Ob Sie nun ein professioneller Schweißer oder ein Heimwerker sind, Sie sollten wissen, was Schweißelektroden sind und welche Vor- und Nachteile sie haben.
Was also sind Schweißelektroden? Schweißelektroden sind Drahtstücke, die mit dem Schweißgerät verbunden werden, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Der Strom fließt durch diesen Draht, um einen Lichtbogen zu erzeugen, der viel Wärme erzeugt, um das Metall zu schmelzen und zu verschmelzen.
Die wichtigsten Arten sind:
- Verbrauchsmaterial
- Nicht-Verbrauchsmaterial
Dieser Artikel wird Ihnen helfen, zwischen den verschiedenen Arten von Schweißelektroden zu unterscheiden und Ihnen eine gute Vorstellung von ihren Stärken und Schwächen zu geben, damit Sie die beste Wahl für Ihre Schweißanwendungen treffen können. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Unterschiedliche Schweißelektroden
Zu den abschmelzenden Elektroden gehören beispielsweise die für das MIG- und das Stick-Schweißen verwendeten Stäbe. Sie enthalten einen Zusatzwerkstoff, der schmilzt, um Schweißverbindungen zu erzeugen.
Beim WIG-Schweißen hingegen werden nicht verbrauchbare Elektroden verwendet. Diese Elektroden bestehen meist aus Wolfram, das aufgrund seines hohen Schmelzpunktes (im Gegensatz zu abschmelzenden Elektroden) nicht schmilzt. Es wird lediglich ein elektrischer Lichtbogen zum Schweißen erzeugt. Der Zusatzwerkstoff wird über einen Draht zugeführt, der manuell zugeführt wird.
Der Hauptunterschied zwischen den beiden Kategorien besteht also darin, dass abschmelzende Elektroden schmelzen, während nicht abschmelzende Elektroden nicht schmelzen.
Auch bei den beiden Kategorien gibt es verschiedene Arten von Elektroden.
Abschmelzende Elektroden
Abschmelzende Elektroden sind der Schlüssel zum Stangen-, MIG- und Fülldrahtschweißen. Die beim Stangenschweißen verwendeten abschmelzenden Elektroden werden als Stabelektroden bezeichnet. Dazu gehören stark umhüllte Elektroden, Schutzgas- und leicht umhüllte Elektroden.
Leicht umhüllte Elektroden
Wie der Name schon sagt, haben leicht umhüllte Elektroden eine dünne Beschichtung auf ihrer Oberfläche, die durch Methoden wie Sprühen und Pinseln aufgebracht wird.
Diese Elektroden und ihre Beschichtungen werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Der Schweißzusatzwerkstoff hat viel Ähnlichkeit mit dem Grundwerkstoff, der geschweißt wird.
Die helle Beschichtung erfüllt noch einen weiteren wichtigen Zweck. Diese Beschichtung reduziert Verunreinigungen wie Schwefel und Oxide, um eine bessere Schweißqualität zu erzielen. Außerdem ermöglicht sie ein gleichmäßigeres Schmelzen des Zusatzwerkstoffs, so dass eine gleichmäßig aussehende und zuverlässige Schweißraupe erzeugt werden kann.
Da die Umhüllung dünn ist, ist die erzeugte Schlacke nicht zu dick. Schutzgas-Elektroden haben eine gewisse Ähnlichkeit mit leicht umhüllten Elektroden. Der Hauptunterschied besteht darin, dass sie eine dickere Umhüllung haben. Diese Hochleistungselektroden eignen sich für anspruchsvollere Schweißanwendungen, z. B. für das Schweißen von Gusseisen.
Blanke Elektroden
Die Verwendung blanker Elektroden kann schwierig sein, da der Lichtbogen etwas instabil und schwer zu kontrollieren ist. Die leichte Umhüllung erhöht die Stabilität des Lichtbogens und macht ihn dadurch leichter beherrschbar. Blanke Elektroden haben nur begrenzte Anwendungsmöglichkeiten. Sie werden zum Beispiel zum Schweißen von Manganstahl verwendet.
Schutzgas-Elektroden
Schutzgas-Elektroden haben drei verschiedene Arten von Umhüllungen, die unterschiedlichen Zwecken dienen. Eine Art der Umhüllung enthält Zellulose und schützt den Schweißbereich mit einer Schutzgasschicht. Die zweite Art der Umhüllung enthält Mineralien, die Schlacke erzeugen. Die dritte Art der Umhüllung besteht aus einer Kombination von Mineralien und Zellulose.
Schutzgaselektroden erzeugen eine Schutzgasschicht, die eine wirksame Barriere bildet, um die heiße Schweißzone vor Verunreinigung und Korrosion durch die Umgebungsluft zu schützen. Dies führt zu stärkeren und zuverlässigeren Schweißnähten. Die erhitzte Schweißzone muss vor atmosphärischen Gasen wie Stickstoff und Sauerstoff geschützt werden, die mit dem Hochtemperaturmetall reagieren und spröde, poröse und schwache Schweißnähte erzeugen.
Schutzgaselektroden minimieren Schwefel, Oxide und andere Arten von Verunreinigungen im Grundwerkstoff, um gleichmäßige, glatte und saubere Schweißnähte zu erzielen. Diese umhüllten Elektroden erzeugen im Vergleich zu blanken Elektroden auch einen stabileren Lichtbogen, was das Schweißen handhabbarer macht und Spritzer reduziert.
Geschützte Lichtbogenelektroden erzeugen aufgrund der mineralischen Umhüllung auch Schlacke. Diese Schlacke scheint mühsam zu entfernen zu sein, aber sie erfüllt einen nützlichen Zweck. Sie kühlt im Vergleich zu abgeschirmten Lichtbogenelektroden viel langsamer ab. Durch diesen Prozess werden Verunreinigungen herausgezogen und an die Oberfläche befördert. So erhalten Sie hochwertige Schweißnähte, die sauber, haltbar und stark sind.
Nicht abschmelzende Elektroden
Nicht abschmelzende Elektroden sind einfacher zu verstehen, nicht nur weil sie nicht schmelzen, sondern auch weil es nur zwei Arten gibt.
Kohlenstoffelektroden
Die erste Art ist die Kohlenstoffelektrode, die sowohl zum Schneiden als auch zum Schweißen verwendet wird. Diese Elektrode wird aus Kohlenstoffgraphit hergestellt. Sie kann mit einer Kupferschicht überzogen oder blank sein.
Die American Welding Society hat keine Spezifikationen für diese Art von Elektroden herausgegeben. Es gibt jedoch militärische Spezifikationen für Kohlenstoffelektroden.
Wolfram-Elektroden und ihre verschiedenen Arten
Die zweite Art von nicht verbrauchbaren Elektroden ist die Wolfram-Elektrode, die zum WIG-Schweißen verwendet wird. Diese Elektroden bestehen aus reinem Wolfram (mit grüner Markierung), Wolfram mit 0,3 bis 0,5 Prozent Zirkonium (mit brauner Markierung), Wolfram mit 2 Prozent Thorium (mit roter Markierung) und Wolfram mit 1 Prozent Thorium (mit gelber Markierung).
Nicht abschmelzende Elektroden aus reinem Wolfram haben eine begrenzte Verwendung und sind für leichte Schweißarbeiten geeignet. Hierfür gibt es zwei Gründe. Erstens besitzt reines Wolfram nicht die Haltbarkeit und Festigkeit von Wolframlegierungen. Zweitens kann reines Wolfram bei hohen Strömen Probleme verursachen.
Wolfram-Elektroden mit 0,3 bis 0,5 Prozent Zirkonium bieten hervorragende Ergebnisse bei Wechselstrom. Sie sind eine Verbesserung gegenüber reinem Wolfram, aber nicht so gut wie Wolfram-Elektroden mit Thoriumgehalt.
Wolfram-Elektroden mit 1 bis 2 Prozent Thoriumgehalt gehören zu den am häufigsten verwendeten nicht verbrauchbaren Elektroden, da sie länger halten und einen höheren Widerstand haben als andere Arten von Wolfram-Elektroden. Sie können im Vergleich zu reinen Wolframelektroden für höhere Ströme verwendet werden. Diese Elektroden bieten auch eine bessere Kontrolle des Lichtbogens und sind leichter zu starten.
Bei der Verwendung einer Wolframelektrode ist es besser, den maximal zulässigen Strom zu verwenden, wenn sie eine glatte zylindrische Form haben, da es sonst schwierig wird, den Lichtbogen zu kontrollieren und aufrechtzuerhalten.
Für eine bessere Kontrolle und Stabilität des Lichtbogens sollten Sie die Spitzen dieser Elektroden anschleifen, d.h. Sie müssen die Spitzen konisch machen. Wenn Sie dies tun, müssen Sie anstelle von Gleichstromschweißgeräten Berührungsanlasser wählen. Denken Sie daran, dass Wolfram-Elektroden mit Thorium und Zirkonium eine bessere Haltbarkeit haben als reine Wolfram-Elektroden, wenn Sie sich für spitz zulaufende Elektroden mit Berührungsanlasser entscheiden.
Wie man den Code auf Stabelektroden liest
Nun, da Sie ein gutes Verständnis der Grundlagen haben, ist es an der Zeit, tiefer in die Klassifizierung von Schweißstäben einzutauchen.
Diese Klassifizierung für Stabelektroden berücksichtigt verschiedene Faktoren wie den Eisenpulveranteil, die am besten geeignete Schweißposition, die Zugfestigkeit, das Umhüllungsmaterial und den Durchmesser.
Verwenden Sie keine abschmelzenden Elektroden, die dicker sind als der zu schweißende Metallabschnitt. Der am häufigsten verwendete Elektrodendurchmesser ist 3/32 Zoll. Einige Anwendungen erfordern jedoch Elektrodendurchmesser, die bis zu fünfmal größer oder nur 1/16 Zoll sein können.
Die Zugfestigkeit ist die maximale Kraft, die die Schweißnaht aushalten kann. Um eine dauerhafte und sichere Schweißnaht herzustellen, muss eine Elektrode verwendet werden, deren Schweißzusatzwerkstoff stärker ist als der Grundwerkstoff. Ist der Schweißzusatzwerkstoff schwächer als der Grundwerkstoff, wird die Schweißnaht zu einer Schwachstelle, die leicht brechen kann.
Der Eisenpulveranteil der Elektrode spielt ebenfalls eine Rolle, da er durch die Schweißhitze in Stahl umgewandelt wird, wenn er geschmolzen wird. Ein höherer Eisenpulveranteil bedeutet, dass jede Elektrode mehr Schweißzusatzwerkstoff liefern kann, um mehr Teile zu schweißen. Sie sollten jedoch bedenken, dass der Eisenanteil 60 % nicht überschreiten sollte.
Nachdem Sie diese Eigenschaften verstanden haben, können Sie nun den Klassifizierungscode für diese Elektroden betrachten.
Sie werden zum Beispiel auf E6010 stoßen. Das ‚E‘ weist darauf hin, dass es sich um eine Elektrode handelt. Die ersten beiden Ziffern, die auf das „E“ folgen, geben die Zugfestigkeit an. 60″ bedeutet hier, dass die Zugfestigkeit 60.000 Pfund pro Quadratzoll beträgt.
Um die Zugfestigkeit der Elektrode zu ermitteln, muss man also zu diesen beiden Ziffern vier Nullen addieren. Die Zahl 70 bedeutet also eine Zugfestigkeit von 70.000 Pfund pro Quadratzoll.
Bei fünf Ziffern beziehen sich die ersten drei Ziffern nach ‚E‘ auf die Zugfestigkeit.
Die vorletzte Ziffer gibt die Position an, für die Sie die Elektrode verwenden können. 1″ bedeutet, dass Sie die Elektrode für alle Positionen verwenden können – über Kopf, horizontal, vertikal und flach. 2′ bedeutet, dass die Elektrode nur für horizontale und flache Positionen geeignet ist.
Die letzte Ziffer gibt Ihnen in Verbindung mit der vorletzten Ziffer Auskunft über die Beschichtung. Diese Information hilft Ihnen bei der Wahl des Schweißstroms. Der Elektrodenhersteller stellt eine Tabelle zur Verfügung, in der die Stromeinstellungen für verschiedene Umhüllungen entsprechend den letzten beiden Ziffern aufgeführt sind.
Verwandte Fragen
Woraus werden Schweißelektroden hergestellt? Eine Schweißelektrode besteht aus zwei Komponenten: dem eigentlichen Metall und der Umhüllung aus Flussmittel. Die Legierung kann aus Baustahl, Gusseisen, rostfreiem Stahl, hochfestem Stahl, Bronze, Aluminium, Aluminium oder Aluminium.
Was bedeuten die Zahlen auf einem 7018-Schweißdraht? Bei diesem Klassifizierungsverfahren geben die ersten 2 oder 3 Zahlen die Zugfestigkeit des verbundenen Produkts an, die in kpi oder Kilopound pro Quadratzoll gemessen werden kann. Bei E7018 steht 70 für 70.000 psi oder 70 kpi. 1: Die 3. Ziffer gibt die Schweißposition an.
Wofür wird ein 6012-Schweißstab verwendet? Verwenden Sie 6012 Schweißstäbe, um eine offene Verbindung zwischen zwei Fugen herzustellen. Professionelle Schweißer verwenden 6012 Elektroden in der flachen Position wegen seiner eigenen schnellen, hochstromigen Kehlnähte.
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