Rodzaje elektrod spawalniczych: poradnik dla profesjonalistów

Rodzaje Elektrod Spawalniczych

Jest wiele rodzajów elektrod spawalniczych, a każda z nich ma swoje zastosowanie. W tym artykule dowiesz się, co to jest elektroda spawalnicza, gdzie się jej używa, a także jakie są rodzaje elektrod spawalniczych.

Warto zwrócić uwagę na elektrody zużywalne, otulone oraz nietopliwe. Każda z tych grup elektrod ma swoje wady i zalety oraz jest odpowiednia do spawania różnych materiałów. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat, to koniecznie przeczytaj ten artykuł.

Jeżeli nie jesteś pewien jak używać elektrody, to koniecznie przeczytaj nasz wpis o tym jak spawać elektrodą. Tutaj znajdziesz wszystkiego co będzie ci potrzebne, aby wykonać idealny spaw.

A jeżeli potrzebujesz więcej informacji, to zajrzyj jak najlepiej prowadzić elektrodę. Tutaj znajdziesz dokładne instrukcje i wskazówki.

Kluczowe informacje

  • Elektrody spawalnicze mają różne zastosowania, a ich wybór zależy od materiału, który chcesz połączyć.
  • Elektrody zużywalne, otulone oraz nietopliwe są najpopularniejszymi rodzajami elektrod.
  • Przed przystąpieniem do spawania warto dokładnie zapoznać się z instrukcją i wskazówkami dotyczącymi danego rodzaju elektrody.

Co to jest elektroda spawalnicza

Elektroda spawalnicza jest narzędziem używanym do wytworzenia łuku elektrycznego i połączenia materiałów podstawowych. Wykonana jest z tego samego spawanego metalu, co spawany materiał. Elektroda składa się z metalowego drutu i zewnętrznej powłoki. Prąd elektryczny powoduje powstanie łuku, który powoduje stopienie i połączenie metali nieszlachetnych.

Gdzie się wykorzystuje elektrody spawalnicze?

Elektrody spawalnicze są wykorzystywane w spawaniu elektrycznym, gdzie wykorzystuje się łuk elektryczny do stopienia i połączenia metali. Elektrody spawalnicze występują w różnych rodzajach, takich

jak elektrody otulone, celulozowe, rutylowe, zasadowe, kwaśne, nietopliwe, powlekane i sztyftowe. Zastosowanie elektrod zależy od rodzaju metalu, temperatury, napięcia i pozycji spawania. Elektrody spawalnicze są stosowane w różnych branżach, takich jak budownictwo, przemysł motoryzacyjny i przemysł stoczniowy.

Elektrody zużywalne

Elektrody zużywalne to elektrody spawalnicze, które zużywają się w trakcie spawania. Wyróżniamy dwa rodzaje elektrod zużywalnych: elektrody otulone i elektrody topliwe bez otuliny.

Elektrody otulone posiadają powłokę, która chroni spoinę przed wpływem otoczenia. Współczynnik powłoki jest używany do klasyfikacji elektrod powlekanych. Współczynnik pokrycia jest określany przez podzielenie średnicy elektrody przez średnicę drutu rdzeniowego. Elektrody otulone są chętnie wykorzystywane w elektronarzędziach łączących materiały metodą MMA.

Elektrody topliwe bez otuliny są elektrodami bez jakiejkolwiek powłoki. Są zwykle wykorzystywane w zastosowaniach, w których elektrody powlekane nie są wymagane. Elektrody topliwe mają niską temperaturę topnienia i są preferowane w przypadku spawania metodą MIG.

Jedynym środkiem bezpieczeństwa, jaki należy podjąć, jest regularna wymiana elektrod zużywalnych. Elektrody zużywalne wymagają również suszenia przed użyciem oraz przechowywania w odpowiednich warunkach.

Elektrody do spawania

Elektrody otulone

Elektrody otulone, znane również jako elektrody SMAW lub elektrody topliwe, ponieważ stają się częścią spoiny, są również określane jako pręty spawalnicze lub elektrody wypełniające. Elektrody otulone składają się z metalowego rdzenia otoczonego specjalną powłoką, która zawiera substancje chemiczne, takie jak celuloza, węglany magnezu, fluorowodór, tlenki alkaliczne i wiele innych.

W zależności od rodzaju otuliny, elektrody otulone są podzielone na cztery główne kategorie: elektrody celulozowe, rutylowe, zasadowe i kwaśne.

Elektrody otulone, znane również jako elektrody SMAW lub elektrody topliwe, ponieważ stają się częścią spoiny, są również określane jako pręty spawalnicze lub elektrody wypełniające.

Elektrody wolframowe TIG muszą być używane z prętem spawalniczym, ponieważ nie topią się i nie stają się częścią spoiny, przez co nie nadają się do konsumpcji.

W rezultacie otrzymujemy wymienione poniżej podtypy elektrod powlekanych:

Elektrody z cienką powłoką i współczynnikiem pokrycia 1,25. Elektrody mogą być lekko powlekane, aby pomóc pozbyć się zanieczyszczeń, takich jak tlenki i fosfor. Lekka powłoka przyczynia się również do poprawy stabilności łuku.

Elektrody średnio pokryte o współczynniku pokrycia 1,45.

Elektrody, które zostały mocno pokryte i mają współczynnik pokrycia między 1,6 a 2,2. Elektrody te są wykonane z odpowiedniej, wyraźnie określonej substancji. Elektrody z powłoką celulozową, elektrody z powłoką mineralną i elektrody z powłoką zarówno celulozową, jak i mineralną to trzy odmiany intensywnie powlekanych elektrod.

Elektrody celulozowe

Elektrody celulozowe to elektrody, których powierzchnia jest pokryta materiałem organicznym, a celuloza stanowi około 30% masy powłoki. Elektrody te są najczęściej stosowane w najtrudniejszych warunkach, ponieważ mogą łączyć metale w dowolnej orientacji, w tym pionowo z góry na dół. Elektrody celulozowe są również nazywane elektrodami niskowodorowymi, ponieważ zawierają mało wodoru.

Elektrody rutylowe

Elektrody rutylowe to elektrody, które mogą być wykorzystywane do spawania we wszystkich pozycjach spawalniczych, z wyjątkiem spawania pionowego. Elektrody te wytwarzają cichy łuk o umiarkowanej penetracji i niewielkim rozprysku. Elektrody rutylowe wytwarzają dużo samoczynnie uwalniającego się żużla, który jest łatwy do usunięcia po zakończeniu spawania.

Elektrody zasadowe

Elektrody zasadowe, znane również jako elektrody o niskiej zawartości wodoru, zawierają fluoryt, węglany magnezu i węglany wapnia. Elektrody zasadowe muszą być wysuszone przed użyciem, aby spoina była mniej krucha i odporna na pękanie. Elektrody zasadowe są również nazywane elektrodami o niskiej zawartości wodoru, ponieważ zawierają mało wodoru.

Elektrody kwaśne

Elektrody kwaśne zapewniają stabilny łuk, niewielką ilość odprysków, dobrą płynność żużla i łatwe usuwanie żużla, co przyczynia się do pięknego wyglądu spoiny. Elektrody kwaśne są najlepsze do spawania niskostopowej stali konstrukcyjnej o niskiej wytrzymałości i ogólnej stali niskowęglowej.

Elektrody nietopliwe

Elektrody nietopliwe to rodzaj elektrod spawalniczych, które nie topią się podczas procesu spawania i nie są zużywane podczas całej procedury spawania. Elektrody nietopliwe są wykonane z substancji takich jak węgiel pokryty miedzią, grafit lub czysty wolfram. Węgiel topi się w temperaturze 3350 stopni Celsjusza, podczas gdy wolfram topi się w temperaturze 3422 stopni Celsjusza. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia, elektrody nietopliwe nie są w stanie zamknąć szczeliny w spawanym elemencie.

Elektrody nietopliwe są podzielone na dwie podkategorie: elektrody węglowe lub grafitowe oraz elektrody wolframowe. Elektrody węglowe lub grafitowe składają się z węgla i grafitu i są najczęściej używane do cięcia i spawania łukowego. Elektrody wolframowe, zasadniczo są to elektrody nie zawierające metalu wypełniającego wykonane z wolframu, jak sama nazwa wskazuje.

Podczas spawania elektrodami nietopliwymi należy stosować gazy osłonowe, które chronią obszar spawania przed tlenem i otaczającą atmosferą. Są to gazy obojętne. Zazwyczaj elementy obrabiane służą jako anoda, a elektrody nietopliwe jako katoda.

Elektrody nietopliwe są powszechnie wykorzystywane przy spawaniu metodą TIG (spawanie wolframem w osłonie gazów obojętnych), do czego potrzebna jest spawarka TIG.

Charakterystyka elektrod jednorazowych:

  • Podczas spawania elektrodami nietopliwymi należy stosować gazy osłonowe.
  • Celem stosowania gazów osłonowych jest ochrona obszaru spawania przed tlenem i otaczającą atmosferą. Są to gazy obojętne.
  • Zazwyczaj elementy obrabiane służą jako anoda, a elektrody nietopliwe jako katoda.
Spawacz podczas spawania z elektrodą

Inne rodzaje elektrod spawalniczych

Elektrody do spawania łukowego

Elektrody do spawania łukowego są popularnym wyborem w zastosowaniach związanych z produkcją metali. Elektrody do spawania łukowego są dostępne w odmianach z rdzeniem sztyftowym i topnikowym.

Elektrody sztyftowe są idealne do produkcji stali miękkiej, niskostopowej i elementów żelaznych, ponieważ są wykonane z dopasowanego termicznie drutu i powłoki topnika. Elektrody z rdzeniem topnikowym są preferowanym wyborem, gdy wymagane jest więcej ciepła, ponieważ mają więcej aktywnych substancji chemicznych w powłoce elektrody niż elektrody sztyftowe.

Elektrody powlekane

Elektrody powlekane mają powłokę chroniącą przed zanieczyszczeniami. Pomagają one również w tworzeniu bardziej stabilnego łuku wytwarzanego przez elektrodę. Istnieje wiele różnych rozmiarów i powłok elektrod otulonych. Najpopularniejszym rodzajem elektrody otulonej jest elektroda topnikowa, stosowana do spawania stali miękkiej i niskostopowej.

Elektrody sztyftowe

Najpopularniejszym rodzajem elektrody używanej do spawania łukowego jest elektroda sztyftowa. Elektrody sztyftowe są wykonane ze stopów metali o wysokiej temperaturze topnienia. Elektrody sztyftowe są proste w użyciu i mogą być stosowane do szerokiej gamy materiałów, w tym zardzewiałych lub zanieczyszczonych metali.

Elektrody do spawania rurociągów

Elektrody do spawania rurociągów są używane do spawania rur o dużej średnicy i innych rurociągów. Elektrody rurociągowe mogą wytwarzać ścieg spoiny o większej wytrzymałości, ponieważ mają większą średnicę niż inne typy elektrod.

Elektrody z płaskim drutem

Elektrody z drutem płaskim mogą być wykonane ze stali nierdzewnej lub miedzi. Są one stosowane do spawania metali nieżelaznych, takich jak aluminium. Elektrody sztyftowe wytwarzają większy, bardziej rozproszony łuk niż elektrody z drutem płaskim, co sprawia, że elektrody sztyftowe są mniej odpowiednie do spawania cienkich materiałów.

Klasyfikacja elektrod spawalniczych

Elektrody spawalnicze są klasyfikowane na podstawie praktycznej metody wyboru i stosowania. Amerykańskie Stowarzyszenie Spawalnicze sklasyfikowało elektrody w kilku formach, aby ułatwić ich właściwe rozpoznawanie.

Elektrody spawalnicze oznaczone są literą E na początku. Na drugiej pozycji po literze E znajduje się wytrzymałość elektrody na rozciąganie, wyrażona w funtach na cal kwadratowy (psi). Na czwartej pozycji znajduje się pozycja spawania, która może być pozioma, pionowa, płaska lub skierowana w dół. Piąta pozycja opisuje rodzaj powłoki i zastosowany prąd. Na ostatniej pozycji znajdują się dodatkowe specyfikacje elektrody, oznaczone literą X.

Elektrody spawalnicze pokryte stalą miękką są kategoryzowane w ten sam sposób. Litera X jest używana tylko wtedy, gdy elektroda ma dodatkowe właściwości, takie jak większa wytrzymałość i plastyczność lub niska zawartość wilgoci.

Litery -H4, -H8 i -H16 w centymetrach na 100 gramów oznaczają górną granicę dyfundującego wodoru. Elektrody oznaczone literą M mają niską zawartość wilgoci i są wygodne do zastosowań wojskowych.

W celu wyboru odpowiedniej elektrody spawalniczej, należy wziąć pod uwagę wymagania co do wytrzymałości, pozycji spawania, rodzaju powłoki i zastosowanego prądu.

Klasyfikacja ta opiera się na praktycznej metodzie wyboru i stosowania elektrod spawalniczych. W celu prawidłowego zrozumienia różnych elektrod i ich właściwego rozpoznawania, Amerykańskie Stowarzyszenie Spawalnicze sklasyfikowało elektrody w kilku formach.

Elektrody spawalnicze pokazane z bliska

Przykład klasyfikacji elektrody

Załóżmy, że rozważamy elektrodę o nazwie E6018-X

Litera E oznacza, że jest to elektroda.

Na drugiej pozycji po literze E można znaleźć wytrzymałość elektrody na rozciąganie, dodając dwie kolejne cyfry. Wytrzymałość na rozciąganie jest 1000 razy większa od podanej wartości i jest wyrażona w funtach na cal kwadratowy (psi). Oznacza to, że dana elektroda ma wytrzymałość na rozciąganie 60 000 psi.

Pozycja spawania na czwartej pozycji jest w tym przypadku oznaczona cyfrą 1.

1, 2 i 4 oznaczają pozycję spawania.

  • 1 oznacza pozycję poziomą, pionową i płaską.
  • 2 oznacza poziomą, płaską pozycję.
  • 4 oznacza pozycję poziomą, płaską i skierowaną w dół.

Więcej informacji na temat rodzaju powłoki i zastosowanego prądu można uzyskać, patrząc na piątą pozycję – cyfrę 8. Dodatkowo opisuje ona, jak głęboko, krótko lub umiarkowanie może penetrować elektroda.

Na ostatniej pozycji – X w E6018-X informuje nas o dodatkowych specyfikacjach elektrody. W tym kontekście literka X nie zawsze jest używana. Używa się jej tylko wtedy, gdy elektroda ma dodatkowe właściwości.

Elektroda pokryta stalą miękką mieści się w tej klasyfikacji. Jeśli weźmiemy pod uwagę inne rodzaje elektrod, kategoryzacja pozostanie taka sama; zmianie może ulec jedynie cecha symbolizowana przez literę X.

Dodatkowe cechy, które może oznaczać litera X obejmują:

  • 1 – Sugeruje, że elektroda jest bardziej wytrzymała i plastyczna.
  • M – Ma niską zawartość wilgoci i jest wygodna do zastosowań wojskowych.

W centymetrach na 100 gramów, litery -H4, -H8 i -H16 oznaczają górną granicę dyfundującego wodoru. Dla przykładu, -H4 odpowiada 4 ml na 100 gramów.

Wniosek

Wybierając elektrodę do spawania, ważne jest, aby dopasować ją do materiału, z którym będziemy pracować. Elektrody drutowe są popularne ze względu na ich uniwersalność, ale powłokowane elektrody chronią przed zanieczyszczeniami. Elektrody rurowe są wytrzymalsze, ale mają większą średnicę. Warto również pamiętać, że elektrody spawalnicze są dostępne w wielu różnych formach, z których każda ma określoną funkcję. Dobierając elektrodę, należy również pamiętać o wyborze odpowiedniego sprzętu, takiego jak stół spawalniczy, wózek spawalniczy i przyłbica spawalnicza.

Elektrody do spawania łukowego

Często zadawane pytania

Jakie elektrody są najlepsze do spawania stali?

Najlepsze elektrody do spawania stali to elektrody otulone, które są wykonane z różnych rodzajów stali. Elektrody rutylowe są dobrym wyborem dla początkujących spawaczy, ponieważ są łatwe w obsłudze i zapewniają dobry wygląd spoiny. Elektrody zasadowe są bardziej wydajne i zapewniają mocniejsze spawy.

Jakie elektrody są najlepsze do spawania aluminium?

Najlepsze elektrody do spawania aluminium to elektrody z aluminium, które są wykonane z czystego aluminium lub stopów aluminium. Elektrody te zapewniają czyste i mocne spawy, ale wymagają specjalnych ustawień spawarki i umiejętności spawacza.

Jaka jest różnica między elektrodami rutylowymi a zasadowymi?

Elektrody rutylowe są łatwe w obsłudze i zapewniają dobry wygląd spoiny, ale nie są tak wydajne jak elektrody zasadowe. Elektrody zasadowe są bardziej wydajne i zapewniają mocniejsze spawy, ale wymagają specjalnych ustawień spawarki i umiejętności spawacza.

Jak dzielimy elektrody?

Elektrody dzielimy na elektrody otulone i elektrody nieotulone. Elektrody otulone mają otoczkę, która chroni spoinę przed zanieczyszczeniami atmosferycznymi i zapewnia lepszą jakość spoiny. Elektrody nieotulone nie mają otoczki i są bardziej wydajne, ale wymagają dokładnego oczyszczenia materiału przed spawaniem.

O autorach

Author Image

Artur Kowalski

Jestem certyfikowanym ekspertem ds. spawania i twórcą DobrySpawacz.com, bloga, na którym dzielę się ponad 30-letnim doświadczeniem w branży spawalniczej. Skontaktuj się ze mną pod adresem [email protected] w razie potrzeby pomocy.