Рутиловые электроды

Преимущества и недостатки “кислых” электродов

Электроды такого типа не рекомендуется использовать с углеродистыми и легированными сталями, поскольку при сварке происходит большое выделение водорода.

Среди преимуществ кислого покрытия нужно выделить:

большую эффективность работ;
для сварки данными электродами не нужно предварительно подготавливать поверхности;
почти нулевой риск образования пор;
сварка является стабильной, даже на переменном токе;
дуга зажигается очень легко даже при небольших токах.

Из недостатков можно отметить:

плохую стойкость к большим температурам;
не очень хорошую отделяемость шлака;
выделение токсичных веществ;
образование большого количества брызг при сварке.

Свойства и характеристики

Рутиловое покрытие для сварочных электродов имеет практически однородный состав из рутила, декстрина, шпата полевого, магнезита и ферромарганца. Количество рутила — не менее 45%, полевого шпата — 25%. Основание стержней — проволока Св-08 с производной Св-08А. Сталь — спокойная, отлично взаимодействует с металлами, относящимися к низкоуглеродистым и малолегированным. В процессе плавления исключаются горячие трещины и другие дефекты. Работы проводят плавно, расплавленные капли с легкостью переносятся на основной металл.

У расходников оптимальные характеристики для качественных соединений. Твердость присадки после полноценного застывания составит 58 HRC. Термостойкость сохраняется при максимальной температуре 550 градусов Цельсия.

Продукция выпускается в упаковках, вес которых 1−5 кг, что удобно как для бытовых работ, так и для сварки в больших масштабах. Диаметр изделий — от 2 до 5 мм. Промежуточные значения предоставляют возможность точного выбора в соответствии с толщиной обрабатываемых материалов и типа будущих работ. Главное требование — проведение обязательной просушки обмазки при температуре 200 градусов для легкого взаимодействия с расходным материалом. Обработать изделия нужно на протяжении суток после просушки.

Сфера применения

Рутиловые электроды широко применяются, если в работе задействованы трансформаторы, инверторы и генераторы. Показывают отличные характеристики как на переменном, так и на постоянном напряжении. Обрели популярность благодаря универсальности относительно положений в пространстве.

Электрода этого типа применяются с низкоуглеродистыми сталями, но если возникла необходимость срочной работы, то могут использоваться на иных цветных материалах, проводящих ток. Эффективно соединяют трубы, часто покупаются предприятиями нефтегазовой промышленности при создании не только газопроводов, но и газораспределительных систем. Не менее эффективно с их помощью варить и водопроводы. Ремонтируя заполненные трубы, следует учесть, что слив не сможет полностью высушить отдаленные места, капли воды будут сбегать в область горения, поэтому дугу следует постоянно поддерживать.

Рабочие режимы

Перед сварочным процессом обязательно проводят просушку для сокращения количества брызг и быстрого избавления от скопления шлака после тушения дуги. Режим варки выбирается исходя из толщины изделий и положения проведения швов. Можно варить постоянным током при прямой полярности, но подойдут и устройства инверторного типа с обратными показателями.

Расходные материалы отличаются универсальностью, их посредством можно соединять конструкционные стали, трубы, восстанавливать стертые элементы. Органические составляющие наносят меньший вред здоровью рабочего, если сравнивать их с другими типами покрытия электродов для ручной дуговой сварки. Известные марки электродов с рутиловым покрытием — ОЗС-6, МР-3, ОЗС-4, АНО, ЗРС-1 и ЗРС-2.

Originally posted 2018-04-18 12:11:42.

Описание: преимущества и недостатки

Рутиловые электроды, как и многие другие, состоят из металлического сердечника и рутилового электродного покрытия. Они служат для ручной дуговой сварки, где применяется постоянный или переменный ток. Электроды с рутиловым покрытием отличаются от других тем, что в состав их покрытия входит природный минерал рутил. Этот минерал благоприятно влияет на образование сварочного шва, защищает сварочную ванну. Маркировка рутиловых электродов производится при помощи буквы «Р».

Электроды с рутиловым покрытием отличаются от других по следующим пунктам:

засчет использования оксида титана (из которого получают минерал рутил) уменьшается вредное влияние на органы дыхания;
зажигание дуги быстрее и легче;
горение дуги стабильное;
во время разбрызгивания теряется малое количество металла;
шлак со сварочного шва удаляется легче и быстрее;
рутиловое покрытие электродов эффективно защищает сварочную ванну от попадания в нее кислорода, что ведет к уменьшению образования пор;
хорошая сопротивляемость швов разрыву и излому;
сварку рутиловыми электродами можно проводить при работе в любых пространственных положениях.

Рутиловые стержни обеспечивают высокое качество сваривания даже в случае, когда на поверхности свариваемого металла присутствуют окалины и ржавчина. При изменении длины дуги все равно получается качественное соединение. Стабильное горение дуги обеспечивается даже при резких движениях. Покрытие в свою очередь препятствует разбрызгиванию, что является большим плюсом при сварке потолочных и вертикальных швов. В покрытие может добавляться железный порошок для увеличения массы навариваемого металла и предотвращения возникновения трещин. Стержни подходят для работы с низколегированными и малоуглеродистыми сталями.

Несмотря на перечисленные преимущества, данный вид стержней имеет и недостатки:

перед работой необходимо производить такую подготовку, как просушка и прокалка;
стержни подходят только для работы с низколегированными и малоуглеродистыми сталями;
при прокалке, электродами можно пользоваться только через сутки;
необходимо соблюдать точность режимов, иначе свойства электродов ухудшаются.

Наиболее известные модели

В настоящее время в промышленности имеется премножество моделей электродов. Рутиловые электроды в равной степени очень распространены.

Проанализируем некоторые марки изделий с рутиловым покрытием, что в наибольшей степени известны.

Марка мгм 50к

Используя ручную дуговую сварку предпочтение отдают стержням именно такого типа, поскольку из-за их положительных сварочно-технических признаков достигается улучшение прочности шва.

Образование шлака отмечается в малых количествах, что уменьшает время на его отделение. Данная марка наиболее эффективно применять для работ с железом, которое предварительно невозможно очистить от грязи и ржи.

Отмечается ровне и спокойное горение дуги.

Марка aws e6013

Модели со стержнем типа aws e6013 наиболее эффективны и экономичны при сваривании низко углеродистой стали с использованием переменной и постоянной электрической энергии.

Стабильность горения дуги, которую можно поддерживать без особых усилий, способствует более рациональной работе.

Аналогия электродов типа aws e6013 с типом мгм 50к заключается в том, что последние также можно применять независимо от помещения или зоны работы.

Дополнительным преимуществом электродов со стержнем aws e6013 есть образование шлака, со значительной текучестью, что дает возможность достаточно легкого его удаления, это позволяет защитить сварочную ванную от поражения пагубными включениями.

Характеристика электродов с рутиловым покрытием

Электроды с рутиловым покрытием, по ГОСТ 9466-75 «Электроды покрытые металлические для
ручной дуговой сварки и наплавки. Классификация и общие технические условия», в структуре условного обозначения электродов обозначаются индексом — Р.

Марки электродов с рутиловым покрытием: МР-3, АНО-1, ЗРС-1, ЗРС-2, ОЗС-4, ОЗС-6 и др.

По механическим свойствам наплавленного металла электроды с рутиловым покрытием, нанесенными на стержни из Св-08,
Св-08А (ГОСТ 2246-70), соответствует типу электродов Э42 — Э46 по ГОСТ 9467-75.

Шлаковую основу рутиловых покрытий составляет минерал рутил (рутиловый концентрат —
ГОСТ 22938-78), состоящий в основном из двуокиси титана
(TiO₂).

Газозащитная составляющая часто применяется органическая. В этом случае наводороживание металла шва может быть еще более высоким, чем при
кислых покрытиях. Значительное снижение водорода в шве и наименьшая склонность к пористости достигаются при определенной гарантированной влажности рутилового покрытия.

Отсыревшие электроды необходимо просушивать при температуре 200°С в течение 1 ч, а сварку выполнять не ранее чем через сутки после сушки. Окислительная способность рутиловых покрытий несколько меньше кислых, и металл, наплавленный электродами с этими покрытиями, нанесенными на стержни из
низкоуглеродистой проволоки (Св-08, Св-08А), соответствует полуспокойной стали (содержание кремния составляет 0,1÷0,2%).

Рутиловые электроды, так же как и кислые, не склонны к образованию пор в швах при сварке сталей, имеющих на поверхности окалину и ржавчину, и равноценны им по стойкости против образования горячих трещин.

Из имеющейся практики, электроды с рутиловыми покрытиями позволяют производить сварку по грунтовочным покрытиям толщиной 20—25 мкм без образования пор в швах и без ухудшения механических свойств металла швов. Пористость в швах появляется при применении повышенных режимов тока, при сварке
с
зазорами, а также при
ручной дуговой сварке тонкого металла электродами слишком
большого диаметра.

Электроды с рутиловыми покрытиями значительно превосходят кислые по формированию швов, имеют меньшее разбрызгивание, а главное — менее токсичны.

Сопротивление усталости
сварных соединений, работающих при знакопеременных нагрузках, существенно снижается при наличии концентраторов напряжений в местах перехода от шва к
основному металлу, особенно при
. Поэтому если плавность перехода в этих местах не может быть обеспечена последующей механической обработкой, то для сварки таких соединений предпочтительнее применение электродов с рутиловыми покрытиями, которые обеспечивают более плавные переходы металла шва к
основному металлу, чем кислые и
фтористо-кальциевые
(основные) электроды. Вследствие этого
сварные соединения из малоуглеродистых нелегированных сталей, обладающих более низкой усталостной прочностью по сравнению с легированными, выполненные рутиловыми электродами, имеют более высокое сопротивление усталости, чем выполненные электродами с кислым и основным покрытиями.

Рутиловые электроды обеспечивают хорошую стабильность горения дуги и являются лучшими для сварки в вертикальном и потолочном положениях
(положения
сварки плавлением — ГОСТ 11969-79), так как образующиеся при плавлении покрытий титанаты обладают высокой способностью к коагуляции и быстрому всплыванию из жидкой
сварочной ванны и, кроме этого, вязкость шлаков рутиловых покрытий резко возрастает при снижении температуры.
Такие шлаки называют «короткими» в отличие от «длинных» шлаков, вязкость которых уменьшается медленно при снижении температуры. Длинные шлаки имеют электродные покрытия с большим содержанием SiO₂.

Область применения рутиловых электродов та же, что и кислых, но благодаря ряду перечисленных технологических преимуществ рутиловые электроды находят более широкое применение.

Классификация
сварочных электродов по толщине и виду покрытия
Классификация компонентов электродных покрытий по назначению
Характеристика электродов с кислым покрытием
Характеристика электродов с основным (фтористо-кальциевым) покрытием
Характеристика электродов с целлюлозным (органическим) покрытием
Характеристика электродов с рутиловым покрытием

Состав и характеристики электродов с рутиловым покрытием

Такие изделия соответствуют ГОСТу Э42 и 46. Металл соединения, полученный стержнями Э42, будет иметь такие технические параметры:

прочность: 410 МПа;
удлинение: 22%;
вязкость: 80 Дж/кв. см.

Шов, выполненный электродами Э46 имеет следующие показатели:

прочность: 450 МПа;
удлинение: 20%;
вязкость: 147 Дж/кв. см.

Основу рутиловых стержней представляет проволока с низким содержанием углерода — СВ-08/08А. Поверх нее наносится обмазка. В маркировке рутиловое покрытие обозначает буквой “Р”.

Изготовители могут делать разные составы покрытий, но в целом он выглядит так:

концентрат рутила — 48%;
полевой шпат — 20%;
ферромарганец — 15%;
магнезит — 15%;
декстрин — 2%.

Производители могут менять состав, модифицируя и улучшая его в соответствии с необходимыми техническими характеристиками.

Давайте рассмотрим несколько марок с рутиловым покрытием.

Эсаб ОК 46.00

Это изделия шведского концерна Esab, заводы которого есть и в нашей стране. Они имеют такие свойства:

Не требуют предварительной подготовки. Даже сырые прутки можно прокалить при t около 80°С и они будут готовы к работе;
Электродами можно работать даже по влажным поверхностям;
Для стабильного горения дуги подойдет даже небольшой ток;
При помощи расходников можно сделать прочный и равномерный шов, обладающий большим сопротивлением к нагрузкам.

Омниа 46

Выпускаются американским Линкольн Электрик, производящим сварочную продукцию с 1927 г. Продукция имеет небольшую цену и подходит новичкам. Дуга остается стабильной даже при большом удлинении.

При работе электродами, образуется немного искр, а шов выходит прочным и надежным. Стержни можно применять для сварки ответственных конструкций.

ОЗС-12

Эти электроды имеют сертификат НАКС, дающий возможность использовать их на объектах повышенной опасности. Среди отличий марки, можно выделить следующее:

шов формируется легко и ровно, что полезно для новичков;
после остывания на соединении остается шлаковая корка, которую можно легко отбить.

Несмотря на то, что прочие рутиловые электроды нечувствительны к влаге, данная марка требует предварительной прокалки при 150°С и особых условий хранения.

МР-3

Это самые распространенные рутиловые электроды на рынке. Они выпускаются под брендом Ресанта. Вот какие преимущества они имеют:

легкое зажигание дуги;
формирование ровного и прочного шва;
возможность работы с разным током.

Перед применением нужно провести прокалку стержней при температуре около 160°С в течение часа.

Подробнее об этих и других электродах можно узнать в этом видео:

Маркировка

В зависимости от производителя и конкретного вида изделий маркировка упаковок может несколько отличаться. Однако большинство рутиловых электродов маркируются практически одинаково. Рассмотрим подробнее на примере маркировки электродов МР-3.

На их упаковке можно увидеть следующую маркировку: Э 46 –МР-3–УД Е 430 (3)-Р26.

Разберём всё по порядку:

Э46 — указывает на тип согласно ГОСТу. Это означает, что данная модель предназначена для сварки низколегированных и углеродистых сталей. Предел прочности при разрыве — 46 кгс/мм2.
МР-3 — марка от производителя.
У — обозначает назначение электрода. Для сварки углеродистых сталей, предел прочности при растяжении — 60 кгс/мм2.
Д — коэффициент толщины покрытия (толстое).
Е — международная маркировка. Обозначает тип электрода с плавящимся покрытием.
43 — прочность при растяжении (430 Мпа).
0 — показатель относительного удлинения (20%).
(3) — показатель температуры -20оС. Это минимальная температура, при которой металл шва сохраняет ударную вязкость не меньше 34 Дж/см2.
Р — тип покрытия. В нашем случае — рутиловое.
2 — показывает, в каких положениях можно проводить сварочные работы. Этот показатель обозначает, что варить можно в любом направлении, кроме вертикального «сверху-вниз».
6 — для качественной работы нужно использовать ток обратной полярности, постоянный. Напряжение холостого хода должно быть примерно 70В.

Электроды с рутиловым покрытием: плюсы и минусы

По сравнению с другими типами покрытий, рутиловое обладает рядом преимуществ:

Стойкость шва. Сваренный металл не подвержен появлению холодных или горячих трещин.
В противовес кислому покрытию, сварочная дуга рутилового горит при переменном токе так же интенсивно, как и при постоянном.
Легко обрабатывать участки, где нужны короткие швы. Если основное покрытие требует непрерывного ведения шва, так как сварочную дугу сложно повторно разжигать, то с рутиловыми всё проще. Дуга легко зажигается, при этом с кончика стержня не нужно счищать нагар.
Подготавливать рабочую поверхность не обязательно. Другие типы электродов чувствительны к окислениям и ржавчине, что приводит к непрочному шву. Рутиловые электроды позволяют сформировать стабильный и стойкий шов независимо от качества поверхности.
После сварки шлак легко отделяется, а поверхность шва практически не нуждается в шлифовке.

Есть и недостатки:

Подойдут не для всех конструкций. Небольшой диапазон металлов, с которыми можно использовать этот тип покрытия, накладывает определённые ограничения на их эксплуатацию. Для сварки высокоуглеродистой стали такие электроды нельзя использовать.
Свойства резко ухудшаются при повышении напряжения тока. Поэтому придётся следить за соответствием номинальному показателю.
Нужно проводить подготовительные работы — просушку и прокалку.

Лучшие марки на рынке

Производители предлагают множество разновидностей расходных сварочных материалов на основе рутилия. Есть среди них самые качественные и популярные марки.

«Ресанта»

Наиболее удачными стали электроды типа МР-3.

Электроды “Ресанта” имеют стабильное качество.

Этот бренд пользуется доверием сварщиков из-за стабильного качества независимо от партии, т. к. прочие заводы выпускают продукцию, характеризующуюся нестабильностью технических характеристик. В пользу изделий от свидетельствуют следующие достоинства:

легкий розжиг;
простой контроль длины дуги;
возможность использования аппаратов переменного и постоянного тока;
допустимость создания шва в любом направлении;
не образуют язв и пор в шлаковом слое.

ESAB SVEL

Наиболее популярной маркой, выпускаемой шведским концерном на российском заводе, стали электроды OK 46.00 с рутилово-целлюлозным покрытием. В категории от 150 до 200 руб. за 1 кг это самый лучший выбор для промышленного и бытового использования.

Рекомендуем к прочтению Общие характеристики и конструктивные особенности наплавочных электродов типа Т590

Преимуществами продукции стали:

низкий минимальный порог тока, необходимого для работы;
уверенное горение дуги;
возможность сварки тонкостенных изделий не только профессиональным сварщиком, но и начинающим;
малая чувствительность к загрязненной поверхности свариваемых элементов и коррозии;
легкое отделение шлака;
невосприимчивость к влаге – сильно отсыревший стержень сушится при температуре 70-90°C.

ESAB SVEL – наиболее популярная марка. Упущением производителя считают недостаточную прочность получаемого соединения. Многие сварщики предпочитают для наиболее ответственных работ электроды другого типа.

Lincoln Electric Omnia

Американская специализируется на выпуске сварочного оборудования более 100 лет. Впервые электроды этого бренда появились в продаже в 1927 г. Марка Omnia 46 производится недавно, но завоевала популярность у сварщиков и экспертов. Цена на нее ниже, чем у многих конкурентов. Плюсами продукции называют:

возможность проведения сварочных работ новичками на оборудовании, не имеющем функции облегченного розжига;
нет необходимости контроля длины дуги из-за нечувствительности стержня к ее изменению;
пожарная безопасность ввиду малого радиуса разлетания искр;
нечувствительность к ржавчине;
прочность шва, сравнимая с многими электродами, имеющими основную обмазку;

Lincoln Electric Omnia специализируется на выпуске электродов. Минусом признается слабая стойкость к впитыванию влаги, что компенсируется быстрым высыханием при невысоких температурах.

ОЗС-12

Выпускаются на предприятии «СпецЭлектрод», Москва. Сертифицированы НАКС для использования при соединении на опасных и ответственных объектах деталей из низкоуглеродистых марок стали. Среди положительных качеств называют:

ровный, легко создаваемый, шов;
тонкую, быстро отделяемую корку шлака;
прочный, с малой склонностью к растрескиванию и образованию посторонних включений, стык.

Недостатки электрода:

одна из самых чувствительных к сырости обмазка;
время просушки – не менее 1 часа при температуре от 150°C;
необходимость тщательной зачистки зоны сварки.

ОЗС 12 электроды станут хорошей заменой основным при соблюдении требований к работе с ним. Не только опытный сварщик, но и новичок сможет произвести герметичный, красивый шов.

Состав, описание и характеристики электродов

По действующим российским стандартам рутиловые электроды относятся к типам Э-42 и Э-46. Изделие представляет собой стержень, выполненный из сварочной проволоки марки Св-08 или Св-08А определенного диаметра и длины, на поверхность которого нанесено специальное покрытие необходимой толщины. В его состав входят элементы, количество которых указано в таблице:

Наименование элемента	Содержание в %
Оксид титана	45÷48
Полевой шпат	20÷25
Ферромарганец	15
Магнезит	10÷15
Декстрин	2÷3
Жидкое стекло	10÷15

Использование оксида титана в покрытии позволяет получать шов без трещин и пор. Покрытие надежно защищает от воздействия вредных элементов, находящихся в воздухе. Дуга без проблем зажигается первоначально даже без прикосновения к металлу и при повторном зажигании. Это свойство позволяет выполнять короткие швы и прихватки. Колебания длины дуги не отражаются на качестве получаемого шва. В процессе сваривания не происходит разбрызгивания материала, т. к. перенос металла в изделие осуществляется мелкими каплями. Шов имеет плавный переход к основному металлу. Это уменьшает концентрацию напряжений. Покрытие выделяет нетоксичные материалы, что положительно сказывается на здоровье сварщика. Шлаковая корка отделяется легко. Электродами с рутиловым покрытием можно выполнять соединение частей конструкций и деталей во влажных условиях, где температура транспортируемой среды не превышает 300 градусов, а также кромок, загрязненных органическими соединениями и прокрытых ржавчиной. Это позволяет ремонтировать резервуары и трубы водоснабжения и канализации без особой подготовки. Колебания длины дуги не отражаются на качестве шва.

Средние показатели технических характеристик приведены в таблице:

Наименование	Единица измерения	Показатель
Производительность	г/мин	12÷16
Коэффициент наплавки	г/А·ч	11÷15
Расход электродов на 1 кг наплавленного металла	кг	1,4÷1,7

Размеры расходных материалов:

Размеры выпускаемых отечественными производителями электродов в мм
Диаметр	Длина
2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,0	300; 350; 450

Свойства электродов отражаются на получении технических характеристик металла шва, указанных в таблице:

Наименование	Единица измерения	Значение
Предельная прочность	МПа	410÷450
Ударная прочность	Дж/см2	80÷147
Относительное удлинение	%	20÷22

Лучшие марки на рынке

«Ресанта»

Наиболее удачными стали электроды типа МР-3.

Электроды «Ресанта» имеют стабильное качество.

легкий розжиг;
простой контроль длины дуги;
возможность использования аппаратов переменного и постоянного тока;
допустимость создания шва в любом направлении;
не образуют язв и пор в шлаковом слое.

ESAB SVEL

Рекомендуем к прочтению Какие электроды по алюминию выбирать

Преимуществами продукции стали:

низкий минимальный порог тока, необходимого для работы;
уверенное горение дуги;
возможность сварки тонкостенных изделий не только профессиональным сварщиком, но и начинающим;
малая чувствительность к загрязненной поверхности свариваемых элементов и коррозии;
легкое отделение шлака;
невосприимчивость к влаге — сильно отсыревший стержень сушится при температуре 70-90°C.

ESAB SVEL — наиболее популярная марка. Упущением производителя считают недостаточную прочность получаемого соединения. Многие сварщики предпочитают для наиболее ответственных работ электроды другого типа.

Lincoln Electric Omnia

возможность проведения сварочных работ новичками на оборудовании, не имеющем функции облегченного розжига;
нет необходимости контроля длины дуги из-за нечувствительности стержня к ее изменению;
пожарная безопасность ввиду малого радиуса разлетания искр;
нечувствительность к ржавчине;
прочность шва, сравнимая с многими электродами, имеющими основную обмазку;

ОЗС-12

ровный, легко создаваемый, шов;
тонкую, быстро отделяемую корку шлака;
прочный, с малой склонностью к растрескиванию и образованию посторонних включений, стык.

Недостатки электрода:

одна из самых чувствительных к сырости обмазка;
время просушки — не менее 1 часа при температуре от 150°C;
необходимость тщательной зачистки зоны сварки.

Любая марка рутиловых электродов станет хорошей заменой основным при соблюдении требований к работе с ним. Не только опытный сварщик, но и новичок сможет произвести герметичный, красивый шов.