Az alábbi bejegyzésben egy rövid összefoglaló olvasható a bevont (bevonatos) elektródákról, azok alkotóiról, feladatukról és főbb jellemzőiről. Ez az írás egy alap ismertető, amely a Hegesztési Zsebkönyvből származik. Érdemes egyszer elolvasni mindenkinek!
A bevont elektróda kis széntartalmú vagy ötvözött acélhuzalból és ásványi, valamint szerves anyagokból a maghuzalra sajtolt bevonatból áll. Az elektróda szerkezeti kialakítása és méretei a következő táblázatban találhatók.
A bevonat feladata, alkotói, vastagsága
- Az elektróda bevonata elősegíti az ív gyújtását és újra gyújtását, az ív stabilitását. Ilyen hatásúak az ív hőmérsékletén elektront könnyen leadó földfémek és alkálifémek, ill. ásványaik, pl. kaolin, dolomit, magnezit stb. A bevonatalkotók a nagy hőmérséklet hatására elgőzölögnek, ill. ionizálódnak és növelik az ív vezetőképességét, ezáltal stabil és nyugodtan égő ív alakul ki.
- A bevonat alkotói védőgázt képeznek. A fejlődő gázok egyik fontos szerepe a folyékony fémfürdő és a leolvadó csepp levegőtől való védelme, a fémátvitel elősegítése. Gázképző alkotók a földfémek és alkáli fémek karbonátjai, továbbá a grafit, a faszén, a cellulóz és egyéb szerves anyagok, amelyek a hegesztéskor CO2-ot fejlesztenek.
- A salakképző alkotók közül fontosak a vas- és a mangán ércek, a kvarc, a rutil, a mészpát és a dolomit. A salakot kezelhetőnek tekintjük, ha jól elkülönül a folyékony fémtől, az ívvel terelhető, nem folyik az ív elé.
- A bevonat anyaga pótolja a hegesztéskor kiégő ötvözőket (pl. C, Si, Mn), a hegfürdőt dezoxidálja, ötvözi, növeli a fajlagos leolvadást (pl. vasportartalmú bevont elektródák használata esetén).
- A káros szennyezők (S, P, H) eltávolítását, lekötését, ún. raffinálását a bevonatban lévő folypát, mangán, kalcium, ritkaföldfémek, ill. oxidjai végzik.
A bevonat alkotói
Bázikus salakképzők: mészpát, mészkő (CaCO3), dolomit [(CaMg(CO3)2], folypát (CaF2), bárium-karbonát (BaCO3), mangánércek (MnO2, Mn2O3, MnCO3), vasércek (Fe2O3, Fe3O4), nátrium-karbonát (Na2CO3), hamuzsír (K2CO3).
Savas salakképzők: SiO2 ásványok (kovaföld, kvarcliszt), szilikátok (földpát, azbeszt, csillám, talkum, gránit), titánércek (TiO2, FeOTiO2).
Redukálók és ötvözők: ferromangán,ferroszilícium, ferrotitán, egyéb vasötvözetek (Fe-Cr, Fe-V, Fe-Mo, Fe-W, Fe-Mn-Si stb.), grafit, szénpor, alumínium.
Kötőanyagok és gázképzők: vízüveg (nátrium-szilikát), kaolin, cellulóz stb.
A bevonat vastagságát a bevonattényező fejezi ki, amely a bevont elektróda és a maghuzal átmérőjének aránya. A vastag bevonatú elektródák bevonata vasport is tartalmaz, ami a fajlagos leolvadást növeli (nagyhozamú elektróda).
A leggyakrabban használt normálbevonatú elektróda maghuzalát a bevonat körkörösen veszi körül. A kettős köpenyű elektróda maghuzalát kettős bevonat fedi gyűrűszerűen. A maghuzal körül helyezkednek el az ívgyújtást elősegítő, könnyen ionizálódó alkotók, a külső köpenyben pedig az egyéb szempontból fontos (pl. CaF2), de az ívgyújtást gátló alkotók. Így pl. készülnek bázikus bevonatú elektródák rutilos maggal, ekkor az elektróda váltakozó árammal is leolvasztható. A szegmentált elektróda bevonatában az ívgyújtást elősegítő rutil és vaspor ún. gyújtószelvényben van, így a bázikus elektróda is könnyebben gyújtható.
A bevonattípusok jelölését és leolvadási jellemzőit a következő táblázat foglalja össze:
Váltakozó áramú hegesztés esetén abban a pillanatban, amikor az elektróda a negatív, nagyobb feszültség kell az ív újragyújtásához. Emiatt a hegesztőgép üresjárási feszültségének is nagyobbnak kell lennie 65 V-nál. Mivel az ív nem elég stabil, az elektródával rövid ívet kell tartani, az ív hossza az elektróda átmérőjének a fele legyen. Az ívet nem szabad hirtelen megszakítani, mivel az ömledék a levegőből gázokat vehet fel, és a varrat porozitása nő.
A bázikus bevonatú elektróda közepes cseppekben olvad le, kevés fröcskölési veszteséggel. A varrat egyenletes, a beolvadás csekély, a sarokvarrat enyhén domború. Az elektróda érzékeny az illesztési hézagra, ezért a 2 mm-t általában ne haladja meg. Hegesztéskor kerülni kell az elektróda széles ívelését, a nagy hegesztési sebességet. A varrat gyökét célszerű rutilos elektródával elkészíteni, mivel az kevésbé érzékeny az ívhossz változására és az illesztési hézag nagyságára. Az elektróda leolvasztásával létrejövő varrattömeg 30…80 g/elektróda. A bevonat érzékeny a nedvességre, ezért az elektródát száraz helyen kell tárolni és hegesztés előtt feltétlen ki kell szárítani, éspedig:
– ha a folyáshatár ReH Ł 355 MPa, akkor a szárítás 250 °C-on 2 óra,
– ha a folyáshatár ReH > 355 MPa, akkor a szárítás 300…350 °C-on max. 10 óra.
A bevonattípusok fő alkotóit és a cseppleválás módját a következő táblázat foglalja össze:
Bázikus elektródával végzett hegesztés jellemzői különböző polaritás esetén:
Fokozott követelmény esetén a hegesztés kezdetéig célszerű az elektródát melegen tartani. A bázikus elektróda általában minden helyzetben leolvasztható, esetenként felülről lefelé nem.
A vasporos, nagyhozamú elektróda kihozatali tényezője 150…200%. Ezeket az elektródákat általában csak vízszintes tompavarrat és vályúhelyzetű sarokvarrat hegesztéséhez ajánlják. A bázikus elektróda varratának szívósságát 0 °C-nál kisebb hőmérsékleten is megtartja, ezért alkalmas igen kis hőmérsékleten üzemelő szerkezetek hegesztéséhez. A varrat finomszemcsés, öregedésálló, melegrepedésre nem hajlamos, diffúzióképes hidrogéntartalma < 5 ml/100 g fém, ami a hidegrepedési veszélyt csökkenti.
A rutilos, ill. rutil alapú (rutil-savas, rutil-cellulóz, rutil-bázikus) elektróda (2.12. táblázat) lehet:
-vastag bevonatú szilikát-rutilos (R jelű) és
-különösen vastag bevonatú szilikát-karbonátos (RR jelű).
A salak részben kristályos, laza szerkezetű, könnyen leválasztható, gyakran önleváló. Az elektróda egyenárammal és egyenes polaritással, vagy váltakozó árammal olvasztható le. Az elektróda nem érzékeny az ívhossz változására, az ív rövid meg szakítása után is könnyen gyújtható, ezért kiváló gyökhegesztő. Az elektróda finom vagy közepes cseppekben olvad le. Igen jó a résáthidaló képessége, és kiválóan használható pozícióban való hegesztésre. Túláramra kevésbé érzékeny. A varrat felülete finom rajzolatú, a sarokvarrat kevésbé domború.
A vastag bevonatú, nagyhozamú elektródákat általában az alapanyagra támasztva, leszorított ívvel kell leolvasztani (kontaktelektróda). A képződő nagy mennyiségű salak miatt rend szerint csak vízszintes helyzetben használható. A kihozatali tényező 180…210%. A leolvasztás erős füstképződéssel jár. A rutil-cellulóz elektróda bevonata 5…10% szerves anyagot is tartalmaz. Az ilyen típusú elektróda alkalmas fűzéshez és gyökvarratok készítéséhez is. A varrat hidrogéntartalma általában nagyobb, mint 15 ml/100 g fém. Az elektróda leolvasztási ideje: 50…70 s/db.
A cellulózbevonatú elektróda 10…30% szerves anyagot (cellulózt, falisztet, keményítőt stb.) tartalmaz. A bevonat nedvszívó, az elektróda íve erősen lobog, a leolvadás jelentős füstképződéssel jár. Ha a bevonat kötőanyaga vízüveg, akkor egyenárammal, fordított polaritással kell dolgozni, egyébként egyenes polaritással vagy váltakozó árammal. Kevés, könnyen eltávolítható salak képződik, amely gyorsan megszilárdul, ezért kiválóan alkalmas pozícióhegesztéshez (pl. távvezetéki csövek helyszíni hegesztése). Az elektródát mély beolvadás, közepes fröcskölés jellemzi, jó a résáthidaló képessége. Közepes cseppekben olvad le, kissé forró típusú elektróda. A varrat felülete durván pikkelyezett, domború.
Ha nem tudjuk, hogy pontosan milyen elektróda lenne számunkra a legjobb választás, akkor érdemes kikérni szakember segítségét.
Közvetlenül írhatunk a hazai forgalmazóknak is, de a hegesztéstechnikai cégek legtöbbje is tud segíteni a választásban!
Előtte azonban érdemes szétnézni a Hegesztőanyagok menüpontban, hátha ott megtalálja a keresett elektródát!
A bevont elektródák kiválasztását segítik a hozaganyaggyártó és -forgalmazó cégek tájékoztató ajánlatai, amelyek az anyagminőség és a követelmények figyelembevételével adnak eligazítást a gyári típusok között. A nagyobb gyártó/forgalmazó cégek rendelkeznek magyar nyelvű ismertető dokumentumokkal is!
Felhasznált forrás:
Dr. Béres Lajos, Dr. Czitán Gábor, Dr. Gáti József, Dr. Gremsperger Géza, Dr. Kovács Mihály: Hegesztési Zsebkönyv, Kiadó: COKOM Mérnökiroda Kft.
Ebben a könyvben rengeteg hasznos információt olvashatunk, érdemes beszerezni!
Megvehető például itt: LINK