Электроды для сварки нержавеющих сталей - что и для чего

[Микитович]

для 10 мм толщины металла, 80 ампер как то маловато. разделку делали?
пробовал мр-ку на разных инверторах. у части инверторов просто не хватает тока для работы мр-кой на короткой дуге. сразу залипает. приходится тянуть дугу, увеличивать дуговой промежуток. при этом напряжение на дуге сильно растет, электрод плавится, шов широкий, а провара нема. страдают этим не только китайцы, а и отечественные именитые марки.

Та НЄ.
Наварка на обух топора. Дуга 1 -2 мм, как маслом мажет. После зачистки увидел пару свищей, но не колышет.
Я летом этими 3 мм МР-ками не знаю сколько лет,с соседом варил 3/4 трубы для ограждения, никто их не калил-сушил. Сосед дал.
Его аппарат Сталь ММА-245 их еле поджигал и постоянно липли. Впрочем и с патоновскими АНО-36 у него те же проблемы.
Поэтому варил своим китайцем KENDE MMA-200. Эти МР-3С далеко не блеск, поджигались чуть хуже но без проблем, иногда прерываются, но для заборостроительсва пошли.
Использовал и свои, сумские ЕТ-02 3 мм (аналог АНО-36). Приставил, дуга сама зажглась, и хоть короткой хоть длинная 5-7 мм - ни брызг, ни прерывания.
Так что советую ЕТ-02. Да и вообще, сумские Фрунзе-электрод мне понравились.

[ua_bender]

Что является главным в любом деле? Мозги, образование, материальные ресурсы, отсутствие лени и руки из правильного места. Вот такой получается самогон, с которым наш "национальный виробник" никогда не сможет составить конкуренцию - потому, что у этого виробника на первом месте стоит жадность помноженная на стремление сделать "из говна пулю", а не нормальный удобоваримый продукт.

На фото - литровая бутылка самогона из абрикоса, 75 оборотов, никакой фильтрации и обработки - из аппарата прямо в бутылку. Великолепный напиток, никакой вони и привкуса - обратите внимание на цвет напоя - небо одинакового цвета, что в натуре, что через бутылку. Короче - не давайте себя обмануть, иначе отравит вас "виробник".

[ua_bender]

Электроды ЦТ-15 диаметр 2.5 мм производства Фрунзе-Электрод. По спецификации данные электроды покрыты основной обмазкой и эквивалентны электродам Эсаб ОК 61.85 (Е347-15). Предназначены для сварки легированных нержавеющих и теплоустойчивых сталей. У меня была запечатанная пачка производства 2013 года.

Вложение 6727Вложение 6728Вложение 6729

На пачке желтая наклейка - "Внимание Вакуумная упаковка". Как обычно с нашим производителем - брехня. Электроды в закрытой пачке болтаются, при открытии полиэтилена никакого воздуха не всосало как это с пачками от Эсаб. Поэтому не обращайте на эту красивую надпись никакого внимания.

Электроды тем не менее оказались сухими и целыми, изменения цвета обмазки не было. На концах - нет графитовой обмазки - смотри фото.

Электроды применялись для сварки нержавеющей стали толщиной 6 мм марки aisi 321. Перед работой обычно я пробую новую пачку на куске металлолома, чтобы выбрать оптимальный сварочный ток и длину дуги. Пробник вот такой при токе 65А в нижнем положении, металл 2 мм толщиной.

Вложение 6730

Выводы и рекомендации.

Данные электроды лучше без сомнения, чем наши ЦЛ-11. Легче поджиг и стабильнее дуга. Они проще в работе, что экономит ваше время и нервы. Шлак черный, сам не отделяется - смотри фото.

Вложение 6731

Наплавленный валик почти черного цвета, при зачистке щеткой почти не светлеет. Шлак удаляется тяжело. Шов в нижнем положении ложится достаточно просто. Вертикаль вверх и горизонтальный - плохо даже при пониженном токе. Причины скажу ниже. Брызгают.

Вложение 6732

Эти электроды (как и ЦЛ-11) не рекомендую использовать при сварке тонкостенных деталей - они прожигают дырки так как сильно разогревают бесконтрольно металл. Причина одна -тонкая и недостаточной толщины обмазка на электродах. Вот для сравнения фото этих электродов и эсабовского ОК61.85 одинакового диаметра.

Вложение 6733

Очевидно, что эсабовские толще. Это позволяет лучше контролировать дугу и держать электрод упираясь обмазкой в металл. Это не разогревает металл до идиотизма и не прожигает дырок, шов белый или золотистый (смотри мои фото в этой теме выше). Наши - жопятся на обмазке, что делает электрод непригодным во многих применениях. Поэтому цвет валика - черный, что очень вредно для нержавейки. К тому же - ЦТ-15 и ЦЛ-11 требовательны к постоянной длине дуги - она достаточно длинная, иначе залипают. Горят поэтому наши электроды процентов на 40 быстрее - это не дает нормально контролировать сварочную ванну. Горение электродов сопровождается сильным шипением - напоминает сварку полуавтоматом, и брызги такие же. Манипуляция электродом необходима такая же, как пистолетом полуавтомата. Так же тяжело варить угловые шва вертикаль на подъем - металл сплывает вниз, требуется ненормальная скорость движения что не дает нормально положить шов. Мне работа этими электродами напоминает работу с целлюлозными электродами - такие же впечатления.

В принципе, я этими электродами доволен. На безрыбье и жопа соловей. Варить ими можно и качественно - что у меня и получается. Требуется зачистка шва после сварки шлифовальным кругом для снятия черноты. Металл шва - нормальный. Оптимальный ток для меня в этом случае был 65А, что можно было понизить до 62А. Рекомендую для ответственных работ. Хороши для корневых проходов в трубопроводах и для сварки с разделкой кромок.

[ua_bender]

Электроды ЦТ-15 диаметр 2.5 мм производства Фрунзе-Электрод.

Продолжение темы. Добавлю к вышесказанному по этим электродам. Хотя рекомендуется прокалка этих электродов перед употреблением, я использовал их в дело прямо из пачки - объем работы не компенсировал затраты на ожидание и электроэнергию, и кроме того - повторная прокалка неиспользуемых электродов не допускается. Тяжеловато было привыкнуть к их капризам после эсабовских, но дело пошло. Один значительный нюанс - держите электрод перпендикулярно к свариваемым деталям при ЛЮБЫХ положениях - любой наклон вызывает залипание.

И в завершение - вот такое изделие было сварено этими электродами в домашних условиях. Соединительное разборное колено угол 85 градусов, сталь aisi 321 - основная труба ДУ100, стенка 5 мм толщиной. Дополнительные изделия из стали aisi 316Ti. Полет нормальный.

[ua_bender]

Электроды ЦЛ-11 диаметр 2.0 мм, АРКСЭЛ.

Несмотря на свой явно целлюлозный характер горения (форсаж дуги необходимо ставить 100%) и проблемы с вторичным поджигом, я решил их использовать для сварки цистерны для воды из стали 12х18н10т толщиной 2 мм. Меня интересовала их способность качественно проваривать нержавейку такой толщины без зазора. Результат меня порадовал - ни одной поры или раковины, цистерна течи не показала в сварных соединениях. В этой связи я сделал парочку фоток на обозрение публики сварных швов сделанных этими электродами в разрезе. На фото левый шов сделан на токе 60А, правый 55А. Как видите, разница в 5А оказывает существенную разницу на форму валика. Шов справа сделан специально для стыкуемых поверхностей смещенных в горизонте для того, чтобы показать правдивость этого мероприятия (некоторые могут предположить, что я делал шов просто на ровном листе).



Электроды не прокаливались перед использованием. Основная проблема этих электродов - если залипнет (это при недостаточном форсаже дуги или грязной поверхности металла), тогда он моментально краснеет и его можно выбросить - обмазка уже не выполняет своих функций. Поэтому, у кого нет ручного форсажа дуги на аппарате, тогда этот электрод использовать невозможно с толком. Еще один нюанс в использовании - шов ложить длиной до 10 см. Если длиннее, тогда электрод краснеет быстрее ваших манипуляций и он превращается просто в горящую проволоку. Поэтому такая схема была выбрана - 10 см шва, остановка для остывания электрода, продолжение. Тогда у вас не будет проблем.

[ua_bender]

Таблица подготовки кромок для сварных соединений изделий из нержавеющей стали. Взято из руководства по сварке нержавейки фирмы Avesta.

avesta_welding_manual 86.pdf
avesta_welding_manual 87.pdf
avesta_welding_manual 88.pdf
avesta_welding_manual 89.pdf
avesta_welding_manual 90.pdf

[ua_bender]

Расшифровка обозначения покрытых электродов для сварки нержавеющих сталей в соответствие с американским стандартом AWS A5.4-92



В таблице указаны процентные доли легирующих составляющих элементов. Теперь вы в состоянии проверить таких наших производителей электродов, как Плазматек, Энергетический Стандарт и др, которые стали выпускать и ОБОЗНАЧАТЬ электроды в соответствие с этим стандартом - например, АТОМ 316L. Я не знаю, насколько химический состав соответствует действительности, но цены на эти свои обозначения эти братья устанавливают очень даже потолочные.

В описании к таблице указаны знакомые окончания, как -15, 16 и 17. Я не буду все переводить дословно - ранее было объяснено уже. Но есть некоторые детали, которые будут полезны знать. В описании к -17 (то, что у нас здесь повально продается и рекламируются на базаре) указано, что это рутило-кислое покрытие с МЕДЛЕННО ОСТЫВАЮЩИМ ШЛАКОМ. Это означает, что их нельзя использовать в любых других положениях, окромя нижнего.
Далее обозначения -25 и -26. Это такое же покрытие (обмазка), как и для -15 (основное) и -16 (рутиловое), но стержень электрода может быть из простой стали, а все легирующие составляющие заключены в обмазке.

[ua_bender]

Электроды производства Плазматек (Винница) Монолит М316L Плазма, диаметр 3 мм. Приобрел у них в их интернет-магазине по 198 грн за кило. Такие же производства Энергетический Стандарт - по 400 грн за кило. Хотя, как я думаю, разницы в качестве будет никакой - наши люди работают одинаково, только денежку запрашивают за свои "труды" разную.
Взял ради интереса - сравнить и оценить, до чего дошел прогресс на нашей территории. Как всегда - не разочаровали, прогресс остался там же, далеко позади.

Пачки по 1 кило. Разумно, обычай этот взят от западных производителей - считается, что открыл пачку и сжег ее не оставляя открытыми остатки электродов. В отличие от Энерго Стандарта - там пачки по 4 и 5 кило - это удобно для производителя (уменьшаются затраты производства), но хреново для пользователей. Пачки Плазматек запаивает не герметичные. Электроды с рутиловым покрытием. На сайте у них можете почитать грамотное описание достоинств и увидеть хим состав. Также прочитаете про то, что диаметр 4 мм - самых ходовой при сварке нержавейки - замечательная информация.



Для сравнения положил рядом ЭСАБовский ОК63.20 абсолютно идентичный по хим составу. Теоретически. Разбег тока у наших - олимпийский. От 45 до 110А. Одуреть.



Как сами видите, покрытие на наших электродах достаточно толстое. Хотя, внимательно присмотревшись, вы увидите разницу в структуре покрытия - это и есть основа хорошей сварки хорошим электродом.

Для пробы взял два куска стали 316L толщиной 5 мм. Зазор 2 мм. Кромки не разделывались. Ток был постаставлен для пробы 65, 70, 73 и 80А. На фото показан шов от 73А - синяя оксидная пленка - это уже много. На 80А - пленка уже почти черная - это не допускается. Уж не пробовал, что будет на 100А.
При любом токе рутиловый электрод не проваривает металл - на фото видна обратная сторона шва. Одна особенность - чем выше ток, тем уже сварочный шов - не знаю, как объяснить. Оптимальным для себя считаю работу с этими электродами на токе 65А - золотистый цвет шва, мало брызг и правильный валик.
Электроды горят не очень приятно. Эсабовские 63.20 я использую для любой нержавейки - это допустимо, так как углерода там очень мало. Они замечательно тихо горят, красиво ложится шов, можно пользовать для очень тонких деталей - загораются сразу почти без нагара на металле. У Монолита это отсутствует.
Электрод горит нервозно, дуга плавает между кромками. Если эсабовский электрод горит, шлак плавно накрывает ванну, то когда монолитовский горит - шлак разбрызгивается.

На последнем фото - разрез шва двусторонней сварки при различных токах - самый верхний это 65 А. Видно, что без разделки кромок толщину 5 мм заварить невозможно даже двусторонним швом.



На мой вкус - я не буду пользоваться этими электродами, если в наличии есть эсабовские. Конечно, ими можно научиться нормально пользоваться - но это будет дорого стоить. Не знаю, возможно его можно использовать для мелких подварок - но не для ответственных работ.

[ua_bender]

Электроды Монолит ЦЛ-11 Плазма, диаметр 2.5 мм, производства Плазматек. Производитель маркирует их по системе AWS как E347-16. То есть, электроды с рутиловым покрытием (не путать с их же электродами ЦЛ-11 с основным покрытием). Покупал в их интернет магазине по божеской цене. Для пробы. Смотрите фото ниже.





На последнем фото для сравнения положил идентичный по маркировке (но не совсем по химсоставу проволоки) электрод ЭСАБ. Как видно, электроды одинаковы по толщине обмазки (но отличаются по длине - эсабовские 300 мм, тогда как монолитовские 350 мм). Конец наших электродов не имеет графитовой обмазки (для облегчения поджига) в отличие от эсабовских, хотя Плазматек рекламирует свои электроды как имеющие таковую. Для рутиловых электродов это не обязательно - они поджигаются очень легко.

Электроды из пачки сухие, зажигаются нормально и горят устойчиво, но жестко. Немного больше брызг, чем у эсабовских. Мне нужно было для одного изделия приварить трубу 159х8 из стали aisi 321Н к листу 5 мм из стали 316L. Тяжелое испытание, так как сталь 316L очень мягкая (в ней мизерное количество углерода - менее 0.03%) и ее коробит сильно от любого температурного напряжения. При зазоре в разделке чуть более 2 мм я пробовал проварить корневой шов нашими Цл-11 и ЦТ-15. Не получилось, эти электроды или залипают (гаснут), или прожигают дыру (если добавить ток). Поэтому, самым приемлемым вариантом я счел использовать монолитовские ЦЛ-11 Плазма.
Дело пошло нормально, однако работать с ними несколько сложнее, чем эсабовскими. При токе 55А (оптимальный для корня), эсабовские кладут шов без проблем (нет никаких включений шлака), тогда как для монолитовских нужен ток побольше. Кроме того, эсабовскими шов кладу без всяких колебаний электродом, а нашими нужно проварить шагом назад (чтобы выплавить шлак) - это нагревает металл и делает работу более медленной. На последнем фото видно зачищенный корневой шов (перед последующим наполняющим) - некоторые включения шлака заметны (но корень проварен нормально), что не критично, так как последующие швы основным электродом ЦТ-15 эту грязь выплавляет наверх и шов получается без проблем.

Хорошие электроды, нужно некоторое время чтобы попрактиковаться ими.

[ua_bender]

Меня попросили рассказать подробнее как работать с электродом Монолит 316L - это тот, что через пост выше. Дело в том, что сталь 316L имеет в своем составе очень низкое содержание углерода, которое влияет на ее способности
к сварке. Ее нельзя использовать в качестве комнонента прочностных конструкций, которые выдерживают относительно большие нагрузки - в отличие от других аустенитных сталей, например нашей 12Х18Н10Т (321H). Зато эта сталь
выдерживает кислотную нагрузку благодаря содержанию молибдена. Эта сталь мягкая - лист 5 мм легко гнется молотком, и текучая - при превышении температурного режима при сварке проявляется перегрев тепловой зоны сварки и сталь в этом месте
теряет свои кислотостойкие качества.

Касательно сварки штучным электродом корневых швов трубопроводов. Почти нигде не применяеся - только ТИГом. Я не встречал экзамены на сварку нержавейки, где это требуется - схема обычно такая - корень ТИГ с подпором аргоном (или гелием) внутри трубы, заполняющий ТИГ, крышка - электрод.
Почему? Потому, что аргон изнутри давит на сварочную ванну наружу и таким образом получается ровный валик изнутри трубы и также решается вопрос оксидов и шлака изнутри - шлак не нужно вычищать и оксидная пленка не образуется. С электродом все эти проблемы присутствуют, а доступ во внутрь
трубы не всегда возможен.

Когда варится плоский лист нержавейки, тогда можно пользовать электрод, потому что есть возможность обработать обратную сторону валика.

Нержавейка 316L очень быстро нагревается, расширяется и медленно остывает. Ее электрическое сопротивление более, чем на 50% больше, чем у обчной углеродистой стали -
поэтому, металл разогревается на 30% быстрее (как и электрод, который почти моментально краснеет). Это все необходимо учитывать при сварке.

Из-за высокой пластичности и текучести нержавейки необходимо дополнительно регулировать вручную форсаж дуги - он больше, чем для углеродистой черной (малолегированной) стали.
Длина дуги - короткая. Я варю опираясь обмазкой на металл. В этой связи напряжение дуги падает и возможно залипание электрода из-за того, что сварочная ванна становится вязкой.
Поэтому увеличиваем форсаж дуги (для ясности - напряжение дуги, ее длина, это как количество оборотов двигателя, это давление электронов на ванную. Ампераж - это тепло, прогрев металла - это как передача
в двигателе). Если вы внимательно читаете рекомендации производителей электродов по их применению, тогда вспомните, что нержавейку нужно варить на максимально короткой дуге.
Рекомендации по манипуляции длиной дуги вручную здесь не прокатит. ТИГом варить легко нержавейку - там ВАХ прямоугольная, при любой длине дуги вольтаж постоянный - в
отличие от обычных сварочников, которые имеют ниспадающую кривую.

Несколько дополнительных фотографий по применению электрода Монолит 316L Плазма (с рутиловой обмазкой).






Ток 75А начальный, когда холодный металл. Первое фото - наклон электрода, должен быть чуть больше, чем обычно. Второе фото - для диаметра 3 мм это уже на пределе температуры (оксидная пленка синего цвета) - хотя, если будет ниже, тогда будут включения
шлака в валик, что не всегда приветствуется. Третье фото - рядом второй валик, ток 70А - тоже синий цвет, так как металл достаточно нагрелся и не остыл. Четвертое фото - зачищенный щеткой валик первый и второй -
как видите, первый начинает чернеть и не отдирается уже щеткой и требуется травление. При сварке с зазором между стыкуемыми деталями, или угловые швы - рутиловые электроды почти всегда оставляют включения шлака в валике - это потому,
что дуга шныряет между поверхностями.

И на закуску - фото привета от Плазматека. Вот такой дефектный товар может вам прилететь от них в пачке электродов ЦЛ-11 Плазма.