Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Характеристика графитовых электродов для сварки: как и где применяются, плюсы и минусы

Основы сварки инвертором

Для начинающих, опытные сварщики советуют кабель держака приложить к телу, прижать локтем руки и обернуть его вдоль предплечья (от локтя до кисти), взять держак в руку. Так плечевой сустав будет тянуть кабель, а рука с кистью останутся свободными.

Способ поможет с легкостью манипулировать рукой.


Правильное расположение кабеля на предплечье. С голыми руками работать не стоит.

Если держак взять просто в руку без обмотки предплечья кабелем, то в процессе сварки рука устанет и кистевые движения приведут кабель в болтающие движения. Что отразится на качестве сварного соединения.

Как варить инверторной сваркой правильно? Устанавливаем на аппарате сварочный ток согласно диаметру электрода, типу соединения и положению сварки. Инструкция по настройке имеется на аппарате и пачке электродов. Принимаем устойчивую стойку, локоть отводим от тела (прижимать нельзя), одеваем маску и начинаем процесс.

Сварку инвертором для начинающих лучше начинать с металлических заготовок более 20 см.

Известно, что новичок, одевая маску и зажигая дугу перестает дышать, пытаясь на одном дыхании проварить всю длину заготовки. При коротких изделиях, появится привычка варить на одном дыхании. Поэтому, тренируйтесь на длинных заготовках, учась правильно дышать при сварке.

Заготовки (пластины) на рабочем столе можно положить в горизонтальной плоскости — вертикально к себе или горизонтально, без разницы.

Зажатый в держателе электрод вначале сварки ставите под углом 90 градусов (перпендикулярно) и отводите в сторону шва на 30-45 градусов. Зажигаете дугу и начинаете движение.

  1. Если сварка выполняется углом назад, то наклон 30-45 градусов идет в сторону шва.
  2. Если соединение происходит углом вперед, то наклон электрода от шва.

Расстояние между свариваемой поверхностью и электродом 2-3 мм, представьте, что вы ведете карандаш по листу бумаги.

Смотрите полезное видео, как научиться варить электросваркой для начинающих:

Виды угольных электродов

Сегодня производители предлагают пять видов, которые отличаются друг от друга формой сечения.

  1. Круглые. Применение неограниченно. Диаметр стержня – 3,2-19 мм.
  2. Круглые бесконечные. Свое название получили за самый малый расход, то есть, это самые экономичные сварочные электроды этой категории. Диаметр – 8-25 мм. Обычно для проведения сварки применяется специальная машинка.
  3. Плоские. Сечение стержней прямоугольное (иногда квадратное) размером 8-25 мм. В основном используются для заделки дефектов на поверхностях стальных отливок.
  4. Полукруглые. Сечение – 10-19 мм. На сегодняшний день это самые востребованные электроды, с помощью которых можно решить любые проблемы, связанные с резкой металлических заготовок. При сварке шов получается необходимой формы. При формировании кромок им равных нет.
  5. Полые. Редко используются. Отличительная черта – с их помощью можно сформировать U-образную канавку. Диаметр стержня: 5-13 мм.

Чтобы увеличить прочностные характеристики расходников, в технологии их производства стал использоваться метод напыления на электроды медного порошка. Второй метод – электролитический. Это, когда в ванну с электролитов помещают и сам стержень, и медный порошок. Здесь под действием электрического поля медь оседает на плоскости расходника. То есть, получился подвид, который называется – электроды угольные омедненные. По типу разделения он точно такой же, как и обычные угольные электроды.

Виды угольных электродов

Нормативной базой для производства отечественных угольных электродов является ГОСТ 10720-75, содержащий описание трех типов таких изделий: ВДК, ВДП, СК, — которые могут выпускаться как омедненными, так и без покрытия. ВДК (воздушно-дуговые круглые) должны изготавливаться длиной 300 мм и четырех типоразмеров по диаметру. СК (сварочные круглые) — длиной 250 мм и шести типоразмеров по диаметру. ВДП (воздушно-дуговые плоские) — длиной 350 мм и двух сечений. По запросу заказчика разрешается изготавливать изделия СК с линейным размером до 700 мм.

Кроме отечественных электродов на российском рынке представлена продукция известных международных сварочных брендов и производителей из Восточной Азии. Шведский концерн ESAB предлагает свыше двадцати видов омедненных угольных электродов. Кроме изделий, используемых для сварки на постоянном токе прямой полярности, в номенклатуре ESAB присутствуют четыре типоразмера для сварки на переменном токе

А известный немецкий производитель сварочных принадлежностей ABICOR BINZEL, рекламируя свою продукцию, акцентирует внимание на том, что она изготовлена из «синтетического графита» (т. е

графитированного углерода). Вполне вероятно, что эти изделия спрессованы из порошка, полученного из остатков и лома металлургических графитированных электродов.

Как правило, они представляют собой прямоугольные стержни толщиной 10, 20, 30 и более миллиметров и применяются для объемных работ на больших сварочных токах: разделке металлургического лома, устранении прибылей на отливках, сквозной резке толстого металла и пр.

Трудности пайки алюминиевых проводов

Помимо оксидной пленки и отсутствия визуального контроля за температурой нагрева металла, существует еще несколько сложностей. Пайка алюминиевых одножильных проводов должна проводиться всего за несколько секунд, чтобы не повредить самому проводу. Температурное воздействие на алюминий подвергает структуру металла изменениям, в результате чего он теряет свою прочность и гибкость.

Пайка алюминия паяльником в домашних условиях

Практически все процедуры, вне зависимости о того какой вид пайки используется, должны проходить полный круг подготовительных процедур, куда входит лужение, обработка флюсом и зачистка. Именно такие процедуры помогают ликвидировать оксидную пленку, благодаря которой получается основная масса брака при пайке. Еще одной сложностью становится правильный выбор параметров, так как рабата с тонкими элементами требует деликатного подхода. В то же время, небольшая толщина изделий помогает беспроблемно производить все в домашних условиях без явной потери качества.

Способы пайки алюминиевых проводов

Пайка алюминиевых проводов в домашних условиях может осуществляться несколькими способами. Одним из основных является пайка алюминиевых проводов паяльником, так как это один из самых простых и распространенных инструментов, который есть в каждом доме. Достаточно подобрать паяльник требуемой мощности, чтобы расплавить припой и сделать соединение. В отличие от других способов, он наиболее прост в подготовке, но требует, чтобы рядом находился источник электричества. В отличие от горелки, паяльник является более грубым методом, так что для работы со слишком тонкими материалами он может оказаться непригодным.

Пайка алюминия паяльником

Способ при помощи горелки, которая может быть газовая или бензиновая, помогает проводить более деликатные процедуры, так как тут легче регулировать температуру и газ отлично прогревает не только сам провод и припой, но и области, которые находятся рядом с ними. Подготовка горелки более длительная процедура, так как ее нужно заправлять, подбирать режим и так далее. Также это менее безопасный вариант, но после всего не нужно ждать, пока инструмент будет долго остывать, как это происходит при работе с паяльником.

Пайка алюминиевых проводов горелкой

Подготовка к пайке

Вне зависимости от того, происходит пайка алюминиевых проводов с медными, или с такими же, как и они, следует ответственно отнестись к подготовке, так как от этого зависит успех операции. В первую очередь нужно заняться зачисткой поверхности, что помогает убрать оксидную пленку. Для проводов подойдет мелкозернистая наждачная бумага или какой-либо аналогичный вариант. После этого следует залудить конец провода, который будет спаиваться и, если все производится при помощи паяльника, следует залудить и жало паяльника. Несмотря на проблематичность использования некоторых разновидностей флюса, в качестве заменителя можно применять металлическую стружку припоя или же какие-либо жидкие варианты, которые улучшат смешиваемость и увеличат скорость соединения.

Пошаговая инструкция

  1. Первым делом необходимо подготовить все имеющиеся инструменты и расходные материалы, которые должны быть всегда под рукой, а также освободить рабочее место от лишних предметов;
  2. Подготовить металл к спаиванию, проведя зачистку, обработку флюсом, лужение и прочие процедуры;
  3. После этого нужно установить технику на требуемый режим, чтобы не испортить заготовки во время спаивания и все прошло максимально качественно;
  4. Далее, точными и быстрыми движениями нужно осуществить само спаивание, поднеся небольшую часть припоя к проводам, и нанеся его на их концы, соединив в единое изделие;
  5. После этого нужно дать остыть металлу и проверить прочность соединения.

Таблица режимов пайки

Диаметр провода, мм

Расход материала, граммы

Продолжительность пайки, сек

припой

бензин

2,5-4

1

5,5

25

6

1,5

7

30

10

2

11

55

Техника безопасности

Работа должна проводиться только при помощи исправных инструментов. При использовании флюсов стоит обеспечить нормальное проветривание помещения, так как многие из них не только издают неприятный запах, но и оказываются токсичными. Паяльник не стоит бросать включенным и он всегда должен находиться в безопасном месте, где нет рядом ни каких легко воспламеняемых предметов. Такие же меры безопасности требуется соблюдать и при работе с горелкой, только здесь еще и сам источник пламени требуется держать максимально далеко от емкости с расходным материалом, чтобы не произошло взрыва.

Размеры

Одной из определяющих характеристик является размер электрода. Значение при выборе имеют длина и диаметр. Толщина монтируемых деталей влияет на величину диаметра электрода. Сила тока подбирается в зависимости от размера стержня. Показатели стабильности электрической дуги, плотности и качества шва напрямую связаны с диаметром электрода.

Металлические тонкие материалы варятся тонкими электродами (диаметром от 1 мм до 2 мм). Выбирая величину сварочного тока, опираются на особенности составов электродов и монтируемых частей, на температуры их плавления. Тонкие электроды есть риск очень быстро расплавить при большом напряжении.

Для сварки толстыми электродами, соответственно, требуется более сильный ток. Тока должно быть достаточно для того, чтобы разжечь электрод и поддерживать дугу. Существуют табличные значения, где указаны рабочий ток и диаметр электрода для сварки определенного по толщине материала.

Так, 25–100 А достаточно для сварки тонких листов электродом 1–2 мм, 150–200 А – для работы с металлами электродами диаметром около 3 мм. Важным моментом во время сварки является быстрая замена сгоревшего электрода новым.

Технология работ с медью

Перед сваркой меди необходимо заранее подготовить все оборудование, компоненты, проверить их исправность. Чтобы избежать, ожогов, травм, ухудшения зрения, сварочные работы надо производить в специальной робе, рукавицах, защитной маске.

Наготове должен быть огнетушитель. Только неукоснительное соблюдение правил безопасной сварки позволит вам получить требуемый результат. Для сварки меди мы будем использовать электроды двух видов – угольные и графитовые.

Электропровода отличаются составом и качеством меди, поэтому подбирать параметры тока необходимо, учитывая это.

Если сварочный ток подобран правильно – дуга будет устойчивой, электродный стержень не будет залипать. Умение быстро подбирать параметры тока под характеристики свариваемого материала приходит с опытом.

Вот примерные характеристики тока для разных типов проводов:

Подготовка окончена, можно приступать к сварке. Для начала снимем изоляцию кабеля на расстоянии 7-10см. Затем провода из нескольких жил скручиваются.

Образовавшуюся скрутку аккуратно подрезаем, оставляем около 5 сантиметров, на ней размещаем зажим из меди. Его функция – отвод избыточного тепла. Также подключаем массу (заземление).

Подносим электродный стержень к скрутке и варим в течение нескольких секунд, до образования на конце скрутки медного шарика. Сваривать надо аккуратно, не повреждая изоляцию.

Затем ждем, пока провода остынут и изолируем, используя для этого изоленту или специальную термоусадочную трубку.

Его задача – плотно держать электрод, от этого зависит качество сварки. В случае износа его следует заменить.

Советы по использованию

Чтобы правильно варить электродами, важно знать, какое расстояние должно быть между проводником и деталью
Оно должно быть от 2 до 6 мм.
Держать электрод надо под углом 80 градусов и вести аккуратно, чтобы шов получился аккуратным и не образовались случайно подрезы.
Обращайте внимание на пространственное положение сварочного шва.
Сварку можно проводить переменным током и постоянным обратной или прямой полярности. Когда применяются последние два типа, сварочная дуга отклоняется электромагнитным обдуванием
Важно иметь представление о каждом из режимов ровно настолько, чтобы на практике уметь применить эти знания для проведения качественной сварки.
Техника зажигания электрической дуги следующая: стержнем электрода чиркают о свариваемую деталь

Если держать электрод неправильно и не соблюдать нужный градус наклона, возможно прилипание стержня к свариваемому материалу.

Электроды для высокоуглеродистых сталей

  • Для сварки углеродистой стали
  • Для высоколегированных сталей

Конструкционная сталь, используемая при сваривании металлических изделий разного назначения, выплавляется в мартеновских и открытых электропечах. В результате увеличения процентного содержания углерода в стали, возможно снижение прочности металла, а также у металла появляется большая чувствительность к перегреву, что делает сварочный процесс более сложным. Также воздействие кислорода на сталь оставляет свои следы на его прочности. Образуя оксидные включения, кислород делает сталь более хрупкой.Высокоуглеродистые стали имеют свойство, из-за которого после воздействия температуры сваривания металл становится более хрупким. Данный процесс в высокоуглеродистых сталях выражен больше, чем в среднеуглеродистых сталях. Также повышается возможность появления трещин. Поэтому перед свариванием обязательно нужно предварительно подогревать свариваемое изделие до температуры 350 – 400 градусов по Цельсию

Последующий отжиг имеет наибольшую важность до остывания нагретого металлического изделия до температуры 20 градусов по Цельсию

Ввиду многих особенностей высокоуглеродистых сталей было налажено производство электродов, специально предназначенных для проведения сварочных работ с вышеприведенными видами сталей. Это электроды НР-70. Классифицируются они как плавящиеся электроды. Типом покрытия является основное. Для сварки электродами НР-70 используется постоянный ток обратной полярности. Предпочитаемым положением сварочного шва является нижнее.

Основным предназначением электродов НР-70 является ручная дуговая наплавка изношенных концов рельсов обычного производства. Также они используются для работы с рельсами производства из мартеновской стали и поверхностей, имеющих объемную закалку. НР-70 используются для работы с высокоуглеродистыми сталями, входящих в состав рельсов, кроме рельсов, изготовленных с использованием бессемеровской стали.

Сварочные электроды изготавливаются диаметром 4 и 5 миллиметров. Для сварки электродами 4 миллиметра нужно использовать сварочный ток, равный 170 – 190 Ампер, а для диаметра 5 миллиметров – 220 – 240 Ампер. В состав наплавленного металла электродами НР-70 входят молибден, кремний, силиций, титан, хром, фосфор, железо, медь, никель, углерод и сера.

Коэффициент наплавки электродов НР-70 составляет 9 г/Ач. Для наплавки 1 килограмма металла используется примерно 1,6 килограмма электродов НР-70. Как видите, разбрызгивание металла у электродов НР-70 достаточно низкое. При сваривании листовых конструкций из высокоуглеродистой стали толщиной 3 – 4 миллиметра подогрев детали полностью или в месте сварки не обязателен.

Проводя сварочные работы без подогрева, металл такой толщины не будет подвергаться образованию трещин и кристаллизации. При переходе к свариванию более толстого листового металла свариваемое изделие желательно подогревать. Проигнорировав данное требование, сварочный шов может получиться некачественным. Электроды Plasmatec Электроды sandvik Заводы электродов Электроды ано-4т

Внутреннее устройство угольного электрода

Это расходники чаще с круглым сечением, диаметр которого может быть самым разным – от 5-ти до 25 мм. Длина угольников также разнообразна: от 25-ти до 300 мм. Виды с самой большой длиной используются для сварки в труднодоступных местах.

По форме они выпускаются в нескольких вариантах: с круглым, полукруглым, прямоугольной и полой формой сечения. Чаще применяются круглые и полукруглые расходники – с ними сварочный шов отвечает всем требованиям технических стандартов.

У прямоугольных стержней свои задачи: они отлично справляются с ремонтом самого разного рода дефектов стальных поверхностей. Что касается полых расходников, то их фишка – способность формировать в месте сварочного шва канавку в виде буквы U.

Технология производства включает в себя отдельные этапы. Сначала формируется смесь, затем из нее формируются стержни. Третьим самым важным технологическим этапом является специальная термическая обработка вновь сформированных стержней. Именно от термического этапа производства зависит качество расходников.

Технологическая схема производства угольных электродов.

Иногда путают две разновидности специализированных стержней: угольные и графитовые электроды. Путать их не нужно, это разные расходники как по своему составу, так и по сфере применения.

Есть еще один вид угольных электродов – так называемые омедненные. Это стержни, покрытые медным напылением. Это делает их более прочными при сохранении всех остальных характеристик в том же виде.

Известные модели

Изготовление графитовых стержней сейчас имеет большую популярность, ведь с ними вы сможете выполнять сварочную работу самостоятельно.

Существует несколько видов графитированных стержней:

  1. ЭГС — основной состав — игольчатый кокс, а также из каменный пек. Применяются данные стержни для рафинировочных приборов и т.д.
  2. ЭГ — в их составе есть каменноугольный пек и нефтяной кокс. ЭГ не используют если плотность тока превышает 25 А/см2. Некоторые изготовители производят их вместе с ниппелями. Эти электроды довольно часто используют в промышленной сфере. ЭГ1 и ЭГ2 самые популярные среди прочих, главное их различие состоит в удельном электрическом сопротивлении.
  3. ЭГП -используется для резки. Состав такой же как в ЭГ. Для получения лучшего результата стержень дополнительно пропитывается во время сварки.
  4. ЭГСП — в состав изделия входят кокс игольчатый и каменноугольный пек, пропитанный пеком. Диаметру стержня соответствует удельное электрическое сопротивление. Также присутствуют две модели ЭГСП1, ЭГСП2.

“Расшифровка: Г – графитированный; П – пропитанный (в основном пеком); Э – электрод; С – специальный (применим в еще одной сфере)”

Графитовый электрод для сварки

Из-за своих технических характеристик графитовый электрод легко режется, медленнее расходуется, не растрескивается при сварке.

Как показывает практика, сварка жил проводов производится в распределительных коробах. Расположение коробок довольно высоко, поэтому вам для сварки необходимо будет использовать сварочное переносное оборудование.

Применяют для этих целей промышленные аппараты, применение которых целесообразно в профессиональном плане. Если есть возможность, то можно собрать сварочный аппарат самому. Однако, для большинства отлично подойдут аппараты инверторного типа, которые в большом ассортименте представлены в магазинах. Они компактны, мобильны, легки и к тому же есть регулировка нужного вам тока сварки.

Типы электродов для сварки медных жил проводов

При сварке медных жил должны применяться соответствующие электроды. Об угольных электродах мы уже упоминали. Существует также графитовый тип электродов. В качестве электрода в домашнем обиходе могут быть применены стержни батареек, щетки коллекторных двигателей и подобные изделия, которые выполнены из графита.

Стержни из графита хорошо заменяют покупные электроды, за исключением лишь одного, что на них отсутствует омеднение, но это решаемо путем усовершенствования держателя. Для этого необходимо будет применить зажим типа «крокодил», как для электрода, так и для соединения массы. Они не будут такими громоздкими, как штатные, поэтому вам будет удобней работать в распределительных щитках. Конечно же, вам необходимо будет позаботиться и о дополнительной изоляции ручек.

Графитовые и угольные электроды обладают общим сходством: и у тех, и у других температура плавления в 4 раза превышает порог плавления самой меди. Из-за этого свойства расход электродов при соединении электропроводки очень низок.

Обратите ваше внимание на тот факт, что электрод нагревается до высокой температуры мгновенно, поэтому есть риск перегрева свариваемого вами материала, что, в свою очередь, может нарушить изоляцию в кабеле. Эти факторы необходимо знать сварщику, чтобы быть достаточно аккуратным при монтаже электропроводки

Различия графитовых и угольных электродов

Несмотря на схожесть графитовых и угольных стержней при монтаже проводки, характеристики их различаются:

  • первое различие – это цена. Изделия графитовые более доступны;
  • если стержень из угля абсолютно черный, то электрод из графита обладает серо-темным цветом с металлическим оттенком;
  • сварка с применением угольного электрода требует от сварщика определенного навыка, так как угольный стержень создает дугу огромной температуры, которая может привести к разрушению свариваемой скрутки. В то же время огромные температурные показатели происходят при заниженном токе. Исходя из этого, угольные электроды пригодятся сварщику со слабым сварочным аппаратом;
  • тем, кто владеет инверторным аппаратом, который оснащен регулятором силы тока, лучше применять графитовые стержни. При работе с ними требуется меньшая квалификация мастера. Кроме этого, соединение жил проводов после их применения отличается большей прочностью, лучшим качеством, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после процесса сварки углем.

Итоги и выводы

Во время работы с электродом из угля есть два возможных варианта сварочного процесса:

  • правосторонний — сварщик переносит электрод справа налево, а сразу за стержнем идет присадка;
  • левосторонний – наоборот, электрод двигают слева направо, но присадка всё так же идет за ним.

Правый вариант более эффективный, если учитывать приложение тепла непосредственно в участке сварки. Детали с большой толщиной удобнее варить именно правосторонним способом, а тонкие — левосторонним.

Кроме того, скорость «правой» работы выше скорости левостороннего примерно на четверть. Однако, многие сварщики чаще предпочитают именно второй способ работы.

Угольные электроды в целом используют для работы с медью и резки металлов. А благодаря разнообразию, прочности и удобству, они нашли своё применение в домашнем хозяйстве.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации