W zależności od różnych sytuacji istnieją trzy metody klasyfikacjielektrody spawalnicze: klasyfikacja ze względu na przeznaczenie elektrody, klasyfikacja ze względu na główny skład chemiczny powłoki oraz klasyfikacja ze względu na charakterystykę żużla po stopieniu powłoki. W zależności od zastosowania prętów spawalniczych istnieją dwie formy ekspresji. Jeden jest przygotowany przez oryginalne Ministerstwo Przemysłu Maszynowego, który można podzielić na pręty spawalnicze ze stali konstrukcyjnej, pręty spawalnicze ze stali żaroodpornej, pręty spawalnicze ze stali nierdzewnej, pręty spawalnicze do napawania, pręty spawalnicze ze stali niskotemperaturowej, żeliwne pręty spawalnicze, nikiel i pręty spawalnicze ze stopów niklu, pręty spawalnicze z miedzi i stopów miedzi, pręty spawalnicze z aluminium i stopów aluminium oraz pręty spawalnicze specjalnego przeznaczenia. Drugi to standard krajowy, który obejmuje elektrodę ze stali węglowej, elektrodę niskostopową, elektrodę ze stali nierdzewnej, elektrodę napawającą, elektrodę żeliwną, elektrodę miedzianą i stopową, elektrodę aluminiową i stopową. Nie ma między nimi zasadniczej różnicy. Pierwsza jest reprezentowana przez markę handlową, a druga przez model. Jeśli sklasyfikowane zgodnie z głównym składem chemicznym powłoki elektrody, elektrody spawalnicze można podzielić na elektrodę z tlenku tytanu, elektrodę z tlenku tytanu wapnia, elektrodę ilmenitową, elektrodę z tlenku żelaza, elektrodę celulozową, elektrodę o niskiej zawartości wodoru, elektrodę grafitową i elektrodę bazową. Jeśli klasyfikuje się według właściwości żużla po stopieniu powłoki elektrody, elektrody można podzielić na elektrodę kwasową i elektrodę alkaliczną. Głównymi składnikami powłoki elektrody kwasowej są tlenki kwasowe, takie jak dwutlenek krzemu, dwutlenek tytanu, tlenek żelaza itp. Powłoka elektrody alkalicznej składa się głównie z tlenków alkalicznych, takich jak marmur i fluoryt. Istnieje wiele sposobów klasyfikacji elektrod, które można klasyfikować z różnych perspektyw, takich jak zastosowanie, zasadowość żużla, główne składniki powłoki elektrody i charakterystyka działania elektrody. Obecna metoda klasyfikacji prętów spawalniczych w Chinach opiera się głównie na krajowej normie prętów spawalniczych i próbce produktu materiałów spawalniczych przygotowanej przez pierwotne Ministerstwo Przemysłu Maszynowego. Modele elektrod są podzielone na 8 kategorii zgodnie z normami krajowymi, a marki elektrod są podzielone na 10 kategorii w zależności od zastosowania.
Dzieli się go głównie według zasadowości żużla spawalniczego, to znaczy proporcji tlenku alkalicznego i tlenku kwasowego w żużlu.
Elektroda kwasowa
Powłoka zawiera dużą ilość kwaśnych żużli, takich jak TiO2 i SiO2, oraz pewną ilość węglanów. Żużel ma silną zdolność utleniania, a współczynnik zasadowości żużla jest mniejszy niż 1. Elektroda kwasowa ma dobrą przetwarzalność spawalniczą, stabilny łuk i może być stosowana zarówno do prądu przemiennego, jak i stałego, z małymi odpryskami, dobrą płynnością żużla i odżużlaniem. Żużel jest w większości szklisty, luźny i ma dobre właściwości odżużlania. Wygląd spoiny jest piękny. Powłoka elektrody kwasowej zawiera więcej dwutlenku krzemu, tlenku żelaza i tlenku tytanu, z silną utlenialnością. Zawartość tlenu w stopiwie jest wysoka, pierwiastki stopowe są bardziej spalane, współczynnik przejścia stopu jest mały, a zawartość wodoru w osadzonym metalu jest również wysoka, więc metal spoiny ma niską plastyczność i wytrzymałość.
Typ alkaliczny o niskiej zawartości wodoru
Skórka leku zawiera dużą ilość alkalicznego żużla (marmur, fluoryt itp.) oraz pewną ilość odtleniacza i środka stopowego. Elektrody alkaliczne opierają się głównie na rozkładzie węglanów (takich jak CaCO3) w celu wytworzenia CO2 jako gazu ochronnego. Ciśnienie cząstkowe wodoru w atmosferze kolumny łukowej jest niskie. Ponadto fluorek wapnia w fluorycie łączy się z wodorem, tworząc w wysokich temperaturach fluorowodór (HF), zmniejszając zawartość wodoru w spoinie. Dlatego elektrody alkaliczne są również nazywane elektrodami o niskiej zawartości wodoru. Gdy do oznaczania stosowana jest metoda glicerynowa, zawartość wodoru dyfuzyjnego w każdych 100 g osadzonego metalu wynosi 1~8mL dla elektrody zasadowej i 17~50mL dla elektrody kwasowej. Ilość CaO w alkalicznym żużlu jest duża, zdolność odsiarczania żużla jest silna, a zdolność osadzonego metalu do wytrzymywania gorących pęknięć jest silna. Ponadto elektroda alkaliczna ma wysoką plastyczność i udarność dzięki niskiej zawartości tlenu i wodoru w stopiwie oraz mniejszej ilości wtrąceń niemetalicznych. Ponieważ powłoka elektrody alkalicznej zawiera więcej fluorytu, stabilność łuku jest słaba. Zwykle stosuje się odwrotne połączenie DC. Tylko wtedy, gdy powłoka zawiera więcej stabilizatora łuku, można zastosować podwójne zastosowanie AC i DC. Elektrody alkaliczne są zwykle używane do ważniejszych konstrukcji spawalniczych, takich jak konstrukcje przenoszące obciążenia dynamiczne lub mające większą sztywność.
Klasyfikacja według właściwości pręta spawalniczego
Elektrody sklasyfikowane według wydajności to wszystkie elektrody specjalne wyprodukowane zgodnie z ich specjalnymi właściwościami użytkowymi, takie jak elektrody o bardzo niskiej zawartości wodoru, elektrody o niskim zapyleniu i niskiej toksyczności, elektrody skierowane pionowo w dół, leżące elektrody spawalnicze, elektrody podkładowe, wysokowydajne elektrody proszkowe żelaza, elektrody odporne na wilgoć, elektrody podwodne, elektrody grawitacyjne itp.
Mając na celu zapewnienie bezpiecznego i możliwego użytkowania konstrukcji spawanej, dobór sznurów spawalniczych powinien opierać się na kompleksowym badaniu składu chemicznego, właściwości mechanicznych, grubości blachy i kształtu spoiny spawanych materiałów, właściwościach konstrukcja spawana, stan naprężeń, wymagania warunków użytkowania konstrukcyjnego dotyczące wykonania spoiny, warunki konstrukcji spawalniczej, korzyści techniczne i ekonomiczne itp., a druty spawalnicze powinny być dobrane celowo. W razie potrzeby należy przeprowadzić próbę spawalności.
① Biorąc pod uwagę właściwości mechaniczne i skład chemiczny stopiwa W przypadku zwykłej stali konstrukcyjnej, generalnie wymagana jest wytrzymałość metalu spoiny i metalu nieszlachetnego, a drut spawalniczy o wytrzymałości na rozciąganie stopiwa równej lub nieco wyższej niż metal podstawowy powinien być wybrany. W przypadku stopowej stali konstrukcyjnej czasami wymagany jest skład stopu taki sam lub zbliżony do składu metalu nieszlachetnego. W niesprzyjających warunkach dużej sztywności konstrukcji spawanej, dużych naprężeń złączy i łatwego pękania spoiny należy rozważyć zastosowanie drutu spawalniczego o wytrzymałości mniejszej niż metal nieszlachetny. Gdy zawartość węgla, siarki, fosforu i innych pierwiastków w metalu nieszlachetnym jest zbyt wysoka, łatwo dochodzi do pęknięć w spoinie, dlatego należy wybrać elektrody alkaliczne o niskiej zawartości wodoru i dobrej odporności na pękanie.
② Biorąc pod uwagę wydajność usług i warunki pracy elementów spawanych, oprócz spełnienia wymagań wytrzymałościowych, konstrukcje spawane przenoszące obciążenia i obciążenia udarowe powinny głównie zapewniać, że metal spoiny ma wysoką udarność i plastyczność, a elektrody o niskiej zawartości wodoru o wysokiej plastyczności i ciągliwości można wybrać indeksy. W przypadku elementów spawanych narażonych na działanie czynników korozyjnych, elektrody ze stali nierdzewnej lub inne elektrody odporne na korozję należy dobierać zgodnie z charakterem i właściwościami korozyjnymi mediów. W przypadku elementów spawanych pracujących w wysokiej temperaturze, niskiej temperaturze, odpornych na zużycie lub innych specjalnych warunkach należy wybrać odpowiednią stal żaroodporną, stal niskotemperaturową, elektrody do napawania lub inne elektrody specjalnego przeznaczenia.
③ Biorąc pod uwagę charakterystykę struktury spawania i warunków naprężeń, w przypadku grubych i dużych spawów o złożonej strukturze i dużej sztywności, ze względu na duże naprężenia wewnętrzne generowane w procesie spawania, łatwo jest pęknąć spoinę, więc alkaliczna elektroda o niskiej zawartości wodoru z należy wybrać dobrą odporność na pękanie. Do spawów o małych naprężeniach i trudnych do oczyszczenia częściach spawanych należy dobierać elektrody kwasowe niewrażliwe na rdzę, naskórek tlenkowy i plamy oleju. Pręty spawalnicze odpowiednie do spawania we wszystkich pozycjach należy dobrać do elementów spawanych, których ze względu na warunki nie można odwrócić.
④ Biorąc pod uwagę warunki konstrukcyjne i korzyści ekonomiczne, elektrody kwasowe o dobrej przetwarzalności zostaną wybrane pod warunkiem spełnienia wymagań dotyczących wydajności produktu. Elektrodę kwasową lub elektrodę o niskim zapyleniu należy stosować w warunkach wąskiej lub słabej wentylacji. W przypadku konstrukcji o dużym obciążeniu spawalniczym należy w miarę możliwości stosować wydajne pręty spawalnicze, takie jak pręty do spawania proszkowego żelaza, wydajne pręty do spawania grawitacyjnego itp. pręty spawalnicze powinny być stosowane w celu poprawy wydajności spawania.
① Stal węglowa plus stal niskostopowa (lub stal niskostopowa plus niskostopowa stal o wysokiej wytrzymałości) o różnych poziomach wytrzymałości generalnie wymagają, aby wytrzymałość metalu spoiny lub złącza nie była niższa niż minimalna wytrzymałość dwóch rodzajów spawany metal. Wytrzymałość osadzonego metalu wybranej elektrody powinna zapewniać, że wytrzymałość spoiny i złącza nie będzie mniejsza niż wytrzymałość metalu nieszlachetnego o niższej wytrzymałości. Jednocześnie plastyczność i udarność stopiwa nie powinna być mniejsza niż metalu nieszlachetnego o większej wytrzymałości i gorszej plastyczności. Dlatego drut spawalniczy można wybrać zgodnie ze stalą o niższym poziomie wytrzymałości. Aby jednak zapobiec pęknięciom spawalniczym, proces spawania należy określić zgodnie z gatunkami stali o wysokiej wytrzymałości i słabej spawalności, w tym specyfikacją spawania, temperaturą podgrzewania wstępnego i obróbką cieplną po spawaniu.
② Pręty spawalnicze do stali niskostopowej oraz austenitycznej stali nierdzewnej będą dobierane zgodnie z ograniczoną wartością składu chemicznego osadzonego metalu. Ogólnie rzecz biorąc, pręty spawalnicze ze stali austenitycznej Cr25-Ni13 o wysokiej zawartości chromu i niklu oraz dobrej plastyczności i odporności na pękanie należy dobierać tak, aby uniknąć pęknięć spowodowanych kruchą utwardzającą się strukturą. Jednak proces spawania i specyfikację należy określić zgodnie ze stalą nierdzewną o słabej spawalności.
③ Należy wybrać trzy rodzaje elektrod o różnych właściwościach do spawania warstwy bazowej, warstwy okładzinowej i warstwy przejściowej ze stali kompozytowej ze stali nierdzewnej. Do spawania warstwy podstawowej (stal węglowa lub stal niskostopowa) należy wybrać elektrody ze stali konstrukcyjnej o odpowiedniej klasie wytrzymałości; Warstwa plateru powinna mieć bezpośredni kontakt z medium korozyjnym i należy wybrać elektrodę ze stali austenitycznej o odpowiednim składzie. Kluczem jest spawanie warstwy przejściowej (tj. styku warstwy kompozytowej z warstwą bazową). Należy wziąć pod uwagę efekt rozcieńczenia materiału bazowego. Należy wybrać elektrodę ze stali austenitycznej Cr25-Ni13 o wysokiej zawartości chromu i niklu, dobrej plastyczności i odporności na pękanie.
Uwaga
1. Chromowana stal nierdzewna ma pewną odporność na korozję (kwas utleniający, kwas organiczny, kawitacja), odporność na ciepło i odporność na zużycie. Zwykle jest używany do elektrowni, przemysłu chemicznego, ropy naftowej i innych urządzeń i materiałów. Stal nierdzewna chromowa ma słabą spawalność, dlatego należy zwrócić uwagę na proces spawania, warunki obróbki cieplnej oraz dobór odpowiednich elektrod spawalniczych.
2. Stal nierdzewna Chrom 13 ma wysoką hartowność po spawaniu i jest łatwa do pękania. Jeśli do spawania używane są elektrody ze stali nierdzewnej chromowanej (G202, G207) tego samego typu, po spawaniu należy przeprowadzić wstępne podgrzanie powyżej 300 stopni i powolne chłodzenie w temperaturze około 700 stopni. Jeżeli element spawany nie może być poddany obróbce cieplnej po spawaniu, należy zastosować elektrodę ze stali nierdzewnej chromowo-niklowej.
3. W celu poprawy odporności na korozję i spawalności stali nierdzewnej chromowej 17 dodaje się odpowiednie pierwiastki stabilizujące, takie jak Ti, Nb i Mo. Spawalność stali nierdzewnej chromowej 17 jest lepsza niż stali nierdzewnej chromowej 13. Gdy stosuje się ten sam typ chromowanych elektrod ze stali nierdzewnej (G302, G307), należy przeprowadzić podgrzewanie wstępne powyżej 200 stopni i odpuszczanie po spawaniu w temperaturze około 800 stopni. Jeżeli spawanego elementu nie można poddać obróbce cieplnej, należy wybrać elektrodę ze stali nierdzewnej chromowo-niklowej.
4. Elektroda ze stali nierdzewnej chromowo-niklowej ma dobrą odporność na korozję i odporność na utlenianie i jest szeroko stosowana w przemyśle chemicznym, nawozowym, naftowym i produkcji maszyn medycznych.
5. Podczas spawania stali nierdzewnej Cr Ni w wyniku wielokrotnego ogrzewania wytrącają się węgliki, co zmniejsza odporność na korozję i właściwości mechaniczne.
6. Pręt spawalniczy powinien być suchy podczas użytkowania, typ tytanowo-wapniowy należy suszyć w temperaturze 150 stopni przez 1 godzinę, a typ o niskiej zawartości wodoru należy suszyć w temperaturze 200-250 przez 1 godzinę (wielokrotne suszenie jest niedozwolone , w przeciwnym razie powłoka łatwo pęka i łuszczy się), aby zapobiec przywieraniu oleju i innych zanieczyszczeń do powłoki pręta spawalniczego, aby nie zwiększać zawartości węgla w spoinie i nie wpływać na jakość spawania.
7. Aby zapobiec korozji międzykrystalicznej spowodowanej nagrzewaniem, prąd spawania nie powinien być zbyt duży, około 20 procent mniejszy niż w przypadku elektrody ze stali węglowej, łuk nie powinien być zbyt długi, a warstwa pośrednia powinna być szybko schładzana, aby lepiej zawęzić ścieg spoiny.
8. Powłoka ze stali nierdzewnej chromowo-niklowej obejmuje typ tytanowo-wapniowy i niskowodorowy. Typ tytanowo-wapniowy może być stosowany do spawania prądem zmiennym i stałym, ale penetracja jest płytka podczas spawania prądem przemiennym i łatwo ulega zaczerwienieniu, dlatego w miarę możliwości należy stosować zasilanie prądem stałym. Średnicę 4.{2}} i mniejszą można stosować do spoin we wszystkich pozycjach, a średnicę 5.0 i większą można stosować do spawania płaskiego i pachwinowego.