Elektrody – použití, zařízení a také typ povlaku…
Od vynálezu první účinné svařovací elektrody, kterou v roce 100 vytvořil a patentoval Švéd O. Kelberg, uplynulo více než 1911 let. Při pohledu zpět na desetiletí, která od této události uplynula, lze jednoznačně říci, že vynález svařovací elektrody byl skutečnou událostí globálního významu.
Pro nejlepší svařování kovů a slitin byste si měli pro každou z nich vybrat specifickou značku svařovacích elektrod. A abyste se při výběru nemýlili, musíte vědět, jaké typy elektrod existují, jak rozpoznat jejich označení a také oblasti použití – odpovědi najdete v tomto článku.
Účel elektrody, její technické vlastnosti
Elektroda je velmi důležitým článkem ve speciální technologii svařování elektrickým obloukem – slouží k dodávání elektrického proudu do svařovaného objektu. V současné době existuje mnoho typů a značek svařovacích elektrod, každá s vlastní úzkou specializací.
Elektrody musí plně splňovat následující podmínky:
— dodávka konstantního oblouku hoření, tvorba vysoce kvalitního švu;
— kov ve svaru musí mít určité chemické složení;
— elektrodová tyč a její povlak se rovnoměrně taví;
— svařování s vysokou úrovní produktivity s minimálním rozstřikem elektrodového kovu;
— struska vznikající při svařování se snadno odděluje;
— zachování technologických, jakož i fyzikálních a chemických ukazatelů po určitou dobu (během skladování);
– nízká toxicita během svařovacích operací.
Jak jsou elektrody konstruovány?
Pro jejich výrobu se používá vodivý svařovací drát nebo kovové tyče, jejichž chemické složení určuje kvalitu elektrod. Elektrody se mohou skládat pouze z kovové tyče (drátu) – takové svařovací elektrody se nazývají nepovlakované. V případě, že je tyč elektrody potažena speciálním složením určeným ke zlepšení kvality svařování, se elektrody nazývají povlakované. Používá se několik typů povlaků: kyselé, zásadité, rutilové, celulózové a směsné.
Podle svého účelu se povlak dělí na dva typy: ochranný (elektrody s tlustým povlakem) a ionizační (elektrody s tenkým povlakem). Pro lepší pochopení hlavních rozdílů mezi těmito typy povlaků je třeba poznamenat, že kvalita svařování elektrodami s ionizačním povlakem je horší než u svařování elektrodami s ochranným povlakem – první typ povlaku není schopen chránit svar před nitridací a oxidací.
Jaký je vztah mezi typem povlaku elektrod a jejich svařovacími a technologickými vlastnostmi?
Schopnost svařovat v jakékoli prostorové poloze, účinnost elektrického svařování, požadovaný svařovací proud, sklon k tvorbě pórů a také (v některých případech) sklon k tvorbě trhlin ve svarovém švu a obsah vodíku v naneseném kovu – všechny tyto faktory přímo závisí na typu povlaku svařovacích elektrod.
Kyselý povlak se skládá z oxidů křemíku, manganu a železa. Elektrody s kyselým povlakem (SM-5, ANO-1) se podle vlastností svarového spoje a svarového kovu dělí na typy E38 a E42. Při svařování elektrodami s kyselým povlakem kovů pokrytých rzí nebo okujem se póry netvoří (stejně tak i při prodlužování oblouku). Svařovací proud pro takové elektrody může být střídavý nebo stejnosměrný. Negativním faktorem při svařování elektrodami s kyselým povlakem je vysoký sklon ke vzniku horkých trhlin ve svarovém kovu.
Hlavní povlak elektrod (UONII-13, DSK-50) je tvořen fluoridovými sloučeninami a uhličitany. Chemické složení kovu svarovaného těmito elektrodami je shodné se složením klidné oceli. Nízký obsah nekovových vměstků, plynů a dalších škodlivých nečistot poskytuje svarovému kovu vysokou rázovou houževnatost (za normálních i nízkých teplot) a plasticitu, vyznačuje se zvýšenou odolností proti horkým trhlinám. Podle svých charakteristik patří elektrody se základním povlakem do typů E42A, E46A, E50A a E60.
Elektrody se základním povlakem jsou však ve svých technologických vlastnostech horší než některé typy elektrod kvůli svým nedostatkům – v případě zvlhčení povlaku, stejně jako při prodloužení oblouku při práci s nimi, je vysoká náchylnost k tvorbě pórů ve svarovém kovu. Svařování s takovými elektrodami se provádí stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou, elektrody vyžadují kalcinaci před zahájením svařování (při teplotě 250-420 °C).
Elektrody s rutilovým povlakem (MR-3, ANO-3, ANO-4, OZS-4) překonávají všechny ostatní typy elektrod v řadě technologických vlastností. Při svařování střídavým proudem je hoření oblouku u těchto elektrod silné a stabilní, s minimálním rozstřikem kovu – vytváří se kvalitní šev a strusková krusta se snadno odděluje. Změna délky oblouku, svařování mokrého nebo rezavého kovu, svařování na povrchu s oxidy – to vše má malý vliv na tvorbu pórů rutilových elektrod.
Svarový kov, který tvoří, má však i negativní vlastnosti – sníženou rázovou houževnatost a tažnost způsobenou vměstky oxidu křemičitého.
Organické složky ve velkém množství (až 50 %) tvoří celulózový typ elektrodového povlaku (VSC-1, VSC-2, OMA-2). Kov, který se jimi nanáší, je (chemickým složením) identický s klidnou nebo poloklidnou ocelí. Podle svých charakteristik patří elektrody s celulózovým povlakem do typů E50, E46 a E42.
Jednostranné svařování celulózovými elektrodami na vzduchu umožňuje získat rovnoměrnou obrácenou svarovou housenku, je také možné svařovat svislé švy – způsobem shora dolů. Svarový kov získaný při svařování celulózovými elektrodami má však vysoký obsah vodíku a to je poměrně velká nevýhoda.
Smíšené povlaky umožňují kombinovat kvalitativní charakteristiky nejrůznějších typů elektrodových povlaků. Mezi smíšené povlaky patří kyselo-rutilové, rutil-celulózové, rutil-bazické atd.
Označení podle GOST 9466-75
Mezinárodní označení ISO
Značení podle staré normy GOST 9467-60