Виды электродов и их применение в зависимости от типа и толщины материала

Электроды для ручной дуговой сварки (MMA) различаются по составу покрытия, назначению и совместимости с материалами. Ниже приведена классификация основных типов:

1. Основные (основное покрытие, например, УОНИИ 13/55)

Состав: Покрытие на основе карбонатов и фторидов (CaCO₃, CaF₂).

Применение:

• Ответственные конструкции (мосты, сосуды высокого давления).
• Низко- и среднеуглеродистые стали, высокопрочные сплавы.

Толщина материала: От 3 мм и более (требуют предварительной подготовки кромок для толстых заготовок).

Особенности: Работа на постоянном токе обратной полярности. Швы обладают высокой ударной вязкостью. Требуют тщательной очистки от шлака.

Подробнее об электродах УОНИИ 13/55: применение и особенности.

Электроды УОНИИ 13/55 относятся к категории основных электродов с основным (флюоритовым) покрытием. Они широко используются для сварки ответственных конструкций, где требуется высокая надежность и устойчивость к динамическим нагрузкам.

Состав покрытия

• Основные компоненты:
  • Карбонаты кальция (CaCO₃) и фториды (CaF₂).
  • Минеральные добавки, улучшающие стабильность дуги и защиту шва.
• Сердечник: Проволока Св-08 или Св-08А (низкоуглеродистая сталь).

Применение

• Материалы:
  • Низко- и среднеуглеродистые стали (например, Ст3, 20, 25).
  • Некоторые низколегированные стали (09Г2С, 16ГС).
• Области использования:
  • Конструкции, работающие под динамическими и ударными нагрузками (мосты, краны, каркасы зданий).
  • Сосуды высокого давления, трубопроводы, резервуары.
  • Сварка в условиях низких температур (швы сохраняют ударную вязкость до -40°C).

Особенности сварки

• Толщина материала:
  • Оптимальны для металлов от 3 мм (для заготовок толще 8 мм требуется разделка кромок).
  • Подходят для многослойной сварки.
• Ток и полярность:
  • Постоянный ток обратной полярности (минус на электроде).
  • Напряжение холостого хода источника: не менее 50 В.
• Пространственные положения:
  • Все положения, кроме вертикального сверху вниз (требует высокой квалификации сварщика).

Преимущества

• Высокая ударная вязкость и пластичность шва благодаря низкому содержанию водорода в покрытии.
• Швы устойчивы к горячим трещинам и коррозии.
• Хорошее проплавление и формирование обратного валика.
• Подходят для сварки в зимних условиях.

Недостатки и ограничения

• Сложность розжига дуги (требуется опыт сварщика).
• Чувствительность к влаге: перед использованием электроды необходимо прокаливать при 300–350°C (1–2 часа).
• Обязательна тщательная зачистка кромок от ржавчины, масла и окалины.
• Высокое образование шлака, который необходимо удалять после каждого прохода.

---

Рекомендации по выбору диаметра

Толщина металла (мм)	Диаметр электрода (мм)	Сила тока (А)
3–5	3.0	90–120
6–12	4.0	140–180
>12	5.0	180–220

Советы по использованию

• Прокаливайте электроды перед сваркой, если упаковка вскрыта более 4 часов назад.
• Используйте короткую дугу для минимизации разбрызгивания.
• При многослойной сварке тщательно очищайте шов от шлака между проходами.
• Избегайте сварки на сквозняках, чтобы защитить зону дуги от воздуха.

УОНИИ 13/55 — электроды для профессионалов, обеспечивающие высокое качество швов в ответственных конструкциях. Их применение оправдано там, где критичны прочность и надежность, но требуются навыки и строгое соблюдение технологии.

2. Рутиловые (например, МР-3, AWS E6013)

Состав: Покрытие содержит рутил (TiO₂), иногда с добавками.

Применение:

• Тонколистовой металл (1–3 мм), трубы, конструкции из низкоуглеродистой стали.
• Ремонтные работы, сварка ржавых или загрязненных поверхностей.

Толщина материала: 1–5 мм.

Особенности: Подходят для переменного и постоянного тока. Минимальное разбрызгивание, легкое зажигание дуги.

Подробнее о рутиловых электродах (МР-3, AWS E6013): применение и особенности

Рутиловые электроды относятся к категории электродов с рутиловым покрытием (основной компонент — диоксид титана, TiO₂). Они популярны благодаря простоте использования, стабильной дуге и универсальности. Широко применяются в бытовых и промышленных работах, особенно для сварки тонколистового металла и конструкций средней ответственности.

Состав покрытия

• Основной компонент: Рутил (TiO₂) — 40–50% состава.
• Дополнительные элементы:
  • Карбонаты (CaCO₃) и силикаты (SiO₂) для стабилизации дуги.
  • Органические добавки (целлюлоза) для газовой защиты.
• Сердечник: Проволока из низкоуглеродистой стали (Св-08, Св-08А).

Применение

• Материалы:
  • Низкоуглеродистые стали (Ст3, Ст20).
  • Оцинкованные и ржавые поверхности (допускается сварка без тщательной зачистки).
• Области использования:
  • Тонколистовой металл (1–5 мм): кузовные работы, кровля, вентиляционные системы.
  • Трубы, фермы, решетки, заборы.
  • Ремонтные работы, включая сварку в труднодоступных местах.

Особенности сварки

• Толщина материала:
  • Оптимальны для 1–8 мм (для толстых заготовок требуется разделка кромок).
  • Подходят для однопроходной сварки.
• Ток и полярность:
  • Переменный (AC) и постоянный ток (DC) любой полярности.
  • Напряжение холостого хода: от 45 В.
• Пространственные положения:
  • Все положения, включая вертикальное и потолочное (для E6013 и МР-3).

Преимущества

• Легкий поджиг дуги даже при низком напряжении.
• Минимальное разбрызгивание и ровный шов.
• Шлак отделяется «чешуйками», что упрощает зачистку.
• Подходят для начинающих сварщиков благодаря стабильности дуги.
• Меньше требований к чистоте поверхности (допускают ржавчину и влагу).

Недостатки и ограничения

• Низкая ударная вязкость шва — не подходят для конструкций с динамическими нагрузками.
• Швы склонны к пористости при сварке на длинной дуге.
• Ограниченная стойкость к высоким температурам (не для нержавеющей стали или чугуна).
• Требуют хранения в сухом месте (поглощают влагу, но меньше, чем основные электроды).

Рекомендации по выбору диаметра и тока

Толщина металла (мм)	Диаметр электрода (мм)	Сила тока (А)
1–2	2.0	40–70
2–4	2.5–3.0	70–110
4–8	3.2–4.0	110–160
>8	4.0–5.0 (с разделкой)	160–200

Сравнение МР-3 и AWS E6013

Параметр	МР-3 (Россия)	AWS E6013
Покрытие	Рутилово-целлюлозное	Рутиловое с добавками
Ток	AC/DC+	AC/DC
Положения сварки	Все, кроме вертикального сверху вниз	Все
Применение	Бытовые и ремонтные работы	Универсальное, включая тонкие листы

Советы по использованию

• Для вертикальных швов используйте ток на 10–15% ниже, чем для нижних положений.
• При сварке оцинкованных поверхностей увеличивайте скорость, чтобы минимизировать испарение цинка.
• Не перегревайте электрод — это приводит к отслаиванию покрытия.
• Храните электроды в оригинальной упаковке или сушильном шкафу (допустимая влажность — до 5%).

Рутиловые электроды (МР-3, E6013) — идеальный выбор для сварки тонких и средних металлов в бытовых условиях. Они просты в освоении, работают на любом токе и прощают небольшие ошибки новичкам. Однако для ответственных конструкций (мосты, краны) предпочтительнее основные электроды (например, УОНИИ 13/55).

3. Целлюлозные (например, AWS E6010)

Состав:Покрытие содержит целлюлозу (органические волокна).

Применение:

• Вертикальные и потолочные швы (например, трубопроводы).
• Глубокое проплавление толстых заготовок (от 4 мм).

Толщина материала:4–20 мм.

Особенности:Работа на постоянном токе прямой полярности. Выделяют много газов, требуют хорошей вентиляции.

Подробнее о целлюлозных электродах (AWS E6010): применение и особенности

Целлюлозные электроды характеризуются покрытием с высоким содержанием органических материалов (целлюлозы), что обеспечивает интенсивное газообразование и глубокое проплавление. Они идеальны для сварки толстых металлов в сложных пространственных положениях, особенно в промышленных и монтажных условиях.

Состав покрытия

• Основные компоненты:
  • Целлюлоза (органические волокна) — 20–30%.
  • Оксиды титана (TiO₂) и марганца (MnO) для стабилизации дуги.
  • Минеральные добавки (например, силикаты).
• Сердечник: Проволока из низкоуглеродистой стали (Св-08, аналоги).

Применение

• Материалы:
  • Низкоуглеродистые стали (Ст3, 20, 25).
  • Трубные стали (API 5L, X42–X70).
• Области использования:
  • Трубопроводы (магистральные, нефтегазовые) — вертикальные и потолочные швы.
  • Монтаж металлоконструкций (фермы, балки) с толщиной металла от 4 мм.
  • Судостроение, ремонт тяжелой техники.

Особенности сварки

• Толщина материала:
  • Оптимальны для 4–25 мм (для тонких листов <3 мм не рекомендуются из-за риска прожога).
  • Подходят для корневых швов в многослойной сварке.
• Ток и полярность:
  • Постоянный ток прямой полярности (DC+).
  • Напряжение холостого хода: не менее 60 В.
• Пространственные положения:
  • Все положения, включая вертикальное снизу вверх и потолочное.

Преимущества

• Глубокое проплавление за счет высокой энергии дуги.
• Быстрое формирование шва — подходят для скоростной сварки.
• Швы устойчивы к горячим трещинам благодаря газовой защите.
• Минимальная чувствительность к ржавчине и окалине на поверхности.

Недостатки и ограничения

• Интенсивное выделение дыма и газов — требуется мощная вентиляция.
• Сложность контроля дуги для новичков (склонность к подрезам).
• Швы имеют грубую чешуйчатую структуру — требуют зачистки.
• Не подходят для нержавеющей стали, алюминия и цветных металлов.

Рекомендации по выбору диаметра и тока

Толщина металла (мм)	Диаметр электрода (мм)	Сила тока (А)
4–6	3.2	90–120
6–12	4.0	120–160
12–25	5.0	160–220
>25	6.0 (с разделкой кромок)	220–280

Сравнение AWS E6010 с другими электродами

• E6010 vs E6013:
  • E6010 — глубокое проплавление, DC+, для толстых металлов.
  • E6013 — легкий поджиг, AC/DC, для тонких листов.
• E6010 vs УОНИИ 13/55:
  • E6010 — высокая скорость, вертикальные швы.
  • УОНИИ 13/55 — швы с высокой ударной вязкостью, DC-.

Советы по использованию

• Для вертикальных швов используйте метод «сверху вниз» с короткой дугой.
• При сварке труб делайте точечный поджиг, чтобы избежать прожога.
• Избегайте перегрева — это приводит к пористости шва.
• Храните электроды в сухом месте (допустимая влажность — до 3%).

Целлюлозные электроды AWS E6010 — выбор профессионалов для монтажа толстостенных конструкций и трубопроводов. Они обеспечивают глубокое проплавление и работают в любых положениях, но требуют навыков и соблюдения техники безопасности из-за токсичных выделений.

4. Кислые (например, АНО-4)

Состав:Покрытие с оксидами железа и марганца (FeO, MnO).

Применение:

• Низкоуглеродистые стали, конструкции средней ответственности.
• Тонкие и средние листы (1–8 мм).

Особенности:Высокая скорость сварки, но токсичные пары. Подходят для переменного тока.

Подробнее о кислых электродах (например, АНО-4): применение и особенности

Кислые электроды относятся к категории электродов с кислым покрытием, в состав которого входят оксиды железа и марганца. Они известны высокой скоростью сварки и простотой использования, но требуют соблюдения мер безопасности из-за токсичных выделений.

Состав покрытия

• Основные компоненты:
  • Оксиды железа (FeO) и марганца (MnO) — до 50%.
  • Кремнезем (SiO₂) и ферромарганец для раскисления шва.
  • Минеральные добавки для стабилизации дуги.
• Сердечник: Проволока из низкоуглеродистой стали (Св-08, Св-08А).

Применение

• Материалы:
  • Низкоуглеродистые стали (Ст3, Ст20).
  • Конструкции с умеренными нагрузками (не для ответственных объектов).
• Области использования:
  • Сварка тонких и средних листов (1–8 мм): кровля, заборы, ворота.
  • Ремонт сельхозтехники, металлической мебели.
  • Наплавка поверхностей, не требующих высокой точности.

Особенности сварки

• Толщина материала:
  • Оптимальны для 1–8 мм (при толщине >8 мм требуется разделка кромок).
  • Подходят для однопроходной сварки.
• Ток и полярность:
  • Переменный ток (AC) и постоянный ток любой полярности (DC).
  • Напряжение холостого хода: от 45 В.
• Пространственные положения:
  • Нижнее и горизонтальное (вертикальные швы возможны, но требуют опыта).

Преимущества

• Высокая скорость сварки благодаря быстрому плавлению электрода.
• Легкое отделение шлака — образуется тонкий слой, который легко счищается.
• Устойчивость дуги даже при нестабильном напряжении.
• Подходят для сварки на ржавых или слегка загрязненных поверхностях.

Недостатки и ограничения

• Токсичные пары (оксиды марганца и железа) — обязательна вентиляция и СИЗ.
• Склонность к пористости при длинной дуге или повышенной влажности.
• Низкая ударная вязкость шва — не подходят для динамических нагрузок.
• Ограниченная стойкость к коррозии (не для нержавеющей стали или чугуна).

Рекомендации по выбору диаметра и тока

Толщина металла (мм)	Диаметр электрода (мм)	Сила тока (А)
1–3	2.0–2.5	50–80
3–5	3.0–3.2	80–120
5–8	4.0	120–160
>8	5.0 (с разделкой)	160–200

Сравнение с другими электродами

• АНО-4 vs МР-3 (рутиловые):
  • АНО-4 быстрее плавится, но выделяет больше токсичных газов.
  • МР-3 дает более аккуратный шов и подходит для вертикальных положений.
• АНО-4 vs УОНИИ 13/55 (основные):
  • УОНИИ 13/55 — для ответственных конструкций, АНО-4 — для бытовых задач.

Советы по использованию

• При сварке тонких листов используйте минимальный ток и короткую дугу.
• Избегайте перегрева — это усиливает выделение вредных веществ.
• После сварки проветрите помещение и очистите шов от остатков шлака.
• Храните электроды в сухом месте (допустимая влажность — до 7%).

Кислые электроды (АНО-4) — простое решение для бытовых и ремонтных работ с низкоуглеродистыми сталями. Они экономичны и неприхотливы, но их применение ограничено из-за токсичности и низкой прочности швов. Для ответственных задач выбирайте рутиловые или основные электроды.

5. Специальные электроды

• Для нержавеющей стали (например, ОЗЛ-8): Содержат хром и никель, работают на постоянном токе.
• Для алюминия (например, ОЗАНА-1): Требуют предварительного подогрева, подходят для тонких листов (2–5 мм).
• Для чугуна (например, ОЗЧ-2): Никель-медное покрытие, для ремонта толстых деталей.

Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины металла

Толщина материала (мм)	Диаметр электрода (мм)
1–2	1.6–2.0
3–5	2.5–3.2
6–12	4.0–5.0
>12	5.0–6.0 (с разделкой кромок)

Полярность и ток

Постоянный ток обратной полярности (минус на электроде): Для основных и целлюлозных электродов.

Переменный ток: Рутиловые и кислые электроды.

Важно: Всегда учитывайте рекомендации производителя и требования к безопасности (вентиляция, защита от УФ-излучения).