Klasyfikacja elektrod
Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o klasyfikacji elektrod.
Elektrody z powłoką świetlną:
Powłoki nakładane w cienkiej warstwie na metalowy pręt służą jedynie do stabilizowania łuku, dlatego są również znane jako powłoki stabilizujące. W tych powłokach nie uwzględniono nachylenia, aby zapobiec utlenianiu metalu i prawie nie tworzy się żużel na spoinie, ani też nie poprawiają się właściwości mechaniczne stopiwa. Z tego powodu elektrody słabo powleczone (lub przemyte) mogą być używane tylko do spawania innych niż istotne czynności.
Spośród wszystkich powłok stabilizujących najszerzej wykorzystuje się powłokę przygotowaną przez rozpuszczenie 80 do 85 części wagowych zmielonej i przesianej kredy (węglanu wapnia, CaCO 3 ) w 20 do 15 części (wagowo) krzemianu sodu (szkła wodnego), które działa jako środek wiążący. Inne lekkie powłoki mają bardziej skomplikowane kompozycje.
Elektrody o dużej gęstości:
Ciężkie powlekane elektrody są czasami określane jako elektrody z łukiem ochronnym. Są one stosowane do uzyskania metalu spoiny o wysokiej jakości, porównywalnego z metalem macierzystym, a nawet go przewyższającym pod względem właściwości mechanicznych.
Powłoki na ciężkie powlekane elektrody do spawania łukowego o niskiej zawartości węgla można podzielić na pięć głównych typów, w zależności od ich chemicznego charakteru i zasadowości żużlu:
(i) Powłoki wysokocelulozowe,
(ii) powłoki na bazie Titania,
(iii) Powłoki kwasowe,
(iv) powłoki tlenkowe,
(v) Podstawowe powłoki, oraz
(vi) Żelazne powłoki proszkowe.
(i) Powłoki o wysokiej zawartości celulozy:
Opierają się one na substancjach lotnych (drewno lub celuloza bawełniana) oraz naturalnych krzemianach (takich jak kaolin, mika, talk, skaleń) i żelazostopach (takich jak żelazomangan, żelazokrzem, żelazo-tytan) jako reduktorach. Te elektrody wytwarzają mniejszą ilość żużlu, a reakcje redukcyjne zachodzą w atmosferze wodoru otaczającej jeziorko spawalnicze.
Reakcje te są dwojakiego rodzaju:
(i) Na tlenku żelaza FeO + → Fe + H2O
(ii) Na azotku żelaza 2Fe 4N + 3H2 → 8Fe + 2NH 2
Metal osadzony przez elektrody za pomocą tych powłok jest drobnoziarnisty i prawie nie zawiera tlenu (<0-020%), ale zawiera wysoki udział wodoru (15, 25 ml / 100 g metalu spoiny). Wytworzony spoina ma głęboką penetrację z dość szorstkim wyglądem i wysokim odpryskem.
Elektrody wysoko-celulozowe są używane do spawania pozycyjnego, szczególnie tam, gdzie wymagany jest dobry stopień penetracji. Wynika to z tego, że molekularny wodór wydzielany przez spalanie celulozy rozkłada się w temperaturze łuku pochłaniającej 102 Kcal / mol **, a następnie jest uwalniany jako dodatkowe ciepło w jeziorku spawalniczym.
Powłoka z wysokiej celulozy zapewnia wyjątkowo dobre właściwości mechaniczne, szczególnie po starzeniu. Jest szeroko stosowany w przypadku rurociągów biegowych wykorzystujących technikę spływu w dół.
Powłoki te odpowiadają typowi 1 biura o indyjskich standardach NrIS: 815-1974 i E6010 (krzemian sodu, spoiwo) i E6011 (spoiwo z krzemianu potasu) z AWS (American Welding Society).
Zasadniczo elektrody z powłokami zawierającymi spoiwo z krzemianu sodu są stosowane z dc, podczas gdy te ze spoiwem z krzemianu potasu mogą być stosowane zarówno z AC jak i DC.
(ii) Powłoki na bazie Titanii lub powłoki rutylowe:
Ten rodzaj powłok zawiera rutyl (naturalny ditlenek tytanu, TiO 2, czystość 95%) lub ilmenit (tytanu żelazowy FeTiO 3 ) a także naturalne krzemiany i żelazostopy jako środki klarujące.
Utworzone głosy mają reakcję kwasową, która ma skłonność do rozpuszczania podstawowych tlenków. Jednak ich kwasowa reakcja jest mniej wyraźna niż w żużlach powłok kwasowych.
Elektrody z powłokami rutylowymi dają spoiny o średniej penetracji, o dobrym wyglądzie i bardzo wysokich właściwościach mechanicznych. Wytwarzają cichy łuk z niskim poziomem odprysków. Ponadto mają one tę dodatkową zaletę, że zapewniają wysoką stabilność łuku i spawania. W związku z tym stanowią one szereg bardzo wysoko rozwiniętych elektrod o niskim poziomie odprysków.
Według indyjskiego standardu powłoki te występują w przypadku elektrod typu 2 i 3. W typie 2 powłoki zawierają wysoki udział dwutlenku tytanu (TiO 2 ) i wysoką zawartość jonizatorów (krzemiany, węglany, tlenek żelaza itp.). Ta kombinacja zapewnia doskonałe właściwości spawalnicze. Odpowiada E6012 (spoiwo na bazie krzemianu sodu) AWS.
W typie 3 powłoki zawierają znaczną ilość dwutlenku tytanu, ale dodatek materiałów zasadowych daje o wiele więcej żużlu płynnego niż ten wytwarzany przez powłoki typu 2. Powoduje to bardzo cichy, płynny łuk. Większość elektrod powlekanych ogólnego przeznaczenia stosowanych do spawania stali konstrukcyjnych niskowęglowych jest tego typu. Odpowiedni kod AWS to E6013 (spoiwo krzemianowo-potasowe).
(iii) Powłoki kwasowe:
Powłoki te są oparte na tlenkach i naturalnych krzemianach, ale obejmują one wysoki udział odtleniaczy i denitriderów w postaci żelazostopów.
Wytworzone żużle mają reakcję kwasową, a zatem rozpuszczają zasadowy tlenek, taki jak MnO; w konsekwencji duża ilość manganu jest przenoszona do żużla.
Zawarty w żużlu mangan obniża jego lepkość; to poprawia wygląd zgrubienia spoiny i umożliwia odkładanie metalu spoiny we wszystkich pozycjach.
Elektrody typu 4 IS: 815-1974 należą do tej kategorii.
(iv) Powłoki tlenkowe:
Powłoki te składają się głównie z mieszaniny tlenków żelaza, krzemionki, naturalnych krzemianów (kaolinu, talku, miki, skalenia itp.) Z niewielkimi lub brakiem odtleniaczy.
Uważa się, że elektrody z tymi powłokami są typu tlenkowego lub utleniającego, ponieważ stopiony metal pochłania dużą ilość tlenu lub tlenku żelaza, FeO i azotu w postaci azotków, Fc 4 N. Zawartość azotu w metalu spoiny wyprodukowane mogą się wahać od 0-030 do 0-040%. Stopy w stali są przenoszone do żużla. Wytworzone spoiny mają średnią penetrację z niskim odpryskem.
Powłoki tlenkowe są stosowane na najbardziej powszechnych rodzajach elektrod. Mają niskie właściwości mechaniczne, ale dają bardzo przyjemny wygląd spoiny w filetach.
Elektrody typu 5 IS: 815-1974, które mają grube powłoki składające się głównie z tlenków żelaza z tlenkami żelaza lub bez nich, należą do tej kategorii. Odpowiedni kod AWS dla powłoki z wysokim tlenkiem żelaza z lepiszczem sodowo-krzemianowym to E6020.
Elektrody z tym rodzajem powłoki rzadko są wprowadzane do obrotu regularnie i są zwykle produkowane na specjalne zamówienie.
(v) Podstawowe powłoki:
Powłoki te składają się z mieszanin zawierających węglany wapnia lub magnezu, które mają wysokie temperatury tworzenia. Zawierają również strumień wraz ze środkami redukującymi i usuwającymi azot w postaci żelazostopów. W tych powłokach nie stosuje się celulozy, glinek, azbestu i innych minerałów, które zawierają połączoną wodę. Zapewnia to najniższą możliwą zawartość wodoru w stopiwie. Dlatego są również znane jako elektrody o niskiej zawartości wodoru.
Żużle wytwarzane przez te elektrody są wysoce zasadowe w reakcji, które są wysoce stabilne.
Wiadomo również, że część stopionego żelaza może łączyć się, tworząc ferryt wapnia, 2CaO. Fe 2 O 3, który ma wysokie ciepło tworzenia (21 Kcal / mol). Zastosowany tlenek glinu musi być w stanie złożonym, ponieważ w wysokich temperaturach jego podstawowe właściwości przeważają nad jego kwasowymi właściwościami.
Niskie elektrody wodorowe charakteryzują się doskonałymi właściwościami spawania i najwyższą plastycznością dowolnego z pokładów spawalniczych. Spawy są zatem odporne na pękanie.
Elektrody typu 6 o IS: 815-1974, które zawierają znaczne ilości węglanu wapnia i fluorku należą do tej kategorii. Są one odpowiednie do spawania stali konstrukcyjnych średnio i wysoko wytrzymałych na rozciąganie. Stosuje się również do spawania stali o wyższej zawartości węgla i siarki niż w przypadku stali konstrukcyjnych. Elektrody w tej kategorii o grubych powłokach są również znane jako elektrody dotykowe, ponieważ można je stosować bezpośrednio dotykając elektrodę do przedmiotu obrabianego, co jest możliwe dzięki niższej szybkości topienia powłok niż w przypadku drutu rdzeniowego.
Kody AWS dla tych powłok to Exxx5 dla lepiszcza sodowego i Exxx6 dla lepiszcza potasowo-krzemianowego.
(vi) Żelazne farby proszkowe:
Żelazo w proszku dodaje się do powłok elektrodowych, aby zwiększyć ich skuteczność osadzania do maksymalnie około 210%. Pomaga to również w osiągnięciu większej prędkości spawania dzięki większej zdolności przenoszenia prądu takich powłok. Te powłoki są kodowane w zależności od stopnia zawartego w nich proszków żelaza. Proszek żelaza w powłokach jest stosowany z powłokami rutylowymi, tlenkowymi i zasadowymi.
Kody AWS dla elektrod proszkowych rutylu-żelaza to Exxx4, Exx14 i Exx24; Odpowiednie kody dla elektrod proszkowych o niskiej zawartości wodoru to Exxx8, Exx18 i Exx28, natomiast dla elektrod żelazo-tlenek-żelazo to Exx27.
