Electrodo de soldadura : una varilla metálica o no metálica hecha de material eléctricamente conductor, diseñada para suministrar corriente a la pieza de trabajo que se está soldando. Actualmente se fabrican más de doscientas marcas diferentes de electrodos [1] [2] [3] , y más de la mitad de toda la gama está formada por electrodos consumibles para soldadura manual por arco [1] .
Los electrodos de soldadura se dividen en consumibles y no consumibles. Los electrodos no consumibles están hechos de materiales refractarios, como el tungsteno según GOST 23949-80 [4] "Electrodos de soldadura no consumibles de tungsteno", grafito sintético o carbón eléctrico . Los electrodos consumibles están hechos de alambre de soldadura, que según GOST 2246-70 [5] se divide en carbono, aleado y de alta aleación [6] . Se aplica una capa de revestimiento protector sobre la barra de metal presionando bajo presión. El papel del recubrimiento está en el procesamiento metalúrgico del baño de soldadura , protegiéndolo de la acción atmosférica y asegurando una combustión del arco más estable .
La historia de los electrodos de soldadura está indisolublemente unida a la historia del desarrollo de las tecnologías de soldadura y soldadura. Por primera vez, el electrodo se utilizó en experimentos relacionados con el estudio de las propiedades de un arco eléctrico (en 1802 por el profesor V.V. Petrov). En 1882, el inventor ruso Nikolai Nikolaevich Benardos propuso usar un arco eléctrico que ardía entre un electrodo de carbón y una pieza metálica para conectar bordes metálicos [7] .
Casi simultáneamente con N. N. Benardos, trabajó otro importante inventor ruso: Nikolai Gavriilovich Slavyanov , quien hizo mucho por el desarrollo de la soldadura por arco. Evaluó críticamente la invención de Benardos y le hizo mejoras significativas, principalmente relacionadas con la metalurgia de soldadura. Nikolai Gavriilovich reemplazó el electrodo de carbono no consumible con una varilla de electrodo consumible de metal, similar en composición química al metal que se está soldando. Otro logro importante de Slavyanov es el uso de un fundente metalúrgico fundido que protege el baño de soldadura de la oxidación , el desgaste del metal y la acumulación de impurezas dañinas de azufre y fósforo en la unión soldada [7] [8] .
En 1904 , el sueco Oskar Kjellberg fundó ESAB en Gotemburgo . La actividad de la empresa estaba relacionada con el uso de soldadura en la construcción naval. Como resultado de sus propias investigaciones y observaciones, O. Kjellberg inventó la tecnología de soldadura con electrodos consumibles revestidos. El recubrimiento estabilizó la combustión del arco eléctrico y protegió la zona de soldadura por arco. En 1906, recibió una patente "El proceso de soldadura eléctrica y electrodos para estos fines" [9] . Fue el uso de electrodos consumibles revestidos lo que dio lugar al desarrollo y uso de tecnologías de soldadura en diversas industrias.
1911 , el inglés A. Stromenger mejoró significativamente el recubrimiento de los electrodos. El revestimiento que propuso consistía en cordón de asbesto impregnado con silicato de sodio . Este cordón estaba enrollado alrededor de una barra de metal. Un delgado alambre de aluminio todavía estaba enrollado encima de este revestimiento. Esta estructura del recubrimiento del electrodo proporcionó protección al baño de soldadura y al metal de soldadura del aire atmosférico debido a la formación de escoria. El aluminio se usó como desoxidante y proporcionó la eliminación de oxígeno. Bajo el nombre de "Cuasi-arco", estos electrodos se extendieron por Europa y América [10] .
En octubre de 1914, S. Jones obtuvo una patente británica para un método para obtener un electrodo, cuyo revestimiento se aplicaba por engaste. La barra de metal se empujó a través de la matriz al mismo tiempo que se colocaba la carga en la barra [10] .
En 1917 , los científicos estadounidenses O. Andrus y D. Stresa desarrollaron un nuevo tipo de recubrimiento de electrodos [10] . La varilla de acero estaba envuelta en papel pegado con silicato de sodio . Durante el proceso de soldadura, dicho recubrimiento emitía humo, protegiendo el baño de soldadura de la exposición al aire. También se observó que el recubrimiento de papel proporcionaba un encendido instantáneo del arco eléctrico desde el primer toque y estabilizaba su combustión. En 1925 , el inglés A. O. Smith utilizó componentes protectores y de aleación en polvo para mejorar la calidad del recubrimiento de los electrodos. Al mismo tiempo, los inventores franceses O. Sarazin y O. Moneiron desarrollaron un revestimiento de electrodos que incluía compuestos de metales alcalinos y alcalinotérreos : feldespato , tiza , mármol , soda . Debido al bajo potencial de ionización de elementos como el sodio , potasio , calcio , se proporcionó fácil excitación del arco y mantenimiento de su combustión [10] .
Así, durante el primer cuarto del siglo XX se desarrollaron los diseños de electrodos consumibles para la soldadura manual por arco, los métodos para su fabricación y la composición del recubrimiento. Los recubrimientos de los electrodos contenían componentes especiales: formación de gas , empujando el aire fuera de la zona de soldadura; aleación - mejora de la composición y estructura del metal de soldadura; formación de escoria - protección del metal fundido y cristalizado de la interacción con la fase gaseosa; estabilizador - sustancias con un bajo potencial de ionización. Los desarrollos posteriores en la producción de electrodos de soldadura se han concentrado en los componentes que componen el revestimiento y el alambre del electrodo, en los métodos de producción industrial.
Una amplia variedad de electrodos, así como los principios de su clasificación, dificultan el desarrollo de un único sistema generalmente aceptado para clasificar electrodos. Las marcas de electrodos no están reguladas por normas. La división de electrodos en grados se realiza de acuerdo con especificaciones y pasaportes. Cada tipo de electrodo puede corresponder a una o más marcas. Es posible que el electrodo no se aplique a las marcas. Todos los electrodos de soldadura se pueden dividir en dos grupos, que a su vez se dividen en subgrupos:
| Electrodos de soldadura no metálicos | Electrodos de soldadura de metales | ||||
| No consumible | No consumible | derritiendo | |||
|
cubierto | descubierto | |||
|
Utilizado en las primeras etapas del desarrollo de la tecnología de soldadura. Ahora se utiliza en forma de alambre continuo para soldar en gases de protección. | ||||
De acuerdo con GOST 9466-75, los electrodos metálicos revestidos para soldadura por arco manual de aceros y revestimientos se clasifican según su propósito, propiedades mecánicas y composición química del metal depositado (tipos), tipos y espesores de revestimientos, así como algunos soldadura y características tecnológicas.
Tipos de electrodos por finalidadLas normas anteriores prevén la división de electrodos en tipos, de acuerdo con las propiedades mecánicas y la composición química del metal depositado. Los números que indican cada tipo de electrodo - E42, E42A, E50, etc., caracterizan la resistencia a la tracción mínima garantizada en kgf / mm², y la letra A - propiedades plásticas aumentadas, restricciones de viscosidad y composición química.
Tipos de electrodos por espesor de recubrimientoSegún el espesor del recubrimiento, los electrodos se dividen según la relación D/d (D es el diámetro del electrodo recubierto; d es el diámetro de la varilla):
GOST 9466 - 75 también prevé tres grupos de electrodos: 1, 2, 3, caracterizados por los requisitos de calidad (precisión) de fabricación de electrodos, el estado de la superficie del recubrimiento y el contenido de azufre y fósforo en el metal depositado.
Tipos de electrodos por tipo de recubrimiento
Tabla de correspondencia de marcas de electrodos por tipo de recubrimiento:
| tipo de recubrimiento | Designación según GOST 9466-75 | Designación internacional ISO |
| Agrio | PERO | A |
| Principal | B | B |
| rutilo | R | R |
| Celulósico | C | C |
| Recubrimientos mixtos | ||
| Ácido-rutilo | Arkansas | Arkansas |
| Rutilo-básico | RB | R.B. |
| Rutilo-celulosa | RC | RC |
| Otro (mixto) | PAGS | S |
| Rutilo con polvo de hierro | RJ | RR |
| Polaridad de CC recomendada | Voltaje de circuito abierto de la fuente de CA, V | Designacion | |
|---|---|---|---|
| Tensión nominal | Desviación límite | ||
| Reverso | - | - | 0 |
| Ningún | cincuenta | ±5 | una |
| Directo | 2 | ||
| Reverso | 3 | ||
| Ningún | 70 | ±10 | cuatro |
| Directo | 5 | ||
| Reverso | 6 | ||
| Ningún | 90 | ±5 | 7 |
| Directo | ocho | ||
| Reverso | 9 | ||
El número 0 denota electrodos destinados a soldar o revestir solo con corriente continua de polaridad inversa (el electrodo de soldadura está conectado al positivo).
Los electrodos para soldadura por arco manual son varillas, por regla general, de 250 a 450 mm de largo, hechas de alambre de soldadura con una capa de recubrimiento aplicada. Uno de los extremos del electrodo de 20 a 30 mm de largo fue decapado para su sujeción en el portaelectrodos .
| La estructura del electrodo de soldadura revestido. | ||||||||||
La clasificación principal de los recubrimientos de electrodos:
Los principales tipos de recubrimientos de electrodos:
Los electrodos de soldadura revestidos se fabrican de dos maneras:
| Soldadura | |
|---|---|
| Terminología | |
| Arco eléctrico | |
| soldadura a presion | |
| soldadura por contacto | |
| Otros tipos de soldadura | |
| soldadura de metales | |
| Soldadura de no metales | |
| equipo y equipo | |
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