именно используя такие электроды.

Электроды толще 6 мм в основном используются для восстановления поврежденных поверхностей или наплавки металла, это специальный вид продуктов, требующих значительный по силе ток, который большинство бытовых инверторов просто не в состоянии выдать из-за своих характеристик.

В целом толщина электродов может быть использована для сваривания деталей, в зависимости от их толщины:

  • 1-2 мм металла соединяется электродами 1,5-2 мм;
  • для металла 3-5 мм подходят 3-4 мм марки;
  • конструкции из металла 6-12 мм свариваются 4-5 мм электродами;
  • для металла 12-15 мм подходят 5 мм;
  • 16-20 мм требуют диаметр в 6-8 мм;
  • более мощные конструкции свариваются 8-10 мм стержнями.

Вторым важным показателем диаметра электрода выступает необходимость выдерживания сварочным аппаратом установленной величины сварочного тока:

  • 1,5-2 мм требуют 30-45 А;
  • 3-4 мм соответствует показатель тока в 65-200, а в зависимости от толщины свариваемого металла;
  • 5-6 мм 200-250 А;
  • 8 и выше от 250А.

Кроме того, что на упаковке указывается маркировка диаметра электрода и соответствие необходимой силе тока, в расшифровке указывается и целевое назначение для применения соединения специфического материала. Такая спецификация позволяет использовать необходимые по размеру электроды и в месте наложения шва не допускать излишнего нагрева металла, то есть не давать металлу изменять свои свойства.

Так, сегодня в большинстве случаев используется в качестве элементов конструкций металл, маркируемый как:

  • стали углеродистые и низколегированные;
  • конструкционные легированные стали и конструкции;
  • теплоустойчивые легированные стали;
  • высоколегированные стали со специальными свойствами;

Соответствующее обозначение в обязательном порядке указывается на упаковке, имеющей соответствующий буквенно-цифровой код:

  • «У» – применение для соединения углеродистых и низколегированных сталей и конструкций;
  • «Л» – предназначенные для легированных конструкционных сталей;
  • «Т» – специальные легированные теплоустойчивые стали;
  • «В» – высоколегированные стали;
  • «Н» – материалы, используемые для наплавки слоев на поверхности металла.

Обозначение в соответствии с положением шва в пространственным

Для надежного соединения деталей большую роль играет такой фактор, как пространственное положение шва. Для разных видов работ производители разработали специальные по своим свойствам электроды, способные обеспечивать надежную дугу в положениях, для которых они предназначены.

Самым легким считается горизонтальное положение свариваемых деталей, в таком положении детали находятся внизу, а сварочный электрод вверху, это так называемое базовое положение, для сварки деталей в таком положении особых навыков не требуется, да и специальные свойства электродов здесь не нужны.

В буквенно-цифровом коде такое обозначение выступает под цифрой 1.

Для работ во всех положениях свариваемых деталей и поверхностей, кроме наложения шва сверху вниз маркировка соответствует цифре 2.

Для большинства поверхностей, нижнего, горизонтального и в вертикальной плоскости по направлению сварного шва «снизу вверх» соответствует номенклатура 3.

Для нижнего положения и нижнего в «лодочку» положения, так называемых потолочных работ используются электроды с маркировкой 4.

Универсальные по назначению электроды, в том числе и для специальных сварных швов маркируются цифрой 5.

Тем, кто только начинает приобщаться к сварочным работам рекомендуется использовать обычные сварочные электроды самого первого уровня. Это наиболее оптимальный вариант, при условии, что большинство деталей будет расположено в горизонтальном положении и сваривание, будет производиться сверху вниз. Образуемая при возникновении электрической дуги сварная ванны металла в таком положении никуда не утекает, остается на месте и позволяет сформировать надежный шов.

Использование свойств электродов в зависимости от качества удобства в работе

Одним из важных свойств процесса электросварки выступает стабильность электрической дуги, возникающей в момент прикосновения электрода и свариваемой детали. В этом процессе для формирования правильной свариваемой ванны металла играет качество и состав обмазки электрода или его покрытия. Сегодня в зависимости от технологии производства применяются четыре основные типа покрытия стержней, которые имеют различия:

  • по толщине слоя покрытия;
  • качеству изготовления;
  • составу основных компонентов.
Читайте также:  Смокер из газовых баллонов размеры

Толщина слоя маркируется на упаковке обозначением кода буквенными кодировками:

  • М – самое тонкое покрытие;
  • С – покрытие средней толщины;
  • Д – толстый слой покрытия;
  • Г – специальный увеличенный толстый слой покрытия.

Качество изготовления, указывается цифровым обозначением в нижней части маркировки, высшее качество соответствует 1, среднее 2, низкое качество 3.

Для создания нормальных условий сваривания металла большую роль играет не только качество, но и состав покрытия, формирующий шлаковую поверхность и образующий пространство вокруг сварной ванны металла со специальной средой необходимой для плавления металла.

Производители сегодня создают покрытие из основных четырех видов покрытия стержня:

  • «А» – покрытие кислотное;
  • «Б» – основной вид покрытия;
  • «Ц» – целлюлозное или органическое покрытие;
  • «Р» – рутиловое.

Для каждого типа покрытия имеются специфические, свойственные только этим видам особенности работы и качественные показатели, как сварочных ванн, так и степени формирования капель металла и их разбрызгивания.

Маркированные буквой «А» – электроды с кислотным типом покрытия, во время работы характеризуются образованием особо жидкой сварочной ванной, это связано с тем, что металл стержня электрода переходит в нее уже в жидком состоянии.

Такое поведение характерно для нестабильной, неустойчивой дуги, во время формирования ванны металл разбрызгивается и появляется высокая вероятность резкого повышения температуры свариваемых заготовок. Кислотное покрытие требует осторожности и умения в работе, поскольку нередки случаи прожига поверхности, особенно тонкого листового металла. Создать прочный шов удается не всегда, при сваривании таким электродом, образуется насыщенный кислородом шов, что не добавляет в крепости соединению.

Основное покрытие, маркирующиеся литерой «Б» среди своих особенностей формирует короткую дугу, это особенность проявляется в формировании ванны с малой подвижностью. При расплавлении металла электрода формирует капли в основном среднего и крупного размера, такая размерность капли не дает растекаться металлу и шов ложиться более жесткий. При использовании сварочных аппаратов переменного тока следует быть особо внимательным, поскольку плавиковый шпат покрытия CaF2, дает дополнительную корку, что существенно усложняет процесс сварки.

С другой стороны, это тот тип покрытия, который среди всех типов отличается наилучшими характеристиками вязкости и плотности. Сварочный шов с использованием электродов с основным покрытием практически не образуют трещин и разрывов, металл отлично заполняет пустоты и надежно соединяет заготовки. Электроды с основным покрытием для ручной дуговой сварки применяются не только для сваривания простых конструкций, они повсеместно используются для конструкций с высокой нагрузкой и такими, к которым предъявляются особые требования, например, емкости подавлением.

Вместе с тем, такой отличный результат требует к применению электродов с основным покрытием и дополнительной подготовки поверхностей:

  • устройство фасок заготовок;
  • разделка кромок;
  • зачистка от ржавчины и обработка от органических примесей;
  • надежное и плотное сочленение частей.

В качестве дополнительной подготовки рекомендуется прокалить поверхности для улучшения свойств сварного шва.

Органические вещества, применяемые в формировании покрытия электродов маркируются на упаковке литерой «Ц», это обозначение свидетельствует, что в числе основных веществ, участвующих в формировании покрытия имеется целлюлоза. Для таких материалов характерной особенностью выступает универсальность применения в плане пространственного наложения шва, они пригодны для любых типов швов. Однако, следует быть особо внимательными при проваривании вертикальных швов и швов с нижним расположением – целлюлозное покрытие дает большое разбрызгивание металла, что приводит в получению грубого, широкого шва. Получить красивый шов новичку с помощью электрода с органическим покрытием будет чрезвычайно сложно, да и опытные сварщики как показывает практика практически не применяют этот тип покрытия при формировании однопроходных лицевых швов. Большое содержание в целлюлозе газообразующих веществ и компонентов, выделяющих при горении огромное количество газа, с другой стороны, отлично формируют газозащитный слой ванны, и не дают угаснуть дуге.

Насыщенность газозащитного слоя вокруг сварочной ванны делает возможным формирование надежного сварного шва, поскольку крупные капли металла не растекаются, и хорошо остывает. Электроды с целлюлозным покрытием незаменимы для вертикальных швов, ответственных соединений в качестве первопроходного конструктивного шва, наложения швов сверху вниз.

Рутиловое покрытие сегодня наиболее оптимальный вариант для тех, кто только собирается начать использовать соединение деталей с помощью электродуговой сварки. Электроды, маркируемые на упаковке литерой «Р» характеризуются легким возбуждением дуги, стабильностью ее поддержания, отличной формой и аккуратностью шва. В дополнении ко всем перечисленным характеристиками следует добавить еще и отличное качество сварного шва, замечательно соединяющее поверхности.

Для рутиловых поверхностей характерным выступает и такая особенность, как возможность прохождения повторным швом поверх первого без удаления шлака. TiO2, входящий в качестве одного из основных компонентов покрытия обеспечивает такую возможность, что существенно экономит силы и возможности. Практически при использовании рутиловых электродов не происходит выделения токсических веществ и позволяет контролировать процесс сварки буквально в любом положении. Формируемый шов соединения имеет низкую пористость внутренней структуры и отличную отделимость шлака. Эти электроды отлично подходят для соединения прихваточных швов, угловых соединений и формирования лицевых швов.