От чего зависит выбор диаметра электрода

Диаметр сварочных электродов для работы с различными по химическому составу сталями прописан в различных нормативных документах. К примеру, согласно ГОСТ- 9466-75 , определен номинальный диаметр электрода, который соответствует диаметру стержня. Следует отметить, что номинальный диаметр электрода для сварки не включает в себя толщину обмазки.

Толщина покрытия электродов для сварки

Согласно п. 1.5. ГОСТ-9466-75, для каждого диаметра и марки электрода существует своя индивидуальная толщина обмазки. Определяется зависимости от отношения D/d, где D – диаметр с покрытием, а d – диаметр стержня, при этом соотношение у электродов с тонким покрытием (буквенное обозначение М) должно быть менее или равно 1,2; для электродов со средним покрытием (буквенное обозначение С) должно быть менее или равно 1,45; для электродов с толстым покрытием (буквенное обозначение Д) должно быть менее или равно 1,80; а для электродов с особо толстым покрытием (буквенное обозначение Г) должно быть больше 1,80.

К примеру, сварочные электроды УОНИ-13/45 , марка Э-42А УОНИИ-13/45-d4-УД Е 412(4)-Б 20. В соответствии с маркой номинальный диаметр электрода равен d4, показатель – Д означает, что покрытие толстое. Полный диаметр D электрода с покрытием равен 6 мм, отношение D/d или 6/4 равно 1,5, что соответствует параметру электродов с толстым покрытием так как попадает в диапазон от 1,45 до 1,8.

Примечательно, что иностранные производители придерживаются таких же правил, только диаметры импортных электродов не соответствуют российским стандартам. Так к примеру японские сварочные электроды LB-52U имеют номинальные диаметры d. 2,6, d. 3,2, d. 4, а диаметры вместе с покрытием D 3,9, D 4,8, D 6, отношение диаметров равны 1,5, что соответствует толстому покрытию. Также сварочные электроды ОК 53.70 фирмы The ESAB Group произведенные в Швеции соответствуют международным стандартам d. 2,6, d. 3,2, d. 4 мм, а принадлежащий ESAB российский Завод ЭСАБ-СВЭЛ выпускает продукцию с торговой маркой ОК с диаметрами российских стандартов.

Выбор диаметра электрода

Выбор диаметра электрода для сварки осуществляется в зависимости от толщины свариваемого металла, его марки и химического состава, формы кромок, положения сварки, разновидности соединения. К основным особенностям различных диаметров электродов относятся:

1. Сварочные электроды 1 мм – предназначены для работы с металлом, толщина которого 1-1,5 мм, при силе тока 20-25А;

2. Электроды сварочные 1,6 мм – в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются двух размеров 200 или 250 мм, используемые для работы с металлами толщина которых от 1 до 2 мм с силой тока 25-50А;

3. Электроды сварочные 2 мм – согласно ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали изготавливаются длинной 250 мм, допускается также длинна 300 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 2 мм, сила тока 50-70А;

4. Электроды сварочные 2,5 мм – по ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются длинной 250-300мм, допускается также длинна 350 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 3 мм, сила тока 70-100А;

5. Электроды сварочные 3 мм – наиболее широко применяемый диаметр электрода, в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются трех размеров 300, 350 и 450 мм, предназначены для работы с металлами, толщина которых от 2 до 5 мм с силой тока 70-140А;

6. Электроды сварочные 4 мм – широко используемый диаметр пригодный для работы как на профессиональном так и на бытовом оборудовании. Выпускается согласно ГОСТ9466-75 двух размеров 350 и 450 мм для любых видов стали, для металлов, толщина которых от 2 до 10 мм с силой тока 100-220А;

7. Электроды сварочные 5 мм – электроды этого диаметра требуют достаточно мощного сварочного оборудования. В соответствии с ГОСТ9466-75, изготавливаются длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 150-280А;

8. Электроды сварочные 6 мм – предназначены для работы на профессиональном оборудование. Согласно ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 230-370А;

9. Электроды сварочные 8-12 мм – для работы на высокопроизводительном промышленном оборудовании. В соответствии с ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых свыше 8 мм с силой тока от 450А;

При этом необходимо отметить, что при определенном диаметре электрода диапазон силы тока для каждой марки электродов свои. К примеру, при диаметре электрода 3 мм для УОНИ 13/55 сила тока 70-100А, а для МР-3 сила тока 80-140А.

Осуществление любых ответственных работ, в том числе ручной дуговой сварки, одним из обязательных условий имеет компетентный подход к подбору материалов. Неотъемлемой составляющей этой процедуры является соответствующее внимание ко всем параметрам сварочных электродов, одним из которых является их диаметр.

Диаметр сварочных электродов

Диаметр сварочных электродов для работы с различными по химическому составу сталями прописан в различных нормативных документах. К примеру, согласно ГОСТ- 9466-75, определен номинальный диаметр электрода, который соответствует диаметру стержня. Следует отметить, что номинальный диаметр электрода для сварки не включает в себя толщину обмазки.

Толщина покрытия электродов для сварки

Согласно п. 1.5. ГОСТ-9466-75, для каждого диаметра и марки электрода существует своя индивидуальная толщина обмазки. Определяется зависимости от отношения D/d, где D – диаметр с покрытием, а d – диаметр стержня, при этом соотношение у электродов с тонким покрытием (буквенное обозначение М) должно быть менее или равно 1,2; для электродов со средним покрытием (буквенное обозначение С) должно быть менее или равно 1,45; для электродов с толстым покрытием (буквенное обозначение Д) должно быть менее или равно 1,80; а для электродов с особо толстым покрытием (буквенное обозначение Г) должно быть больше 1,80.

К примеру, сварочные электроды УОНИ-13/45, марка Э-42А УОНИИ-13/45-d4-УД Е 412(4)-Б 20. В соответствии с маркой номинальный диаметр электрода равен d4, показатель – Д означает, что покрытие толстое. Полный диаметр D электрода с покрытием равен 6 мм, отношение D/d или 6/4 равно 1,5, что соответствует параметру электродов с толстым покрытием так как попадает в диапазон от 1,45 до 1,8.

Примечательно, что иностранные производители придерживаются таких же правил, только диаметры импортных электродов не соответствуют российским стандартам. Так к примеру японские сварочные электроды LB-52U имеют номинальные диаметры d . 2,6, d . 3,2, d . 4, а диаметры вместе с покрытием D 3,9, D 4,8, D 6, отношение диаметров равны 1,5, что соответствует толстому покрытию. Также сварочные электроды ОК 53.70 фирмы The ESAB Group произведенные в Швеции соответствуют международным стандартам d . 2,6, d . 3,2, d . 4 мм, а принадлежащий ESAB российский Завод ЭСАБ-СВЭЛ выпускает продукцию с торговой маркой ОК с диаметрами российских стандартов.

Выбор диаметра электрода

Выбор диаметра электрода для сварки осуществляется в зависимости от толщины свариваемого металла, его марки и химического состава, формы кромок, положения сварки, разновидности соединения. К основным особенностям различных диаметров электродов относятся:

1. Сварочные электроды 1 мм – предназначены для работы с металлом, толщина которого 1-1,5 мм, при силе тока 20-25А;

2. Электроды сварочные 1,6 мм – в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются двух размеров 200 или 250 мм, используемые для работы с металлами толщина которых от 1 до 2 мм с силой тока 25-50А;

3. Электроды сварочные 2 мм – согласно ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали изготавливаются длинной 250 мм, допускается также длинна 300 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 2 мм, сила тока 50-70А;

4. Электроды сварочные 2,5 мм – по ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются длинной 250-300мм, допускается также длинна 350 мм, толщина свариваемых металлов от 1 до 3 мм, сила тока 70-100А;

5. Электроды сварочные 3 мм – наиболее широко применяемый диаметр электрода, в соответствии с ГОСТ9466-75 для низкоуглеродистой и легированной стали выпускаются трех размеров 300, 350 и 450 мм, предназначены для работы с металлами, толщина которых от 2 до 5 мм с силой тока 70-140А;

6. Электроды сварочные 4 мм – широко используемый диаметр пригодный для работы как на профессиональном так и на бытовом оборудовании. Выпускается согласно ГОСТ9466-75 двух размеров 350 и 450 мм для любых видов стали, для металлов, толщина которых от 2 до 10 мм с силой тока 100-220А;

7. Электроды сварочные 5 мм – электроды этого диаметра требуют достаточно мощного сварочного оборудования. В соответствии с ГОСТ9466-75, изготавливаются длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 150-280А;

8. Электроды сварочные 6 мм – предназначены для работы на профессиональном оборудование. Согласно ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых от 4 до 15 мм с силой тока 230-370А;

9. Электроды сварочные 8-12 мм – для работы на высокопроизводительном промышленном оборудовании. В соответствии с ГОСТ9466-75, выпускается длинной – 450 мм для низкоуглеродистой и легированной, а для высоколегированной стали допускается также длинна – 350 мм. Предназначены для работы с металлами, толщина которых свыше 8 мм с силой тока от 450А;

При этом необходимо отметить, что при определенном диаметре электрода диапазон силы тока для каждой марки электродов свои. К примеру, при диаметре электрода 3 мм для УОНИ 13/55 сила тока 70-100А, а для МР-3 сила тока 80-140А.

Диаметр электрода от толщины металла (листа или детали), сила тока сварки от диаметра электрода. Режимы – выбор режима ручной дуговой сварки. Траектории движения электрода. Схема, скорость сварки, влияние наклона электрода, силы сварочного тока , кромок, положение сварочной ванны.

• Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.
• Основные параметры режима дуговой сварки: диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов.
• Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки.
• Выбор диаметра электрода
• Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку. Для того чтобы правильно выбрать диаметр электрода, можно воспользоваться таблицей 1:

Таблица 1. Примерное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемых деталей

• Однако такое соотношение является примерным, так как на этот фактор накладывает отпечаток размещение шва в пространстве и количество сварочных проходов. К примеру, при потолочном положении шва не рекомендуют применять электроды с диаметром более 4 м. Не пользуются электродами больших диаметров и при многопроходной сварке, так как это может привести к непровару корня шва.
• Сила тока выбирается в зависимости от диаметра шва длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки и т.д. Чем больше сила тока, тем интенсивнее расплавляется его рабочая часть и тем выше производительность сварки. Но это правило может приниматься с некоторыми оговорками. При чрезмерном токе для выбранного диаметра электрода происходит перегрев рабочей части, что чревато ухудшением качества шва, разбрызгиванием капель жидкого металла и даже может привести к сквозным прогораниям деталей. При недостаточной силе тока дуга будет неустойчива, часто будет обрываться, что может привести к непроварам, не говоря уже о качестве шва. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения сварочного шва.
• Опытные сварщики силу тока определяют экспериментальным путем, ориентируясь на устойчивость горения дуги. Для тех, кто еще не имеет достаточного опыта, разработаны следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 -6 мм):

• I_св = (20 + 6d_э )d_э
• где I_св — сила тока в А, d_э – диаметр электрода в мм

Выбор режима дуговой сварки

• При выборе режимов сварки следует учитывать и наличие скоса свариваемых кромок. Все эти обстоятельства учтены и сведены в таблицах 2 и 3. Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

Таблица 2. Режим сварки стыковых соединений без скоса кромок

Примечание: максимальное значение тока должно уточняться по паспорту электродов.

Таблица 3. Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

Примечание: значение величины тока уточняется по паспортным данным электрода.

Особенно ярко выражено магнитное дутье при сварке на источнике постоянного тока. Магнитное дутье ухудшает стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для уменьшения влияния магнитного дутья применяют меры защиты, к которым относят: сварку на короткой дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, подвод сварочного тока к точке, максимально близкой к дуге и т.д. Если полностью избавиться от действия магнитного дутья не удается, то меняют источник питания на переменный, при котором влияние магнитного дутья заметно снижается. Малоуглеродистые и низколегированные стали обычно варят на переменном токе.