Как работают и чем отличаются?
Электрод — простой металлический стержень, который плавится в зажженной электрической дуге и заполняет собой шов между двумя деталями, попутно разогревая их кромки. Покрытие электрода, сгорая, ионизирует среду и поддерживает непрерывное горение дуги. К тому же, при сгорании состав выделяет газы, вытесняющие кислород из сварочной ванны, и образует шлак, который всплывает на поверхность расплавленного металла и накрывает его, защищая от коррозии, растрескивания и прочих негативных эффектов в момент остывания.
Понимание сути работы электродов очень важно для объяснения такого огромного количества их разновидностей. Различаются они не только по прочностным характеристикам шва, но также по его положению и типу используемого сварочного тока.

Отличие электродов по расположению шва
Вкратце вспомним о том, как может меняться ориентация сварочной ванны в пространстве и как это влияет на технику сварки. Наиболее удобным считается нижнее положение горизонтального шва, который может быть плоским и угловым. В этом случае расплав эффективно заполняет шов и фаску, а сверху образуется равномерная корка шлака, который легко отделяется. Практически всеми марками электродов, за исключением специальных, можно варить в нижнем горизонтальном положении.

Вертикальные швы варить сложнее. Обычно применяется техника сварки с отрывом по направлению снизу вверх. Соответственно, покрытие электрода должно позволять быстро и кратковременно разжигать дугу и эффективно направлять расплавленный металл. Также вертикальные швы можно варить и без отрыва, но для этого покрытие должно иметь толщину больше обычного, чтобы в месте контакта на электроде образовывалась полукруглая лунка.

Верхнее (потолочное) расположение горизонтального шва считается в ММА-сварке наиболее сложным. Без отрыва такие швы варить практически невозможно, чаще их наплавляют точечным методом с перекрытием в 3/4 предыдущего наплава. Покрытие электродов для потолочных швов способствует быстрому расплавлению небольших порций металла и такому же быстрому их остыванию. Шлак от электродов также ведет себя иначе. По большей части он отлетает в сторону (электрод держится под углом) и накрывает предыдущую точку прихвата. Электроды для потолочной сварки наиболее чувствительны к соблюдению режима тока и полярности.

Тип и полярность сварочного тока
Как известно, инверторы имеют на выходе переменный или постоянный ток, последний имеет прямую и обратную полярность подключения. Большинство задач электродной сварки решается обратной полярностью, при которой электрод подключается к положительному контакту «+», а деталь — к отрицательному «-». Особенность обратной полярности в том, что электроны, непрерывно двигаясь от отрицательного полюса к положительному, раскаляют электрод и его покрытие, а металл детали прогревается лишь косвенным излучением.

При прямой полярности поток электродов направлен от электрода к детали и разогревает ее непосредственно. Электрод обгорает медленнее, добавляя в ванну небольшие порции расплавленного металла. Бесполезно ожидать, что при такой сварке будет эффективно заполняться стык с широким зазором, прямую полярность используют для соединения хорошо подогнанных деталей с равномерной толщиной шва. Например, этим способом хорошо сваривать листы металла, шов получается минимально заметным. Благодаря более высокой температуре сварочной ванны при прямой полярности оптимально проводить сварку массивных деталей, для которых требуется максимальная глубина прогрева.

Сварка переменным током обычно характеризуется сильным разбрызгиванием расплавленного металла. Покрытие электродов для AC-сварки имеет присадки для стабилизации дуги и специальные легирующие примеси, делающие расплав более вязким. Качество сварного шва при работе электродами на переменном токе считается наивысшим для РДС.

Расшифровка условных обозначений
Существует две основные спецификации, согласно которым маркируются электроды: отечественный ГОСТ 9466 и евростандарт ISO 2560. В каждом из них применяется собственная система условных обозначений.

ГОСТ
Верхняя строчка — Т11-XXX-Y-ZN:
Т — тип электродов, «Э» для ММА-сварки;
11 — предел текучести металла в МПА;
ХXX — марка электродов;
Y — диаметр электрода;
Z — назначение электрода (У — низколегированные и углеродистые до 60 кгс/мм, Л — легированные свыше 60 кгс/мм);
N — толщина покрытия.

Нижняя строчка — Е-ААА-B-C-D:
E-AAA — тип и нормативный индекс, определяющие прочностные характеристики шва;
B — вид покрытия;
C — положение шва;
D — характеристики тока.

ISO
T XX Y SS 01:
Т — обозначение типа электродов, «Е» — для сварки ММА;
ХХ — предел текучести металла в МПА;
Y — индекс сопротивления ударному разрушению в МПА;
SS — тип покрытия электрода;
0 — индекс производительности наплавки, рода тока и полярности;
1 — индекс положения шва.
Виды покрытий
Кислое покрытие (А) сильно расплавляет сварочную ванну, из-за чего металл при застывании подвержен растрескиванию. В настоящий момент вытеснено рутилово-кислым.

Основное (Б, B) покрытие обеспечивает большую вязкость металла в ванне и равномерный прогрев детали. Такие электроды предназначены для сварки нагруженных конструкций, однако перед использованием их следует прокаливать, чтобы избежать образования пор в металле.

Целлюлозное (Ц, С) покрытие сгорает в дуге практически полностью, почти не образуя шлака. Такой тип электродов один из немногих, которыми можно варить вертикальные швы сверху вниз.

Основа рутилового (Р, R) покрытия — диоксид титана. Электроды оптимальны для сварки с отрывом: хорошо зажигают и удерживают дугу, равномерно наплавляют металл. Рутиловое покрытие обеспечивает полный контроль над процессом сварки и позволяет варьировать длину дуги в широком диапазоне.

Рутилово-целлюлозные (РЦ, RC) покрытия наследуют положительные качества обоих типов. Именно эти электроды применяются при монтаже в стесненных условиях, они оставляют эстетичный лицевой шов, который не требует последующей обработки.

Самые популярные марки
Чем ниже сложность шва, тем более удобны в работе электроды, некоторые буквально варят сами. К таким, в первую очередь, следует отнести знаменитые Э46 торговой марки MONOLITH, они же АНО-36, в народе называемые «школьными» электродами. Варить ими действительно просто: рутилово-целлюлозное покрытие хорошо держит дугу даже на очень низких токах, металл переносится мелкими и средними каплями, хорошо заполняя ванну. Однако подходить с такими электродами к ответственным конструкциям все же не следует: из-за повышенного содержания кремния шов теряет пластичность и ударную вязкость.

Узлы и соединения, эксплуатирующиеся на открытом воздухе, включая металлокаркасные конструкции с навесной облицовкой, рекомендуется сваривать электродами, покрытие которых содержит легирующие присадки. Такие швы имеют гораздо больший предел текучести, да и коррозии они подвергаются в гораздо меньшей степени за счет малого водородного показателя. Пример такой марки — ОК-48. Они имеют основное покрытие и плавят металл до вязко-жидкого состояния, задавая оптимальную степень нагрева, подходят для сварки в любом положении. Если нужен провар в 12 мм и выше, рекомендуется предварительно заваривать шов электродами с органическим покрытием типа АНО-7 и АНО-8.

Для сварки конструкций с колебательными типами нагрузок и емкостей под давлением применяются электроды марки ОК 61.35. Покрытие у них основное, металл при плавлении очень вязкий, шов практически не чувствителен к межкристаллической коррозии.