Elektroschweißen. Elektrodenbeschichtungen: Zweck und Zusammensetzung. Schema, Beschreibung

ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Elektroschweißen. Elektrodenbeschichtungen: Zweck und Zusammensetzung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schweißgeräte

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Abhängig vom Verhältnis D/d (wobei D der Durchmesser der Beschichtung, d der Durchmesser des Elektrodendrahtes ist) Elektroden sind in 4 Typen unterteilt:

M - dünn umhüllte Elektroden D/d≤l,2;
С - Elektroden mit mittlerer Beschichtung l,2≤l,45;
D - Elektroden mit einer dicken Beschichtung l,45≤l,8;
G - Elektroden mit besonders dicker Beschichtung D/d>l,8.

Dünne Beschichtung Es dient lediglich der Stabilisierung des Lichtbogens und bietet keinen Schutz für das geschmolzene Schweißgut, was zur Oxidation und Nitrierung des abgeschiedenen Metalls führt.

Bei kritischen Schweißnähten können dünnbeschichtete Elektroden nicht verwendet werden, da die Schweißnaht spröde und porös ist und verschiedene nichtmetallische Einschlüsse aufweist. Die einfachste dünne Beschichtung besteht aus fein gesiebter Kreide, verdünnt auf flüssigem Glas.

Für 100 Gewichtsteile Kreide werden 25-30 Gewichtsteile flüssiges Glas verwendet. Die resultierende Mischung wird in Wasser gerührt, bis ein cremiger Zustand entsteht. Die Beschichtung wird durch Tauchen auf den Elektrodendraht aufgetragen und anschließend bei einer Temperatur von 30–40 °C getrocknet.

Hochwertigere Schweißnähte erzeugen beschichtete Elektroden auf Basis von Titankonzentrat.

Hochwertige Schweißverbindungen werden durch Elektroden mit mittlerer, dicker und extradicker Beschichtung hergestellt.

Neben der Stabilisierung des Lichtbogens können diese Beschichtungen noch eine Reihe weiterer Funktionen erfüllen.:

Funktion 1. Das geschmolzene Schweißgut vor den Auswirkungen von Sauerstoff und Stickstoff in der Luft schützen.
Funktion 2. Desoxidieren der während des Schweißprozesses gebildeten Oxide.
Funktion 3. Ändern Sie die Zusammensetzung des abgeschiedenen Metalls, indem Sie ihm legierende Verunreinigungen hinzufügen.
Funktion 4. Entfernen von Schwefel und Phosphor aus dem geschmolzenen Schweißgut.
Funktion 5. Bilden Sie eine Schlackenkruste über dem Schweißgut.

Um die aufgeführten Funktionen erfüllen zu können, muss die Elektrodenbeschichtung folgende Komponenten enthalten:

Komponente 1. Ionisierende Stoffe, die die Anregung des Schweißlichtbogens erleichtern und dessen stabile Verbrennung aufrechterhalten. Als ionisierende Stoffe werden Kreide, Marmor, Kali, Feldspat usw. verwendet.
Komponente 2. Schutzstoffe, die sich beim Schweißen zersetzen und verbrennen und dabei eine große Menge Gase freisetzen, die das Schweißbad vor dem Kontakt mit atmosphärischen Gasen schützen. Dank dieser Stoffe wird das Schweißgut vor der Einwirkung von Sauerstoff und Stickstoff in der Luft geschützt. Solche gasbildenden Stoffe sind Stärke, Holzmehl, Zellulose etc.
Komponente 3. Desoxidationsmittel haben eine hohe Affinität zu Sauerstoff und stellen daher das Schweißgut wieder her und verbessern seine Qualität. Als Desoxidationsmittel werden Ferrolegierungen, Aluminium, Graphit usw. verwendet.
Komponente 4. Legierungsstoffe ermöglichen es Ihnen, verschiedene nützliche Eigenschaften der Schweißnaht zu erhalten. Gute Legierungsstoffe sind Ferromangan, Ferrosilizium, Ferrochrom, Ferrotitan.
Komponente 5. Schlackenbildende Stoffe bilden Schlacke, die beim Aushärten auf der Oberfläche der Schweißnaht deren schnelles Abkühlen verhindert und zudem vor den Einflüssen der Atmosphäre schützt. Als schlackenbildende Stoffe werden Feldspat, Quarz, Marmor, Rutil, Manganerz usw. verwendet.
Komponente 6. Bindemittel, die dazu dienen, alle Komponenten der Beschichtung zu vermischen, die Beschichtung auf der Elektrode zu halten und ihr nach dem Trocknen eine ausreichende mechanische Festigkeit zu verleihen. Als Bindemittel wird meist flüssiges Glas verwendet. Weniger häufig verwendetes Dextrin.

Um die Produktivität zu steigern, d. h. um die Menge des abgeschiedenen Metalls pro Zeiteinheit zu erhöhen, wird manchmal Eisenpulver in die Elektrodenbeschichtungen eingebracht. Das in die Beschichtung eingebrachte Eisenpulver verbessert die technologischen Eigenschaften der Elektroden (erleichtert das Wiederzünden des Lichtbogens, verringert die Abkühlgeschwindigkeit des abgeschiedenen Metalls, was beim Schweißen bei niedrigen Temperaturen von Vorteil ist).

Qualitätsbeschichtungen werden in vier Hauptgruppen unterteilt:

Gruppe 1. Säurebeschichtungen, die Erze in Form von Eisenoxid, Mangan, Silizium und manchmal Titan enthalten.
Gruppe 2. Basisbeschichtungen auf Basis von Calciumfluorid und Calciumcarbonat. Das Schweißen mit basisch umhüllten Elektroden erfolgt bei Gleichstrom und umgekehrter Polarität. Aufgrund der geringen Kristallisations- und Kaltrissneigung des Metalls werden Elektroden mit dieser Beschichtung zum Schweißen großer Abschnitte eingesetzt.
Gruppe 3. Zellulosebeschichtungen auf Basis von Zellulose, Mehl oder anderen organischen Verbindungen, die eine Gasabschirmung des Lichtbogens bewirken und beim Schmelzen feine Schlacke bilden. Zellulosebeschichtete Elektroden werden im Allgemeinen zum Schweißen von dünnem Stahl verwendet.
Gruppe 4. Rutilbeschichtungen, deren Hauptbestandteil Rutil ist. Zum Schlacken- und Gasschutz werden in derartige Beschichtungen entsprechende mineralische und organische Bestandteile eingebracht. Beim Schweißen mit Gleich- und Wechselstrom sind Metallspritzer unbedeutend. Die Stabilität des Lichtbogenbrennens, die Schweißnahtbildung in allen Raumlagen ist gut.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

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