Phân loại điện cực
Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về việc phân loại các điện cực.
Điện cực tráng nhẹ:
Các lớp phủ được áp dụng trong một lớp mỏng cho một thanh kim loại chỉ phục vụ mục đích ổn định hồ quang, đó là lý do tại sao chúng còn được gọi là lớp phủ ổn định. Không có độ dốc được bao gồm trong các lớp phủ này để ngăn chặn quá trình oxy hóa kim loại và hầu như không có xỉ nào được hình thành trên mối hàn, cũng như các tính chất cơ học của kim loại mối hàn được cải thiện. Vì lý do này, các điện cực được phủ nhẹ (hoặc rửa) chỉ có thể được sử dụng để hàn các công việc không thiết yếu.
Trong tất cả các lớp phủ ổn định, sử dụng rộng rãi nhất được tạo ra bằng cách hòa tan 80 đến 85 phần trọng lượng của đất và phấn được sàng lọc (canxi cacbonat, CaCO 3 ) trong 20 đến 15 phần (tính theo trọng lượng) natri silicat (thủy tinh) đóng vai trò là chất kết dính. Các lớp phủ nhẹ khác có thành phần phức tạp hơn.
Điện cực tráng nặng:
Các điện cực được phủ nặng đôi khi được gọi là các điện cực hồ quang được che chắn. Chúng được sử dụng để thu được kim loại hàn có chất lượng cao, có thể so sánh và thậm chí vượt trội hơn so với kim loại gốc về tính chất cơ học.
Các lớp phủ cho các điện cực hàn hồ quang carbon thấp được phủ nặng có thể được phân thành năm loại chính, tùy thuộc vào bản chất hóa học và tính cơ bản của xỉ:
(i) Lớp phủ cellulose cao,
(ii) Lớp phủ gốc Titania,
(iii) Lớp phủ axit,
(iv) Lớp phủ oxit,
(v) Lớp phủ cơ bản, và
(vi) Sơn bột sắt.
(i) Lớp phủ cao cellulose:
Chúng dựa trên các chất dễ bay hơi (cellulose gỗ hoặc bông) cộng với silicat tự nhiên (như kaolin, mica, Talc, feldspar) và hợp kim sắt (như ferro-mangan, ferro-silicon, ferro-titan) làm chất khử. Những điện cực này tạo ra khối lượng xỉ ít hơn và các phản ứng khử diễn ra trong bầu khí quyển hydro bao quanh bể hàn.
Những phản ứng này có hai loại:
(i) Trên oxit sắt FeO + → Fe + H 2 O
(ii) Trên nitrat sắt 2Fe 4 N + 3H 2 → 8Fe + 2NH 2
Kim loại lắng đọng bởi các điện cực với các lớp phủ này là hạt mịn và hầu như không chứa oxy (<0-020%) nhưng nó chứa tỷ lệ hydro cao (15, 25 ml / 100 g kim loại hàn). Các mối hàn được sản xuất là thâm nhập sâu với vẻ ngoài khá thô và độ tán xạ cao.
Các điện cực cellulose cao được sử dụng để hàn định vị, đặc biệt khi cần một mức độ thâm nhập tốt. Điều này là do hydro phân tử phát triển khi đốt cháy cellulose bị phân hủy ở nhiệt độ hồ quang hấp thụ 102 Kcal / mol ** và sau đó được giải phóng dưới dạng nhiệt bổ sung tại bể hàn.
Lớp phủ cellulose cao cung cấp các tính chất cơ học cực kỳ tốt đặc biệt là sau khi lão hóa. Nó được sử dụng rộng rãi cho các đường ống xuyên quốc gia bằng cách sử dụng kỹ thuật hàn xuống dốc.
Các lớp phủ này tương ứng với Loại 1 của Cục tiêu chuẩn Ấn Độ SốIS: 815 -1974 và E6010 (Natri silicat, chất kết dính) và E6011 (chất kết dính kali silicat) của AWS (Hiệp hội hàn Mỹ).
Nói chung, các điện cực với lớp phủ có chứa chất kết dính natri silicat được sử dụng với dc trong khi những điện cực có chất kết dính kali silicat có thể được sử dụng cả với ac và dc.
(ii) Lớp phủ dựa trên Titania hoặc Lớp phủ Rutile:
Loại lớp phủ này chứa rutile (titan dioxide tự nhiên, TiO 2, 95% nguyên chất) hoặc ilmenit (titanate sắt FeTiO 3 ) và cũng bao gồm silicat tự nhiên và hợp kim sắt làm chất mịn.
Các bài hát được hình thành có một phản ứng axit là chúng có xu hướng hòa tan các oxit cơ bản. Tuy nhiên, phản ứng axit của chúng ít rõ rệt hơn so với độ xỉ của lớp phủ axit.
Các điện cực với lớp phủ cơ sở rutile cho các mối hàn xuyên trung bình có vẻ ngoài tốt với tính chất cơ học rất cao. Họ tạo ra một vòng cung yên tĩnh với mức độ lan tỏa thấp. Ngoài ra, chúng có lợi thế hơn nữa về độ ổn định hồ quang cao và tính chất hàn định vị. Do đó, chúng đại diện cho một loạt các điện cực rất phát triển với mức độ lan tỏa thấp.
Theo Tiêu chuẩn Ấn Độ, các lớp phủ này được tìm thấy trong trường hợp điện cực Loại 2 và Loại 3. Trong loại 2, các lớp phủ chứa tỷ lệ cao của Titania (TiO 2 ) và hàm lượng ion hóa cao (silicat, cacbonat, oxit sắt, v.v.). Sự kết hợp này cung cấp các đặc tính hàn tuyệt vời. Nó tương ứng với E6012 (chất kết dính natri silicat) của AWS.
Trong loại 3, các lớp phủ có chứa một lượng Titania đáng kể nhưng việc bổ sung các vật liệu cơ bản mang lại xỉ lỏng hơn nhiều so với lớp phủ của loại 2. Nó tạo ra một vòng cung chạy rất êm. Hầu hết các điện cực được phủ có mục đích chung được sử dụng để hàn thép kết cấu carbon thấp là loại này. Mã AWS tương ứng là E6013 (chất kết dính kali silicat).
(iii) Lớp phủ axit:
Những lớp phủ này dựa trên các oxit và silicat tự nhiên, nhưng chúng bao gồm một tỷ lệ cao các chất khử oxy và khử nitrat ở dạng ferroalloys.
Các xỉ được tạo ra có phản ứng axit và do đó, hòa tan oxit cơ bản như MnO; do đó một lượng lớn mangan được chuyển vào xỉ.
Mangan tích tụ trong xỉ làm giảm độ nhớt của nó; điều này có xu hướng cải thiện sự xuất hiện của hạt hàn và làm cho nó có thể lắng kim loại hàn ở tất cả các vị trí.
Điện cực loại 4 của IS: 815-1974 thuộc loại này.
(iv) Lớp phủ oxit:
Các lớp phủ này bao gồm chủ yếu là hỗn hợp các oxit sắt, silica, silicat tự nhiên (kaolin, hoạt thạch, mica, fenspat, v.v.) với rất ít hoặc không có chất khử oxy.
Các điện cực có lớp phủ này được cho là thuộc loại oxit hoặc oxi hóa vì kim loại nóng chảy hấp thụ một lượng lớn oxy hoặc oxit sắt, FeO và nitơ dưới dạng nitrua, Fc 4 N. Hàm lượng nitơ của kim loại hàn được sản xuất có thể khác nhau giữa 0-030 và 0-040%. Các hợp kim trong thép được chuyển vào xỉ. Các mối hàn được sản xuất có độ xuyên trung bình với độ tán xạ thấp.
Lớp phủ oxit được sử dụng trên các loại điện cực phổ biến nhất. Chúng có tính chất cơ học thấp nhưng cho bề ngoài mối hàn rất dễ chịu trong philê.
Các điện cực loại 5 của IS: 815-1974 có lớp phủ dày bao gồm chủ yếu là các oxit sắt có hoặc không có oxit mangan thuộc loại này. Mã AWS tương ứng cho lớp phủ oxit sắt cao với chất kết dính natri silicat là E6020.
Các điện cực với loại lớp phủ này hiếm khi được bán trên thị trường thường xuyên và thường được sản xuất theo đơn đặt hàng cụ thể.
(v) Lớp phủ cơ bản:
Những lớp phủ này bao gồm các hỗn hợp có chứa canxi hoặc magiê cacbonat có nhiệt độ hình thành cao. Chúng cũng chứa một từ thông cùng với các chất khử và loại bỏ nitơ ở dạng hợp kim sắt. Trong các lớp phủ này, không sử dụng được làm từ cellulose, đất sét, amiăng và các khoáng chất khác có chứa nước kết hợp. Điều này đảm bảo hàm lượng hydro thấp nhất có thể trong kim loại hàn. Đó là lý do tại sao chúng còn được gọi là điện cực hydro thấp.
Các xỉ được tạo ra bởi các điện cực này rất cơ bản trong phản ứng có tính ổn định cao.
Người ta cũng biết rằng một phần của sắt nóng chảy có thể kết hợp để tạo thành canxi ferrite, 2CaO. Fe 2 O 3 có nhiệt độ hình thành cao (21 Kcal / mol). Alumina được sử dụng phải ở trạng thái kết hợp vì ở nhiệt độ cao, tính chất cơ bản của nó chiếm ưu thế so với tính chất axit của nó.
Các điện cực hydro thấp có đặc tính hàn vượt trội với độ dẻo cao nhất của bất kỳ mỏ hàn nào. Các mối hàn, do đó, có khả năng chống nứt.
Các điện cực loại 6 của IS: 815-1974 có chứa lượng canxi cacbonat và florua đáng kể thuộc loại này. Chúng thích hợp để hàn thép kết cấu cường độ trung bình và cường độ cao. Cũng được sử dụng để hàn thép có hàm lượng carbon và lưu huỳnh cao hơn so với thép kết cấu thông thường. Các điện cực trong loại này có lớp phủ dày còn được gọi là điện cực cảm ứng vì chúng có thể được sử dụng bằng cách chạm trực tiếp vào điện cực vào phôi, điều này có thể do tốc độ nóng chảy của lớp phủ thấp hơn so với dây lõi.
Mã AWS cho các lớp phủ này là Exxx5 cho chất kết dính natri silicat và Exxx6 cho chất kết dính kali silicat.
(vi) Sơn bột sắt:
Bột sắt được thêm vào các lớp phủ điện cực để tăng hiệu quả lắng đọng của chúng lên đến tối đa khoảng 210%. Điều này cũng giúp tốc độ hàn cao hơn nhờ khả năng mang dòng cao hơn của các lớp phủ như vậy. Những lớp phủ này được mã hóa tùy thuộc vào mức độ bột sắt trong chúng. Bột sắt trong lớp phủ được sử dụng với rutile, oxit và lớp phủ cơ bản.
Các mã AWS cho điện cực bột sắt rutile là Exxx4, Exx14 và Exx24; các mã tương ứng cho các điện cực bột hydro -iron thấp là Exxx8, Exx18 và Exx28 trong khi đối với các điện cực bột sắt oxit sắt là Exx27.
