Как сделать электроды для сварки. Как изготовить электрод для дуговой сварки

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.

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.

У меня была одна знакомая, девушка с хрупкой фигуркой, — сварщица. В быту никто не мог бы и заподозрить, что она владеет столь не женской профессией. И только дырки от искр на рабочих штанах могли служить бесспорным доказательством, что так оно и есть. И, поверьте, никто из коллег-сварщиков не мог сравниться с ней в чистоте и ровности проложенного сварочного шва. Она-то и поделилась со мной одним из своих многочисленных профессиональных секретов — как сделать электроды для сварки своими руками .

Для начала — ликбез какие бывают электроды и из чего состоят.

Электроды вообще делятся на два класса: плавящиеся и неплавящиеся. Мы будем говорить о плавящихся электродах, которые широко используются при выполнении сварочных работ в быту.

Электроды, изготовленные промышленным способом, представляют собой довольно сложный продукт, основой которого является низко-углеродная, легированная или высоколегированная проволока, которая сверху покрывается сложным слоем добавочных веществ. Эти добавочные вещества нужны для того, чтобы образовать особую атмосферу вокруг раскаленного электрода, предотвращающую доступ к нему кислорода и азота из атмосферы. Кроме того, содержащиеся в слое присадки легируют сталь и удаляют из неё вредные примеси.

Структура электрода

Перечень задач при производстве сварочного шва и вещества, содержащиеся в поверхностном слое электрода, при помощи которых эти задачи решаются:

Шлакообразующие вещества, защищающие металл от азота и кислорода. В их состав входит марганцевая руда, каолин, титановый концентрат, мел, мрамор, полевой шпат, доломит, кварцевый песок.
Раскисляющие вещества, удаляющие из расплавленного металла кислород. В качестве них используются марганец, кремний, алюминий, титан в виде ферросплавов.
Газообразующие компоненты, создающие при сгорании покрытия газовую среду, защищающую расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. В основном это декстрин и древесная мука.
Легирующие вещества, придающие металлу шва особые свойства - прочность, жаростойкость, износостойкость, повышение сопротивляемости коррозии. Для этого используются хром, марганец, титан, молибден, никель, ванадий и некоторые другие вещества.
Стабилизирующие элементы, способствующие ионизации сварочной дуги - натрий, калий, кальций.
Связующие вещества, служащие для связывания компонентов покрытия друг с другом и всего покрытия со стержнем электрода. Основным связующим веществом является калиевое или натриевое жидкое стекло (силикатный клей).

Однако бывает так, что необходимо срочно наложить шов, а электродов нет и возможности сбегать в магазин тоже нет. Тогда вам поможет совет моей знакомой по изготовлению электродов из стальной проволоки своими руками.

Изготовление электродов.

Для этой цели возьмите стальную проволоку требующегося диаметра. Обычно эта величина колеблется от 1.6 до 6 мм. Разрежьте проволоку на нужное вам количество кусков длиной 35 сантиметров. Приготовьте заранее обмазку для электродов, которая состоит из смеси толченого мела и силикатного клея. Технология обмазки тоже имеет значение: просто окуните вертикально электрод в смесь и медленно вытащите его, оставив сухим верхний конец будущего электрода (примерно 3,5 сантиметра).

Сушите электроды в вертикальном состоянии, подвесив к веревке при помощи обычной бельевой прищепки. Электроды высушите до отверждения. Иногда для скорости вы можете высушить электроды в печи, включив проветривание.

Ваши электроды готовы!

Электроды сварочные

Многие спрашивают, можно ли изготовить электрод для сварки черных металлов своими руками в домашних условиях?

Ответ нет. Нормальный электрод для сварки самостоятельно вы не сделаете. Потому, что это достаточно наукоемкий процесс, а компоненты, входящие в состав обмазки, не всегда можно приобрести в ближайшем магазине.

Что предлагает нам великий и ужасный интернет в этом плане?

Многочисленные сайты по сварке утверждают, что сделать электрод – это не проблема. Если не вдаваться в подробности такого производства, вам понадобится стальной пруток, мел, измельченный до порошкообразного состояния (мелкая фракции). Жидкое стекло (силикатный клей) наносится на пруток, потом все это дело посыпается мелом и обкатывается, чтобы он равномерно пристал к поверхности прутка. Получается меловой слой какой-то толщины. Самоделка отправляется в печь, духовку или просушивается феном.

И вот этим можно варить?

С нашей точки зрения нельзя. С таким же успехом можно варить гвоздем, арматурой или голым металлическим стержнем. Разницы нет. Процесс такой сварки нестабилен, шов трудно будет назвать таковым, а шлак будет практически отсутствовать из-за отсутствия шлакообразующих элементов в составе обмазки.

Если уж делать своими руками, то лучше использовать идею, предложенную сто лет назад двумя американцами. Они придумали просто обернуть пруток бумагой и приклеить ее на жидкое стекло. По крайней мере, это проще, чем возиться с мелом. А идея очень проста. Бумага сгорает, выделяет дым, который и защищает от вредного влияния кислорода. Также такое покрытие каким-то образом улучшало поджиг и положительно влияло на стабильность дуги… И это, конечно, очень сомнительно. Так как легкое зажигание электрической дуги и поддержание ее горения происходит благодаря малой энергии ионизации таких элементов, как натрий, калий и кальций.

Другими словами, можете не ломать голову над составом обмазки и способом нанесения. Если очень хочется поварить, но нечем, а магазины все закрылись на праздники, берите любую подходящую по диаметру и длине железяку, зажимайте ее в электрододержатель и варите – такой процесс сваркой не назовешь, но вполне возможно что-то прихватить таким образом в экстремальных условиях. По крайне мере, это ничем не хуже, чем предложенные выше варианты.

Медь – один из древнейший известных металлов, которым пользовались еще несколько тысяч лет назад. Многие его считают универсальным и до сих пор, поэтому широкое применение меди в наше время никого не удивляет. Смотря на широкое применение меди Вы, может быть, задумаетесь над сваркой какого-нибудь медного изделия.

Медь обладает рядом прекрасных качеств, которые не свойственны другим металлам. К ним относится высокая электро- и теплопроводность, коррозионная устойчивость и пластичность. Также к ее техническим качествам можно отнести эстетичность, из-за которой металл очень востребован в декоративной отделке.

Итак, сварка меди – это очень востребованное дело, потому что медь имеет широкое применение. Однако электроды для сварки меди стоят немалых денег, и многие люди находят выход в изготовлении самодельных электродов, для собственного пользования. Для того чтобы произвести сварку меди Вам нужно очистить медную поверхность металла от окисления, потому что медь – это сильноокисляемый металл. Также при сварке меди Вам нужно использовать всевозможные присадки, например кремний или фосфор.

Так как у меди плохие литейные свойства, то рекомендуется использовать присадочные материалы. В основном используются материалы, в которых в большом количестве содержится фосфор, цинк, иногда серебро и т.п. Для сварки меди практически всегда используются угольные электроды, которые славятся своей невысокой ценой и качеством.

Для того чтобы сделать электроды для сварки меди своими руками Вам нужно, прежде всего, запастись всеми материалами, которые нужны для того, чтобы сделать правильное покрытие . Это такие материалы: ферромарганец 50%, плавиковый шпат 10%, жидкого стекла 20% и 8% ферросилиция. Все эти составляющие нужно тщательно перемешать и нанести на электродный стержень одинаковым слоем. Сам стержень должен быть сделан из медного прута длиной 30 – 40 сантиметров.

Нанести слой покрытия Вы можете, просто окунув его в раствор или сделать специальное приспособление, которое будет оппресовывать стержень. Однако многие люди не идут на такие жертвы и покупают обычные угольные электроды или наносят покрытие способом окунания стержня в жидкую массу покрытия. После нанесения покрытия на электрод ему нужно дать время на засыхание, а потом его требуется поместить в специальную печь для прокалки электродов при температуре 500 – 600 градусов в течение 50 минут или одного часа.

После прокалки электроды должны остыть от оптимальной температуры и полностью готовы к использованию. Однако многим людям кажется, что изготавливать электроды самостоятельно сложно и долго , поэтому они готовы купить их у нас. Если относите себя к этим людям, то можете оформить покупку у наших