Зачем нужен?
Обмазка электродов во время хранения впитывает в себя влагу. Технологически она представляет собой флюс, влияющий на создание сварочной ванны, сплошность шва и скорость охлаждения сваренного металла. Сырые электроды при сварке видно сразу:
- образуется много брызг,
- дуга постоянно тухнет,
- слой шлака неравномерно покрывает шов и плохо отбивается.
Дополнительно внутри шва образуются пузыри воздуха, остается часть флюса, не всплывшего наверх. Все эти дефекты ухудшают прочность и качество шва, делают его непригодным.
Во время обязательного прокаливания влага удаляется с электродов. Печи, нагревающиеся до 400⁰C обычно стационарные, и находятся в стороне от сварочных постов. Они не герметичные и после отключения остывают, в них заходит влажный воздух снаружи.
Чтобы расходный материал был сухой, сварщики используют пенал для электродов. Он дает несколько преимуществ в работе:
- легко переносится и всегда под рукой,
- при транспортировке на любые расстояния электроды остаются сухими,
- подогрев от сети и сварочника до 110⁰C и выше,
- исключает повторную прокалку не израсходованных материалов.
Работая на выезде, например ремонтные бригады, сварщик не знает точно, сколько электродов ему понадобится. Вдали от печи он может находиться несколько дней. Расходные материалы сохраняются сухими и подогреваются подключением термопенала для электродов к сети 220В и току от сварочного аппарата.
Заведующий исследовательской лаборатории сварки и технологий при ИИСиСМ Павлоградский Ю. С.: «На упаковке отечественных электродов всегда указывается время и температура прокалки. Но не на всех есть предупреждение, что прокаливать их можно только 3 раза. Состав обмазки сложный, многокомпонентный. При высокой температуре некоторые элементы разрушаются, другие вступают в химическую реакцию с водой и составляющими воздуха. Металл стержня в зависимости от состава, окисляется или образует соединения с азотом. Качество электродов и сделанных ими швов падает».
Зачем необходима сушка
Для начала разведем понятия «сушка» и «прокаливание», поскольку это не одно и то же. Начнем с первого – в соответствии с последовательностью термообработки изделий. Электродная обмазка любого типа – основного, рутилового и т. д. – весьма чувствительна к влаге. Она хорошо абсорбирует ее из внешней среды – и в открытом пространстве, и в помещении, при этом необязательно с повышенной влажностью.
Типичные ситуации:
- сварочные работы выполняются на открытом воздухе, а электроды уже извлечены из герметичной упаковки и находятся в таком состоянии даже всего несколько минут;
- изделия хранятся в упаковке с нарушенной герметичностью в течение нескольких месяцев или лет;
- материал извлечен из упаковки и пролежал так в помещении с нормальной или повышенной влажностью 8 и более часов.
Все эти случаи требуют удаления влаги из обмазки. Отсыревая, она теряет свои потребительские свойства, а со временем начинает осыпаться. Варить такими стержнями трудно или просто невозможно – при подаче тока они залипают на поверхности металла, не давая ни первого поджига, ни стабильной дуги.
Есть и еще одна причина, по которой нужна сушка электродов. Если сразу начать прокаливание (а это очень высокие температуры), с отсыревшего покрытия будет интенсивно испаряться влага, в результате на обмазке образуется налет извести и соли. Поэтому необходим предварительный прогрев в течение 1,5–2 часов при t 100 °С (усредненные значения, варьируются в зависимости от типа и марки).
Как просушить электроды наиболее эффективным способом? Вариантов несколько, все зависит от условий и оборудования, которым вы располагаете.
Как сушить электроды в домашних условиях
Главной целью прокалки является уменьшение процентного содержания влаги в покрытии сварочных электродов, структура при этом никоим образом не меняется. Чтобы высушить электроды не нужно владеть особыми навыками или знаниями. Достаточно посмотреть на упаковке температуру и время проведения процесса. В среднем советуется проводить процедуру при температуре 220 – 250 градусов в течение 1,5 – 2 часов.
Для этого можно воспользоваться любым нагревательным прибором, который у вас есть дома. Отлично подойдет электродуховка или газовая духовка. Электродуховка более пригодна для сушки, чем газовая, так как в газу содержится некоторое количество воды и ни в коем случае нельзя проводить прогрев на открытом огне. Качество такого способа ни сравнится с результатом, используя профессиональный шкаф или пенал.
В данной ситуации самым неправильным решением будет совсем не прокаливать электроды. Это приведет к увеличенному расходу материалов, некачественному шву, и потери времени, а в худшем варианте переделке всей работы.
Оборудование для прокалки электродов
Выделяют несколько видов оборудования для прокаливания.
Печи
1. Стационарная печь представляет собой металлический шкаф со специальными лотками под электроды. Для поддержания необходимой температуры стенки отделаны теплоизолирующими материалами. Она снабжена термостатом с границей температур от 60 до 500 градусов. Это гарантирует равномерный нагрев и сохранение заданной температуры на протяжении всей обработки материалов.
Примеры бюджетных моделей печей для прокаливания: ЭПСЭ-10/400 “НОВЭЛ”, ПСПЭ-40/400 ЗСО “Тэн и К плюс”.
Видео
Небольшой ролик, который наглядно демонстрирует печь ПСПЭ-40/400.
Больше о печах на этой странице.
Пеналы
2. Часто сварочные работы проводятся на открытом воздухе. Для прогревания электродов на улице созданы пеналы: они герметичны, имеют термоизоляцию, способствуют долгому хранению электродов в сухом состоянии. Различают два вида пеналов, в зависимости от типа конструкции: пеналы-термосы и термопеналы. Они не прокаливают, а только поддерживают в сухом и, если нужно, подогретом состоянии.
Термопеналы
Пеналы-термосы обладают компактными размерами, имеют теплоизолирующее внутреннее покрытие, оснащены нагревательными элементами и термостатом. Все эти преимущества позволяют производить прокаливание прямо на месте.
Примеры наиболее востребованных моделей пенал-термосов: П-5 “BRIMA”, ПТ-5 “БАРС”.
Термопеналы осуществляют две функции:
- – создание определенного уровня температура для хранения электродов;
- – прогревание материалов.
Термопенал представляет собой конструкцию в виде небольшого ящика с дверцей, средний вес равен примерно трем килограммам. Внутри расположено специальное термоустройство, которое отделано слоем изоляции. Температура, которую способен выдавать термопенал, варьируется в диапазоне от 0 до 120 градусов.
Пенал для электродов своими руками
Итак, в первую очередь нужно будет обрезать канализационную трубу по длине электродов, сделав небольшой запас в 10-15 мм. Разрезать трубу можно пилкой по металлу или используя для этих целей болгарку с отрезным кругом. Обязательно после этого нужно будет сделать небольшую фаску с наружной части трубы.
Таким образом, у нас в руках окажется короткий кусок канализационной трубы 50 мм с одним раструбом на конце. Её мы и будет использовать для изготовления пенала под электроды. Чтобы заглушить трубу, туда, где раструб надеваем резиновое кольцо для герметизации, после чего ставим заглушку. Данный конец трубы нам уже не понадобится.
С другой стороны, на трубу нужно надеть соединительную муфту, через резиновую прокладку. Муфта нужно для того, чтобы можно было бы закрывать наш пенал для электродов, второй заглушкой. Для свободного открывания тубуса, при установке заглушки, надевать уплотнительное кольцо не нужно.
Вот таким образом, ничего не надо клеить и сверлить. Всего лишь за 20 минут можно собрать достаточно вместительный тубус для электродов из куска канализационной трубы. При изготовлении других, подобных приспособлений, приходится что-то клеить, использовать бутылки, пробки и т. д. Здесь этого ничего делать не нужно.
Ну и, конечно же, чтобы носить самодельный пенал для электродов на плече, можно к его боковине приспособить два крепления под ремень. На этом все, контейнер под электроды готов. Все очень легко и просто, не нужно ничего клеить. Советую всем сварщикам сделать такой пенал, и тогда ваши электроды будут всегда сухие и под рукой в нужный момент.
Прокалка электродов перед сваркой: назначение
Прокаливание сварочных электродов является одним из этапов термической обработки. Цель данного процесса – снижение содержащейся в покрытии материалов жидкости. Присутствие влаги может отрицательно влиять на проведение работ: плохое поджигание электрода, его залипание, осыпание слоя.
Однако существуют и другие причины: долгое хранение, распаковка новой пачки (мастер чаще всего не знает в каких условиях содержались электроды), во время работы обнаруживаются признаки присутствия жидкости. Процедура прокалки способствует достижению лучших результатов и положительно сказывается на качестве готового изделия.
Сварочный шлак на шве, сделанном сырым электродом
Конструкция и функционал
Пенал для прокалки электродов имеет прямоугольную форму. Размеры зависят от объема вмещаемых электродов, у бытовых устройств это примерно 150×170×600 мм. Пенал состоит:
- корпус;
- камера;
- нагревательный элемент;
- электроизоляция;
- теплоизоляция;
- передняя крышка для загрузки камеры;
- задняя крышка и блок управления нагревом;
- провода.
Перед тем как просушить прокаленные электроды, их помещают в камеру и плотно закрывают крышкой. Затем с обратной стороны провода подключаются в источнику питания. Включается нагревательный элемент – спираль, обвивающая снаружи камеру.
Камера сначала покрывается изоляцией, только потом укладывается спираль, чтобы ток не бил при касании к электродам и внутренней поверхности термопенала.
Нагревательный элемент поднимает температуру внутри устройства до 110⁰C. Этого достаточно, чтобы влага испарилась. Через 2 часа можно начинать работать.
В условиях домашней мастерской, при небольшом объеме сварочных работ, пользуются чехлами для электродов, имеющими пластиковый герметичный корпус. Они сохраняют тепло положенных внутрь горячих предметов и не пропускают воздух. Прутки с обмазкой остывают несколько часов, оставаясь герметично закрытыми.
Когда производится сушка
Если электроды хранились на складе более 3-х месяцев, их нужно подвергнуть просушке, даже если при визуальном осмотре не обнаружено явных признаков повышенной влажности. Также поступают с электродами, которые пролежали более пяти дней без герметичной упаковки. Их технические характеристики ухудшаются, создавая неравномерную дугу и неправильный прогрев металла, как следствие получается некачественный шов. Поэтому, для электродов существуют четкие правила хранения, а также параметры прокаливания и сушки в шкафу, печи или пенале.
Сырые электроды приводят к дефектам сварного шва:
- происходит образование пор;
- возможно возникновение свищей;
- образуются трещины;
- происходит частое залипание электрода.
Если сварочный шов получается некачественный, возникли проблемы с прилипанием электрода или зажиганием дуги, то в первую очередь необходимо просушить электроды. Это даст не только качественный шов, но и уменьшает расход электродов. Не всегда получается хранить электроды в идеальных для этого условиях. На больших строительных объектах или предприятиях они закупаются крупными партиями и сберегаются достаточно продолжительное время. В домашних условиях электроды также портятся из-за длительного хранения в гараже, подвале или на даче.
Правила работы
При работе с термопеналом следует:
- Установить ручку и ножки на термопенал.
- В зависимости от модификации подключить к стандартной розетке с током, оснащённой заземляющим контактом либо ко вторичной цепи аппарата для сварки.
- При использовании термопенала за пределами помещения следует позаботиться о защите его от воздействия атмосферных осадков.
- Загрузить электроды в пенал. Проводить загрузку необходимо равномерно, распределив электроды по внутренней камере. Электроды должны быть предварительно просушены.
- Общий вес закладываемых электродов определяется в зависимости от модели термопенала.
- Устройство плотно закрывается крышкой во избежание потери температуры во время работы пенала.
- После завершения работы осуществить разгрузку электродов, используя специальные рукавицы, исключая при этом возникновение ударов и толчков.
- После использования термопенала необходимо правильно организовать его хранения. Оптимальными условиями станет температура не выше 40 и не ниже 45 градусов и влажность воздуха не выше 80%.
- При выходе из строя термонагревателя пенал может продолжать служить по своему назначению в качестве термоса.
Толщиномер лакокрасочного покрытия. Как выбрать?
Бензиновая мотопомпа. У воды нет шансов!
Сколько времени, при какой температуре и как сушат электроды
Прокаливать можно любые типы электрода, исключение – целлюлозные. Они не поддаются термической обработке, поскольку при воздействии свыше 70 градусов покрытие электрода разрушается. В результате они становятся непригодными для сварки. Такие типы расходников хранят в металлических банках, поскольку при попадании влаги они не подлежат восстановлению.
Максимально можно просушивать электроды на высоких температурах 3 раза. После этого обмазка осыпается, что приводит к разрушению структуры расходника.
Если сравнивать понятия «прокаливание» и «просушивание», главное отличие заключается в том, что при прокаливании мы придерживаемся строго инструкции производителя. При просушивании электрода пытается избавиться от влаги любым удобным способом.
Соответственно, при сушке мы можем использовать любые термические приборы. Даже строительный фен позволит убрать ненужную влагу. Достаточно загрузить электрод в трубу и прогреть их при температуре не менее 150 градусов. Диаметр трубы определяется по окружности фена. Существуют модели с терморегулятором для сушки, которые позволяют контролировать темпе
Конструктивные особенности термопеналов
Вся цельная конструкция термопенала выполняется в форме небольшого ящика с дверцей и задней крышкой (2). Оснащается оборудование опорной ручкой (4) для переноски и трехжильным шнуром питания для подключения к электросети. Ручка-опора (8) выполняется в форме скобы и служит для установки в комфортное для работы местоположение и возможности переноски пенала. Внутри корпусной части (1) оборудования размещается специальное термоустройство, выполняющее функцию поддержания температуры и термоограничитель. Сам принцип работы термопенала базируется на работе термоса: сохранение определённой температуры за счёт работы термостата (трубчатый электронагреватель – ТЭН) (9). Основное отличие заключается в возможности устройства не только сохранять тепло, но и работать по принципу активного нагрева.
Внутренняя камера (5) с размещённым термостатом для достижения наибольшего рабочего эффекта обязательно покрывается слоем термоизоляции. Термоизоляционная оболочка (6) состоит из минеральной ваты и металлического кожуха. Загрузка электродов производится через дверку с теплоизоляцией, а сами электроды могут располагаться внутри термопенала на специализированных съёмных полках (7). По необходимости их можно вынуть, предварительно разогнув скобы, которые используются для её крепления. При включении, в камере термопенала образуется горячий воздух, за счёт которого происходит быстрый процесс сушки сварочных электродов. На боковой стороне пенала находиться сигнальная лампа, показывающая подключение устройства к сети. Термопенал может иметь два типа крышек: одна плотно прикрепляется к корпусу, а вторая имеет поворотную систему (3). Конструкция устройства также предполагает дополнительное разделение на отделы для хранения различных видов электродов.Термопеналы при работе могут подключаться, как к стандартной сети в 220 В, так и к вторичной цепи сварочного аппарата от 30 до 65 В с помощью трехжильного кабеля и заземляться на его зажим. Схема подключения может выглядеть следующим образом:
Где, 1 – сварочная машина, 2 – конструкция термопенала, 3 – электрод, 4 – элемент сваривания.
Термопенал для электродов: для сушки, хранения сварочных материалов
Покрытие сварочных электродов представляет собой смесь порошкообразных материалов, нанесенных на стержень из металла. Каждый из четырех основных и многих дополнительных видов обмазки играет огромную роль во время выполнения сварочных работ, а также выполняет множество функций.
Важным условием для проведения качественной сварки является отсутствие влаги в покрытии сварочных материалов. Для этого электроды необходимо хранить в сухих и хорошо проветриваемых помещениях
Однако, если условия хранения были нарушены, то на первое место выходит важность просушки и прокаливания материалов
Зачем нужен термопенал
Одним из оптимальных средств для термообработки, а точнее, хранения являются термопеналы для электродов.
функция данного прибора – сохранность предварительно прокаленных материалов (см. как правильно прокалить и как можно в домашних условиях) в благоприятных условиях с относительной влажностью не более 80% и поддержание оптимальной температуры для прогрева.
При этом термопенал выполняет две основные функции:
- создание и поддержание опеределенного уровня температуры, при которой необходимо содержать материалы для сохранения их технических свойств;
- прогревание электродов.
В ролике кратко показано, как термопенал выглядит.
Характеристики термопеналов для сушки электродов
При выборе термопенала следует обращать внимание на несколько важных технических характеристик. 1
Количественная загрузка является важнейшим параметром. Средняя величина составляет три килограмма, в зависимости от модели вес загружаемых материалов разнится и может достигать 10 кг
1. Количественная загрузка является важнейшим параметром. Средняя величина составляет три килограмма, в зависимости от модели вес загружаемых материалов разнится и может достигать 10 кг.
2. Вес и габариты. Практически все модели приборов обладают незначительной массой и компактными размерами. В зависимости от модификации данные параметры могут варьироваться в небольших величинах. Средний вес прибора составляет около трех килограммов, средние габариты (ширина/длина /высота) – 150 мм./600 мм./170 мм.
4. Рабочая мощность оборудования может не выходить за пределы 100 Ватт.
5. Основными функциями всех термопеналов являются хранение и прогревание уже прокаленных электродов.
Термопеналы: популярные модели
На российском рынке сварочного оборудования присутствует большое количество крупных и проверенных производителей, предлагающих качественную оснастку. Одним из лидеров по изготовлению термопеналов является завод “ТЭН и К” из Миасса. Продукция данного предприятия пользуется неизменно высоким спросом.
Наиболее популярные модели:
ПЭ6-150
3. Термопенал ПЭ6-150 используются для хранения электродов на рабочем месте сварщика, подключается и к сварочному трансформатору, и к сети.
Основные технические характеристики:
- Масса загружаемых материалов- 6 кг.
- Вес – 4 кг.
- Номинальная мощность – 200 Вт.
- Напряжение питающей сети – 36 В.
При какой температуре прокалить электроды?
Все зависит от типа электрода и типа обмазки.
- С рутиловым покрытием, общего назначения (Э-38, Э42, Э-46) – 150… 270 °С в течение 1–1,5 часа.
- С основным покрытием, общего назначения (Э42А, Э-46А, Э50 и другие) – 300… 450 °С в течение 1-2 ч.
- С кислым покрытием – 185… 190 °С, 1 ч.
- С целлюлозным покрытием – 155… 160 °С, 15 минут.
- Специального назначения – 300… 450 °С, 1–2 ч.
Для наглядности на примере наиболее известных марок покажем, как и сколько прокаливать электроды, в виде таблицы.
| Марка | Температура прокалки (+/- 20 °С) | Время выдержки, ч. |
| УОНИ-13/45 | 400°С | 3 |
| УОНИ-13/55 | 465°С | 3 |
| АНО-4 | 200°С | 2 |
| АНО-9 | 360°С | 2 |
| ОЗС-6 | 200°С | 2 |
| ОЗС-12 | 200°С | 2 |
| МР-3 | 200°С | 2 |
| ЦУ-7 | 360°С | 2 |
| НЖ-13 | 250°С | 1 |
| ЦЛ-17 | 380°С | 2 |
| ОЗЛ-7 | 250°С | 1 |
Прокалка и сушка в домашних условиях
Любители интересуются, как просушить электроды в домашних условиях, если нет специальных печей. Для этого используют обычные духовки, в которых пекут пироги.
- Распаковать электроды и взять нужное для работы количество.
- Положить в духовку. Желательно использовать не лист, а решетку.
- Включить интенсивный всесторонний нагрев.
- Выставить температуру более 200⁰, какую можно получить в данной модели духовки.
- Выдержать 2 часа.
- Переложить в термопенал.
Духовка используется электрическая. Газовый фитиль выделяет при горении копоть, влагу и другие вещества, оседающие на обмазке и ухудшающие ее свойства.
Сушку электродов в домашних условиях можно проводить с помощью термопенала. Надо взять паспорт и посмотреть максимальную температуру нагрева. Затем свериться с таблицей на упаковке электродов. Она зависит от материала стержня. Нагреть камеру до максимума, через 2 часа переключить на 110⁰. Такой температуры достаточно, чтобы высушить электроды.
В дом обычно идет от столба провод, рассчитанный на 2 КВт. Он может не выдержать нагрузки от термопенала.
Некоторые умельцы, много занимающиеся сваркой, рекомендуют электроды просто укладывать в пачке на радиатор отопления. Они утверждают, что за несколько дней происходит полноценная просушка обмазки. Для простых конструкций, не требующих особо прочных швов, такой способ может и подойти.
Правильный нагрев проводится температурой больше 100⁰, чтобы вода испарялась. Количество воздуха должно быть небольшим с минимальным содержанием влаги.
Изготовление пенала для электродов своими руками не представляется сложным. Он похож на маленькую муфельную печь. В качестве теплоизолятора используется минвата или асбестовая труба.
Камера изготавливается из листа нержавейки толщиной 2 мм. сверху покрывается изоляционной тканью. Затем наматывается спираль. В качестве материала для камеры можно использовать пожарный рукав. Он способен выдержать температуру до 200⁰C, не пропускает влагу и сделан из электроизолирующей ткани. Концы от спирали выводятся назад и все закрывается минватой.
Корпус можно сделать из металлического листа, использовать остатки ламинированной кровли и металлопрофиля. Он делится на 2 части. Передняя большая, вмещает в себя термокамеру. Сзади небольшое пространство для установки переключателя и вывода проводов. Сверху крепится ручка для перемещения. Впереди монтируется скоба – упор.
Обмотанная минватой камера помещается в корпус и крепится. Крышка двойная, внутри слой теплоизолятора.
Калить электроды в самодельной камере сложно. Она используется скорее как сушилка.
Прокаливание сварочных электродов: какое оборудование справится с задачей
Даже если вы хотите просушить электроды в домашних условиях, существует специальное оборудование для этого. Давайте разберемся, какое оно бывает и в чем его особенности.
Электропечь с возможностью прокаливать электроды со встроенным терморегулятором. Это компактное оборудование, которое легко транспортировать и переносить с одного места на другое. В мобильную электропечь помещается до 50 кг электродов. Чаще всего такие модели оснащены автоматизированным управлением, что облегчает работу с ними. Стандартных 220 В будет достаточно для запуска печи и сушки проводников. Модели отличаются между собой уровнем мощности.
Электропечь с функцией сушки. Современные модели оборудования имеют микропроцессор, благодаря которому процесс становится автоматизированным
Теплоизоляционные электрические печи обеспечивают равномерный нагрев, что важно для соблюдения правил просушки электрода. В обычной печи вы не сможете просушить проводники именно из-за того, что нельзя обеспечить равномерность температурного воздействия и контролировать температуру
Максимальная мощность таких электропечей – 8,5 кг. Нагреваются проводники до 400 градусов, больше и не нужно.
Специальный пенал для сушки электродов. Он представляет собой герметичную тару с поддержанием определенной температуры. Термопенал удобен в использовании за счет компактных размеров. Отличается он спецификой нагрева электрода за счет энергии трансформатора. Также доступны сушки электродов через сеть. Минус термопенала в предельном объеме электродов – до 10 кг. Для домашних условий это оптимальный способ прокалывания.
