Использование сварочного оборудования для соединения элементов требует владения определенными навыками и умениями. Для выполнения этой процедуры важно учитывать разные нюансы и параметры. Особое внимание уделяют выбору материала для каждого индивидуального случая. Именно электроды влияют на режим сварки, величину шва и его свойства. Однако самое важное влияние они оказывают на прочность стыковки.

Выполняя любое соединение, следует учитывать характеристики материала, так как каждому виду электродов для сварки труб присущи индивидуальные особенности. Это значит, что каждое конкретное соединение выполняется определенными электродами. Значит, нужно изучить все разновидности, чтобы определить их соответствие конкретному процессу.

Сварочные параметры электродов для труб

Основным достоинством рутилово-кислотных электродов для сварки трубопроводов является удаление шлаков при узкой стыковке элементов.

Рутиловая обмазка образует шов с привлекательным видом, хорошо удаляют шлаки, быстро зажигаются при вторичном использовании. Применение – создание угловых соединений и прихваток.
Рутиловая + основная обмазка дает возможность получать корневые швы. В основном применяются на трубопроводах, элементы которых имеют средний и малый размер диаметра.
Электроды с рутилово-целлюлозным покрытием считаются универсальным решением для сварки элементов с толстым покрытием.
Целлюлозное покрытие дает возможность выполнять кольцевые швы при соединении труб с высоким диаметральным показателем. Это лучшие электроды для сварки труб.
Основные электроды используются при любой стыковке, независимо от положения шва. Ими же выполняется сварка неповоротных стыков труб , что очень удобно. Несмотря на то, что шов от такой сварки имеет менее привлекательный вид, снижается риск появления трещин в сварном шве. Наибольший эффект от использования таких электродов можно получить при соединении элементов с толстыми стенками и с плохими сварными свойствами. Также эффективно применение основных электродов при соединении прочной стали.

Свойства материала

Наплавляемый металл должен иметь аналогичную вязкость и прочность, что и основной металл. Поэтому необходимо изучить марку электродов для сварки труб, которая должна соответствовать стандарту DIN EN 499. Этот документ регламентирует показатель прочности при растяжении, предел текучести и вязкость наплавляемого металла.

К примеру, электроды с обозначением E 46 3 B 4 2 H5 имеют следующие параметры:

Буквой Е обозначаются электроды, предназначенные для ручной сварки. Можно использовать такие электроды для сварки водопроводных труб.
Далее идет показатель предела текучести, 460 Н/мм 2 считается минимальным пределом.
Следующее обозначение - температура, способствующая развитию трещины, -30 0 С.
В – означает тип обмазки, в данном случае – основная.
Следующая цифра – применяемый ток. 4 –сварка с применением постоянного тока.
Далее идет обозначение направление шва. 2 – любое, исключая вертикальное.
Последнее обозначение – количество водорода, которое может содержать наплавляемый металл. Н5 означает 5 мл/100 гр.

Диаметральное сечение

Диаметр электродов для трубопроводов имеет большую важность. Это значение влияет на расход присадочного материала и свойства швов.

Номинальным диаметром считается толщина стержня без покрытия. Толщина покрытия своя для каждого типа электродов, регламентируется ГОСТ 9466-75.

Покрытие можно определить отношением общего диаметра электрода к диаметру стержня:

Тонким считается покрытие при равном соотношении или менее 1,2.
Среднее покрытие определяется равным соотношением или меньшим 1,45.
При равном соотношении диаметров или менее 1,8 – толстое покрытие.
Если отношение диаметров более 1,8. То покрытие будет особо толстым.

Стоит отметить, что изделия импортного производства должны также отвечать указанным правилам. Однако редко можно отметить соответствие их диаметров российским стандартам.

Расчетная мощность электродов

В зависимости от диаметра определяются основные возможности электродов:

При работе с электродами диаметром 8-12 мм сила тока не должна превышать 450 А, толщина свариваемого материала может быть выше 8 мм. Длина таких электродов – 35-45 см. Основное применение – оборудование промышленного назначения с высокой производительностью.
Электроды диаметром 6 мм позволяют работать с любым видом стали при силе тока 230-370 А, толщина свариваемого материала – от 4 до 15 мм. Используются в профессиональных целях.
Для сварки изделий из легированной и низкоуглеродистой стали подойдут электроды диаметром от 1,5 до 3 мм. При этом соединяемые материалы могут иметь толщину в пределах 1-5 мм. Используя материал диаметром 2-5 мм, можно решить проблему, какими электродами лучше варить трубы отопления.

Стоит заметить, что для каждого вида электродов определена своя сила тока.

Перед началом работы стоит определиться, какими электродами варить трубы. Правильно выбранный материал для сварки позволяет выполнить качественный и прочный шов.

Для того чтобы электросварка с использованием инвертора дала желаемый результат, и полученный сварной шов обладал высокой надежностью и прочностью, необходимо правильно подбирать электроды для инверторной сварки. Запутаться в огромном разнообразии подобных изделий, представленных на современном рынке, очень просто.

Различаются они материалом изготовления, своим типом, диаметром, составом покрытия, а также рядом других значимых характеристик. Какие электроды можно использовать для сварки инвертором, а также о том, как их правильно выбрать, мы и хотим поговорить в данной статье.

Критерии выбора электродов

В первую очередь следует иметь в виду, что электроды могут быть плавящегося и неплавящегося типа. Первые изготовлены из металлического стержня, на поверхность которого наносится специальная обмазка, способствующая защите зоны сварки и повышающая устойчивость горения дуги. Именно они используются для выполнения ручной дуговой сварки. Изделия второй категории - неплавящиеся - применяют для выполнения сварочных работ в среде защитного газа (аргона), их разновидности и особенности использования будут рассмотрены в отдельной статье.

Выбирая электроды для сварки с использованием инвертора, следует учитывать то, что материал изготовления соединяемых деталей также будет оказывать влияние на качественные характеристики формируемого шва. Соответственно, для того чтобы варить разные материалы, используются разных типов. Так, к примеру:

для соединения изделий, выполненных из , выбирают углеродные электроды;
для соединения изделий, выполненных из легированных сталей, используют электроды соответствующих марок: ОЗС-4, МР-3 (ГОСТ 9466-75), МР-3, АНО-21, УОНИ 13/45 (ГОСТ 9467-75);
если необходимо выполнять сварочные работы с наплавками или сталями других типов, то выбирают электроды с сердечником из высоколегированного металла - ЦЛ-11 (ГОСТ 9466-75);
для того чтобы варить чугун, тоже необходимо выбрать электроды соответствующей марки - ОЗЧ-2 (ГОСТ 9466-75).

На сегодняшний день сформировался следующий рейтинг электродов, применяемых для сварки с использованием инвертора.

АНО. Сварочные электроды данной марки хорошо воспламеняются, их не надо дополнительно прокаливать. С ними одинаково успешно могут работать как начинающие сварщики, так и профессионалы.
МР-3 - универсального типа, их можно использовать даже для соединения неочищенных поверхностей.
МР-3С. Электроды данной марки следует выбрать, если к характеристикам шва предъявляются повышенные требования.
УОНИ 13/55 используют для монтажа ответственных конструкций, требующих высокого качества исполнения сварного шва. Начинающему сварщику с ними работать будет сложно: их использование требует определенного опыта и высокой квалификации.

Преимущества популярных марок электродов

Многие современные виды электродов для сварки с использованием инвертора обладают следующими преимуществами.

Простота выполнения сварки. Сложности при сварке такими электродами могут возникнуть, если вы некорректно подобрали их по составу материала сердечника.
Высокое качество шва. Данный параметр является самым важным при сварочных работах, и электроды указанных марок позволяют его обеспечить. Используя такие электроды для инвертора, можно получать качественные внутренние и наружные соединения, сварные швы выпуклой и вогнутой формы.
Легкая отделяемость шлака. Шлак, полученный при сварке с использованием таких электродов, легко отделяется, что дает возможность сразу посмотреть, какое качество шва они обеспечивают.
Можно варить детали, подвергнутые коррозии. Конечно, изделия, покрытые слоем ржавчины, варят очень нечасто, но данные электроды позволяют получить качественный и надежный шов даже в этом случае.
Процесс сварки безопасен для сварщика с точки зрения санитарно-гигиенических норм.

Различия электродов по маркам и диаметру

Среди опытных специалистов-сварщиков бытует мнение, что при использовании инвертора можно варить любыми электродами. Как правило, такое мнение основано лишь на личном опыте таких специалистов, занимающихся выполнением работ определенного типа (сварка конструкций из профильных труб или уголков). При выполнении работ с использованием инвертора к соединению не предъявляют серьезных требований по его герметичности, поэтому без проблем можно использовать электроды диаметром 0,5–2 мм.

Выбор диаметра и марки электрода должен основываться на том, какой толщины металл необходимо соединить с их помощью. Детали большой толщины требуют длительной проварки, соответственно, и электрод для их сварки необходимо подобрать большего диаметра. Сварочными электродами небольшого диаметра надо еще научиться работать, они очень быстро сгорают. Обычно такими изделиями выполняются прихватки.

На то, какие электроды лучше выбрать, оказывает влияние и тип работ, для которых их планируется использовать. Так, для выполнения сложных трассовых работ, необходимо подобрать электроды большого диаметра, а монтаж конструкций из профильных элементов можно выполнять изделиями диаметром до 2 мм. Именно такие электроды используются, в частности, при монтаже секционных ворот и изготовлении различных ограждающих конструкций из профильных труб и профнастила.

Классификация сварочных электродов

В первую очередь сварочные электроды разделяют на отдельные типы по их основному назначению. Так, принято выделять следующие типы:

те, которыми варят углеродистые и низколегированные стали;
для соединения конструкций из высокопрочных теплоустойчивых сталей;
для работы с (их часто называют );
те, с помощью которых выполняют , а также его сплавов;
предназначенные для сварки меди и ее сплавов;
для соединения деталей из чугуна;
те, с помощью которых производят наплавку и выполняют различные ремонтные работы;
предназначенные для соединения деталей из сталей неопределенного состава и трудносвариваемых сталей.

На сварочные электроды могут наноситься различные покрытия. В соответствии с типом покрытия, их подразделяют на 4 категории. Самыми распространенными являются электроды с покрытиями двух типов.

Изделия с основным покрытием, которые так и называются - основными. Наиболее популярными являются изделия УОНИ 13/55. Выбрать их стоит, если необходимо получить сварные швы, соответствующие высокому качеству, отличающиеся исключительной ударной вязкостью, пластичностью и механической прочностью. Кроме этого, сварные швы, полученные при работе с такими электродами, отличаются высокой устойчивостью к возникновению кристаллизационных трещин. Также они не склонны к естественному старению. Их выбор стоит делать, если вам необходимо выполнить монтаж ответственных конструкций, которые планируется эксплуатировать в суровых условиях.

Есть у них и недостаток: если их покрытие увлажнено или на краях деталей, которые соединяются, присутствует ржавчина, следы масла или окалина, то в сварном шве формируются поры. Поры в шве могут образоваться и тогда, когда сварка выполняется на длинной дуге. Минусом использования таких электродов является и то, что ими допускается работать только на постоянном токе и обратной полярности.

Второй тип - электроды с покрытием рутилового типа. Изделия с таким покрытием, наиболее популярной маркой которых является МР-3, успешно используются для соединения деталей, материалом изготовления которых является низкоуглеродистая сталь. Сварочные электроды данной марки отличаются следующими технологическими преимуществами:

устойчивое горение дуги при работе как на постоянном, так и на переменном токе;
минимальное разбрызгивание материала в процессе выполнения сварки инвертором;
возможность получать качественные сварные швы любого пространственного положения;
легкая отделяемость шлака;
сварные швы отличаются прекрасными декоративными характеристиками;
подходят для сваривания поверхностей, покрытых ржавчиной или загрязнениями.

Выбор изделий в соответствии с другими параметрами

Род тока, а также полярность его подключения являются важнейшими параметрами сварочных операций. преимущественно вырабатывают постоянный ток, который может подключаться к заготовке и электроду по двум схемам.

Прямая полярность. При такой схеме плюс подключают к массе, а минус - к сварочному электроду.
Обратная полярность. Такая схема предполагает подключение минуса к массе, а плюса, соответственно, к держателю с электродом.

Решая, какие электроды выбрать для сварки конструкций определенной толщины, можно руководствоваться следующими критериями:

для деталей, толщина которых составляет 2 мм, лучше всего подойдут электроды Ø 2,5 мм;
при соединении деталей толщиной 3 мм, следует выбирать электроды Ø 2,5–3 мм;
если толщина свариваемых деталей составляет 4–5 мм, то подойдут электроды Ø 3,2–4 мм;
детали толщиной 6–12 мм лучше всего варить электродами Ø 4–5 мм;
когда толщина превышает 13 мм, то оптимальным будет выбор электродов Ø 5 мм.

Правильно выбирать диаметр электродов очень важно, так как при превышении этого параметра снижается плотность сварочного тока. Это приведет к тому, что сварочная дуга станет неустойчивой, ухудшится провар деталей, увеличится ширина сварного шва. Многие производители указывают на упаковке информацию о том, какие значения силы тока лучше всего использовать.

Если же такой информации на упаковке не содержится, то можно руководствоваться следующими рекомендациями:

для сварки электродами Ø 2 мм следует устанавливать сварочный ток, сила которого составляет 55–65А;
для изделий Ø 2,5 мм используют ток 65–80А;
электроды Ø 3 мм - ток 70–130А;
для электродов Ø 4 мм выбирают сварочный ток 130–160 А;
изделия Ø 5 мм - ток 180–210 А;
6-ми миллиметровыми электродами лучше варить на токе 210–240 А.

Как становится понятно из всего вышесказанного, для качественной сварки инвертором важен правильный выбор электродов по их диаметру. Также следует устанавливать оптимальную силу сварочного тока. Если, к примеру, вы соберетесь варить инвертором тонкий металл, используя электроды большого диаметра, или сила сварочного тока будет превышать допустимые значения, то в готовом шве могут образоваться поры, что значительно снизит его качественные характеристики.

Электроды зарубежных производителей

На отечественном рынке большую популярность завоевали электроды торговой марки ESAB. Характерной особенностью электродов от шведского производителя является то, что их маркировка начинается с обозначения «ОК», за ним следуют 4 цифры. Среди большого разнообразия моделей электродов данной торговой марки наибольшее распространение получили следующие из них.

ОК 46.00. По характеристикам они очень похожи на отечественные изделия МР-3. Ими с применением инвертора можно варить углеродистые, низколегированные стали, используя постоянный, а также переменный ток. При их использовании обеспечивается высокое качество получаемого соединения.
ОК 48.00. Работать ими можно исключительно на постоянном токе, их используют для монтажа особо ответственных конструкций.
ОК 53.70. Относятся к специализированному типу, с их помощью выполняют сварку корневых проходов, соединения стыков труб.
ОК 61.30 и 63.20. Их используют для сварки инвертором деталей из нержавеющей стали, но перед их приобретением важно уточнить, подойдут ли они для работы с интересующей вас маркой металла.
ОК 68.81. При помощи изделий данной марки выполняют сварку инвертором деталей из неопределенных марок сталей, а также из трудносвариваемых марок.
ОК 96.20. Ими работают по чугуну, а также соединяют чугунные детали со стальными.
ОК 92.60. Предназначены для сварки изделий из алюминия, его сплавов с использованием инвертора.

К слову сказать, в ассортименте электродов данной торговой марки есть и изделия, которыми можно выполнять сварку меди и ее сплавов.

Чем руководствоваться при выборе электродов

Резюмируя все вышесказанное, можно выделить ряд основных параметров, на основе которых следует выбирать электроды для инверторной сварки. В первую очередь необходимо учитывать тип материалов, которые вы собираетесь варить. Если требуется монтаж ответственной конструкции, то лучше выбрать для этого электроды от хорошо зарекомендовавшего себя производителя. К примеру, для таких целей хорошо подойдут изделия торговой марки ESAB, выпускаемые известным шведским производителем.

Если поверхность деталей из углеродистых сталей, которые вы собираетесь варить инвертором, покрыта ржавчиной или влажная, то лучше выбирать электроды с покрытием рутилового типа.

Изделия с основным покрытием используют в тех случаях, если необходимо выполнить сварку инвертором особо ответственных конструкций. Качество сварки такими электродами зависит и от того, насколько тщательно вы подготовили соединяемые поверхности. Чтобы понять, как выполняется такая подготовка, можно посмотреть обучающее видео, которое несложно найти в интернете.

Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов и труб котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей необходимо применять электроды, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9466-75, 9467-75 и 10052-75. Марку электродов для сварки стыков труб следует выбирать в зависимости от марки свариваемой стали (табл. 10.24).

Электроды для приварки деталей крепления из высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и других элементов котла или трубопровода из низколегированных перлитных сталей, а также для сварки деталей крепления между собой необходимо выбирать по табл. 10.25. Для приварки креплений (из стали любой марки) к трубам из стали аустенитного класса следует применять аустенитные электроды ОЗЛ-6, ЦЛ-25, ЗИО-8 и другие типа Э-10Х25Н13Г2 или электроды ЭА-400/10у и ЭА-400/10т. К трубам из стали ЭИ 756 крепление нужно приваривать (независимо от марки стали креплений) электродами ЗИО-8, ЭА-400/10у или ЭА-400/10т.

Технологические свойства электродов каждой партии необходимо проверить перед их применением независимо от наличия сертификата. Эту проверку должен выполнять дипломированный сварщик. Легированные электроды, предназначенные для сварки трубных систем котлов и трубопроводов из легированных сталей, необходимо проверять на соответствие марочному составу путем стилоскопирования наплавленного металла. Электроды ЦТ-15 и ЦТ-26 проверяют еще и на содержание феррита в наплавленном металле. Эта проверка должна предшествовать всем остальным испытаниям электродов.

Электроды перед сваркой производственных стыков и испытаниями должны быть прокалены (просушены) при следующих режимах:

электроды с основным покрытием для сварки перлитных (углеродистых и низколегированных) сталей (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21, ТМЛ, ЦЛ-39, ЦЛ-20 и др.) – при 380–420 °С в течение 1 ч; если после этого покрытие электродов заметно теряет прочность (осыпается обмазка), следует снизить температуру до 350 °С и время выдержки до 0,5 ч;
электроды с основным покрытием для сварки аустенитных сталей – при 200–250 °С в течение 1 ч;
электроды с рутиловым покрытием, а также смешанным покрытием, например, рутилово-основным или ильменитовым (МР-3, ОЗС-6, ОЗС-4 и др.) – при 150–200 °С в течение 1 ч;
электроды с целлюлозным покрытием (ВСЦ-4) – при 100–110 °С в течение 1 часа.

электроды с основным покрытием, предназначенные для сварки перлитных сталей, следует использовать в течение 3 суток после прокалки, остальные электроды – в течение 15 суток. По истечении указанного срока электроды перед применением необходимо прокалить.

Технологические свойства электродов, предназначенных для монтажной сварки трубопроводов и труб котлов из углеродистых и низколегированных сталей (кроме труб поверхностей нагрева котла), необходимо определять в процессе плавления электродов при сварке в потолочном положении одностороннего таврового соединения двух погонов в один слой длиной 150 мм, вырезанных из труб, или двух пластин размером 180×140 мм (рис. 10.2).

Рис.10.2. Сварка таврового соединения пластин (погонов из труб) для определения технологических свойств электродов

Технологические свойства электродов можно проверить также при сварке потолочного участка труб соответствующих диаметров или при сварке вертикального стыка труб диаметром 133–159 мм, толщиной 10–18 мм из соответствующей стали. Сварку нужно производить с предварительным и сопутствующим подогревом, если он предусмотрен для данной марки стали. После сварки таврового соединения сварной шов и излом осматривают. После сварки стыка труб шов протачивают на токарном станке со снятием слоя толщиной до 0,5 мм или просвечивают гамма- или рентгеновскими лучами для определения сплошности наплавленного металла. Для облегчения разрушения образца допускается делать надрез по середине шва со стороны усиления глубиной не более 20% толщины свариваемых пластин.

Примечание.

Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки трубопроводов в заводских условиях в нижнем или вертикальном положении, можно определять при сварке в вертикальном положении.

Таблица 10.24. Марки электродов для сварки труб

Сталь труб (элементов)	Марка электродов *
Углеродистая
10, 15, 20, ВСт2кп,ВСт2сп, ВСт2пс,ВСт3кп, ВСт3Гпс, ВСт4сп, 15Л, 20Л, 25Л	АНО-6М , ВСЦ-4 * , МР-3 , ОЗС-4 . ОЗС-6 ,АНО-12 , АНО-14 ** , УОНИ-13/45, УОНИ-13-55, ТМУ-21, ТМУ-21У, ЦУ-5 УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ВСЦ-4,ЦУ-5,ТМУ-21
Низколегированная
15ГС, 16ГС,16ГТ, 17ГС, 14ГН, 16ГН, 09Г2С, 10Г2С1, 15Г2С1, 14ХГС, 20ГСЛ Трубы диаметром 100 мм и менее: 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ, 12Х2М1, 12Х1МФ, 12Х2МФБ, 12Х2МФСР Трубы диаметром более 100 мм: 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ (работающих при предельно допустимых температурах) 12Х1МФ, 20ХМФЛ (работающих при температуре до 540 °С) 12х1мф, 15Х1М1Ф, 15Х1М1ФЛ (работающих при температуре до 570 °С)	ВСЦ-4 *** , ЦУ-5, УОНИ-13/55, ТМУ-21, ТМУ-21У ТМЛ-1, ТМЛ-1У, ЦЛ-39, ТМЛ-3 ТМЛ-1, ТМЛ-1У ТМЛ-1, ТМЛ-1У, ЦЛ-20-67, ТМЛ-3, ТМЛ-3У ЦЛ-20-67, ТМЛ-3, ТМЛ-3У, ЦЛ-45
Высоколегированная (трубы диаметром 100 мм и менее)
12Х11В2МФ (ЭИ765) 08Х18Н12Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т	ЭА-400/10у, ЭА-400/10т ЦТ-26, ЭА-400/10у, ЭА-400/10т, ЭА-395/9, ЦТ-15

* Электроды АНО-6М, МР-3, ОЗС-4, ОЗС-6, АНО-12, АНО-14 предназначены для сварки как на переменном, так и на постоянном токе обратной полярности (+ на электроде), электроды ВСЦ-4 на постоянном токе любой полярности, остальные марки электродов – на постоянном токе обратной полярности.

** Можно применять для сварки следующих изделий из углеродистых сталей: трубопроводов пара и горячей воды категорий 3 и 4; трубопроводов в пределах котла и турбины с рабочим давлением не более 3,9 МПа (39 кгс/см 2) и температурой не более 350 °С; труб поверхностей нагрева котлов с рабочим давлением до 5 МПа (50 кгс/ см 2); трубопроводов, на которые не распространяются правила Госгортехнадзора, кроме трубопроводов регулирования турбины, маслопроводов и мазутопроводов.

*** Для сварки только корневого слоя стыков газопроводов диаметром 219 мм и более без подкладных колец.

Примечания:

1. Если проектом предусмотрены трубы из углеродистой стали, а устанавливают трубы из низколегированной стали тех же размеров (диаметр и толщина стенки), то разрешается применять углеродистые электроды с основным (фтористокальциевым) покрытием.

Таблица 10.25. Марки электродов для приварки креплений к трубам

1 Для сварки на постоянном токе обратной полярности.

Сварочная проволока

Для ручной и автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, газовой (ацетилено-кислородной) сварки, полуавтоматической в углекислом газе и автоматической сварки под флюсом необходимо применять сварочную проволоку, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 2246-70. Марку сварочной проволоки следует подбирать по табл. 10.26. Для ручной и автоматической аргонодуговой сварки стыков пароперегревательных труб из сталей 12Х2МФБ и 12Х2МФСР следует применять проволоку марок Св-08МХ, Св-08ХМ, Св-08ХМФА или Св-08ХГСМФА, из стали 12Х11В2МФ – Св-07Х25Н13 или Св-04Х19Н11МЗ; из сталей 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т и 08Х18Н12Т – Св-04Х19Н11МЗ или Св-04Х19Н9.

Каждая партия проволоки должна иметь сертификат с указанием завода-изготовителя, ее марки, диаметра, номера плавки и химического состава. К каждому мотку (бухте) проволоки должна быть прикреплена бирка с указанием завода-изготовителя, номера ее плавки, марки и диаметра проволоки по ГОСТ 2246-70.

При отсутствии сертификата или бирки, а также в случае сомнений в качестве проволоки необходимо проверить ее химический состав. При неудовлетворительных результатах химического анализа проводят повторный анализ на удвоенном числе проб. При неудовлетворительных результатах повторного анализа проволоку бракуют.

Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла и грязи. При необходимости ее очищают от ржавчины и грязи пескоструйным аппаратом или травлением в 5% растворе соляной или ингибированной кислоты (3% раствор уротропина в соляной кислоте). Можно очищать проволоку, пропуская ее через специальные механические устройства (в том числе через устройства, заполненные сварочным флюсом, кирпичом, осколками наждачных кругов и войлочными фильтрами). Перед очисткой бухту проволоки рекомендуется отжечь при 150–200 °С в течение 1,5–2 ч. Разрешается также очищать проволоку наждачной шкуркой или другим способом до металлического блеска. При очистке проволоки, предназначенной для автоматической сварки, нельзя допускать ее резких перегибов (переломов). Во всех случаях после очистки проволоку необходимо промыть сначала в 12–15% водном растворе кальцинированной соды при 70–90 °С, затем в горячей воде и просушить на воздухе.

Каждая бухта (моток, катушка) легированной проволоки перед сваркой (независимо от способа сварки) должна быть проверена путем стилоскопирования для определения основных легирующих элементов. Стилоскопированию подвергают концы каждой бухты (мотка, катушки). При неудовлетворительных результатах стилоскопирования данная бухта не может быть использована для сварки до установления точного химического состава проволоки количественным химическим анализом.

Плоские плавящиеся кольца, применяющиеся в качестве присадки для корневого слоя при автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом стыков трубопроводов без остающихся подкладных колец, изготовляют из проволоки диаметром 3 или 4 мм. Марку проволоки выбирают в зависимости от марки стали свариваемых труб по табл. 10.26. Сечение плавящегося кольца показано на рис. 10.3.

Рис. 10.3 Сечение плавящегося плоского кольца Таблица 10.26. Области применения сварочной проволоки

Сталь труб	Марка проволоки (ГОСТ 2246-70) для сварки
Сталь труб	ручной и автоматической аргонодуговой	газовой	полуавтоматической в углекислом газе	автоматической под флюсом
10, 15, 20, ВСт2кп, ВСт2сп, ВСт2пс, ВСт3кп, ВСт3сп, ВСт3Гпс, ВСт3пс, 15Л, 20Л, 25Л,ВСт4сп	Св-08Г2С,	Св-08, Св-08А, Св-08ГА,	Св-08Г2С, Св-08ГС	Св-08А, Св-08АА, Св-08ГС
15ГС, 16ГС, 16ГТ, 17ГС, 14ГН, 16ГН, 09Г2С, 10Г2С1, 15Г2С, 14ХГС, 20ГСЛ	Св-08Г2С,	Св-08Г2С,	Св-08Г2С, Св-08ГС	Св-08ГС, Св-10Г2, Св-08ГА
12МХ, 15ХМ, 12Х2М1, 20ХМЛ	Св-08МХ,	СВ-08МХ,	-	-
12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ	Св-08ХМФА, Св-08ХГСМФА*	Св-08МХ,	-	-

* При ручной и автоматической аргонодуговойсварке корневого слоя трубопроводов толщиной более 10 мм из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей следует применять проволоку Св-08Г2С или Св-08ГС.

Флюс для автоматической сварки

Для автоматической сварки под флюсом поворотных стыков труб из углеродистой и низколегированной конструкционной стали следует применять флюс АН-348А или ОСЦ-45.

Флюс необходимо хранить в сухом помещении при относительной влажности не более 50% и температуре не ниже 15 °С.

Перед применением флюс должен быть прокален при 300–400 °С в течение 5 ч, после чего его можно использовать в течение 15 суток. По истечении указанного срока флюс перед применением следует вновь прокалить.

Аргон, кислород, ацетилен и углекислый газ

В качестве защитного газа при ручной и автоматической аргонодуговой сварке неплавящимся электродом применяют аргон высшего, первого и второго сортов с физико-химическими показателями по ГОСТ 10157-79 (табл. 10.27). В равной мере допускается использовать и газообразный, и жидкий аргон.

Таблица 10.27. Физико-химические показатели аргона

1 Соответствует показателям газообразного аргона, полученного при полном испарении пробы жидкого аргона.

Для газовой ацетилено-кислородной сварки необходимо использовать газообразный кислород, соответствующий требованиям ГОСТ 5583-78 для высшего или первого сорта (с объемным содержанием кислорода не менее 99,2%). В качестве горючего газа следует применять растворенный технический ацетилен по ГОСТ 5457-75, поставляемый потребителю в баллонах или получаемый на месте из карбида кальция, отвечающего требованиям ГОСТ 1460-81.

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе в качестве защитного газа применяют сварочный углекислый газ первого и второго сорта или пищевой по ГОСТ 8050-85. Использование технического углекислого газа не разрешается.

Перед использованием газа из каждого баллона следует проверить качество газа, для чего наплавляют на пластину или трубу валик длиной 100–150 мм и по внешнему виду поверхности наплавки определяют надежность газовой защиты. При наличии пор в металле шва газ, находящийся в данном баллоне, бракуют.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки

Для ручной и автоматической сварки в среде аргона в качестве неплавящегося электрода следует применять прутки лантанированного вольфрама или иттрированного вольфрама марки СВИ-1 диаметром D = 2÷4 мм (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Форма заточки вольфрамового электрода

Для легкого возбуждения дуги и повышения стабильности ее горения конец вольфрамового электрода затачивают на конус (рис. 10.4). При этом длина конической части l должна составлять 6–10 мм, а диаметр притупления

Металлический трубопровод и электросварка – понятия неразрывные. При обустройстве водопровода, отопления, канализации высокого или низкого давления в быту или на производстве стыкование труб осуществляется посредством сварки.

Это связано с тем, что сварочный шов по прочности и структуре не отличается от материала элементов трубопровода. Он обеспечивает монолитность безразборной конструкции с гарантией абсолютной герметизации и долговечности.

Cодержание статьи

Плюсы и минусы сварки труб

Как и любой метод в строительстве, электросварка стальных труб имеет свои преимущества и недостатки.

К преимуществам данного метода можно отнести:

возможность соединения труб любого диаметра не зависимо от толщины стенки;
благодаря сварному шву, сохраняется начальный внешний и внутренний диаметры трубы. В случае, к примеру, с муфтами, диаметр стыка значительно увеличивается в сравнении со стыкуемыми элементами;
для сварки используется тот же материал, что и для самого трубопровода. Это позволяет обеспечить полную монолитность конструкции без изменения свойств используемого материала;
сварка не требует приобретения дополнительных фитингов, которые, зачастую, стоят довольно дорого;
данный метод довольно дешевый и простой, при условии, что за дело берутся специалисты.

Недостаток, на самом деле, только один: варить трубы правильно может только специалист.

Если взяться за такую работу самостоятельно, можно получить некачественный шов со значительными трещинами, шлаковыми накоплениями и т.д. В дальнейшем это приведет к течи и прогниванию трубы возле стыка.

Кратко о процессе сварки

Процесс соединения металлических труб электросваркой заключается в создании электрической дуги между электродом и свариваемыми элементами.

Под воздействием электрической дуги два аналогичных материала расплавляются, смешиваются и создают монолитный шов по ходу удаления электрода.

Благодаря специальному покрытию электрода, в дуге создаются особые условия, не позволяющие поступать кислороду в точку плавления металлов и создавать защитную пленку.

Ширина и толщина шва зависят от толщины электрода, материалов свариваемых элементов, режима сварки, скорости движения дуги, напряжения в сети. От этих же параметром, особенно от последнего, зависит образование шлаков на поверхности. Образовавшиеся в процессе сварки шлаки необходимо удалять.

Прежде, чем начинать варить систему, необходимо разобраться во многих нюансах, подготовить инструменты и оборудование, приобрести электроды, подготовить сварные края труб.

Процесс электродуговой сварки стальных труб (видео)

Инструменты для сварных работ

Для проведения сварных работ, в первую очередь, потребуется электросварка. Существует два вида сварочных аппаратов:

основой первого типа является понижающий трансформатор. Регулирование тока такой сварки производится с помощью изменения магнитного зазора или положения реостата. На сегодняшний день такое устройство считается морально устаревшим. Оно имеет значительно большой вес и требует особых навыков;
второй тип – инверторная сварка. Благодаря использованию гораздо меньшего трансформатора, аппарат стал компактным и достаточно легким. Его можно без труда перемещать по комнате или, даже, вешать на плече. Регулировка тока инверторной сварки осуществляется регуляторами с высокой точностью.

Помимо сварочного аппарата нам понадобятся:

электроды. О выборе электродов поговорим позже;
маска. Она нужна для того, чтобы защитить лицо и глаза от сварочных ожогов. Старыми вариантами масок пользоваться было достаточно неудобно. Нужно было настроиться, приставить электрод и лишь потом надевать маску, так как они совсем не пропускали свет. Сегодня рынок предлагает, так называемые, маски-хамелеоны. Они способны автоматически регулировать степень затемненности стекла;
спецодежда. В процессе сварных работ от стыка летят брызги раскаленного металла. Поэтому, лучше обезопасить себя от ожогов с помощью сварочной спецовки;
щетка по металлу или другой абразивный инструмент для зачистки краев стыкуемых элементов;
молоток для обивания шлаков.

Выбор электродов

Качество сварного шва напрямую зависит от правильности выбора электродов. Выбирают их исходя из материала, диаметра и толщины стенки трубы. Сварка тонкостенных труб осуществляется электродом 2-3 мм, толстостенную трубу отопления нужно варить электродом 4-5 мм.

Кроме толщины металлического стержня, электроды отличаются так же толщиной обмазки и ее материалом. Покрытие может составлять от 3 до 20% общей массы.

Напомним, что обмазка в электроде нужна для создания особой среды, при которой сварка осуществляется без доступа кислорода. Но, чем больше слой покрытия, тем больше создается шлаков, которые негативно влияют на качество шва и монолитность конструкции.

Поэтому, при выборе электродов, важно найти компромисс между толщиной стержня и слоем обмазки, с учетом особенностей трубы.

Понимание, какими электродами и при какой силе тока правильно варить ту или иную трубу приходит с опытом. Получают такой опыт обычно методом «научного тыка». Однако, чтобы не допустить большого количества ошибок, стоит предварительно обратиться к таблицам соответствий типов электродом, видов труб и тока электросварки.

Подготовка стыков

Начинать варить трубы отопления можно лишь после того, как их стыки будут полностью очищены от мусора и налетов. Если вы новичок, не стоит пытаться сваривать мокрые трубы, так как вода будет кипеть, испаряться и значительно осложнять процесс.

Прежде чем приступать к работе, нужно правильно зачистить края стыкуемых элементов. Для этого используют разные абразивные инструменты, начиная от наждачной бумаги и заканчивая кругом на болгарку, в зависимости от толщины и качества трубы. Начинать сваривать стыки можно лишь после того, как на них не останется заусениц и острых краев.

перед началом сварных работ нужно убедиться, что вблизи стыка труб отопления нет горючих или взрывоопасных предметов. Если они есть, и убрать их не представляется возможным, нужно огородить место работы негорючим материалом, к примеру, асбестом;
рядом с местом сварки нужно поставить емкость с водой, на случай неожиданного возгорания;
убедиться в надежном закреплении заземления и целостности провода сварочного аппарата;
проверить напряжение в сети. Если напряжение слабое или наблюдаются его перепады, в процессе сварки может возникать повышенное шлакование. Чтобы этого избежать, лучше воспользоваться выпрямителем;
зачистить и просушить стыки труб. Опытный мастер может сваривать трубы отопления и по мокрому стыку, однако начинающему это будет серьезно мешать;
надеть сварочный костюм и маску;
на трансформаторе сварочного аппарата устанавливаем нужный ток. Как правило, сварка труб отопления до 5 мм, при толщине электрода 3 мм, на поворотных стыках производится током 100 – 250 А, на неповоротных – 80 – 120 А;
проверяем, правильно ли выбрано напряжение. Для этого зажигаем дугу перемещением электрода на расстояние 5 мм до появления искр. Если искры не возникли, регулируем ток;
выполнив все перечисленные действия, можно приступать к сварке труб отопления.

Этапы сварки

После настройки сварочного аппарата и достижения стабильной дуги, начинаем соединять элементы трубопровода.

Есть три варианта передвижения сварочной дуги:

Поступательное движение электрода вдоль сварного шва, обеспечивающее стабильность дуги.
Вдоль стыка. Обеспечивается непрерывный шов, высота которого зависит от скорости перемещения электрода.
Поперек стыка колебательными движениями. Такой способ обеспечивает не только требуемую высоту, но и ширину шва.

Сварка труб небольшого диаметра с толщиной стенки до 5 мм производится непрерывным швом. Аналогичные изделия большего диаметра варятся прерывисто.

Варить элементы трубопровода с толщиной стенки до 6 мм нужно в два слоя, от 6 до 7 мм – в три, свыше 7 мм прокладывается 4 сварных шва.

Заваривать стыки нужно до полного соединения без перерывов в шве.

Первые слои лучше наварить ступенчато для соединения стыков. Все последующие слои ведутся сплошным швом. После проварки первого сплошного слоя нужно оббить весь шлак и тщательно осмотреть место соединения на наличие трещин и прожогов. Если такие имеются, их нужно проплавить и проварить заново.

На этой странице показана информация по теме "Электроды для сварки труб" и всему, что с ней связано. Смотрите далее информацию по данному вопросу, а внизу страницы подобраны марки электродов с этой меткой на сайте.

Электроды для сварки труб

На практике с потребностью сваривания металлических труб приходится сталкиваться довольно часто. К такой работе всегда необходимо относится с большой долей ответственности, особенно если это трубы для системы отопления, водопровода или систем с высоким давлением. Для сварки труб ВГП (водогазопроводных) требуются соответствующие сварочные материалы

При сваривании таких труб швы должны выдерживать максимальные нагрузки и одного мастерства здесь, конечно, будет недостаточно. Для получения качественного, долговечного и прочного шва необходимо также применять и подходящие сварочное материалы, которые способны обеспечить необходимый шов, благодаря своему специальному составу. На этой странице мы постараемся подробно расписать, какие какие электроды лучше для сварки труб.

Электроды для сварки трубопроводов высокого давления

Специалисты рекомендуют электроды для сварки трубопроводов высокого давления таких марок как: и , компании , . Если трубы произведены из стали 20, то применяют тип , а если в их изготовлении использовался металл ЗОХМА, 20ХЗМВФ подойдет ЭП-60 , ЦЛ-19ХМ и ВСН-2 . Электроды МР-3с могут иметь синего или зеленого цвета обмазку. Они просты в использовании, дают возможность работать на низком токе, от аппарата, подключенного к обычной сети.

Электроды марки ОК 53.70 позволяют выполнить одностороннюю сварку магистральных сетей высокого давления и многих других подобных очень ответственных конструкций, в построении которых использовались малоуглеродистые стали. Они покрыты специальным флюсом. Благодаря ему происходит выделение малого количества газов. Низкое содержание примесей неметаллического происхождения позволяет добиться создания шва, отличающегося высокой пластичностью и хорошей ударной вязкостью.

Электроды для нефтепроводов

Сегодня широко используются трубные электроды для нефтепроводов иностранного производства, например, (Япония) и OK 53.70 Швеция. Есть много подобных им, разработанных и изготовленных на местных заводах. К ним можно отнести ЛЭЗ ЛБгп , это марка прошла испытания во ВНИИИСТе и получила сертификат НАКС. Они покрыты серой, углеродом, кремнием и марганцем. Выпускают их диаметром 2,5, 3 и 4 мм. Ими варят трубы, сделанные из низколегированного металла.

Для бытового инвертора и сварки черных труб можно купить МР-3с электроды. Они позволяют работать при низком токе. Ими хорошо варить трубы, сделанные из углеродистых и низколегированных металлов.

Основной водопровод, который обычно проложен под землей и к нему подключаются потребители в люках, делается из чугуна.

Для создания шва в нижнем, полу потолочном, вертикальном положениях лучше всего применить марку МНЧ-2. Для сварки серого и ковкого чугуна используется . Применяя марку можно варить холодным и горячим методом. Этот электрод подходит только для нижнего положения. Его особенность заключается в том, что можно приварить к чугуну вентиль, любое изделие, сделанное из других видов металла.

На заметку! Выбирать электрод для сварки водопровода необходимо покрытый обмазкой, которая будет защищать плавильную ванну от азота. Это важное условие. Если в шве будет содержаться кислород или азот в большом количестве, то его пластические свойства будут характеризоваться как слабые, прочность не будет соответствовать норме. Получить качественное соединение водопровода позволяют электроды с толстым покрытием.

Выбрать наиболее подходящий электрод для определенного вида работ можно руководствуясь указанными на упаковке данными. В большинстве случаев подходит марка , ESAB . Нержавеющие трубы водопроводные варят электродом , аналогом ESAB ОК 61.30 . Хорошо зарекомендовали себя , заводы изготовители электродов.

Полезное видео

Электроды для сварки оцинкованных труб

Чтобы в процессе сварки оцинковки не образовались поры, лучше увеличить ток на 10-50 ампер больше обычного. Между соединяемыми трубами, листами нужно увеличить зазор в два раза.

Скорость процесса нужно замедлить на 20%. Техника создания шва должна быть возвратно-поступательной.

Внимание! Чтобы вредные испарения цинка не привели к трагедии, удушью, сварщикам важно не забывать использовать защитные средства.

Подходящие марки

Для сварки оцинкованных труб применяют электроды диаметром до 3 мм. Они должны иметь фтористо-кальциевое или покрытие.

Правильно сделать выбор очень важно, от этого зависит качество. Специальный флюс оберегает цинковое покрытие от испарения.

Подойдут электроды МР-3, АНО-4, ОЭС-4, сделанные из низкоуглеродистой стали. Они покрыты рутилом. Если металл оцинкованный произведен из низколегированной стали, то рекомендуется покупать УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, ДСК-50.

Видео от производителя

Посмотрите, как варят УОНИ 13/55 без отрыва:

Электроды для сварки водопроводных труб

Для производства труб горячекатаных, не имеющих швов, берется металл ст20-10. Сталь ст3, ст10-20, ст17г1с-у углеродистая, применяется при изготовлении электросварных изделий. Холодной деформации труба делается из марки 20. Стойкие к коррозии с толстыми стенами делаются из металла 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Т. Обычной точности производятся из металла, соответствующего требованиям ГОСТ 380, повышенной – ГОСТ 1050.

Наиболее подходящие марки

В зависимости от толщины металла трубы подбирается электрод. Его диаметр может быть 2-6 мм.

Марка позволяет варить трубы с толстыми стенками.
Марка необходима для сварки изделий большого диаметра.
Электроды позволят выполнить шов в любом направлении.

Для сварки водопроводных труб используются УОНИ 13/45, OK 74.70, АНО-Т, ОК 46. Эти марки легко зажигаются, хорошо горят, способны заполнять большие зазоры.

Электроды для сварки труб отопления

Для трубной разводки отопления подойдет труба марки Ст.3 – это низколегированная углеродистая сталь. Оптимальный вариант – обычная шовная труба Ст.3 с проходом до 20 мм и стенкой до 2.8 мм. От выбора труб зависит выбор электродов.

Осторожно! Оцинкованная труба доставит много хлопот во время сварки(см. выше).

Для качественного и надежного соединительного сварочного шва стальных труб можно применить электроды марок:

АНО-4;
МР-3;
УОНИ-13/45;
АНО-27;
АНО-21;
ОК-46.

Чтобы правильно подобрать электроды для монтажа отопительной системы надо знать их . Например, Э50А-УОНИ-13/45-3.0-УД. Э – электрод для ручной сварки, 50 – предел прочности в кгс/мм², 3.0 – толщина электрода в мм, предпоследняя буква У – для углеродистых сталей, Д – коэффициент толщины покрытия.

Электроды имеют разный состав покрытия. От толщины покрытия зависит качество сварки, но для бытовых работ подойдут марки М – тонкое и С – среднее покрытие. Диаметр электродов до 3-х мм. Качество сварки зависит и от опыта сварщика.

Электроды для профильных труб

Свойства профильной трубы связаны с маркой материала, из которого она сделана. Обычно это сталь 09г2с, 3СП, 1ПС, 2ПС с высокой сопротивляемостью разрыву (45 кгс/мм) и коэффициентом удлинения – 18%.

Определитесь с толщиной электрода. Его диаметр:

1,6 мм если толщина металла 1 мм;
2 или 2,5 мм (толщина деталей 2-3 мм);
3 или 4 мм при сваривании элементов толщиной 3-6 мм.

Учитывайте покрытие, определяемое по маркировке:

А – кислое (марганец и окислы железа);
Б – основное;
Т – целлюлозное (создает газовую оболочку);
Р – рутиловое (снижает разбрызгивание).

Сваривание профильной трубы производят электродами с основным (Б) покрытием:

АНО: подходят как для опытных мастеров, так и новичков;
МР-3С: для получения высококачественного шва;
(универсальные): металл ;
ОЗС: позволяют получить качественный шов, мало стоят, но боятся влаги;
УОНИ 13/35: используются профессионалами для сваривания толстостенных труб.