Prema različitim situacijama, postoje tri metode klasifikacije zaelektrode za zavarivanje: klasifikacija prema namjeni elektrode, klasifikacija prema glavnom hemijskom sastavu premaza i klasifikacija prema karakteristikama šljake nakon topljenja premaza. Prema upotrebi šipki za zavarivanje, postoje dva oblika izražavanja. Jedan je pripremljen od strane originalnog Ministarstva mašinske industrije, koje se može podijeliti na šipke za zavarivanje od konstrukcijskog čelika, šipke za zavarivanje čelika otporne na toplinu, šipke za zavarivanje od nehrđajućeg čelika, šipke za zavarivanje na površini, šipke za zavarivanje na niskim temperaturama, šipke za zavarivanje od lijevanog željeza, nikl i Šipke za zavarivanje od legura nikla, šipke za zavarivanje bakra i legura bakra, šipke za zavarivanje aluminijuma i legura aluminijuma i šipke za zavarivanje posebne namene. Drugi je nacionalni standard, koji uključuje elektrodu od ugljičnog čelika, niskolegiranu elektrodu, elektrodu od nehrđajućeg čelika, elektrodu za površinsku obradu, elektrodu od lijevanog željeza, elektrodu od bakra i legure bakra, elektrodu od aluminija i legure aluminija. Nema principijelne razlike između njih. Prvi je predstavljen komercijalnim brendom, a drugi modelom. Ako su klasificirane prema glavnom kemijskom sastavu elektrodnog premaza, elektrode za zavarivanje se mogu podijeliti na elektrode od titanijum-oksida, kalcijum-titan-oksidne elektrode, ilmenitne elektrode, elektrode od željeznog oksida, celulozne elektrode, elektrode sa niskim sadržajem vodika, grafitne elektrode i bazne elektrode. Ako se klasificiraju prema karakteristikama šljake nakon topljenja elektrodnog premaza, elektrode se mogu podijeliti na kisele elektrode i alkalne elektrode. Glavne komponente premaza kiselih elektroda su kiseli oksidi, kao što su silicijum dioksid, titanijum dioksid, feri oksid, itd. Premaz alkalne elektrode se uglavnom sastoji od alkalnih oksida, kao što su mermer i fluorit. Postoji mnogo načina za klasifikaciju elektroda, koji se mogu klasifikovati iz različitih perspektiva, kao što su upotreba, alkalnost šljake, glavne komponente premaza elektrode i karakteristike performansi elektrode. Trenutni metod klasifikacije šipki za zavarivanje u Kini uglavnom se zasniva na nacionalnom standardu šipki za zavarivanje i uzorku proizvoda materijala za zavarivanje koje je pripremilo originalno Ministarstvo industrije mašina. Modeli elektroda su podijeljeni u 8 kategorija prema nacionalnim standardima, a marke elektroda podijeljene su u 10 kategorija prema namjeni.
Uglavnom se dijeli prema alkalnosti troske zavarivanja, odnosno udjelu alkalnog oksida i kiselog oksida u zguri.
Kiselinska elektroda
Premaz sadrži veliku količinu kiselih šljaka kao što su TiO2 i SiO2, te određenu količinu karbonata. Troska ima jaku oksidabilnost, a koeficijent alkalnosti šljake je manji od 1. Kiselinska elektroda ima dobru obradivost zavarivanja, stabilan luk i može se koristiti i za naizmjeničnu i za jednosmjernu struju, sa malim prskanjem, dobrom fluidnošću šljake i odstranjivanjem šljake. Zgura je uglavnom staklena, rastresita i ima dobre karakteristike uklanjanja šljaka. Izgled zavara je prekrasan. Obloga kisele elektrode sadrži više silicijum dioksida, željeznog oksida i titanijum oksida, sa jakom oksidativnošću. Sadržaj kisika u metalu šava je visok, elementi legure se više sagorevaju, koeficijent prijelaza legure je mali, a sadržaj vodika u nanesenom metalu je također visok, tako da metal šava ima nisku plastičnost i žilavost.
Alkalni tip sa niskim sadržajem vodonika
Koža lijeka sadrži veliku količinu alkalne šljake (mramora, fluorita itd.), te određenu količinu deoksidatora i legure. Alkalne elektrode se uglavnom oslanjaju na razgradnju karbonata (kao što je CaCO3) za proizvodnju CO2 kao zaštitnog plina. Parcijalni pritisak vodika u atmosferi lučnog stupa je nizak. Pored toga, kalcijum fluorid u fluoritu se kombinuje sa vodonikom da bi formirao fluorovodonik (HF) na visokim temperaturama, smanjujući sadržaj vodonika u zavaru. Stoga se alkalne elektrode nazivaju i elektrodama sa niskim sadržajem vodika. Kada se za određivanje koristi glicerinska metoda, sadržaj difuzibilnog vodonika u svakih 100g deponovanog metala je 1~8mL za bazičnu elektrodu i 17~50mL za kiselu elektrodu. Količina CaO u alkalnoj zguri je velika, sposobnost odsumporavanja šljake je jaka, a sposobnost taloženog metala da se odupre vrućim pukotinama je jaka. Osim toga, alkalna elektroda ima visoku plastičnost i udarnu žilavost zbog niskog sadržaja kisika i vodika u metalu šava i manje nemetalnih inkluzija. Budući da premaz alkalne elektrode sadrži više fluorita, stabilnost luka je loša. Općenito se koristi DC reverzna veza. Samo kada premaz sadrži više stabilizatora luka, može se koristiti AC i DC dvostruka upotreba. Alkalne elektrode se općenito koriste za važnije strukture za zavarivanje, kao što su strukture koje podnose dinamička opterećenja ili imaju veću krutost.
Klasifikacija prema svojstvu šipke za zavarivanje
Elektrode klasifikovane prema performansama su sve specijalne elektrode proizvedene u skladu sa njihovim karakteristikama posebne upotrebe, kao što su elektrode sa ultra niskim sadržajem vodika, elektrode niske prašine i niske toksičnosti, vertikalne elektrode prema dole, elektrode za zavarivanje u ležećem položaju, elektrode za pražnjenje, visokoefikasne elektrode od gvožđa u prahu, elektrode otporne na vlagu, podvodne elektrode, gravitacijske elektrode itd.
U cilju osiguravanja sigurne i izvodljive upotrebe konstrukcije za zavarivanje, odabir šipki za zavarivanje će se temeljiti na sveobuhvatnom ispitivanju hemijskog sastava, mehaničkih svojstava, debljine ploče i oblika spoja materijala koji se zavaruju, karakteristika konstrukciju zavarivanja, stanje naprezanja, zahtjeve konstruktivnih uslova upotrebe u pogledu performansi zavara, uslove konstrukcije zavarivanja, tehničke i ekonomske koristi itd., a zavarivačke šipke se biraju ciljano. Ako je potrebno, vrši se ispitivanje zavarljivosti.
① Uzimajući u obzir mehanička svojstva i hemijski sastav metala šava Za obični konstrukcijski čelik, općenito je potrebna čvrstoća metala šava i osnovnog metala, a šipka za zavarivanje čija je vlačna čvrstoća nanesenog metala jednaka ili malo veća od osnovnog metala odabrano. Za legirani konstrukcioni čelik, ponekad se zahtijeva da sastav legure bude isti ili blizak osnovnom metalu. U nepovoljnim uslovima velike krutosti zavarene konstrukcije, velikog naprezanja spoja i lakog pucanja vara, treba uzeti u obzir šipku za zavarivanje manje čvrstoće od osnovnog metala. Kada je sadržaj ugljika, sumpora, fosfora i drugih elemenata u osnovnom metalu previsok, u zavaru lako nastaju pukotine i treba odabrati alkalne elektrode sa niskim sadržajem vodika sa dobrom otpornošću na pucanje.
② Uzimajući u obzir radne performanse i radne uslove komponenti za zavarivanje, pored ispunjavanja zahtjeva za čvrstoćom, zavareni spojevi koji nose opterećenje i udarno opterećenje uglavnom će osigurati da metal šava ima visoku udarnu žilavost i plastičnost, a elektrode sa niskim sadržajem vodonika sa visokom plastičnošću i žilavošću indeksi se mogu odabrati. Za zavarene spojeve izložene korozivnom mediju, elektrode od nehrđajućeg čelika ili druge elektrode otporne na koroziju biraju se prema prirodi i korozijskim karakteristikama medija. Za zavarene elemente koji rade pod visokim temperaturama, niskim temperaturama, otpornim na habanje ili drugim posebnim uvjetima, treba odabrati odgovarajući čelik otporan na toplinu, čelik za niske temperature, navarke ili elektrode druge posebne namjene.
③ Uzimajući u obzir karakteristike strukture zavarivanja i uslova naprezanja, za debele i velike zavarene spojeve sa složenom strukturom i velikom krutošću, zbog velikog unutrašnjeg naprezanja koji nastaje u procesu zavarivanja, lako je napuknuti zavar, tako da je alkalna elektroda sa niskim sadržajem vodika sa treba odabrati dobru otpornost na pucanje. Za zavarene spojeve sa malim naprezanjem i teško čistive dijelove za zavarivanje treba odabrati kisele elektrode neosjetljive na rđu, oksidnu kožu i uljne mrlje. Šipke za zavarivanje koje su pogodne za zavarivanje u svim pozicijama moraju se odabrati za zavarene delove koji se ne mogu prevrnuti zbog uslova.
④ Uzimajući u obzir građevinske uslove i ekonomsku korist, kisele elektrode sa dobrom obradivosti će biti odabrane pod uslovom da su ispunjeni zahtevi za performanse proizvoda. Kisela elektroda ili elektroda sa malo prašine treba koristiti u uskim ili lošim ventilacijskim uvjetima. Za konstrukcije sa velikim opterećenjem zavarivanja, efikasne šipke za zavarivanje, kao što su šipke za zavarivanje željeznim prahom, efikasne šipke za gravitaciono zavarivanje, itd., treba da se koriste koliko god je to moguće kada to uslovi dozvoljavaju, ili posebne šipke za zavarivanje kao što su šipke za zavarivanje donjeg sloja i vertikalno prema dole Šipke za zavarivanje će se koristiti za poboljšanje produktivnosti zavarivanja.
① Ugljični čelik plus niskolegirani čelik (ili niskolegirani čelik plus niskolegirani čelik visoke čvrstoće) s različitim nivoima čvrstoće općenito zahtijevaju da čvrstoća metala šava ili spoja ne bude niža od minimalne čvrstoće dvije vrste zavareni metal. Čvrstoća nanesenog metala odabrane elektrode mora osigurati da čvrstoća vara i spoja ne bude niža od čvrstoće osnovnog metala manje čvrstoće. Istovremeno, plastičnost i udarna žilavost metala šava ne smije biti niža od plastičnosti i udarne žilavosti osnovnog metala veće čvrstoće i slabije plastičnosti. Stoga se šipka za zavarivanje može odabrati prema čeliku sa nižim nivoom čvrstoće. Međutim, kako bi se spriječile pukotine pri zavarivanju, proces zavarivanja se određuje prema klasama čelika visoke čvrstoće i loše zavarljivosti, uključujući specifikaciju zavarivanja, temperaturu predgrijavanja i toplinsku obradu nakon zavarivanja.
② Šipke za zavarivanje niskolegiranih čelika plus austenitnog nerđajućeg čelika biraju se prema ograničenoj vrijednosti hemijskog sastava nanesenog metala. Općenito, Cr25-Ni13 austenitne čelične šipke za zavarivanje sa visokim sadržajem hroma i nikla i dobrom plastičnošću i otpornošću na pucanje treba da budu odabrane kako bi se izbjegle pukotine uzrokovane lomljivom strukturom očvršćavanja. Međutim, proces zavarivanja i specifikacija će se odrediti prema nerđajućem čeliku sa lošom zavarljivošću.
③ Za zavarivanje osnovnog sloja, obložnog sloja i prelaznog sloja od nehrđajućeg kompozitnog čelika potrebno je odabrati tri vrste elektroda sa različitim svojstvima. Za zavarivanje osnovnog sloja (ugljični čelik ili niskolegirani čelik) odabiru se elektrode od konstrukcijskog čelika odgovarajuće čvrstoće; Platirani sloj mora biti u direktnom kontaktu sa korozivnim medijem, a potrebno je odabrati austenitnu elektrodu od nerđajućeg čelika odgovarajućeg sastava. Ključno je zavarivanje prelaznog sloja (tj. interfejs između kompozitnog sloja i osnovnog sloja). Mora se uzeti u obzir efekat razrjeđivanja osnovnog materijala. Treba odabrati Cr25-Ni13 austenitnu čeličnu elektrodu sa visokim sadržajem hroma i nikla, dobrom plastičnošću i otpornošću na pucanje.
Pažnja
1. Kromirani nehrđajući čelik ima određenu otpornost na koroziju (oksidirajuća kiselina, organska kiselina, kavitacija), otpornost na toplinu i otpornost na habanje. Obično se koristi za elektrane, hemijsku industriju, naftu i drugu opremu i materijale. Kromirani nerđajući čelik ima lošu zavarljivost, pa treba obratiti pažnju na proces zavarivanja, uslove termičke obrade i odabir odgovarajućih elektroda za zavarivanje.
2. Chromium 13 nerđajući čelik ima visoku sposobnost otvrdnjavanja nakon zavarivanja i lako se puca. Ako se za zavarivanje koriste iste vrste elektroda od hroma od nerđajućeg čelika (G202, G207), potrebno je izvršiti predgrijavanje iznad 300 stepeni i tretman sporog hlađenja na oko 700 stepeni nakon zavarivanja. Ako se zavar ne može podvrgnuti termičkoj obradi nakon zavara, koristi se elektroda od hrom-nikl nerđajućeg čelika.
3. Kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i zavarljivost nerđajućeg čelika hrom 17, dodaju se odgovarajući elementi stabilnosti kao što su Ti, Nb i Mo. Zavarljivost nerđajućeg čelika hroma 17 je bolja od zavarivanja nerđajućeg čelika hroma 13. Kada se koriste iste vrste elektroda od hroma od nerđajućeg čelika (G302, G307), potrebno je izvršiti predgrijavanje iznad 200 stepeni i kaljenje nakon zavarivanja na oko 800 stepeni. Ako se zavar ne može termički obraditi, treba odabrati elektrodu od hrom nikl nerđajućeg čelika.
4. Krom nikl elektroda od nehrđajućeg čelika ima dobru otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju, te se široko koristi u proizvodnji kemikalija, gnojiva, nafte i medicinskih strojeva.
5. Kada je nerđajući čelik Cr Ni zavaren, karbidi se talože ponovnim zagrevanjem, što smanjuje otpornost na koroziju i mehanička svojstva.
6. Šipka za zavarivanje treba da bude suva tokom upotrebe, tip titan kalcijuma treba da se suši na 150 stepeni 1 sat, a tip sa niskim sadržajem vodonika treba da se suši na 200-250 stepenu 1 sat (ponovno sušenje nije dozvoljeno , inače se premaz lako puca i ljušti), kako bi se spriječilo da se premaz šipke za zavarivanje lijepi za ulje i drugu prljavštinu, kako ne bi povećao sadržaj ugljika u zavaru i utjecao na kvalitetu zavara.
7. Da bi se spriječila intergranularna korozija uslijed zagrijavanja, struja zavarivanja ne smije biti prevelika, oko 20 posto manja od elektrode od ugljičnog čelika, luk ne smije biti predugačak, a međusloj treba brzo hladiti, tako da bolje je suziti zrno zavarivanja.
8. Prevlaka od nerđajućeg čelika hrom nikla uključuje tip titan kalcijuma i tip sa niskim sadržajem vodonika. Titan-kalcijum tip se može koristiti za zavarivanje naizmeničnom i jednosmernom strujom, ali penetracija je plitka tokom zavarivanja naizmeničnom strujom i lako se zacrveni, tako da se DC napajanje treba koristiti što je više moguće. Prečnik 4.0 i niži se mogu koristiti za sve pozicione zavare, a 5.0 i više se mogu koristiti za ravno zavarivanje i zavarivanje ravnog kuta.