что такое рутиловое и основное покрытие электрода
Рутиловые или основные электроды — что лучше выбрать?
Выбор электродов зависит от поставленных задач сварки. Самыми распространёнными из всех, являются электроды с рутиловым и основным покрытием. Именно электродная обмазка во многом и определяет формирование защитного слоя шлака, который предотвращает вредное воздействие кислорода на сварочную ванну.
Многие начинающие сварщики задаются вопросом о том, какие электроды лучше, с рутиловым или основным покрытием? Чтобы найти ответ на данный вопрос, нужно разобраться, для чего нужна обмазка электроду, и какая она бывает.
Электроды с рутиловым покрытием
Основой покрытия рутиловых электродов выступает диоксид титана. При сгорании он обеспечивает надежную защиту сварочной ванны газом, что обеспечивает сварочному шву большую стойкость от растрескиваний.
При сгорании рутиловых электродов нет сильного разбрызгивания металла, а сварочная дуга имеет более стабильное горение. К сожалению, слабые стороны электродов с рутиловым покрытием, это боязнь влаги. Также рутиловые электроды не рекомендуется использовать для сварки металлоконструкций, которые будут подвергаться серьёзным температурным нагрузкам в процессе эксплуатации.
Электроды с основным покрытием
Состав обмазки обычного электрода состоит из минералов, также сюда входят карбонат кальция и магния. При сгорании основной обмазки, вокруг сварочной ванны образуется защитный газ с минимальным содержанием водорода.
Кроме того, химический состав наплавленного металла электродами с основным покрытием, максимально близкий к составу спокойной стали. Поэтому электроды с основным покрытием применяются для сваривания ответственных металлоконструкций.
Какие электроды лучше: рутиловые или основные?
И те, и другие виды электродов применяются для сварки конструкций из стали. Однако, не смотря на это, электроды с рутиловым и основным покрытием имеют свои характеристики, и разный состав обмазки.
К преимуществам рутиловых электродов можно отнести:
К преимуществам электродов с основным покрытием необходимо отнести низкий процент содержания газов и примесей в составе наплавленного металла. Таким образом, сварочный шов имеет высокую стойкость к образованию так называемых «горячих трещин». Из недостатков следует выделить нестабильное горение электродов на переменном токе.
Из всего вышеперечисленного, очевидно, что варить электродами с рутиловым покрытием проще. Поэтому рутиловые электроды наилучший вариант для обучения электросварке. Что же касается электродов с основным покрытием, то они просто незаменимы при сварке ответственных металлоконструкций.
Рутиловые электроды – особенности и преимущества
Наряду с основными рутиловые электроды составляют одну из самых многочисленных групп этой продукции. Присадочный материал с такой обмазкой повсеместно применяется для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Он позволяет варить детали как обычных, так и ответственных конструкций. Расскажем об особенностях и преимуществах материала.
Чем отличается рутиловый электрод от основного
В отечественной промышленности электроды с рутиловым покрытием появились сравнительно недавно – они были разработаны в СССР в конце 60-х годов, а уже в 70-е получили повсеместное распространение. Материал стал альтернативой присадкам с основным покрытием. Последние при сварке выделяют в воздух токсичные фтористые соединения, небезопасные для здоровья сварщика, поэтому варить ими можно только на открытом воздухе либо в хорошо проветриваемом помещении.
Все потому, что в обмазке таких стержней содержится фтористый калий, и в процессе работы токсичный фтор выделяется в атмосферу. В противоположность ему рутил – материал природный и химически нейтральный. Благодаря ему содержание вредных летучих соединений, выбрасываемых в воздух при ручной дуговой сварке, практически сведено к нулю.
Это открывает новые возможности для выполнения сварочных работ: конструкции можно варить не только на открытом воздухе, но и в закрытых помещениях, не опасаясь за здоровье и состояние экологии. При этом сам рутил хорошо проводит ток – дуга моментально разжигается и устойчиво горит, обеспечивая получение шва высокого качества.
Состав и особенности покрытия
Рутил – это диоксид титана, широко присутствующего в природе минерала. В обмазке используется его концентрат, доля которого составляет около 50%. Помимо TiO2, в состав покрытия входят:
Доля компонентов может варьироваться в зависимости от марки электрода. Для повышения производительности работ в обмазку может добавляться железный порошок (в маркировке – РЖ). Часто для повышения эффективности сварки рутил используется в комбинации с целлюлозным или основным покрытием.
Преимущества рутиловых электродов
Мы уже сказали об одном из ключевых плюсов такой обмазки – экологичность. При сварке в воздух выделяется минимум токсичных и опасных для сварщика соединений. Это позволяет варить детали в закрытых или плохо проветриваемых помещениях. Есть и другие преимущества.
Изделия отлично справляются не только со стыковыми швами – большинство из них подходит для сварки швов внахлест и угловых соединений.
Недостатки рутиловых электродов
В числе условных минусов электродов с рутиловым покрытием (впрочем, как и с любым другим) – некоторая ограниченность в использовании. Их применяют в основном для работы с низкоуглеродистыми и низколегированными сталями. Исключено использование для сварки конструкций из сталей с высоким содержанием углерода.
Перед работой необходимо тщательно настроить мощностные показатели. При повышенном напряжении и силе тока ухудшается стабильность горения дуги, возникают риски ухудшения качества шва. Следует учитывать, что при сварке в нижнем положении значение силы тока обычно снижается на 20%.
Также перед работами нужно обязательно просушить стержни и выполнить их прокалку – для подавляющей части продукции рекомендуется прокаливание в течение часа при температуре от 140 до 200 °C.
Где применяются
Несмотря на некоторые ограничения в использовании, электроды с рутиловым покрытием применяются в широчайшем спектре работ, включая сварку ответственных и особо ответственных конструкций.
Также они хорошо подходят для ремонтной наплавки. Дают прочный и толстый шов при восстановлении деталей, работающих в условиях интенсивного истирания и высоких абразивных нагрузок.
Электроды с рутиловым покрытием – марки
На рынке представлены десятки отечественных и зарубежным марок электропроводников с данным покрытием. Перечислим наиболее широко используемые в России.
МР-3 – марка популярна как у профессионалов, так и у новичков, поскольку позволяет освоить технику сварки достаточно быстро. Материал подходит для соединения деталей средних и больших толщин. Варить можно как на постоянном, так и на переменном токе, допускается сварка короткими прихватками. Поверхность деталей должна быть чистой, перед сваркой необходима прокалка стержней в течение часа при температуре 150–180 °C.
ОЗС-4 – допускают сварку изделий средней и большой толщины на повышенных режимах. Поверхность может быть влажной или со следами окислов. Рекомендуемая длина дуги – средняя, ток – переменный или постоянный любой полярности.
ОЗС-6 – имеют рутиловое покрытие с железным порошком, благодаря чему обладают повышенной производительностью. Хорошо подходят, когда необходимо проварить стыковые соединения с увеличенными или нерегулярными зазорами.
ОЗС-12 – позволяют получить качественный сварной шов при работе с окисленными поверхностями. Варить можно как на короткой, так и на удлиненной дуге. Рекомендуются для работы с тавровыми соединениями. Также в числе плюсов – возможность сварки на предельно низких токах, в том числе от бытовой сети с использованием стержней небольшого (2–3 мм) диаметра.
АНО-21 – отлично зарекомендовали себя при работе с нахлесточными, угловыми и стыковыми соединениями. Хорошо справляются с корневыми швами деталей большой толщины (до 5 мм). Варить можно в любом пространственном положении, что позволяет выполнять сложные монтажные работы напрямую на объекте. Сварка на переменном и постоянном токе любой полярности, на поверхности допустимы следы ржавчины.
АНВ-29 – в отличие от подавляющего большинства рутиловых электродов позволяют варить высоколегированные стали, в частности, – хроммолибденовые аустенитного класса (нержавейку AISI-304 и т. д.).
Среди зарубежных аналогов широко востребованы такие марки, как ОК 46.00 (ESAB), Omnia 46 (Lincoln Electric), UTP 612 (Böhler Welding) и ряд других.
Сварочные рутиловые электроды выпускает Магнитогорский электродный завод. Продукция МЭЗ давно заслужила высокую оценку как экспертов и профессионалов, так и тех, кто использует этот материал только в быту. Все изделия имеют соответствующие сертификаты и сопровождаются подробными инструкциями по применению.
Рутиловое покрытие (Р)
Сварка металла — сложный физико-химический процесс, в котором принимают участие разные химические соединения. Качество сварочного шва во многом зависит от того, какое покрытие используется в электродах. Оно предназначено для защиты сварочной ванны от атмосферных газов. Также позволяет формировать шов с нужными свойствами.
Рутиловые электроды: что это такое и для чего они нужны
Все электроды изготавливаются по одинаковому принципу: на металлический стержень из специального сплава наносится особое покрытие. Как правило, от типа покрытия зависит то, где будут использоваться электроды данного типа.
Электроды с рутиловым покрытием предназначены для ручной дуговой сварки. Покрытие изготавливается преимущественно из двуокиси титана. Это позволяет добиться высокого качества сварочного шва, а также благоприятно влияет на весь процесс сварки.
Почему так популярны
Рутиловые электроды считаются одними из лучших. Они обладают рядом преимуществ, благодаря которым ровный и качественный шов получается у сварщика с любым опытом.
Рутиловое покрытие электродов — характеристики
Электроды с данным видом покрытия чаще всего могут быть двух основных типов: Э42 и Э46 (по государственному стандарту). Тип обязательно указывается в маркировке упаковки. Металл шва, сваренного электродами типа Э42 имеет следующие технические характеристики:
Шов, сваренный электродами Э46, имеет более прочные показатели:
При изготовлении рутиловых электродов используется низкоуглеродистая сварочная проволка (СВ-08 или СВ-08А). На неё и наносится рутиловое покрытие. В маркировке таких электродов находится буква «Р», которая и указывает на тип покрытия. Как правило, после буквы «Р» всегда следуют две цифры:
Маркировка
В зависимости от производителя и конкретного вида изделий маркировка упаковок может несколько отличаться. Однако большинство рутиловых электродов маркируются практически одинаково. Рассмотрим подробнее на примере маркировки электродов МР-3.
На их упаковке можно увидеть следующую маркировку: Э 46 –МР-3–УД Е 430 (3)-Р26.
Разберём всё по порядку:
Физико-химический состав
В зависимости от производителей и разновидных модификаций, состав рутилового покрытия может немного отличаться. Однако в большинстве случаев состав следующий:
Некоторые виды электродов могут содержать также дополнительные элементы: например, целлюлоза. Такие покрытия маркируются буквами «РЦ», что расшифровывается как «рутилово-целлюлозное покрытие».
Рутиловые электроды: применение
Благодаря своим прекрасным качествам рутиловые покрытия широко применяются в различных условиях и считается одним из наиболее практичных видов. Перечислим основные варианты применения, в которых электроды этого типа отлично справляются со своей задачей:
Электроды с рутиловым покрытием: плюсы и минусы
По сравнению с другими типами покрытий, рутиловое обладает рядом преимуществ:
Лучшие марки электродов с рутиловым покрытием
ESAB-SVEL OK 46.00
Производятся в России шведским концерном ESAB. Эта модель является одной из лучших в своей категории и обладает следующими преимуществами:
Lincoln Electric Omnia 46
Производятся американской фирмой Lincoln Electric, которая выпускает электросварочную продукцию ещё с 1927 года. Электроды отличаются доступной ценой и являются отличным выбором для новичков. Сварочная дуга не требует точного контроля — при небольшом её удлинении не теряется стабильность горения.
При эксплуатации Omnia 46 выделяется относительно небольшое количество искр. Прочный шов позволяет использовать их для сварки ответственных конструкций (например, трубопроводов, работающих под высоким давлением).
ОЗС-12
Электроды этой марки имеют сертификат НАКС, который позволяет применять их для сварочных работ на ответственных и опасных объектах. Среди преимуществ марки:
Но есть и недостаток. Несмотря на то, что обычно рутиловые покрытия не восприимчивы к влаге, электроды этой марки чувствительны к отсыреванию. Отсюда вытекают дополнительные требования по хранению, прокалке (при температуре 150 о С перед каждым использованием), а также очистке сварочной ванны от крупных загрязнений.
Электроды типа МР-3 — одни из самых распространённых. Бренду «Ресанта» удалось сохранить все достоинства рутилового покрытия и избежать недостатков, которые встречаются у других производителей изделий этого типа.
МР-3 легко разжигаются, формируют прочный и ровный шов, эффективно работают с разным током. Недостатком является повышенная чувствительность к влаге. Перед применением их необходимо прокаливать не менее часа при температуре 150-170 о С.
Сварка электродами с рутиловым покрытием
Несколько нюансов, которые необходимо учитывать при проведении сварочных работ:
Видео
Посмотрите парочку роликов, где умелец делится опытом работы именно рутиловыми электродами.
Прокалка электродов с рутиловым покрытием
Электроды этого типа нуждаются в предварительной прокалке перед использованием. Распространенные требования к прокалке: не менее часа в печи при температуре до 350 о С.
Это общие требования, а точные указания зависят от конкретной марки. Некоторые модели слабо чувствительны к влаге и могут прокаливаться при относительно невысоких температурах (до 90 о С), или же вовсе не нуждаться в прокалке. Хотя есть марки, которые могут отсыревать и терять свои свойства. Точный режим прокалки указывается производителем.
ZELLER 555
Универсальный ремонтный электрод ZELLER 555 с рутиловым покрытием для сварки и наплавки углеродистой и низколегированной стали, даже в.
МР-3 ЛЮКС
Электроды МР-3 являются одной из наиболее популярной у мастеров марок. Данный расходный материал характеризуется высокой.
Castolin 690SF
Электрод на основе высоколегированного CrNi-сплава с рутиловым покрытием. Предназначен для применения в ремонтных и профилактических.
АНВ-29
Электроды АНВ-29 предназначены для сварки высоколегированных сталей и сплавов Э-07Х20Н9. ГОСТ, другие стандарты ГОСТ 9466-75: Е-0111-Р23 ГОСТ.
ESR 13M
Область применения Электроды ESR 13M предназначены для сварки нелегированных сталей, предпочтительно использовать для сваривания.
Phoenix SH Gelb R
Область применения Электроды Phoenix SH Gelb R применяются при строительстве трубопроводов; при производстве котлов и резервуаров, стальных.
Cromarod 309L
Область применения Электроды Cromarod 309L предназначен для сварки аустенитных, ферритных и ферритно-мартенситных нержавеющих.
GeKa ELIT
Описание Универсальный электрод GeKa ELIT гарантирует отличную свариваемость, высокое качество и прекрасный внешний вид.
ZELLER L61
Описание ZELLER L61 – высокопроизводительный электрод, применяющийся для наплавки качественного износостойкого слоя, устойчивого к.
UTP 612
Описание UTP 612 – электрод с эластичной обмазкой, обладает исключительными сварочными характеристиками. Электрод поддается.
Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать
Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень. Главная задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами. Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.
Целлюлозные электроды
Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз). Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный. При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока. С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток. По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.
Недостатки
Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.
Электроды с рутиловым покрытием
Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода. Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях. В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC). Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).
Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге. Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях. Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.
Слабые стороны
Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.
Электроды с кислым покрытием
Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток. В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам. Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.
Недостатки
Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.
Основные электроды или низководородные электроды
Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода. Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода. При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода. Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды. Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению. Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с Э42А — Э50А.
Слабые стороны
Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).
Электроды с примесью железного порошка
Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.
Выводы
Подведем краткие итоги в табличном виде.
Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.