Печь для прокалки электродов своими руками

Как просушить электроды в домашних условиях в термопенале?

Перед сваркой электроды прокаливаются, чтобы удалить влагу из обмазки. Расходные материалы используются постепенно и часть их надо хранить теплыми и сухими. Сварщики применяют термопенал для электродов стационарный или переносной, в зависимости от места работы и необходимого количества электродов. Простое устройство работает от сети в 220В или постоянного тока, выдаваемого сварочным аппаратом. В результате под рукой всегда сухие и теплые электроды.

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.

[stextbox 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».[/stextbox]

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.

[stextbox сначала покрывается изоляцией, только потом укладывается спираль, чтобы ток не бил при касании к электродам и внутренней поверхности термопенала.[/stextbox]

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.

Характеристики

При выборе термопеналов для электродов, следует изучить их эксплуатационные характеристики:

• максимальный вес загружаемых электродов;
• размеры устройства;
• мощность;
• температура нагрева и наличие терморегулятора;
• вес при полной загрузке;
• источники питания;
• наличие удобной ручки для транспортировки.

Термопенал имеет различные варианты подключения к источнику питания:

• ток бытовой 220В;
• промышленный трехфазный 380В;
• постоянный от сварочного аппарата;
• комбинированное подключение.

Специалисты рекомендуют комбинированный вариант подключения. Надо только выбрать сочетание переменного и постоянного токов, которые совпадают с имеющимися источниками. Например, в мастерской ток 220В переменный и постоянный, выдаваемый инвертором.

Эксплуатация

Инструкция по правильной эксплуатации оборудования рекомендует горячими доставать электроды по завершении прокаливания и укладывать их внутрь термопенала. Внутри камеры они будут недоступны влаге. Их можно перемещать на большое расстояние и долго хранить.

Перед тем как сушить сварочные электроды, устройство устанавливается на специальную ножку. Выбирается способ подключения к питанию. Вилка включается в сетевую розетку. Два провода соединяют с кабелями, идущими к держаку и зажиму на детали.

Термопенал включается заранее, чтобы камера успела прогреться. Примерно через 30 мин можно открывать переднюю крышку, брать электрод и начинать работать. Пенал следует держать закрытым, чтобы просушивать оставшиеся материалы.

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.

1. Распаковать электроды и взять нужное для работы количество.
2. Положить в духовку. Желательно использовать не лист, а решетку.
3. Включить интенсивный всесторонний нагрев.
4. Выставить температуру более 200⁰, какую можно получить в данной модели духовки.
5. Выдержать 2 часа.
6. 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.

[stextbox дом обычно идет от столба провод, рассчитанный на 2 КВт. Он может не выдержать нагрузки от термопенала.[/stextbox]

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.

Популярные модели

По обозначению модели определяются основные характеристики термопенала. Первые буквы ТП обозначают термопенал, ПЭ – пенал электрический. Цифра за ними указывает максимальный вес загрузки. Через дробь пишется температура, которую может набрать оборудование.

ТП5/150

Любители и сварщики в небольших мастерских часто используют ТП5/150. Объема камеры хватает на проведение ремонтных работ в поле и сварки в домашних условиях. Температура 150⁰ подходит для просушки длительное время хранящихся электродов. Подключается к сети 220В и сварочному аппарату.

Вес с полной загрузкой 10 кг позволяет легко переносить его в руках. Обратная сторона поворотной ручки служит упорами в рабочем положении.

ТП-6/130

Работает от сварочного аппарата. Корпус может иметь металлический и стеклопластиковый. Предназначен для стационарных постов. Отличается хорошей термоизоляцией. Электроды долго остаются горячими при отключенных нагревательных элементах.

ПЭ6-/150

Модель отличается круглой формой. Подключается к сети и аппарату. Используется часто ремонтными бригадами. Максимальный вес загруженного пенала 10 кг.

ТП8/130

Камера с 2 отделениями удобная для проведения разноплановых работ с использованием материалов разных марок. Легко переносится с места на место.

ТП10/150

Профессиональное оборудование с приспособлениями для автоматического поддержания и регулировки температуры. Используется в основном на производстве со стационарными сварочными постами. При весе Термопенала 9 кг, в него можно загрузить электродов до 10 кг.

В крайнем случае, в термопенал можно укладывать сырые расходные материалы и доводить их сушкой до рабочего состояния. Сварщики, делающие качественные швы и сваривающие ответственные конструкции, прокаливают расходные материалы в печи. Пенал используют для хранения и подогрева.

Источник

Как сделать печь для прокалки электродов своими руками?

Многие задаются вопросом, как прокалить электроды в домашних условиях. Они хорошо впитывают влагу, поскольку покрытие имеет пористую структуру. Чтобы уберечь стержни от влаги, производители поставляют их в герметичной упаковке. Тем не менее она не может защитить электроды, если они долго не использовались или хранились в плохих условиях. Чтобы вернуть им изначальные свойства, необходимо уменьшить уровень влаги. Сегодня мы узнаем, как проводится сушка электродов и что для этого нужно.

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.

• 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.

Стационарные печи для сушки электродов

В стационарных условиях используют электронагревательную печь. Это металлический шкаф со специальными лотками под электроды. Для поддержания заданной температуры все стенки в нем отделаны теплоизолирующими материалами. Она снабжена термостатом средних температур в пределах 60 – 500 градусов для того, чтобы проводить сушку в строгом соответствии с требованиями производителя. Это гарантирует равномерный нагрев и сохранение температуры на протяжении всего процесса. В зависимости от размеров и количества лотков, печь может быть рассчитана на одновременную загрузку партий весом от 10 до 250 кг.

Процесс сушки очень прост – электроды помещаются внутрь печи на требуемое время. Температура нагрева регулируется и поддерживается автоматически. В новых моделях имеется таймер, который через строго указанное время отключит печь. За счет термоизоляции процесс остывания происходит равномерно. После этого электроды уже готовы к использованию.

Как сушить электроды

Просушивание изделий, как и их прокаливание, рекомендуется выполнять не более двух раз – в противном случае структура материала покрытия начинает постепенно разрушаться. Для этой процедуры используются термопеналы, пеналы-термосы и электропечи с дополнительной функцией сушки.

Термопеналы

Достаточно компактные устройства, что позволяет размещать их прямо на рабочем месте сварщика. Аппараты выполняют прогрев уже прокаленных стержней, а затем длительное время поддерживают необходимую температуру, сохраняя необходимые технические свойства обмазки.

• Температурный диапазон при сушке – от 0 до 120… 130 °С.
• При хранении уровень влажности во внешней среде не должен превышать 80%.
• Температурный диапазон при хранении устройства -45…+40 °С.

Термопеналы вмещают до 10 кг расходного материала. Работают от сети 220 В, а также от трансформатора.

Электропечи с опцией сушки

Если, помимо прокалки (об этом ниже), у электропечи есть и дополнительная функция сушки (т. е. прогрева), можно задействовать и данное устройство. Прогрев обеспечивают термоэлектронагреватели, управление ТЭНами и регулировка температур выполняется автоматически.

• Мощность оборудования – 1…3 кВт.
• Максимальная загрузка – 50 кг.
• Напряжение в сети – 220 В.

Как и в случае с термопеналами, прогрев следует выполнять при влажности окружающего воздуха не более 80%.

Пеналы-термосы

В отличие от термопеналов как такового прогрева электродов не осуществляют. Но сохраняют их нужную температуру после сушки или/прокалки изделий, что очень удобно в процессе выполнения сварщиком работ.

Сушка другими способами

Можно ли, и если да, то как просушить электроды другими способами? В отсутствие упомянутого оборудования выполнить дегидратацию обмазки также возможно, поместив стержни на несколько часов на радиатор отопления или использовав строительный фен. Но это – так называемые «домашние», «народные» средства для бытовой сварки. Во втором случае есть риски просто испортить обмазку, поскольку фен можно разогреть до t 150 °С, а задать нужную температуру и удерживать ее необходимое время невозможно. Если речь идет о промышленных работах и ответственных конструкциях, рекомендуется пользоваться профессиональным оборудованием – оно даст нужный результат по уровню влажности покрытия.

Важно! Даже при сушке, температура которой обычно гораздо ниже, чем при прокалке, необходимо знать терморежимы для того или иного типа покрытия. Так, например, сушить стержни с целлюлозным покрытием можно при температуре не выше 70 °С, иначе обмазка будет повреждена и осыплется.

Пеналы термосы и термопеналы

Часто так случается, что сварочные работы ведутся на улице или в условиях повышенной влажности, поэтому электроды могу быстро отсыреть и вновь прийти в негодность. Для таких случаев специально разработаны пеналы. Они герметичны и имеют термоизоляцию, позволяя электродам длительное время находится в сухом состоянии. По конструкции различают пеналы термосы и термопеналы.

Пеналы термосы небольшого размера и имеют теплоизолирующее внутреннее покрытие. Они особенно удобны для хранения уже просушенных электродов на объектах строительства в любую погоду и пору времени. Пенал для сушки электродов оснащен нагревательными элементами, термостатом и позволяет проводить сушку прямо на месте. Он небольшого размера и может высушить около 10 килограмм электродов за раз. Термопеналы имеют два типа подключения – к розетке и к сварочному трансформатору.

Сушильное оборудование дает возможность получения различных температурных режимов и точный контроль по времени, позволяя прокаливать электроды различных марок и производителей. Оно восстанавливает рабочие свойства электродов, ускоряет работу сварщика и экономит деньги на покупке новых электродов. Просушить электроды намного быстрее и проще, чем переделывать потом некачественный сварной шов.

С какой целью производят прокалку электродов

Прокаливание – принципиально иной технологический момент подготовки стержней к работе. Оно выполняется при температурах, которые значительно превышают те, что нужны для просушивания. Такая термообработка:

• задает нужные технические характеристики обмазке;
• сводит уровень влажности в покрытии практически к нулю (0,2–0,5% против 8–12% при сушке);
• предотвращает залипание электрода;
• обеспечивает хороший первый и повторный поджиги и стабильное горение дуги;
• позволяет существенно снизить расход электрода (на 10–15%);
• задает ровное, качественное формирование шва.

Первичную прокалку электроды проходят в заводских условиях на заключительном этапе производства. И если они используются практически сразу после изготовления, нет необходимости в повторном прокаливании. Но подобные ситуации бывают редко, готовая продукция может месяцами храниться на складах производителя или потребителя.

При повышенной влажности окружающего воздуха (85–90%) обмазка склонна к обратному поглощению влаги, и всего за две недели она ее набирает. Пример:

• прокаленные при t 400˚С электроды типа Э50А набирают 1,5% влаги;
• изделия того же типа, прокаленные при t 200˚С, впитывают уже до 2,2%.

И это – только за 14 дней, а они могут храниться и гораздо дольше. Если покрытие отсырело, ему необходимы сушка и повторная прокалка.

Готовые модели

• Электрическая печь для прокалки электродов ЭПСЭ 40 400. Изготавливается в России, заводом теплового оборудования ЗАО «Новэл». Обладает системой автоматики, которая может поддерживать температуру 100 – 400 градусов Цельсия. Максимальное количество загружаемых электродов – 40 килограмм. Питание осуществляется от сети 220 вольт. Ее стоимость составляет 10000 рублей.

Печь для электродной сушки Российский ПСПЭ 20-400 051-9015-1. Представляет собой переносную печку пенального типа. Ее мощность – 1.4 кВт, максимальная рабочая температура – 400 градусов Цельсия. Электропитание осуществляется от сети 220 вольт. Цена такой модели – 6600 рублей.

Термопенал ПЭ-6/150 Российский 051-9047. Этот переносной резервуар для хранения и подогрева электродов работает от сварочного трансформатора напряжением 36 – 50 вольт. Его цена – 2430 рублей.

Электропечь БАМЗ ЭПСЭ-10/400 7370007. Это переносное устройство пенального типа мощностью 1 кВт. Максимальная рабочая температура – 400 градусов Цельсия, работает от обычной электрической сети 220 вольт. Стоимость – 4450 рублей.

Электрическая печь с электронным дисплеем БАМЗ ПСПЭ-160/400. Мощная промышленная установка на 8.4 кВт. Работает от напряжения 380 вольт. Рабочий диапазон температур составляет от 100 до 400 градусов Цельсия. Она способна обрабатывать до 160 килограмм электродного сырья. Стоимость такой модели – 75400 рублей.

Оборудование для прокаливания электродов

Мы уже сказали об электропечи – оборудование отлично справляется и с сушкой (при наличии этой функции), и с прокаливанием благодаря тэнам и автоматическому режиму регулирования.

Альтернатива печи – термошкаф – предназначен для профессионального, промышленного использования. Современные модели оснащены термостатом, термометром, электронным блоком управления для полного автоматизированного контроля за процессом. Как и термопенал, шкаф еще и хранит изделия при заданной температуре.

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

Правила прокалки

Прокалка, по мнению опытных сварщиков, не должна продолжаться менее 2-х часов. На что стоит обратить внимание?

1. Электроды всегда должны быть сухими, все чаще используют специальные коробки, поддерживающие определенную температуру для того, чтобы влага не проникала внутрь и не портила покрытие.
2. Превышение времени, положенной для прокалки допускается не больше чем на 0,5 часов.
3. Прокалить изделие можно только 3 раза после заводской прокалки, даже при наличии их достаточной работоспособности, они становятся уже непригодными.

Нельзя применять для прокалки пламенные печи. Дело в том, что существуют разные типы электродов, которые нужно прокалить в различных температурных условиях. К примеру, электроды, имеющие маркировку Э42-Т, следует прокалить при температуре 180 градусов за один час, а Э42А-Ф-Э55-Ф нуждаются в двухчасовой прокалке с использованием температуры 400-450 градусов.

В случае хранения этих деталей сварочных аппаратов на складах в течении трех месяцев и более, они должны быть подвергнуты обязательной прокалке. Такая процедура необходима даже в случаях, если визуально они не отличаются влажным покрытием и не имеют повреждений. Прокалка нужна и в том случае, если они пролежали на рабочем месте больше чем пять дней. Следует отметить, что шов, сделанный с использованием вышеуказанного метода сварки, отличается высокой прочностью и качеством, он достаточно долговечен и не подвергается повреждениям.

Особое значение придается домашним условиям при сушке электродов. Дело в том, что когда вы хотите просушить их у себя дома, должны знать — при накоплении влаги в печи ее следует проветривать, поэтому печь должна быть оснащена вентиляционной системой. В противном случае, произойдет накопление влаги, что может вызвать повреждения покрытия данной детали, в результате чего повышается содержание водорода на металлической поверхности шва, вызывающее парообразование и микро трещины.

Каждая упаковка электродов имеет инструкцию, в которой расписан режим и технология, объясняющая, как производится сушка электродов, при какой температуре их надо сушить, сколько часов и так далее. Если данная инструкция не будет выполнена, то положительного эффекта ожидать не стоит.

Высушить электроды — это означает, привести их в рабочее состояние. Без такой процедуры применение данной детали воспрещено, поэтому каждый профессионал знает, что сушка представляет собой и как ее следует осуществить. Сушка позволяет делать высококачественное соединение, без наплавок и повреждений шва, которая прослужит на протяжении десятилетий.

Электроды МЭЗ

Все технологические параметры термообработки электродных изделий: температурный режим, время выдержки и т. д., – указываются производителем на упаковке и в сопроводительной документации. Не исключение и продукция Магнитогорского электродного завода. На фирменной упаковке МЭЗ, а также в документах вы найдете эти и другие данные.

Высокое качество электродов этой марки подтверждено свидетельствами Российских речного и морского регистров, а также сертификатами ГОСТ и НАКС.

Источник