Budowa elektrody otulonej
Elektroda otulona używana w ręcznym spawaniu łukowym składa się z metalowego rdzenia pokrytego specjalną otuliną. Norma PN-EN 20544 „Spoiwo do spawania ręcznego. Wymagania dotyczące wymiarów” precyzuje wymiary stosowanych elektrod. Średnica elektrody jest średnicą jej rdzenia i są stosowane następujące rozmiary: 1.6, 2.0, 2.5, 3.25, 4.0, 5.0, 6.0 mm. Długość elektrod zależy od ich średnicy i stosowane są długości: 250, 300, 350, 400 i 450 mm. Grubość otulin może być różna, ale w większości przypadków stanowi 60% rdzenia elektrody.
Zadania otuliny elektrody
Otulina elektrody posiada różnorodny skład chemiczny i różną grubość. Skład chemiczny otuliny w sposób zasadniczy wpływa na skład chemiczny spoiny. Otulina ma duże znaczenie w zapewnieniu powstającemu połączeniu odpowiedniej jakości i wytrzymałości. Otulina zbudowana jest z mieszaniny rozdrobnionych różnorodnych składników mineralnych i organicznych, żelazostopów oraz metali. Dodawanie proszku żelaza pozwala na zwiększenie stopiwa. Ta jednorodna mieszanina powiązana jest ze sobą substancją wiążącą.
Najważniejsze zadania otuliny to:
-
wytworzenie gazowej osłony łuku i ochrona przed dostępem powietrza atmosferycznego,
-
ułatwienie zainicjowania łuku i stabilizowanie łuku podczas spawania, co zmniejsza rozpryski,
-
wprowadzanie pierwiastków odtleniających i wiążących azot,
-
tworzenie żużlowej powłoki nad ciekłym jeziorkiem i krzepnącą spoiną co zabezpiecza krzepnącą spoinę przed dostępem powietrza, opóźnia stygnięcie i wzbogaca skład chemiczny spoiny.
Rodzaje elektrod otulonych
-
elektrody o otulinie rutylowej (R) - to najbardziej popularne elektrody ogólnego stosowania. Ich stosowanie jest uniwersalne, łatwe, stosunkowo wydajne i pozwalają na spawanie niemal we wszystkich pozycjach z wyjątkiem pionowej z góry w dół. Elektrodami rutylowymi można spawać elementy cienkie. Uzyskuje się spoiny o gładkiej powierzchni, estetyczne a proces jest stabilny i powstaje mała ilość rozprysków, zaś żużel jest łatwy do usunięcia. Elektrodami rutylowymi można spawać prądem przemiennym lub stałym o biegunowości ujemnej (minus na elektrodzie). Przy prawidłowym przechowywaniu elektrody rutylowe nie wymagają suszenia przed spawaniem.
-
elektrody o otulinie zasadowej (B) - pozwalają na uzyskanie bardzo dobrych właściwości mechanicznych spoin dzięki wysokiej plastyczności stopiwa, również w niskiej temperaturze. Można nimi spawać we wszystkich pozycjach z wyjątkiem pionowej z góry w dół. Elektrodami zasadowymi spawa się prądem stałym z biegunowością dodatnią na elektrodzie. Elektrody zasadowe wymagają suszenia przed spawaniem przez około 1-3h w temperaturze około 300÷350°C chyba, że zostały dostarczone w specjalnych opakowaniach próżniowych (vacuum pack) po wysuszeniu u producenta.
-
elektrody o otulinie celulozowej (C) - pozwalają na spawanie w trudnych warunkach montażowych w terenie. Można nimi spawać we wszystkich pozycjach w tym szczególnie w pozycji pionowej z góry w dół. Elektrody celulozowe nie są wrażliwe na jakość przygotowania złącza i umożliwiają spawanie z dużą wydajnością. Elektrodami celulozowymi można spawać prądem przemiennym lub stałym o biegunowości dodatniej (plus na elektrodzie). Elektrody te nie wymagają suszenia przed spawaniem.
-
elektrody o otulinie kwaśnej (A) - pozwalają na uzyskanie spoin o gładkim, płaskim licu o przeciętnych własnościach mechanicznych. Można nimi spawać w pozycji podolnej, nabocznej i warunkowo w pozycjach przymusowych. Elektrodami kwaśnymi można spawać prądem przemiennym lub stałym o biegunowości ujemnej (minus na elektrodzie). Przy prawidłowym przechowywaniu elektrody kwaśne nie wymagają suszenia przed spawaniem.
-
elektrody specjalne - oprócz w/w rodzajów otulin dostępne są również otuliny specjalne: RA – otulina rutylowo-kwaśna, RB – otulina rutylowo-zasadowa, RC – otulina rutylowo-celulozowa, RR – otulina rutylowa o dużej grubości.
Przechowywanie elektrod
Otulina na elektrodach jest krucha i bardzo higroskopijna co wymusza odpowiednie traktowanie elektrod. W przypadku nieodpowiedniego obchodzenia się z nimi może nastąpić pogorszenie ich jakości, a nawet bezpowrotne uszkodzenie. Otulina elektrod jest narażona na uszkodzenie mechaniczne, nadmierne nawilgocenie i w przypadku długiego przechowywania na proces naturalnego zestarzenia. W celu zapobieżeniu uszkodzeniu mechanicznemu należy zachować ostrożność w czasie transportu i składowania elektrod - nie wolno elektrod rzucać ani składować w wysokich stosach. Wskazane jest przechowywanie w oryginalnych opakowaniach.
Należy pamiętać o tym, że otulina zasadowa jest na tyle higroskopijna, że wchłania wilgoć nawet z powietrza. Chcąc usunąć zawilgocenie przed spawaniem, należy podsuszyć elektrody przez około 1-3h w temperaturze około 300÷350°C. Producenci elektrod podają dla swoich produktów wskazówki co do temperatury i czasu podsuszania poszczególnych rodzajów elektrod. Najlepiej elektrody magazynuje się w suchym pomieszczeniu o temperaturze około 20°C i wilgotności poniżej 50%. Elektrody które były przechowywane zbyt długo w wilgotnym pomieszczeniu mogą bezpowrotnie stracić swoje właściwości. Wchłonięta woda w długim okresie czasu może wejść w reakcję chemiczną ze składnikami otuliny. Oznaką takiego zdarzenia są wykwity białych kryształów na powierzchni otuliny. Takich elektrod nie zaleca się używać do spawania odpowiedzialnych konstrukcji, nawet po ponownym przesuszeniu. Elektrody rutylowe, rutylowo-kwaśne i kwaśne, przeznaczone do spawania stali niestopowych i niskostopowych, gdy są przechowywane w suchym miejscu (w temperaturze powyżej 10°C), nie wymagają suszenia przed spawaniem. Jeśli okaże się to konieczne, można je suszyć 1 godzinę w temperaturze 100÷130°C.
Przy spawaniu elektrodami otulonymi należy zawsze stosować parametry pracy podane przez producenta na etykiecie opakowania. Jest na niej również podane natężenie prądu spawania.
