Желательно, чтобы проволока была близка по составу к свариваемому металлу. Иначе велик риск, что шов получится недолговечным и некачественным. А то и вовсе сразу развалится.

Сегодня выпускается 56 марок электродной проволоки. Все они имеют различный химический состав. Разделить их можно на три основные группы.

Первая группа - углеродистая проволока. Углерода в ней содержится до 0,12 . Такой проволокой сваривают мало и среднеуглеродистую сталь.

Вторая группа - проволока для низколегированной стали. В ней содержатся никель, хром, молибден, титан, марганец и другие химический элементы. Ну и в третью группу входит высоколегированная проволока.

Правильно выбрать марку проволоки могут специальные таблицы. По содержащимся в них условным обозначениям нетрудно просчитать подходящий химический состав проволоки.

Электродная проволока выпускается диаметром от 0,3 до 12 миллиметров. Чаще всего используется диаметром от трех до шести миллиметров. Проволока всегда должна быть очищенной.

Покрытие электродов

Покрытие электрода представляет собой смесь различных компонентов нанесенных и закрепленных на стержне электрода.

Изобретателем покрытого электрода считается шведский инженер Оскар Кьельберг. Он придумал обмазывать проволоку и порошка силикатов.

На имя Кьельберга в 1908 году был выдан немецкий имперский патент №. 231733 "Электрод и порядок электрической пайки". В патенте говорится, что цель покрытия заключается в «защите расплавленного металла от кислорода и азота воздуха, обеспечении надлежащего физического и химического состояния шва, а также возможности проведения сварки во всех пространственных положениях».

Сегодня чаще всего применяют два вида покрытия электродов: тонкое или стабилизирующее, и толстое или качественное. Стабилизирующее покрытие ионизирует дуговой промежуток, облегчая тем самым процесс дуговой сварки.

Оно слабо защищает расплавленный металл от вредного воздействия воздуха. Но все же дает относительно приемлемое качество сварного шва, хотя и уступающее основному металлу. Простейшее стабилизирующее покрытие - мел, разведенный в жидком стекле (силикате натрия).

Качественное покрытие регулирует металлургические процессы при сварке и улучшает свойства наплавленного металла. Состав качественного покрытия весьма сложен. В нем содержатся шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и стабилизирующие компоненты, стальные порошки.

Сейчас у нас наиболее распространены электроды с кальций-фтористистым или, похожим по свойствам, рутиловым покрытием. При плавке такие электроды дают флюс, защищающий сварной шов от вредного воздействия атмосферы.

В странах Запада повсеместное распространение также получили электроды с целлюлозным покрытием. Металлический стержень оборачивается обычной бумагой, которая пропитывается жидким стеклом, а затем высушивается. Такие электроды выделяют много газов, защищающих металл и сварочную ванну.

Основным расходным материалом при ручной дуговой сварке являются сварочные электроды. Их наличие является непременным у каждого мастера, иначе варить попросту будет нечем.

Дефицитным данный товар назвать наверное нельзя – на сегодняшний день выбор этих материалов огромен, существуют изделия для соединения разных металлов. Стоимость некоторых видов варьируется в разумных пределах ввиду большой конкуренции на рынке.

Изготовить сварочный электрод своими руками можно в целях эксперимента, ну или в условиях крайней нужны. Нужно понимать, что для изготовления понадобится различное сырье, которого может не оказаться в хозяйстве.

Расходные материалы

Для изготовления самодельных электродов нам понадобятся:

• связующее вещество в виде жидкого стекла;
• известняк или мел;
• низкоуглеродистая проволока подходящего диаметра;
• валик или кисточка.

“Жидкое стекло”, с его пугающим названием, довольно распространенный товар и продается практически в каждом строительном магазине.

Процесс изготовления – пошаговая инструкция

Итак, мы определились с материалами и можем приступать к изготовлению электродов своими руками

1. Первым делом нам нужно измельчить мел до состояния порошка. Сделать это можно с помощью тяжелого металлического предмета, но лучше использовать блендер. Так частицы будут иметь однородную структуру и иметь мелкую фракцию.

2. Берем сталью проволоку и режем на прутья. Можно ориентироваться на заводские размеры и сделать стержни длиной 250 мм.

3. Следующим этапом обмазываем стальные прутья жидким стеклом.

4. Измельченный мел аккуратно распределяем на плоской поверхности. Обмазанным в жидком стекле стальным стержнем раскатываем по этой поверхности, равномерно распределяя частицы мела по телу стальной заготовки.

5. Ждем пока электрод подсохнет, проверяем что жидкое стекло закристаллизовалось и оправляем прокаливаться в духовку на 100 °C на полчаса.

Сварочные характеристики такого электрода будут невысокими, он будет давать много искр, трудно гореть и залипать. Но при подборе правильных режимов сварки и необходимой подготовке свариваемой поверхности можно добиться неплохих результатов. Делитесь своими приемами изготовления электродов или других сварочных материалов.

Сейчас вы узнаете как делают электроды для сварки. Компоненты (кроме алюминиевого порошка), входящие в состав покрытия, проходят сортировку, сушку, дробление, размол и просев через сито с числом отверстий не менее 1200 отв./см2. Ферросилиций после просеивания пассивируют для создания тонкой окисной пленки, предохраняющей кремний от воздействия щелочи. Пассивирование производится посредством нагрева до температуры 700 - 800 градусов и выдержки при этой температуре в течение 2 - 3 часов при периодическом перемешивании. При отсутствии защитной окисной пленки кремний, взаимодействуя со щелочью жидкого стекла, выделяет водород, который вызывает вспучивание обмазки и образует в покрытии газовые пузыри. Взаимодействие щелочи жидкого стекла с кремнием происходит по следующей реакции: Si + 2NaO + Н20 Na2Si03 -f Н2 или Si -f- 2НаО -> Si02 2H2.

После прокалки ферросилиций вторично пассивируют водой в течение 3 - 5 дней при периодическом перемешивании. Просушенный после пассивирования водой ферросилиций вторично просеивают. Предварительно подготовленные компоненты взвешивают в количестве, соответствующем составу электродного покрытия, и тщательно перемешивают в специальных смесителях или ручным способом. В хорошо перемешанную сухую смесь выливают стекло плотностью 1,3 - 1,5 в количестве 55 - 60% от веса сухой шихты. Сухие компоненты с жидким стеклом тщательно перемешивают в смесителе или ручным способом. Приготовленная сметанообразная масса пропускается через краскотерку или сито с 140 - 250 отв./см2 для получения полной однородности обмазки.

Покрытие на электродные стержни наносят путем однократного или двукратного окунания в полученную массу. Толщина слоя обмазки на электродном стержне зависит от скорости, с которой электрод вынимают из обмазочной массы, и 2 - 19 консистенции покрытия. Чем скорее вынимают электрод, тем толще слой обмазки; если электрод вынимают слишком медленно, слой получается тонким.

Покрытие наносят на один или одновременно на несколько электродных стержней, последние закрепляют в специальных обоймах-рамках. В процессе нанесения покрытия на электроды необходимо периодически перемешивать обмазочную массу во избежание оседания более тяжелых компонентов на дно. Электродные стержни с нанесенной на них обмазкой устанавливают в вертикальном положении в стеллажах или пирамидах для просушки на воздухе при температуре 20 - 30 градусов в течение 3 - 4 час. После предварительной просушки прокалка электродов производится в электрической печи при температуре 250 - 300 градусов в течение 1,5 - 2 час. Поднимать температуру в прокалочной печи и охлаждать ее следует постепенно для предотвращения растрескивания покрытий. Готовые электроды принимают по внешнему осмотру, технологической пробе, результатам механических испытаний наплавленного металла.

При внешнем осмотре готовых электродов на поверхности покрытия не должно быть обнаружено дефектов (трещин, свищей и отбитых участков), влияющих на качество сварки. Покрытие должно быть нанесено равномерным слоем по всей длине стержня и должно достаточно прочно держаться на нем. Один конец электрода на длине примерно 30 мм должен быть свободен от покрытия, этим концом электрод зажимают в электрододержатель.

Принцип передачи тока в таких электродах прост. Один из концов на протяжении 3 см не имеет покрытия, чтобы его можно было захватить держателем для контакта с цепью тока. Второй конец немного очищается от покрытия, чтобы создать контакт с объектом при зажигании дуги.

Во время плавления в дуге протекают сложные процессы. В итоге окислительно-восстановительной реакции в газовой среде, на границе раздела шлака, металла и дуги происходит легирование, раскисление и окисление, которые создают шов.

Классификация электродов для сварки

Классификация сварочных электродов осуществляется по следующим критериям:

• толщина покрытия стержня;
• материал стержня;
• вид шлака, который образуется во время расплавления;
• тип покрытия;
• назначение для сварки специальных сталей;
• свойства шва металла;
• полярность и тип тока используемого для работы;
• допустимые пространственные положения наплавки или сварки.

Электроды для ручной дуговой сварки должны обеспечивать устойчивое горение и простое зажигание сварочной дуги. Кроме того, желательно, чтобы покрытие электрода расплавлялось правильно, а покрытие шва шлаком происходило равномерно и легко счищалось после окончания работы. При работе в металле шва следует избегать пор и трещин.

Перед тем как выбрать электроды для сварки постоянным током, нужно ознакомиться с их классами:

• УОНИ 13/45 – обладает основным покрытием, и используется для низколегированных и углеродистых сталей. С его помощью можно обрабатывать металлы, имеющие большую толщину, сосуды, работающие под давлением, и устранять дефекты литья.
• УОНИ 13/55 – имеет такое же назначение, как и УОНИ 13/45, а сваривать можно не только сосуды под давлением, но и строительные металлоконструкции.
• ОЗС-12 – применяется для работы с конструкциями из стали низкоуглеродистой. Работа может происходить в любом положении, кроме вертикального.
• ОЗС-4 – дает возможность производить работу по окисленной поверхности, подходит для низколегированных и углеродистых сталей.
• МР-3С – подходит для таких же сталей, как и предыдущий тип, кроме того, он создает аккуратный шов, чем облегчает весь процесс работы.

Типология покрытий для сварочных электродов

Чтобы сделать правильный выбор электродов для сварки, нужно принимать во внимание все тонкости покрытия, тип металла и вид шва. По типу покрытия можно выделить некоторые виды сварочных электродов, для которых мы укажем несколько слов о составе и применении.

Материалы с кислым покрытием содержат окиси железа, кремния, марганца и в некоторых случаях титана. Металл шва обладает повышенной склонностью к образованию горячих трещин. Можно использовать эти электроды для сварки переменным током и постоянным.

Варианты с основным покрытием состоят из карбонатов магния и кальция, плавикового шпата CaF 2 . Они становятся незаменимыми для сварки закаливающихся сталей, которые склонны к появлению холодных трещин в результате воздействия водорода, переходящего в околошовную зону из металла.

Такие покрытия с низкой окислительной способностью помогают перемещать из электрода легирующие элементы в шов. Кроме того, они применяются для сварки высоколегированных сталей. Наплавленный таким образом металл стоек к появлению горячих трещин. Можно соединять жесткие конструкции и использовать для толстых швов при наплавке в несколько слоев.

Но у них есть и недостатки: невысокая постоянность горения дуги, склонность к появлению пор при увеличении дуги в швах во время сварки, если на поверхности металла есть ржавчина или окалины.

Материалы с целлюлозным покрытием в основе имеют целлюлозу. Наплавленный ими металл включает в себя повышенное количество водорода. Они позволяют осуществлять сварку сверху вниз, в то время как с другими электродами получается некачественная дорожка при таком алгоритме.

Электроды с рутиловым покрытием включают в основу рутил, который состоит из двуокиси титана ТiO 2 , а также карбонаты и алюмосиликаты. Перед работой их нужно сушить при 200-градусной температуре 1 час, и только через сутки с ними можно работать. Ими можно варить сталь, на поверхности которой имеется ржавчина и окалина, поры образовываться не будут. Обладают большей стойкостью к появлению горячих трещин, чем электроды с кислым покрытием.

Их преимуществами можно считать: легкое зажигание, большое сопротивление усталости соединений сварки, низкую склонность к появлению пор во время зажигания и быстрого удлинения дуги. Такими электродами Можно варить низколегированные и малоуглеродистые стали; нельзя варить конструкции, которые работают при повышенной температуре.

Время от времени нам бывает необходим сварочный аппарат. Как именно можно , мы узнали в одном из прошлых материалов. Однако сварочный аппарат без электродов использовать попросту невозможно, поэтому в дополнении к прошлому материалу мы представляем вашему вниманию урок по изготовлению самодельного сварочного электрода.

Давайте ознакомимся с процессом изготовления электрода, просмотрев видеоролик

Нам понадобится:
- жидкое стекло;
- мел;
- 3-4 мм проволока;
- кисточка.

Жидкое стекло не так сложно найти, как может показаться с первого взгляда. Такое стекло продается практически в любом строительном магазине. С материалами все ясно, и это значит, что можно приступить к процессу изготовления нашего электрода.

Для начала нам нужно размолоть мел в мелкую фракцию. Для этого кладем куски мела в блендер и включаем его.

Теперь намазываем на прутья жидкое стекло. Для этого нужно просто положить прутья на ровную поверхность, намочить кисточку в жидком стекле и нанести его на куски проволоки.

Следующим делом насыпаем на наш прут измельченный в блендере мел.

Теперь пытаемся все равномерно раскатать.

Наш электрод практически готов. На этой стадии нам нужно просто подождать пока он засохнет. После того, как наш электрод затвердел и жидкое стекло на нем загустилось, нужно его прокалить. Для этого нужно поставить электрод в обыкновенную духовку.

Включаем духовку и ставим на температуру 100 градусов по Цельсию. Кладем электроды в духовку на полчаса. Этого времени достаточно, чтобы жидкое стекло затвердело.