Белый налёт на электродах: почему он появляется, чем вредит шву и как правильно действовать сварщику

Неоднократно сталкивался с ситуацией, когда даже опытные
сварщики недооценивают значение, казалось бы, мелких деталей. Одной из таких
«мелочей», способных кардинально повлиять на результат работы, является
состояние сварочных электродов, а именно — появление на их обмазке белого
налёта. А ведь это тревожный сигнал, игнорирование которого может привести к
серьёзным последствиям, особенно при работе с ответственными конструкциями. Что
же на самом деле означает этот белый налёт, каковы его глубинные причины и,
самое главное, как действовать, обнаружив его на своих расходных материалах?

Что скрывается за белым налётом? Диагностика проблемы

Белый налёт на поверхности электродной обмазки — в
подавляющем большинстве случаев, верный признак того, что электроды подверглись
воздействию избыточной влаги. Обмазка большинства типов электродов
гигроскопична, то есть способна активно поглощать водяные пары из окружающего
воздуха. Когда условия хранения нарушаются — например, электроды хранятся в
сыром помещении, при резких перепадах температур (приводящих к конденсации
влаги) или в негерметичной упаковке — обмазка начинает насыщаться водой.

Важно понимать: сам по себе термин «просроченные электроды»,
который иногда используют в связи с белым налётом, не совсем корректен. В
отличие от скоропортящихся продуктов, сварочные электроды при соблюдении
идеальных условий хранения, указанных производителем, теоретически могут
сохранять свои свойства очень долго. На упаковках обычно указывается дата
изготовления, но не срок годности. Проблема не во времени как таковом, а в
нарушении условий, которые приводят к деградации свойств электрода. Белый налёт
— это визуальное проявление такой деградации, вызванной гидратацией компонентов
обмазки.

Этот налёт часто является предвестником более серьёзных
проблем:

• Насыщенная влагой обмазка теряет свою механическую
  прочность, становится хрупкой.

• В дальнейшем, при малейшем механическом воздействии (даже
  при установке электрода в держатель), частицы обмазки начинают откалываться и
  осыпаться, обнажая металлический стержень.

Именно поэтому белый налёт — это первый «звоночек»,
сигнализирующий о потенциальной непригодности электродов для качественной
сварки.

Почему влага в обмазке — враг сварщика

Чтобы в полной мере осознать опасность использования
отсыревших электродов, необходимо коснуться химии и физики сварочного процесса.

Вода (H₂O) в составе обмазки под воздействием высоких
температур сварочной дуги диссоциирует на водород и кислород. Водород, будучи
очень активным газом, легко растворяется в расплавленном металле сварочной
ванны. При остывании шва растворимость водорода резко падает, и он стремится
выделиться, создавая внутренние напряжения, поры и микротрещины. Это явление,
известное как водородное охрупчивание, особенно опасно для высокопрочных и
легированных сталей, приводя к снижению пластичности и вязкости сварного соединения,
а в некоторых случаях — к замедленному разрушению.

Избыток влаги в обмазке нарушает стабильность горения дуги.
Сварщик может заметить, что дуга горит прерывисто, «козыряет», её сложно зажечь
и удержать. Это приводит к неравномерному проплавлению, образованию пор и
шлаковых включений. Также увеличивается разбрызгивание металла, что ведёт к его
потере и ухудшению внешнего вида шва.

Одной из ключевых функций обмазки является создание газовой
защиты сварочной ванны от вредного воздействия кислорода и азота воздуха, а
также формирование шлаковой корки, которая защищает остывающий металл и
способствует формированию шва. Отсыревшая обмазка не может в полной мере
выполнять эти функции, что приводит к окислению и азотированию металла шва,
снижая его механические свойства.

Последствия использования «отсыревших» электродов

Использование электродов с признаками увлажнения, особенно
если речь идёт о белом налёте или осыпании обмазки, чревато целым рядом
негативных последствий:

• Пористость, трещины (как поверхностные, так и внутренние),
  шлаковые включения, непровары, подрезы — всё это типичные дефекты, возникающие
  при сварке отсыревшими электродами.

• Прочность, пластичность и ударная вязкость сварного шва
  будут значительно ниже расчётных, что делает конструкцию ненадёжной.

• Если такие электроды использовались для сварки ответственных
  элементов (несущие балки, детали подъёмных механизмов, сосуды под давлением),
  последствия могут быть катастрофическими, вплоть до аварий с угрозой для жизни
  и здоровья людей.

• Необходимость выявления и исправления дефектных швов
  (вырезка, зачистка, повторная сварка) ведёт к значительному удорожанию работ и
  срыву сроков.

Даже если речь идёт о сварке неответственных конструкций,
например, забора на даче, использование некачественных электродов превратит
работу в мучение и вряд ли принесёт удовлетворение от результата.

Что делать с электродами с белым налётом

Основной метод восстановления свойств отсыревших электродов
— это их термическая обработка, или прокалка. Цель прокалки — удалить
избыточную влагу из обмазки. Режимы прокалки (температура и время выдержки)
зависят от типа обмазки и степени увлажнения и обязательно указываются
производителем на упаковке или в сопроводительной документации.

Для электродов с основным покрытием (например, УОНИ-13/55)
требуются высокие температуры прокалки, обычно в диапазоне 350-400°C в течение двух часов. Эти электроды наиболее чувствительны к влаге. Для электродов с рутиловым покрытием (например, МР-3,
АНО-21) обычно достаточно более низких температур (110-150°C) в течение 40-60
минут.

Прокалку следует проводить в специальных прокалочных печах,
обеспечивающих равномерный нагрев. Не все электроды можно эффективно
восстановить. Если обмазка уже начала осыпаться, прокалка, скорее всего, не
поможет или даже усугубит ситуацию. Многократная прокалка также не
рекомендуется, так как это может привести к выгоранию некоторых легирующих и
стабилизирующих компонентов обмазки.

После прокалки электроды следует хранить в сушильных шкафах
или герметичных пеналах (термосах) и использовать в течение ограниченного
времени.

Если белый налёт обильный, обмазка рыхлая, легко крошится
или уже осыпалась местами, а также если нет возможности обеспечить правильный
режим прокалки — такие электроды лучше утилизировать. Экономия на электродах
может обернуться гораздо большими затратами на исправление брака или, что хуже,
последствиями аварии.

Особо подчеркну, что прокалённые электроды, даже если они
выглядят нормально, не рекомендуется использовать для сварки особо
ответственных конструкций, где требования к качеству шва максимальны. В таких
случаях всегда следует применять новые электроды из герметичной упаковки,
хранившиеся в надлежащих условиях.

Правила хранения электродов

Как и во многих других областях, предотвратить проблему
гораздо проще и дешевле, чем устранять её последствия. Чтобы избежать появления
белого налёта и сохранить рабочие свойства электродов, необходимо строго
соблюдать правила их хранения:

• Храните электроды в заводской упаковке. Большинство
  производителей используют герметичную полиэтиленовую или вакуумную упаковку,
  которая защищает электроды от влаги при транспортировке и хранении до момента
  вскрытия.

• Склад или место хранения должны быть сухими, хорошо
  проветриваемыми. Оптимальная относительная влажность воздуха — не выше 50-60%.

• Желательно поддерживать температуру в помещении не ниже
  +15°C и избегать резких её перепадов, которые могут вызвать конденсацию влаги
  на поверхности электродов.

• Электроды следует хранить на стеллажах, полках или поддонах,
  избегая их прямого контакта с холодным полом или стенами, особенно бетонными.

После вскрытия упаковки, если пачка вскрыта, а электроды не
были использованы полностью, их следует как можно быстрее поместить в сушильный
шкаф или специальный герметичный пенал-термос. Если такой возможности нет,
остатки электродов нужно максимально герметично упаковать (например, в
несколько слоёв полиэтиленовой плёнки) и использовать в первую очередь.
Используйте сначала те электроды, которые были закуплены раньше или чья
упаковка была вскрыта ранее.

Внимание к деталям — залог качественной сварки

Белый налёт на электродах — не просто эстетический
недостаток. Это явный индикатор того, что электроды хранились неправильно и,
скорее всего, впитали избыточную влагу. Использование таких электродов без
предварительной правильной прокалки (а в некоторых случаях и после неё) несёт в
себе риски получения некачественного сварного соединения со сниженными
механическими свойствами, что недопустимо, особенно при работе с ответственными
металлоконструкциями.

Профессионализм сварщика проявляется не только в умении
вести дугу, но и во внимательном отношении к подготовке производства, включая
контроль качества расходных материалов. Поэтому помните, что качественный
электрод — один из краеугольных камней надёжного сварного шва. Не пренебрегайте
правилами хранения и визуальным контролем электродов перед работой. Это
сэкономит вам время, средства и, что самое главное, обеспечит безопасность и
долговечность сварных конструкций.