Электроды ОЗЖН-1 — технические характеристики

Сварочные электроды ОЗЖН-1 представляют собой специализированный материал для ручной дуговой сварки, предназначенный для работы с чугуном. Разработанные для холодной сварки и наплавки, они обеспечивают надежное соединение деталей без значительного нагрева основного металла, минимизируя риск трещин. Эти электроды широко применяются в промышленности благодаря своей способности формировать пластичный и коррозионностойкий шов, близкий по свойствам к свариваемому чугуну. В статье мастер сварщик подробно разберет их характеристики, классификацию, маркировку, применение, преимущества, недостатки, а также ключевых поставщиков.

Назначение и область применения

Электроды ОЗЖН-1 предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и высокопрочного чугуна. Они идеально подходят для ремонта и восстановления отливок, где важны высокая точность и минимальное термическое воздействие на основной металл. Основное назначение — устранение пор, трещин, сколов и других литьевых дефектов, а также наплавка изношенных поверхностей для последующей механической обработки.

Электроды широко применяются в различных отраслях:

• Металлообработка, ремонт пресс-форм, штампов и инструментов из чугуна при сохранении геометрии деталей.
• Машиностроение, восстановление корпусов двигателей, редукторов, насосов и турбин, восстановление блоков цилиндров и картеров в автомобильной промышленности, ремонт литых рам и опор в тяжелом машиностроении.
• Строительство, ремонт чугунных трубопроводов, фитингов, арматуры для водо- и газоснабжения, реконструкция исторических объектов с чугунными элементами, таких как ограждения и фонтаны.
• Судостроение и энергетика, наплавка лопаток турбин, корпусов котлов и судовых деталей с высокой коррозионной стойкостью.
• Сельское хозяйство, ремонт плугов, культиваторов и других литых компонентов.
• Металлургия, заварка брака на плавильных формах.

Электроды ОЗЖН-1 подходят как для серийного производства, так и для ремонтных работ в условиях ограниченного доступа, где традиционная горячая сварка неприемлема. Благодаря низкому тепловложению они позволяют работать на уже собранных конструкциях без демонтажа, обеспечивая надежность и долговечность шва.

Состав и конструктивные особенности

Электроды ОЗЖН-1 представляют собой специализированный продукт для работы с чугуном, обладающий уникальной комбинацией состава и конструкции, обеспечивающей надежность и долговечность сварочного шва. Их конструктивные и химические характеристики разрабатывались с учетом минимизации трещинообразования, высокой пластичности и стабильного горения дуги, что делает их особенно ценными для ремонта сложных чугунных деталей и литых конструкций.

Химический состав наплавленного металла (типичные значения):

• Углерод (C) — 0,9–1,0% — обеспечивает оптимальную твёрдость и прочность шва, не делая его хрупким.
• Кремний (Si) — 0,5–0,8% — повышает жидкотекучесть наплавленного металла и улучшает смачиваемость поверхности.
• Марганец (Mn) — 0,3–0,5% — способствует стабилизации структуры металла и повышает ударную вязкость.
• Никель (Ni) — 47–48% — ключевой элемент для пластичности шва, предотвращения образования трещин и улучшения коррозионной стойкости.
• Железо (Fe) — основа — позволяет получить металл, близкий по плотности и цвету к чугуну.
• Сера (S) — ≤0,02%, Фосфор (P) — ≤0,02% — минимальное содержание вредных примесей предотвращает хрупкость и пористость.

Свойства сердечника:

• Сердечник изготовлен из железо-никелевого сплава, который подвергается экструзии для равномерного распределения элементов по всему сечению электрода.
• Прямолинейная цилиндрическая форма облегчает поджиг дуги и удержание электрода в держателе.
• Концы электрода имеют небольшие заусенцы, упрощающие фиксацию и предотвращающие проскальзывание.

Особенности покрытия:

• Тип покрытия — основное, щелочного типа, изготовлено из смеси карбоната кальция, магнезита и ферросилиция с добавлением никеля.
• Толщина покрытия составляет 20–25% от диаметра электрода, что обеспечивает стабильную дугу и минимальное разбрызгивание.
• Экструзия покрытия под высоким давлением (до 500 МПа) исключает образование пор и отслоений, повышая качество шва.
• Покрытие снижает содержание водорода в шве, что критично для предотвращения холодных трещин при сварке чугуна.

Электроды имеют цилиндрическую форму с заусенцами на концах для удобства фиксации в держателе. Длина варьируется от 350 мм для малых диаметров до 450 мм для крупных, что позволяет работать в ограниченном пространстве. Низкотемпературный режим экструзии покрытия (ниже 200°C) предотвращает окисление никеля, сохраняя его активность.

Технические характеристики

Электроды ОЗЖН-1 соответствуют требованиям ГОСТ 30430-96 и предназначены для высокоточного ремонта и наплавки деталей из серого и высокопрочного чугуна. Их параметры обеспечивают надежное формирование шва с высокой прочностью и устойчивостью к трещинам.

Основные параметры:

• Диаметр сердечника: 2,5 мм, 3,0 мм, 4,0 мм, 5,0 мм.
• Длина электрода: 350 мм (для Ø 2,5–3,0 мм), 450 мм (для Ø 4,0–5,0 мм).
• Род тока: постоянный (DC).
• Полярность: обратная (положительный полюс на электроде).
• Сила сварочного тока: Ø 2,5 мм — 70–100 А, Ø 3,0 мм — 90–120 А, Ø 4,0 мм — 120–150 А, Ø 5,0 мм — 150–180 А.
• Напряжение дуги: 20–30 В (в зависимости от силы тока и длины дуги).
• Производительность наплавки: 11–11,5 г/(А·ч), для Ø 4,0 мм — до 1,6 кг/ч.
• Плотность шва: 7,1–7,3 г/см³, что обеспечивает отсутствие пор и высокую прочность.
• Устойчивость к трещинам: высокая, благодаря никелю, предел прочности на разрыв — 510 МПа, относительное удлинение — 26%, ударная вязкость — 20–25 Дж/см² при +20°C.
• Коррозионная стойкость: отличная в средах с pH 4–10, благодаря пассивирующему эффекту никеля.
• Твердость шва: HB 140.

Электроды ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2 имеют различную специализацию и свойства. ОЗЖН-1 рассчитаны на работу с серым и высокопрочным чугуном и содержат более высокий процент никеля (47–48% против 40–45% в ОЗЖН-2), что повышает пластичность шва и снижает риск хрупкости. В свою очередь, ОЗЖН-2 предназначены для ковкого чугуна, имеют кислое покрытие для лучшей проникаемости и обеспечивают более высокую производительность наплавки до 2,0 кг/ч, но при этом уступают по коррозионной стойкости.

Шов, получаемый с ОЗЖН-1, близок по цвету к чугуну, тогда как ОЗЖН-2 оставляют серебристый оттенок. Для работы с ОЗЖН-1 требуется строгий холодный режим прогрева — 100–150°C, в то время как ОЗЖН-2 допускают полугорячий режим до 300°C. По механическим характеристикам ОЗЖН-1 выигрывают в ударной вязкости на 15–20%, но немного уступают в скорости сварки на 10–15%.

Все эти особенности делают ОЗЖН-1 оптимальным выбором для точного ремонта литых чугунных деталей, где особенно важны прочность шва, его пластичность и устойчивость к коррозии.

Параметры сварки электродами ОЗЖН-1

Сварка ОЗЖН-1 проводится в холодном режиме, чтобы избежать перегрева чугуна и образования трещин. Рекомендуемые условия работы включают:

• Ток: постоянный, обратной полярности, сила тока подбирается по диаметру электрода (см. выше). При сварке в вертикальном положении силу тока рекомендуется снизить на 10–15% для более стабильного процесса.
• Полярность: строго обратная (электрод на «+», деталь на «−») для обеспечения стабильной дуги и минимального разбрызгивания.
• Скорость сварки: 5–10 м/ч в нижнем положении, 3–7 м/ч в вертикальном. Низкая скорость обеспечивает равномерный прогрев металла и плотный шов.
• Длина дуги: короткая, 1–2 мм, для точного контроля тепла и предотвращения прожогов.

Подготовка поверхности:

• Очистка от ржавчины, масла и окалины с помощью шлифовки или пескоструйной обработки.
• Прогрев детали до 100–150°C (не выше 200°C) для снятия внутренних напряжений, для толстых отливок — локально до 250°C.
• Снятие фаски под углом 45° для швов глубиной более 3 мм.

Техника удержания электрода:

• Держатель под углом 60–70° к поверхности.
• Движение электрода равномерным валиком или зигзагом.
• После каждого слоя — пауза до охлаждения поверхности до 50–60°C (естественное охлаждение или в песке).
• Многослойная наплавка: 2–4 слоя, с очисткой шлака между ними.
• Электроды рекомендуется сушить перед сваркой при 300–350°C в течение 1 часа для удаления влаги.

Сварка возможна в нижнем и вертикальном положениях, горизонтальное положение допустимо с ограничениями. Общий прогрев сборки рекомендуется держать в пределах 50–100°C для минимизации риска образования трещин.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая пластичность шва благодаря никелю, что значительно снижает риск образования трещин — до 70–80% меньше, чем при использовании стальных электродов.
• Отличная коррозионная стойкость в условиях повышенной влажности и агрессивных химических сред, продлевающая срок службы деталей на 20–30%.
• Цвет наплавки близок к чугуну, что упрощает эстетику и последующую покраску или обработку поверхности.
• Хорошая обрабатываемость шва: фрезеровка, шлифовка и резка инструментом по чугуну возможны без дополнительного отпуска.
• Стабильная дуга с низким разбрызгиванием (менее 5%), что экономит расход материала.
• Универсальность: подходит для ремонта и восстановления деталей в полевых условиях без специального оборудования.
• Экологичность: низкие выбросы вредных газов благодаря основному покрытию.

Недостатки:

• Требует холодного режима сварки: прогрев и постепенное охлаждение удлиняют процесс на 20–40%.
• Ограниченная производительность наплавки — максимум 1,6 кг/ч, что делает электроды менее эффективными для массового производства.
• Чувствительность к влаге: поглощение водяных паров покрытием может вызвать пористость, что требует обязательной прокалки.
• Более высокая цена из-за содержания никеля — в 2–3 раза дороже универсальных электродов.
• Ограничение по толщине шва: для деталей >10 мм требуется многослойная наплавка, иначе есть риск деформации.
• Высокие требования к квалификации сварщика: короткая дуга и точный контроль тепла критичны для предотвращения дефектов.

Аналоги электродов ОЗЖН-1

Электроды ОЗЖН-1 имеют множество аналогов как отечественного, так и импортного производства, которые близки по составу, предназначению и эксплуатационным характеристикам. Выбор конкретного аналога зависит от типа чугуна, условий сварки и требуемого качества шва.

Отечественные аналоги:

• ЦЧ-4 — электроды для холодной сварки серого чугуна. Отличаются меньшим содержанием никеля (около 40%), что снижает пластичность шва по сравнению с ОЗЖН-1, но при этом делают их более бюджетными, дешевле примерно на 20%. Подходят для операций, где важна экономия, а шов не подвергается высоким нагрузкам.
• МНЧ-2 — универсальные электроды, рассчитанные на ковкий чугун. Обеспечивают более высокую производительность наплавки, однако имеют кислое покрытие, что требует внимательного соблюдения режимов сварки. Используются в машиностроении, где требуется высокая скорость восстановления деталей.
• ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 — аналоги для наплавки с сохранением пластичности шва, но ориентированы на горячий режим работы. Применяются, когда допустим прогрев детали и возможна более агрессивная температура сварки.
• ОЗЖН-2 — близкий по составу аналог, но предназначенный для ковкого чугуна с повышенным содержанием железа. Применяется в тех случаях, когда необходима повышенная производительность и более глубокая проникаемость дуги, но при этом меньше акцент на коррозионную стойкость.

Импортные аналоги:

• ESAB OK NiFe-CI (OK 92.60) — наиболее близкий к ОЗЖН-1 по составу и свойствам, никель 50% обеспечивает высокую пластичность и вязкость шва. Рекомендуется для точного ремонта серого и высокопрочного чугуна, где критичны механические свойства и минимальные риски трещинообразования.
• ESAB OK 92.58 — ориентирован на высокопрочный чугун, отличается повышенной коррозионной стойкостью и стабильной дугой. Идеален для конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах.
• Magmaweld ENI 416 (NiFe) — соответствует ISO 1071 и ГОСТ, дешевле на 10–15%, при этом сохраняет высокую пластичность и прочность шва. Используется в ремонтных работах, где необходим баланс между качеством и экономичностью.
• UTP (Castolin) UTP 86 — электроды для ремонта отливок, с добавлением меди для улучшенной проникаемости дуги. Подходят для восстановления сложных литых деталей с тонкими стенками, где важна равномерная наплавка.
• Lincoln Electric Exceed 55 NiFe — предназначены для серого чугуна, обеспечивают повышенную ударную вязкость (до 30 Дж/см²), идеально подходят для конструкций с динамическими нагрузками, однако требуют использования импортного сварочного оборудования.

Выбор аналога зависит от конкретной задачи:

• Для массового ремонта и бюджетных решений оптимальны отечественные аналоги.
• Для ответственных конструкций с высокими требованиями к прочности и долговечности шва лучше использовать импортные электроды, обеспечивающие стабильное качество и точность.

Сравнительный анализ аналогов позволяет подобрать оптимальный вариант в зависимости от типа чугуна, условий сварки и требований к механическим свойствам шва. При этом важно учитывать не только состав и покрытие, но и технологические особенности эксплуатации, такие как допустимый режим прогрева, скорость сварки, влажность хранения и требования к квалификации сварщика.

Советы по хранению и эксплуатации

Электроды ОЗЖН-1 предназначены для сварки и наплавки чугуна и требуют аккуратного хранения и правильной подготовки перед использованием. Соблюдение рекомендаций позволяет сохранять их свойства, обеспечивать качественный шов и продлевать срок службы:

• Условия хранения. Электроды следует хранить в сухом и отапливаемом помещении при температуре от +15 до +40 °C и относительной влажности воздуха не выше 80 % (оптимально — менее 60 %). Упаковка должна быть герметичной — коробки или пластиковые пакеты, размещённые на стеллажах на высоте 20–30 см от пола, вдали от прямого солнечного света, влаги и химических веществ. Не рекомендуется хранение на земле или в подвалах, чтобы избежать образования конденсата. При соблюдении этих условий срок годности практически неограничен, рекомендуется регулярно проводить ротацию запасов.
• Подготовка к сварке. Перед использованием электроды необходимо прокалить в термошкафу при 300–350 °C в течение 1 часа для удаления влаги, так как основное покрытие гигроскопично. Для хранения после прокалки допускается поддерживать температуру 50–100 °C. Перед работой следует осмотреть электроды: отбраковываются экземпляры с трещинами или отслоением покрытия, так как влажные или повреждённые электроды теряют эффективность до 50 % и могут вызвать пористость шва.
• Меры безопасности. Работы следует проводить в хорошо проветриваемом помещении с вытяжной вентиляцией, так как выбросы никеля и флюсовых компонентов являются потенциально опасными. Обязательно использовать средства индивидуальной защиты: маску с фильтром FFP2, перчатки и защитные очки, избегать вдыхания пыли при прокаливании.
• Противопожарные меры и эксплуатация. При пожаре использовать порошковые огнетушители или песок, не применять воду. Не смешивать электроды с другими марками, чтобы избежать загрязнения покрытия. Во время сварки контролировать силу тока — перегрузка более чем на 20 % может привести к перегреву и ухудшению качества шва. Применять изолированные держатели, соблюдать рекомендуемые режимы сварки.
• Утилизация. Отработанные электроды рекомендуется сдавать как металлолом с обязательной маркировкой содержания никеля.

Поставщики и производители электродов ОЗЖН-1 в России

Электроды ОЗЖН-1 пользуются стабильным спросом в металлургической, машиностроительной, строительной и судостроительной отраслях, поэтому на российском рынке представлены как крупные производители, так и специализированные дистрибьюторы, обеспечивающие широкий ассортимент и комплексное обслуживание клиентов:

• НПО "СпецЭлектрод" (Москва) — один из лидеров отрасли, выпускает электроды диаметром от 2,5 до 5,0 мм с фасовкой 2,5–5 кг. Компания специализируется на производстве специализированных электродов для холодной сварки и наплавки чугуна, обеспечивая стабильное качество и сертификацию по ГОСТ. Поставка осуществляется по всей территории России, включая отдалённые регионы, с поддержкой консультаций по выбору диаметров и режимов сварки.
• ПрофЭлектрод (Санкт-Петербург) — ориентирован на чугунные электроды, предлагает ассортимент Ø 3–5 мм и оптовые партии от 50 кг. Компания активно сотрудничает с машиностроительными предприятиями и ремонтными цехами, предоставляя техническую поддержку по подготовке деталей и выбору подходящих режимов сварки.
• НПО "КЗ" (Курск) — производитель с акцентом на экспортные поставки, но также обслуживает внутренний рынок. Длина электродов 350–450 мм, диаметр 2,5–5 мм. Компания обеспечивает сертификацию продукции, регулярный контроль качества и поставки по России через логистические компании.
• Electrod.su (Москва) — дистрибьютор, реализует продукцию СпецЭлектрода и других отечественных производителей. Фасовка — 5 кг, доставка возможна через СДЭК и Почту России. Компания предоставляет консультации по выбору аналогов и подготовке к сварке, а также гарантирует качество хранения и транспортировки электродов.
• TSComp.ru (Екатеринбург) — региональный поставщик, предлагает электроды Ø 3–4 мм для опта и розницы, доставка по Уралу и прилегающим регионам. Компания поддерживает складской запас и обеспечивает оперативную доставку, что важно для производств с регулярной потребностью в ремонте литых деталей.
• TKSvarka.ru (Москва) — предлагает как импортные, так и отечественные электроды, фасовка 5 кг, с возможностью прокалки перед отправкой для поддержания оптимальной влажности покрытия.
• OlMet66.ru (Екатеринбург) — региональный метизный центр, обеспечивает поставку Ø 4 мм, доставка осуществляется по Свердловской области и ближайшим регионам.
• Weldtorg.ru (Новосибирск) — сибирский поставщик, минимальная фасовка от 2,5 кг, обеспечивает поставки по всей Сибири, поддерживает оптовые и розничные заказы, предоставляет сертификаты качества и рекомендации по режимам сварки.

Помимо крупных поставщиков, на рынке присутствуют сети розничной и оптовой торговли, такие как «Металл Гипермаркет» и «Пульс Цен», которые предлагают партии от 100 кг со скидками 10–15% и обеспечивают возможность выбора по диаметру и длине электродов, а также предоставляют информацию о сертификации никеля и составе покрытия.

Выбор поставщика зависит от конкретных задач: для точного ремонта и восстановления чугунных деталей лучше ориентироваться на компании с гарантией качества и консультационной поддержкой, а для массовых работ — на региональные склады с оперативной доставкой. Все поставщики обеспечивают проверку партии на наличие трещин, отслаивание покрытия и гигроскопичность, что позволяет минимизировать брак и обеспечить стабильное качество шва.

Заключение

Электроды ОЗЖН-1 — надежное решение для сварки чугуна, обеспечивающее прочный и долговечный шов. Их состав и режимы работы позволяют эффективно применять их в ремонте и производстве, минимизируя дефекты. При правильном хранении и эксплуатации они оправдывают вложения, а подбор аналогов и поставщиков стоит осуществлять с учетом конкретных задач.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как рассчитать расход электродов для сварки: практическое руководство