Klassifizierung von Elektroden
Nach dem Lesen dieses Artikels erfahren Sie mehr über die Klassifizierung von Elektroden.
Lichtbeschichtete Elektroden:
In einer dünnen Schicht auf einen Metallstab aufgebrachte Beschichtungen dienen nur der Stabilisierung des Lichtbogens und werden daher auch als stabilisierende Beschichtungen bezeichnet. In diesen Beschichtungen ist kein Gradient enthalten, um die Oxidation von Metall zu verhindern, und es wird kaum Schlacke an der Schweißnaht gebildet, noch werden die mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes verbessert. Aus diesem Grund dürfen leicht beschichtete (oder gewaschene) Elektroden nur zum Schweißen von nicht wesentlichen Arbeiten verwendet werden.
Von allen stabilisierenden Beschichtungen wird am meisten derjenige verwendet, der durch Auflösen von 80 bis 85 Gewichtsteilen gemahlener und gesiebter Kreide (Calciumcarbonat, CaCO 3 ) in 20 bis 15 Gewichtsteilen (Natriumsilicat) (Wasserglas) hergestellt wird fungiert als Mappe. Andere leichte Beschichtungen haben kompliziertere Zusammensetzungen.
Schwere beschichtete Elektroden:
Schwere beschichtete Elektroden werden manchmal als abgeschirmte Lichtbogenelektroden bezeichnet. Diese werden verwendet, um ein Schweißgut von hoher Qualität zu erhalten, das hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften mit dem Grundmetall vergleichbar ist und sogar überlegen ist.
Beschichtungen für stark beschichtete kohlenstoffarme Lichtbogenschweißelektroden können in Abhängigkeit von ihrer chemischen Beschaffenheit und ihrer Basizität der Schlacke in fünf Haupttypen eingeteilt werden:
(i) Beschichtungen mit hohem Zellulosegehalt
(ii) Beschichtungen auf Titandioxidbasis,
(iii) Säurebeschichtungen
(iv) Oxidbeschichtungen
(v) Grundbeschichtungen und
(vi) Eisenpulverlacke.
(i) Beschichtungen mit hoher Zellulose:
Diese basieren auf flüchtigen Substanzen (Holz oder Baumwollcellulose) sowie natürlichen Silikaten (wie Kaolin, Glimmer, Talkum, Feldspat) und Ferrolegierungen (wie Ferromangan, Ferrosilicium, Ferrititan) als Reduktionsmittel. Diese Elektroden erzeugen weniger Schlackenvolumen und die Reduktionsreaktionen finden in einer Wasserstoffatmosphäre statt, die das Schweißbad umgibt.
Diese Reaktionen sind zwei Arten:
(i) an Eisenoxid FeO + → Fe + H 2 O
(ii) an Eisennitrid 2Fe 4 N + 3H 2 → 8Fe + 2NH 2
Das mit diesen Beschichtungen über Elektroden abgeschiedene Metall ist feinkörnig und enthält kaum Sauerstoff (<0-020%), enthält jedoch einen hohen Anteil an Wasserstoff (15, 25 ml / 100 g Schweißgut). Die erzeugte Schweißnaht hat ein tiefes Eindringen mit ziemlich rauem Aussehen und hohen Spritzern.
Elektroden mit Zellulose werden zum Positionsschweißen verwendet, insbesondere wenn ein guter Durchdringungsgrad erforderlich ist. Dies liegt daran, dass sich der molekulare Wasserstoff, der durch das Verbrennen von Cellulose entsteht, bei der Lichtbogentemperatur zersetzt und dabei 102 Kcal / Mol ** absorbiert. Dieser wird dann als zusätzliche Wärme am Schweißbad freigesetzt.
Eine Beschichtung mit hohem Zellulosegehalt bietet besonders nach Alterung extrem gute mechanische Eigenschaften. Es wird häufig für Cross-Country-Pipelines mit der Downhill-Schweißtechnik eingesetzt.
Diese Beschichtungen entsprechen Typ 1 von Bureau der indischen Standards Nr. IS: 815 -1974 und E6010 (Natriumsilicat, Bindemittel) und E6011 (Kaliumsilicatbinder) von AWS (American Welding Society).
Im Allgemeinen werden die Elektroden mit Beschichtungen, die Natriumsilicatbindemittel enthalten, mit Gleichstrom verwendet, während solche mit Kaliumsilikatbindemittel sowohl mit Wechselstrom als auch Gleichstrom verwendet werden können.
(ii) Beschichtungen auf Titandioxidbasis oder Rutilbeschichtungen:
Diese Art von Beschichtungen enthält Rutil (natürliches Titandioxid, TiO 2, 95% ig) oder Ilmenit (Eisentitanat FeTiO 3 ). und schließen auch natürliche Silikate und Ferrolegierungen als Schönungsmittel ein.
Die gebildeten Sings reagieren sauer, dh sie neigen dazu, basische Oxide aufzulösen. Ihre saure Reaktion ist jedoch weniger ausgeprägt als die Schlacke der Säureschichten.
Elektroden mit Rutil-Basisbeschichtungen ergeben mittelstarke Schweißnähte mit sehr guten mechanischen Eigenschaften. Sie erzeugen einen ruhigen Bogen mit geringem Spritzer. Sie haben außerdem den weiteren Vorteil einer hohen Lichtbogenstabilität und Positionsschweißung. Somit repräsentieren sie einen Bereich sehr hoch entwickelter Elektroden mit geringem Spritzer.
Gemäß Indian Standard werden diese Beschichtungen bei Elektroden vom Typ 2 und Typ 3 gefunden. Bei Typ 2 enthalten die Beschichtungen einen hohen Anteil an Titandioxid (TiO 2 ) und einen hohen Gehalt an Ionisatoren (Silikate, Carbonate, Eisenoxid usw.). Diese Kombination bietet hervorragende Schweißeigenschaften. Es entspricht E6012 (Natriumsilikatbinder) von AWS.
Bei Typ 3 enthalten die Beschichtungen eine beträchtliche Menge an Titandioxid, aber die Zugabe von Grundmaterialien ergibt eine viel mehr flüssige Schlacke als diejenige, die durch Beschichtungen des Typs 2 erzeugt wird. Sie erzeugt einen sehr ruhigen Lauf mit ruhigem Lauf. Die meisten allgemein beschichteten Elektroden zum Schweißen von Baustählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sind von diesem Typ. Der entsprechende AWS-Code lautet E6013 (Kaliumsilikatbinder).
(iii) Säurebeschichtungen:
Diese Beschichtungen basieren auf Oxiden und natürlichen Silikaten, enthalten jedoch einen hohen Anteil an Desoxidationsmitteln und Denitridern in Form von Ferrolegierungen.
Die erzeugten Schlacken reagieren sauer und lösen basisches Oxid wie MnO auf; Folglich wird eine große Menge Mangan in die Schlacke überführt.
Das in der Schlacke angesammelte Mangan senkt seine Viskosität; Dies verbessert tendenziell das Erscheinungsbild der Schweißnaht und ermöglicht es, Schweißgut in allen Positionen abzuscheiden.
Zu dieser Kategorie gehören Elektroden des Typs 4 von IS: 815-1974.
(iv) Oxidbeschichtungen:
Diese Beschichtungen bestehen hauptsächlich aus einer Mischung von Eisenoxiden, Siliciumdioxid, natürlichen Silikaten (Kaolin, Talkum, Glimmer, Feldspat usw.) mit geringen oder keinen Desoxidationsmitteln.
Von den Elektroden mit diesen Beschichtungen wird gesagt, dass sie vom Oxid- oder Oxidationstyp sind, da das geschmolzene Metall eine große Menge Sauerstoff oder Eisenoxid, FeO und Stickstoff in Form von Nitriden, Fc 4 N, absorbiert. Die Stickstoffgehalte des Schweißmetalls produziert kann zwischen 0-030 und 0-040% variieren. Die Legierungen im Stahl werden in die Schlacke überführt. Die erzeugten Schweißnähte weisen ein mittleres Durchdringen mit geringen Spritzern auf.
Oxidbeschichtungen werden bei den gebräuchlichsten Elektrodentypen verwendet. Sie haben geringe mechanische Eigenschaften, ergeben aber bei Filets ein sehr ansprechendes Aussehen.
Zu dieser Kategorie gehören Elektroden des Typs 5 von IS: 815-1974, die dicke Beschichtungen aufweisen, die hauptsächlich aus Eisenoxiden mit oder ohne Manganoxiden bestehen. Der entsprechende AWS-Code für eine Beschichtung mit hohem Eisenoxidgehalt mit Natriumsilicatbindemittel lautet E6020.
Die Elektroden mit dieser Art der Beschichtung werden selten regelmäßig vermarktet und in der Regel auf Bestellung gefertigt.
(v) Grundbeschichtungen:
Diese Beschichtungen bestehen aus Mischungen, die Calcium- oder Magnesiumcarbonate enthalten, die eine hohe Bildungswärme aufweisen. Sie enthalten auch ein Flussmittel sowie Reduktions- und Stickstoffentfernungsmittel in Form von Ferrolegierungen. In diesen Beschichtungen werden keine Cellulose, Tone, Asbest und andere Mineralien verwendet, die Wasser enthalten. Dies gewährleistet einen möglichst geringen Wasserstoffgehalt im Schweißgut. Deshalb werden sie auch als Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt bezeichnet.
Die von diesen Elektroden erzeugten Schlacken reagieren stark basisch und sind sehr stabil.
Es ist auch bekannt, dass ein Teil der Eisenschmelze sich zu Calciumferrit, 2CaO, verbinden kann. Fe 2 O 3, das eine hohe Bildungswärme aufweist (21 kcal / Mol). Das verwendete Aluminiumoxid muss im kombinierten Zustand sein, da bei hohen Temperaturen seine basischen Eigenschaften gegenüber seinen sauren Eigenschaften überwiegen.
Die Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt weisen überlegene Schweißeigenschaften mit höchster Duktilität aller Schweißnähte auf. Die Schweißnähte sind daher rissfest.
Elektroden vom Typ 6 von IS: 815-1974, die beträchtliche Mengen an Calciumcarbonat und Fluorid enthalten, gehören zu dieser Kategorie. Diese eignen sich zum Schweißen von Baustählen mittlerer und hoher Festigkeit. Wird auch zum Schweißen von Stählen mit höheren Kohlenstoff- und Schwefelgehalten als bei normalen Baustählen verwendet. Elektroden dieser Kategorie mit dicken Beschichtungen sind auch als Berührungselektroden bekannt, da sie verwendet werden können, indem die Elektrode direkt mit dem Werkstück berührt wird, was aufgrund einer niedrigeren Schmelzrate der Beschichtungen als die des Kerndrahts möglich ist.
Die AWS-Codes für diese Beschichtungen lauten Exxx5 für Natriumsilicatbinder und Exxx6 für Kaliumsilicatbindemittel.
(vi) Eisenpulverlacke:
Den Elektrodenbeschichtungen wird Eisenpulver zugesetzt, um deren Abscheidungseffizienz auf ein Maximum von etwa 210% zu erhöhen. Dies hilft auch bei höheren Schweißgeschwindigkeiten aufgrund höherer Strombelastbarkeit solcher Beschichtungen. Diese Beschichtungen werden in Abhängigkeit vom Ausmaß der Eisenpulver darin codiert. Eisenpulver in den Beschichtungen wird mit Rutil-, Oxid- und Basisbeschichtungen verwendet.
Die AWS-Codes für Rutil-Eisen-Pulverelektroden sind Exxx4, Exx14 und Exx24; Die entsprechenden Codes für wasserstoffarme Eisenpulverelektroden sind Exxx8, Exx18 und Exx28, während sie für Eisenoxid-Eisenpulver-Elektroden Exx27 sind.
