Elektrody i drát jsou svařovací materiály. Oba plní jednu funkci – zajišťují vysoce kvalitní svar, který splňuje požadované vlastnosti. Jaký je tedy rozdíl mezi elektrodou a drátem a v jakých případech byste si měli vybrat jedno nebo druhé?
Jak se liší elektroda od drátu?
Oba výrobky jsou přídavným materiálem, který svými vlastnostmi musí odpovídat chemickým a fyzikálním vlastnostem obecného kovu. V souladu s tím jsou dráty a elektrody vyráběny z nízkouhlíkových, legovaných a vysoce legovaných ocelí. Ale každý z nich se používá v jiných technologiích svařování.
Nátěr a ochranné prostředí
Elektrody jsou jednotlivé tyče z kovu s rutilovým, základním nebo jiným povlakem. Plní dva důležité úkoly: chrání svarovou lázeň před oxidací (čímž nahrazuje tavidlo nebo ochranné plyny) a leguje nanesený kov.
Drát nemá takový povlak. Proto je pro svařování nutné použít přímo plyn nebo vytvořit prostředí ochranného plynu.
Výjimkou je samostínící plněný drát. Jedná se o kovový plášť plněný tavidlem – při procesu svařování vytváří ochranné prostředí.
Rozdíl mezi svařováním elektrodou a drátem
Svařování elektrodou se vždy provádí ručně. Vyžaduje pouze svorku a svařovací stroj – transformátor nebo invertor. Druhý je kompaktnější a maximalizuje možnosti svářečky – svařovat můžete na jakémkoli místě, při instalačních pracích, ve výškách, za podmínek nízké teploty.
Svařování drátem, jak je uvedeno výše, vždy vyžaduje prostředí s ochranným plynem a vhodné vybavení.
- Pro samotné svařování plynem jsou nutné plynové lahve, vodní uzávěr, plynový hořák a redukce pro snížení tlaku plynu. Svařování se provádí ručně podáváním drátu z bubnu.
- Automatické a poloautomatické svařování. Provádí se na speciálních stacionárních zařízeních. Drát je přiváděn do oblasti švu ručně nebo automaticky. Prostředí ochranného plynu vzniká ohřevem tavidla, které se nalévá na spoji dílů.
Proud – střídavá nebo přímá polarita (mínus na elektrodě), svařování s obrácenou polaritou je povoleno
Ve srovnání s ručním obloukovým svařováním je účinnost plynového svařování pomocí drátu mnohem nižší z důvodu pomalého ohřevu kovu. Obvykle se tak svařují tenkostěnné trubky. Když je tloušťka stěny nad 5 mm, stává se to jednoduše nerentabilní, protože se používá příliš mnoho plynu. Dobře se však hodí pro práci s litinou, neželeznými kovy a nástrojovou ocelí.
Automatické svařování drátem má vyšší produktivitu než elektrody MMA. Rozsah jeho použití je však velmi omezený: vzhledem k tomu, že zařízení je stacionární, lze výrobky vařit pouze v určité prostorové poloze a pouze v dílně. Proto je nejvhodnější pro provádění standardních typických svářečských prací.
Je výhodnější vařit s drátem nebo elektrodami?
Jak vidíte, oba spotřební materiály mají své pro a proti.
- Náklady na svařovací drát jsou řádově levnější než svařovací elektrody, protože jejich cena zahrnuje povlak.
- Spotřeba materiálu při procesu svařování je přibližně stejná. Při svařování MMA však tyč vždy zanechá „škváru“ dlouhou přibližně 3,5 mm – již nelze použít. V takových případech je jednoduchý nebo samostínící drát s tavidlem téměř zcela spotřebován, materiál je bezodpadový.
- Před započetím práce vyžadují elektrody kalcinaci, která trvá určitou dobu (jedna až dvě hodiny), drát není třeba kalcinovat.
- Ruční obloukové svařování nevyžaduje automatické nebo poloautomatické zařízení – drahá zařízení, která si průmyslový podnik může dovolit. Pro MMA stačí mít transformátor nebo invertor, který si může dovolit i svářeč začátečník.
- Také při ručním svařování není potřeba dokupovat tavidlo – prostředí ochranného plynu vytváří nátěrový materiál.
- S elektrodami můžete vařit „v terénu“ – při jakékoli instalaci a opravách, včetně výškových. Automatické svařování je omezeno polohou použitého zařízení.
Nejrovnoměrnější a nejkvalitnější šev je však vytvořen automatickým nebo poloautomatickým svařováním.
Při práci s některými kovy, například s vysoce legovanou korozivzdornou ocelí, je výhodnější možností drát, protože je to drát, který umožňuje získat takové spojení pomocí automatizovaného zařízení. S MMA může takový šev svařit pouze zkušený profesionální svářeč.
Výkon
Při spojování různých částí, které jsou zcela připraveny k instalaci, konstrukcí umístěných pod širým nebem, je optimální ruční obloukové svařování elektrodami. Tato možnost je nejvhodnější pro začátečníky i profesionály, kteří mají po ruce střídač a cestují za prací na různá místa.
Pro průmyslové práce velkého rozsahu, kde je nutné provádět velké množství podobných operací vyžadujících maximální přesnost a kvalitu švu, je vhodné volit ve prospěch drátu, automatu a poloautomatu.
Výroba elektrod je vysoce specializovaný, složitý technologický proces. Jsou potřebné v mnoha průmyslových odvětvích a používají se ve velkém měřítku. Zvažme, jak se vyrábějí elektrody, jaké jsou vlastnosti jejich výroby.
Všechny elektrody jsou rozděleny do dvou hlavních typů – nekonzumovatelné a spotřební. Mezi první patří výrobky ze žáruvzdorných materiálů – wolfram, syntetický grafit a některé další. Do druhé skupiny patří elektrody potažené kovem, jejichž tyče jsou vyrobeny z kovů a slitin – ocelí, barevných kovů atd. Druhá skupina je nejběžnější a o ní budeme diskutovat.
Od svařovacího drátu po tyč
Při výrobě elektrod pro ruční obloukové svařování se používá svařovací drát z nízkouhlíkové, uhlíkové, legované nebo vysoce legované oceli (GOST 2246-70). Výběr třídy oceli přímo závisí na chemických vlastnostech kovu svařovaných konstrukcí.
Tyče jsou vyráběny na speciálních rovnacích a řezacích strojích, kde:
- drát požadovaného průměru, dodávaný do stroje z cívky, je podroben střídavému ohýbání a narovnán;
- Po narovnání se provádí řezání na tyče dané délky.
Na výstupu jsou polotovary tyčí zkontrolovány obsluhou stroje, vytříděny závady a následně provedena kontrola pracovníky kontroly kvality.
Získání povlaku
Hlavní funkcí povlaku (povlaku) je chránit svarovou lázeň před kyslíkem, který je pro kov destruktivní. Složení povlakových materiálů závisí na typu elektrod. Všechny použité materiály procházejí vstupní kontrolou na obsah základních prvků a nečistot.
Příprava se provádí následovně:
- kusové materiály jsou rozdrceny na velké a střední kusy;
- poté se jemně rozdrtí v dezintegrátorech a kulových mlýnech;
- částice se prosévají přes speciální síta;
- Částice feroslitiny jsou pasivovány stárnutím na vzduchu nebo tepelným zpracováním. Kolem každé částice se vytvoří oxidový film, který jí brání v reakci s pojivem (tekuté sklo) při přípravě potahové hmoty;
- materiály se dávkují v určitém poměru a důkladně se míchají, dokud se nevytvoří homogenní hmota;
- připravuje se pojivo – roztok tekutého skla (křemičitan sodný, křemičitan draselný, křemičitan draselný, méně často křemičitan lithný);
- Do připravené suché směsi se přidá pojivo a směs se promíchá.
Hmota má velmi hustou konzistenci, připomínající vlhkou, kyprou půdu.
Povlak
Dříve se při výrobě elektrod nanášel povlak máčením. Kovová tyč byla ručně spuštěna do tekutého povlaku a poté pomalu zvednuta. Po zaschnutí nanesené kompozice se operace několikrát opakovala, dokud se na podkladu nevytvořila vrstva o určité tloušťce.
Tato metoda se v moderních podnicích nepoužívá. Používají se speciální lisy, které vytvářejí tlak až 700 atmosfér:
- povlaková hmota je předbriketována;
- poté vstupuje do lisovacího válce a je zhutněn pomocí speciálního pístu;
- při vysoké rychlosti posuvu tyče (až 500 nebo více kusů za minutu) vstupují do nanášecí hlavy, kde je současně přiváděna potahovací hmota;
- vše se protlačí otvorem v kalibrační objímce (válec určité délky s otvorem uvnitř), umístěném v nanášecí hlavě.
Tento způsob krimpování umožňuje získat nejen hladký povlak, ale také povlak umístěný soustředně vzhledem k tyči. To je zajištěno správnou instalací kalibračního pouzdra v hlavě lisu.
Tato vlastnost je zvláště důležitá při výrobě elektrod. Čím menší je průměr elektrod, tím menší je tolerance excentricity povlaku. Pokud dojde k porušení excentrických norem, nebude možné takové elektrody použít v různých prostorových polohách, například při instalaci konstrukcí, zejména při svařování trubkových konstrukcí.
Díky kalibrační objímce a stanovenému tlaku potahové hmoty se získá požadovaná tloušťka potahu. Poslední jmenovaný je neméně důležitý – jeho nedostatek přímo ovlivňuje kvalitu svaru (nedostatečná ochrana svarové lázně před okolním vzduchem). Příliš silný povlak může prasknout i během kalcinace a během procesu svařování může vést k vytvoření „pouzdra“ povlaku, který narušuje proces svařování.
Krimpování umožňuje získat téměř dokonale rovný povrch potahové vrstvy (v toleranci 0,05 mm). Nadměrné kolísání tloušťky (excentricita) povlaku může negativně ovlivnit kvalitu svarového kovu a způsobit selhání tavení nebo vnikání strusky.
Všechny potřebné parametry během procesu lisování nastavuje a řídí obsluha lisu.
Odstraňování povlaku
Ihned po krimpování vstupují elektrody do odizolovacího stroje. Zde jsou oba konce zbaveny povlaku:
