Svařování obalovanými elektrodami

Publikováno: 18. 04. 2019

Druhy obalu svařovacích elektrod. Rutilové vs. bazické elektrody. Zapojení polarity. Přesušování elektrod a mnohem více na svářečském blogu Metaweldu.

Svařování obalenými elektrodami se zaměřením na nelegované oceli

(voestalpine Böhler Welding, Jaroslav Kubálek)

Svařování obalenou elektrodou stále patří a dlouho patřit bude mezi rozšířené a v řadě případů nenahraditelné metody. V současnosti je takto provedeno ca. 30% svarů, u žárupevných ocelí je podíl ještě vyšší. U obtížně svařitelných ocelí a u oprav a renovací jde o ca. 50%. Ještě větší zastoupení má obalená elektroda při montážích a při svařování potrubí. Nižší odtavovací výkon obalených elektrod je příčinou nižší produktivity, avšak vysoká jakost svarového kovu, univerzální použití pro téměř všechny svařitelné materiály a mobilita činí tuto metodu neopomenutelnou.

svarovani-obalenou-elektrodou

Popis obalené elektrody

Obalená elektroda se skládá z jádra a obalu. Při svařování hoří elektrický oblouk mezi odtavujícím se drátem jádra a svařovaným materiálem. Obal vytváří plyny a strusku chránící oblouk a roztavený kov před přístupem vzduchu.
Obal ovlivňuje svařovací vlastnosti, tj. zapalování oblouku, svařitelnost v polohách, výtěžnost, vzhled svaru a průvar, dále ovlivňuje mechanické vlastnosti, zejména pak při mínusových teplotách.

V současnosti existují tři hlavní typy obalu, rutilový, bazický a celulózový, dále pak jejich směsi. Elektrody s čistě kyselým obalem jsou již prakticky minulostí, proto jim zde není věnována pozornost.

 

Elektrody s rutilovým obalem (R)

V praxi nejpoužívanější typ obalu, přinášející v první řadě tyto výhody:

  • Snadné zapalování a znovuzapalování oblouku.
  • Svařitelnost stejnosměrným i střídavým proudem.
  • Velmi stabilní oblouk, pro svářeče snadnější ovládání.
  • Svařování ve všech polohách mimo spádové (PG) – závisí na tloušťce obalu a legování, vysokolegované elektrody mají v poloze na stoupačku (PF) a nad hlavou (PD, PE) svařitelnost omezenu.
  • Jemný, hladký svar, zejména u silně obalených typů (RR), preferovaných pro koutové svary a krycí vrstvy, snadné odstranění strusky.

 

Nevýhody rutilových elektrod:

  • Nejsou vhodné pro silnostěnné a pnutím zatížené svařence (tl. >20-25 mm)
  • Nízká vrubová houževnatost při mínusových teplotách
  • Vyšší obsah vodíku ve svarovém kovu (20 ml / 100 g)
  • Převážně nevhodné pro ocele s vyšším obsahem uhlíku (C >0,2 %)

SORTIMENT RUTILOVÝCH ELEKTROD

 

Elektrody s bazickým obalem (B)

Elektrody s bazickým obalem vynikají houževnatostí svaru, zejména při nízkých teplotách. Jejich výhodami jsou:

  • Extrémně nízký obsah vodíku ve svarovém kovu (<5 ml / 100 g).
  • Žádné omezení pro tloušťku stěny
  • Vhodné pro všechny polohy svařování mimo spádové (PG), k dispozici jsou ale i spádové bazické elektrody
  • Vhodné i pro svařování ocelí s vyšším obsahem uhlíku

 

Nevýhody bazických elektrod:

  • Méně stabilní oblouk, proto pro svářeče poněkud horší ovládání.
  • Převážně svařitelné jen stejnosměrným proudem.
  • Horší odstranění strusky, hrubší svarový kov.
  • Citlivé na navlhání, s vyjímkou vysokolegovaných typů musí být před svařováním přesušovány. Elektrody ve vakuovém balení nebo dóze mohou být použity bez přesušení, po otevření ale mají být uchovány v temperovaném zásobníku.  

SORTIMENT BAZICKÝCH ELEKTROD

Zvláštní variantou bazických elektrod jsou elektrody s dvojím obalem. Vnitřní obal je rutilový a zabezpečuje jemný přechod kovu a velmi dobře ovladatelný oblouk. Vnější obal je bazický a zabezpečuje dobrou houževnatost i za nízkých teplot a odolnost vzniku trhlin. 

 

Elektrody s celulózovým obalem (C)

Tyto elektrody byly vyvinuty speciálně pro potrubí velkých průměrů. Oblouk má vysokou intenzitu a stabilitu, svary jsou bez pórů a se spolehlivou kořenovou vrstvou i při vysoké svařovací rychlosti a větším průměru elektrody. Svařování kořenových, výplňových a krycích vrstev větším průměrem elektrod, vyšším proudem a svařovací rychlostí přináší vysokou hospodárnost.

Nevýhodou celulózových elektrod je vyšší obsah vodíku ve svarovém kovu, nižší vrubová houževnatost a tím omezená tloušťka svařovaného materiálu. Dále pak nutnost použití speciálních svařovacích zdrojů.   

 

Elektrody se směsným obalem (RB, RC, RA)

Vedle třech základních typů existuje široký sortiment „směsných“ typů zejména R-B, ale i R-C a R-A. Tato koncepce má za úkol spojit více kladných vlastností jednotlivých typů obalu do jedné elektrody.

Rutil-bazické elektrody svařují stejnosměrným i střídavým proudem, umožňují dobré překlenutí mezery a snadnější svařitelnost v nucených polohách, oblíbené jsou např. pro kořenové svary. RB typy s dvojím obalem jsou pak řešením pro obtížně přístupná místa, montáže a renovace.

Rutil-celulózové elektrody jsou univerzálně použitelné. Mají oproti čistě rutilovým intenzívnější oblouk a jsou vhodné pro všechny svařovací polohy včetně spádové.

Rutil-kyselé elektrody se při svařování nelegovaných ocelí používají např. ve vysokovýtěžném provedení. Jsou velmi vhodné pro vysoce produktivní svary ve vodorovné poloze PA a PB např. na montážích, dobře svařují i orezlé či povrchově upravené plechy.

 

Polarita při svařování obalenými elektrodami

Připojení obalených elektrod závisí na typu obalu a aplikaci. Je vhodné dodržet doporučení výrobce, správná polarita je uvedena v materiálovém listu výrobku a na etiketě přímo na krabičce.

Obecně lze říci, že čistě bazické elektrody vyžadují připojení na stejnosměrný proud, přičemž kleště pro elektrodu se připojí na + pól. Existují i speciální bazické elektrody umožňující svařování opačnou polaritou nebo střídavým proudem. Jedná se např. o typy pro svařování potrubí na stoupačku FOX EV PIPE a FOX EV 50-W. Ty se pro kořenové svary připojují na - pól, pro výplň a krycí vrstvu na + pól. Dobře svařují i střídavým proudem a lze je proto využít např. tam, kde je k dispozici pouze trafo, ale od svaru se vyžaduje vysoká houževnatost.

Všechny rutilové elektrody jakož i směsné RA, RB, RC svařují střídavým proudem. Při svařování stejnosměrným proudem se připojují převážně na - pól, to platí pro všechny RC typy. RB typy se směsným obalem, např. FOX SPE se připojují také na - pól, ale RB typy s dvojím obalem, např. Phoenix Special D na + pól. Na + pól se připojují i RA typy, např. Phoenix ROT AR. Je tedy třeba znovu zdůraznit doporučení držet se vždy pokynů výrobce.

Přesušování obalených elektrod

 

susicka-elektrod-gys-blog

Obalené elektrody musí být před použitím suché. Teplota a doba přesušování záleží na typu elektrody a tyto údaje jsou uvedeny v materiálovém listu výrobku a na etiketě přímo na krabičce.

U nelegovaných obalených elektrod obecně platí, že bazické typy je třeba přesušovat při 250-350°C min. 2 h, kyselé, rutilové, rutilcelulózové, rutilkyselé a rutilbazické není nutno přesušovat, ale v případě potřeby je lze přesušit při 100-120°C 1 hod., celulózové přesušovat nelze.  

Přesušování není nutné u vakuového balení a u hermetických plechových dóz, není-li balení otevřeno nebo poškozeno. Před otevřením je třeba počkat na vyrovnání teploty mezi obsahem a okolím, aby nedošlo k orosení, např. po přenesení z chladného prostředí do temperované místnosti. Po otevření zůstávají obalené elektrody voestalpine 

 

 

Nejpoužívanější obalené elektrody Böhler pro svařování nelegovaných ocelí

Elektroda

Obal

Polarita

Použití

Böhler FOX 7018

B

+

Nejrozšířenější bazická elektroda pro svary nelegovaných ocelí vč. ocelí na odlitky. Dobrá svařitelnost, běžné svary do -40°C.

Böhler FOX EV 50

B

+

Použití jako FOX 7018, větší rozsah certifikací, houževnatost do -50°C.

Böhler FOX EV 63

B

+

Podmínečně svařitelné oceli s vyšším obsahem uhlíku.

Böhler FOX EV PIPE

B

+ / - / ~

Svary na stoupačku, kořenové svary. Speciální provedení umožní použít vždy o stupeň větší průměr elektrody. Vyšší produktivita, méně napojení, méně vad. Svařování kořenových svarů na – pól, výplní na + pól, možnost svařování střídavým proudem. Ideální pro svary potrubí.

Böhler FOX ETI

R

- / ~

Výborný vzhled svaru, samoodstranitelná struska. Plechy, profily, stehování, pohledové svary.

Böhler AWS E6013

RC

- / ~

Nejrozšířenější RC elektroda pro profily, stehování. Flexibilní obal eliminuje následky nešetrného zacházení a elektrodu lze v případě potřeby ohnout.

Phoenix Blau

RC

- / ~

Intenzívnější oblouk. Vhodná elektroda pro svary pozinkovaných ocelí, orezlé povrchy, betonářské oceli, profily, stehování.

Phoenix Special D

RB

= + / ~

Dvojplášťová elektroda pro nucené polohy, obtížně přístupná místa, montáže, ideální elektroda pro renovace a údržbu.

Böhler FOX SPE

RB

- / ~

Vyšší houževnatost za nízkých teplot než R elektrody, lepší svařitelnost a vzhled svaru než B elektrody. Kořenové svary, nucené polohy, svary vyšší jakosti i při svařování střídavým proudem.

Phoenix ROT AR 160

RA

= + / ~

Vysoká produktivita i při svařování elektrodou. Intenzívní oblouk, vyšší výtěžnost. Vhodná pro orezlé a povrchově upravené plechy. Ideální pro vysoce produktivní dokončovací a montážní svary, zejména koutové, kde nelze použít MAG.

svarovani-obalenou-elektrodou1

Zpět na výpis článků

×