Lựa chọn vật liệu và điện cực để hàn

Việc lựa chọn điện cực và vật liệu hàn thích hợp phụ thuộc vào một số yếu tố quan trọng liên quan đến kim loại cơ bản, quy trình hàn và đặc tính hàn mong muốn.

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn điện cực

• Loại và thành phần kim loại cơ bản: Điện cực phải tương thích với kim loại cơ bản để đảm bảo tính chất cơ học và nhiệt hạch thích hợp. Ví dụ, thép cacbon, thép không gỉ và nhôm yêu cầu các điện cực khác nhau do thành phần hóa học và tính chất cơ học riêng biệt của chúng235.

• Tính chất cơ học: Điện cực phải phù hợp hoặc vượt quá độ bền kéo, độ dẻo và độ dẻo dai của kim loại cơ bản để duy trì tính toàn vẹn của mối hàn. Điều này bao gồm việc xem xét độ bền năng suất và độ cứng của vật liệu cơ bản358.

• Vị trí hàn và cấu hìnhmốinối: Một số điện cực phù hợp hơn cho các vị trí hàn cụ thể (phẳng, ngang, dọc, trên cao) và các loại mối nối. Lớp phủ và loại điện cực ảnh hưởng đến khả năng sử dụng ở các vị trí này13.

• Dòng điện hàn và phân cực: Việc lựa chọn điện cực phụ thuộc vào việc sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) hay dòng điện một chiều (DC) và phân cực cần thiết. Một số điện cực nhất định được thiết kế cho AC hoặc DC với các cực cụ thể để tối ưu hóa độ ổn định hồ quang và chất lượng mối hàn13.

• Quá trình hàn: Các phương pháp hàn khác nhau (ví dụ: hàn hồ quang, hàn điện trở) yêu cầu các điện cực có đặc tính cụ thể. Đối với hàn điện trở, hợp kim đồng cao được ưa chuộng hơn do khả năng dẫn điện và nhiệt tuyệt vời cũng như khả năng chống mài mòn6.

• Thành phần lớp phủ điện cực: Lớp phủ ảnh hưởng đến độ ổn định hồ quang, sự hình thành xỉ, thành phần kim loại hàn và tính chất cơ học. Vật liệu phủ phổ biến bao gồm cellulose (để che chắn khí), titanium dioxide (cho tính lưu động của xỉ), ferromangan và ferrosilicon (để khử oxy) và các kim loại hợp kim như niken và crom để tăng cường các đặc tính kim loại hàn1.

Các loại điện cực và ứng dụng của chúng

• Điện cực cellulose (ví dụ: E6010, E6011): Cung cấp hồ quang xuyên sâu, mạnh mẽ với tấm chắn khí giảm, thích hợp để hàn ở mọi vị trí và cho các mối hàn quan trọng đòi hỏi độ dẻo dai cao1.

• Điện cực rutil (ví dụ: EXX12, EXX13): Chứa hàm lượng titanium dioxide cao, cung cấp hồ quang yên tĩnh, dễ dàng loại bỏ xỉ, bề mặt mối hàn nhẵn và độ thâm nhập vừa phải. Thích hợp cho hàn đa năng với ít bắn tung tóe hơn1.

• Điện cực cơ bản: Được biết đến với độ dẻo dai và khả năng chống nứt vượt trội, được sử dụng khi các đặc tính kim loại hàn phải khớp chặt chẽ hoặc vượt quá các đặc tính của kim loại mẹ8.

• Điện cực hợp kim đồng cao: Được sử dụng chủ yếu trong hàn điện trở cho hàn điểm và đường may do độ dẫn điện và nhiệt cao và độ bền của chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao6.

Cân nhắc thực tế

• Đường kính điện cực: Phải được lựa chọn dựa trên độ dày kim loại cơ bản và vị trí hàn để đảm bảo chất lượng thâm nhập và mối hàn phù hợp5.

• Yêu cầu làm nóng trước và làm nóng sau: Một số kim loại cơ bản và điện cực yêu cầu nhiệt độ làm nóng trước hoặc sau nhiệt cụ thể để tránh nứt và đảm bảo độ cứng mối hàn thích hợp47.

• Tính chất kim loại hàn: Việc lựa chọn điện cực phải đảm bảo kim loại mối hàn lắng đọng đáp ứng khả năng chống ăn mòn, độ dẻo, độ bền kéo và độ dẻo dai cần thiết18.

Tóm lại, việc lựa chọn vật liệu và điện cực hiệu quả để hàn liên quan đến việc kết hợp loại điện cực, lớp phủ và kích thước với tính chất hóa học và cơ học của kim loại cơ bản, vị trí hàn, loại dòng điện và quy trình hàn cụ thể để đạt được chất lượng và hiệu suất mối hàn tối ưu. Hợp kim đồng cao được ưa chuộng để hàn điện trở, trong khi các điện cực tráng khác nhau được chọn dựa trên các đặc tính mối hàn mong muốn và khả năng tương thích kim loại cơ bản13568.