Hegesztő elektróda

Hegesztő elektróda  - elektromosan vezető anyagból készült fém vagy nem fém rúd, amelyet a hegesztendő munkadarab áramellátására terveztek. Jelenleg több mint kétszáz különböző márkájú elektródát gyártanak [1] [2] [3] , és a teljes kínálat több mint felét a kézi ívhegesztéshez használt fogyóelektródák teszik ki [1] .

A hegesztőelektródákat fogyóeszközökre és nem fogyóeszközökre osztják. A nem fogyó elektródák tűzálló anyagokból készülnek, például wolframból a GOST 23949-80 [4] "Tungsten nem fogyasztható hegesztőelektródák" szerint, szintetikus grafitból vagy elektromos szénből . A fogyóelektródák hegesztőhuzalból készülnek, amely a GOST 2246-70 [5] szerint szénre, ötvözöttre és erősen ötvözöttre [6] van felosztva . A fémrúdra nyomás alatti nyomással egy védőbevonatréteg kerül. A bevonat szerepe a hegesztőmedence kohászati ​​feldolgozásában , megóvja azt a légköri hatásoktól és stabilabb ívégetést biztosít .

Történelem

A hegesztőelektródák története elválaszthatatlanul összefügg a hegesztés és a hegesztési technológiák fejlődésének történetével. Az elektródát először az elektromos ív tulajdonságainak tanulmányozásával kapcsolatos kísérletekben használták (1802-ben V. V. Petrov professzor). 1882-ben Nikolai Nikolaevich Benardos orosz feltaláló javasolta egy szénelektróda és egy fémrész között égető elektromos ív használatát a fémélek összekapcsolására [7] .

Szinte egyidejűleg N. N. Benardosszal egy másik jelentős orosz feltaláló is dolgozott - Nikolai Gavriilovich Slavyanov , aki sokat tett az ívhegesztés fejlesztéséért. Kritikusan értékelte Benardos találmányát, és jelentős fejlesztéseket hajtott végre, elsősorban a hegesztési kohászat területén. Nikolai Gavriilovich a nem fogyó szénelektródát egy fém fogyóelektród-rúddal cserélte ki, amely kémiai összetételében hasonló a hegesztendő fémhez. Slavyanov másik fontos eredménye egy olvadt kohászati ​​folyasztószer alkalmazása, amely megvédi a hegesztőmedencét az oxidációtól , a fém kiégésétől és a káros kén- és foszforszennyeződések felhalmozódásától a hegesztett kötésben [7] [8] .

1904 - ben a svéd Oskar Kjellberg megalapította az ESAB -ot Göteborgban . A vállalkozás tevékenysége a hegesztés hajóépítési alkalmazásához kapcsolódott. Saját kutatásai és megfigyelései eredményeként O. Kjellberg feltalálta a bevonatos fogyóelektródákkal történő hegesztés technológiáját. A bevonat stabilizálta az elektromos ív égését és védte az ívhegesztési zónát. 1906-ban szabadalmat kapott "Az elektromos hegesztés folyamata és elektródák ezekre a célokra" [9] . A bevonatos fogyóelektródák használata adott okot a hegesztési technológiák kifejlesztéséhez és használatához a különböző iparágakban.

1911 - ben az angol A. Stromenger jelentősen javította az elektródák bevonatát. Az általa javasolt bevonat nátrium-szilikáttal impregnált azbesztzsinórból állt . Ezt a zsinórt egy fémrúd köré tekerték. Ennek a bevonatnak a tetejére még mindig vékony alumíniumhuzal volt feltekerve. Az elektróda bevonatának ez a szerkezete védelmet nyújtott a hegesztési medencének és a varratfémnek a légköri levegőtől a salakképződés miatt. Alumíniumot használtak deoxidálószerként, és biztosították az oxigén eltávolítását. "Quasi-arc" néven ezek az elektródák Európában és Amerikában terjedtek el [10] .

1914 októberében S. Jones brit szabadalmat kapott egy elektróda előállítására szolgáló eljárásra, amelynek bevonatát krimpeléssel hordták fel. A fémrudat a töltet ráhelyezésével egy időben nyomták át a szerszámon [10] .

1917- ben O. Andrus és D. Stresa amerikai tudósok új típusú elektródabevonatot fejlesztettek ki [10] . Az acélrudat nátrium-szilikáttal ragasztott papírba csomagolták . A hegesztési folyamat során az ilyen bevonat füstöt bocsát ki, megvédve a hegesztőmedencét a levegőtől. Azt is megjegyezték, hogy a papírbevonat az első érintéstől kezdve azonnali gyújtást biztosított az elektromos ívnek, és stabilizálta annak égését. 1925 - ben az angol A. O. Smith porított védő- és ötvözőkomponenseket használt az elektródabevonat minőségének javítására. Ugyanakkor a francia feltalálók, O. Sarazin és O. Moneiron kifejlesztettek egy elektródabevonatot, amely alkáli- és alkáliföldfém -vegyületeket tartalmazott : földpát , kréta , márvány , szóda . Az olyan elemek alacsony ionizációs potenciálja miatt, mint a nátrium , kálium , kalcium , könnyű ívgerjesztést és égésének fenntartását biztosítottuk [10] .

Így a 20. század első negyedében kidolgozták a kézi ívhegesztéshez használható fogyóelektródák terveit, gyártási eljárásaikat és a bevonat összetételét. Az elektródabevonatok speciális komponenseket tartalmaztak: gázképző  - levegő kiszorítása a hegesztési zónából; ötvözés  - a hegesztett fém összetételének és szerkezetének javítása; salakképző  - megvédi az olvadt és kristályosodó fémet a gázfázissal való kölcsönhatástól; stabilizáló  - alacsony ionizációs potenciállal rendelkező anyagok. A hegesztőelektródák gyártásában a további fejlesztések a bevonatot és az elektródahuzalt alkotó alkatrészekre, az ipari gyártási módszerekre összpontosultak.

A hegesztőelektródák osztályozása

Az elektródák sokfélesége, valamint osztályozási alapelvei megnehezítik egyetlen, általánosan elfogadott rendszer kidolgozását az elektródák osztályozására. Az elektródák márkáit nem szabályozzák a szabványok. Az elektródák osztályokra osztása a specifikációk és az útlevelek szerint történik. Minden elektródatípus egy vagy több márkának felelhet meg. Lehetséges, hogy az elektróda nem vonatkozik márkákra. Minden hegesztő elektróda két csoportra osztható, amelyek viszont alcsoportokra oszthatók:

A bevonatos fémhegesztő elektródák osztályozása a GOST 9466-75 szerint [12]

A GOST 9466-75 szerint az acélok kézi ívhegesztésére és felületkezelésére szolgáló bevonatos fémelektródákat rendeltetésük, mechanikai tulajdonságaik és a lerakott fém kémiai összetétele (típusai), a bevonatok típusa és vastagsága, valamint néhány hegesztés szerint osztályozzák. és technológiai jellemzői.