Svařovací elektrody: popis a vlastnosti – ROTEX

Úkolem svařovací operace je získat mechanicky nerozebíratelné spoje, které mají podobné vlastnosti jako svařovaný materiál. Toho lze dosáhnout, když je svarový spoj svou povahou co nejblíže svařovanému kovu. Nejběžnější metodou získání svarového spoje je v současnosti metoda svařování kovů pomocí svařovacích elektrod.

Svařovací drát se klasifikuje podle řady parametrů, přičemž hlavními jsou strukturní vlastnosti, chemické složení a specifické použití.

V současné době se vyrábí více než dvě stě různých značek elektrod, z nichž více než polovina jsou tavné elektrody pro ruční obloukové svařování.

Svařovací elektrody se dělí na tavitelné a netavitelné. Netavitelné elektrody se vyrábějí ze žáruvzdorných materiálů, jako je wolfram, syntetický grafit nebo elektrotechnický uhlík. Tavitelné elektrody se vyrábějí ze svařovacího drátu s ochranným povlakem naneseným na kovovou tyč metodou lisování pod tlakem.

GOST 9466-75

GOST 9466-75 přijatý a v současné době platný v naší zemi nám umožňuje klasifikovat povlakované kovové svařovací elektrody podle jejich zamýšleného použití:

— pro svařování uhlíkových a nízkolegovaných konstrukčních ocelí s pevností v tahu do 60 kgf/mm² (600 MPa).
— pro svařování legovaných konstrukčních ocelí s pevností v tahu nad 60 kgf/mm² (600 MPa).
— pro svařování legovaných žáruvzdorných ocelí.
— pro svařování vysoce legovaných ocelí se speciálními vlastnostmi.
— pro povrchové vrstvy se speciálními vlastnostmi.

Dále se předpokládá rozdělení elektrod do typů podle mechanických vlastností a chemického složení navařovaného kovu. Čísla označující každý typ elektrody – E42, E42A, E50 atd. – charakterizují garantovanou minimální pevnost v tahu v kgf/mm² a písmeno A – zvýšené plastické vlastnosti, viskozitu a omezení chemického složení.

GOST 9466-75

GOST 9466-75 definuje typy elektrod podle tloušťky povlaku v závislosti na poměru D/d (D je průměr povlakované elektrody; d je průměr tyče):

• s tenkým povlakem (D/d < 1,2).
• se středním krytím (D/d < 1,45).
• s tlustým povlakem (D/d < 1,8).
• s extra silným povlakem (D/d > 1,8).

GOST 9466-75

GOST 9466 – 75 také stanoví tři skupiny elektrod – 1, 2, 3, vyznačující se požadavky na kvalitu (přesnost) výroby elektrod, stav povrchu povlaku, jakož i obsah síry a fosforu v naneseném kovu. .

Podle typu povlaku se elektrody dělí na:

• s kyselým povlakem (A);
• se základním nátěrem (B);
• s celulózovým povlakem (C);
• s rutilovým povlakem (P);
• se smíšeným typem nátěru (s dvojitým písmenným označením);
• s jinými typy nátěrů (P).

Kryté elektrody pro ruční obloukové svařování jsou tyče o délce typicky od 250 do 450 mm. Vyrobeno ze svařovacího drátu s nanesenou krycí vrstvou. Jeden z konců elektrody o délce 20–30 mm je zbaven povlaku pro upevnění v držáku elektrody.

Druhy povlaků

• Povlaky elektrod z rudných kyselin obsahují oxidy železa a manganu, oxid křemičitý, velké množství feromanganu; pro vytvoření plynové ochrany svařovací zóny se do povlaku zavádějí organické látky (celulóza, dřevěná moučka, škrob atd.).

• Rutilové povlaky elektrod se široce používají v souvislosti s vývojem extrakce minerálu rutil, který se skládá převážně z oxidu titaničitého TiO2. Kromě rutilu se do povlaků zavádějí oxid křemičitý, feromangan, uhličitany vápenaté nebo hořečnaté.

• Fluorid-vápenaté povlaky elektrod skládají se z uhličitanů vápenatých a hořečnatých, kazivce a feroslitin.

• Organické povlaky elektrod sestávají z organických materiálů, obvykle oxycelulózy, ke kterým se přidávají struskotvorné materiály, oxid titaničitý, silikáty atd. a feromangan jako deoxidační a legující přísada.

Při hromadné výrobě elektrod v moderních elektrodových závodech a dílnách se povlak nanáší lisováním. Povlak se nanáší na speciálních lisech na povlakování elektrod pod tlakem až 750 kg/cm2.

Elektrody jsou protlačovány skrz návarkovou objímku elektrody pomocí speciálního podávacího mechanismu. Návarková hmota umístěná v objímce je pod tlakem až 750 kg/cm2 vytlačována do návarkové formy, jejímž středem elektroda prochází. Návarková hmota těsně přiléhá k tyči v soustředné vrstvě a společně s ní vychází ven. Protože je celá tyč pokryta návarem, je jeden konec očištěn od návaru pomocí automatického odstraňovače, aby byl umožněn kontakt s držákem elektrody.

Po odizolování konců se elektrody odesílají do bunkru, odkud se ručně rozkládají na rámy k sušení na vzduchu a následné kalcinaci v pecích.

Kalcinace se provádí za účelem konečného odstranění vlhkosti. V důsledku kalcinace se obsah vlhkosti v povlaku sníží z 4,5-5,0 % na 0,5 %.

Kalcinace se provádí ve speciálních elektrických pecích při teplotách 180–250 °C u elektrod obsahujících organické složky v povlaku a při teplotách 275–400 °C u elektrod, jejichž povlaky neobsahují organické látky.

Po kalcinaci elektrody podléhají kontrole a třídění. Každá šarže hotových elektrod prochází testováním, je vydán pas a certifikát kvality, poté jsou výrobky zabaleny a následně dodány do skladu k odeslání spotřebitelům.