Ein Leitfaden zu Schweißelektroden von Eng-Weld

Eine Elektrode ist im Wesentlichen ein beschichteter Metalldraht. Sie sollte im Allgemeinen aus Materialien bestehen, die in Natur und Zusammensetzung des zu schweißenden Metalls, und es gibt eine Reihe von Faktoren, die bei der Auswahl der richtigen Elektrode für Ihr spezielles Projekt eine Rolle spielen. Während Elektroden für das Lichtbogenschweißen mit Metallschutzgas (SMAW) oder „Stabelektroden“ verbrauchbar sind und Teil der Schweißnaht werden, sind andere Elektroden, wie sie beim WIG-Schweißen verwendet werden, nicht verbrauchbar, d. h. sie schmelzen nicht und bleiben von der Schweißnaht getrennt. In diesen Fällen ist die Verwendung eines Schweißstabs erforderlich.

At Eng-weldWir wissen, dass die Auswahl der richtigen Elektrode von entscheidender Bedeutung ist, wenn es um die Festigkeit der Schweißnaht, die Qualität der Schweißnaht, die Minimierung von Spritzern und den Reinigungsaufwand geht.

Zelluloseelektroden

Zelluloseelektroden sind Schweißelektroden, die mit einer Beschichtung aus organischen Materialien überzogen sind. Im Allgemeinen besteht die Beschichtung zu etwa 30 % aus Zellulose. In einigen Ländern der Welt kann der Beschichtung jedoch Papierzellstoff und Holzpulver zugesetzt werden, um den Anteil an reiner Zellulose zu reduzieren.

Die verschiedenen organischen Verbindungen in der Elektrode zersetzen sich im Lichtbogen und bilden Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese Verbindungen erhöhen die Spannung im Lichtbogen und erzeugen einen stärkeren und härteren Lichtbogen. Aus diesem Grund kann eine Zelluloseelektrode bis zu 70 % tiefer eindringen als kompatible Elektroden mit denselben Stromwerten.

Im Allgemeinen wird eine dünne oder mitteldicke Beschichtung verwendet. Dabei entsteht zwar Schlacke, die nach dem Schweißvorgang gereinigt werden kann, es kann jedoch zu erheblichen Spritzverlusten kommen. Aufgrund der Beschichtung sind die Spaltfüllungs-, Fallschweiß- und Eindringfähigkeiten dieses Elektrodentyps jedoch sehr gut.

Die Hauptmerkmale von Zelluloseelektroden sind:

• Tiefe Penetration;
• Kann vertikal nach unten schweißen;
• Sie sind in der Lage, Metall mit guten mechanischen Eigenschaften zu schweißen;
• Das entstandene Schweißbad ist kleiner.

Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt

Bei einer Elektrode mit niedrigem Wasserstoffgehalt handelt es sich im Wesentlichen um ein Verbrauchsmaterial für das Lichtbogenschweißen mit geschütztem Metallschutzgas (SMAW), das einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 0.6 % aufweist, verglichen mit dem Feuchtigkeitsgehalt von 4–6 % bei Zelluloseelektroden, der üblicherweise vorkommt.

Generell gilt, dass wasserstoffarme Elektroden wie die Stabelektroden E7018 dem Anwender geringe Spritzerbildung in Kombination mit einem gleichmäßigen, stabilen und leisen Lichtbogen bieten. Diese Eigenschaften machen diese Elektroden zu einer guten Wahl für erfahrene Schweißer oder Anfänger zum Lernen. Die Eigenschaften dieser Füllmetallelektroden ermöglichen dem Schweißer eine gute Lichtbogenkontrolle und minimieren die Notwendigkeit einer Reinigung nach dem Schweißen.

Anders als andere Elektroden, wie etwa E6010 oder E6011, bieten Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt hervorragende Abscheidungs- und Durchdringungsraten, sodass der Schweißer jederzeit mehr Schweißmetall in eine Verbindung einbringen kann. Dadurch erhöht sich die Festigkeit der Schweißnaht, während gleichzeitig Schweißfehler, wie zum Beispiel mangelnde Verschmelzung, vermieden werden.

Die Hauptmerkmale von Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt sind:

• Gute Penetration;
• Gute Ablagerung;
• Ruhige Lichtbogeneigenschaften;
• Geringe Spritzerbildung;
• Gute Fusion.

Elektroden aus Weichstahl

Als Faustregel gilt, dass Weichstahlelektroden einen ruhigen und stabilen Lichtbogen mit geringer Eindringtiefe erzeugen, was sie ideal zum Überbrücken großer Lücken und zum Arbeiten mit dünnen Platten macht. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Weichstahlelektroden, von denen jede leicht unterschiedliche Eigenschaften aufweist, wodurch sie für unterschiedliche Anwendungen besser geeignet sind.

Die Güteklasse 6013 ist beispielsweise eine Allzweckelektrode aus Weichstahl, die tief eindringt und dabei einen gleichmäßigen und stabilen Lichtbogen erzeugt. Der Lichtbogen dieser Elektrode lässt sich leicht regenerieren und weist ein schönes Perlenbild und wenig Spritzer auf. Zudem lässt sich die Schlacke beim Fallnahtschweißen leicht kontrollieren.

Während der Lichtbogenschweißstab 7018 wiederum eine Elektrode aus Weichstahl ist, die zum Schweißen von hochfesten Kohlenstoffstählen entwickelt wurde, wird dieser Stab aufgrund der rissbeständigen Eigenschaften der Schweißnaht häufig beim Strukturschweißen verwendet. Er erzeugt jedoch eine große Menge Schlacke und ist daher für das Fallnahtschweißen ungeeignet.

Die letzte Weichstahlelektrode, die wir uns ansehen, ist die 6011. Diese vielseitige und tief eindringende Elektrode erzeugt einen gleichmäßigen und stabilen Lichtbogen und wird zum Schweißen von verzinktem Weichstahl und einigen anderen niedriglegierten Stählen verwendet. Ihre Beschichtung erzeugt einen kräftigen und tief eindringenden Lichtbogen, während die Schlackenschicht dünn und leicht entfernbar ist.

Edelstahl-Elektroden

Wie bei den anderen Elektroden, die wir oben gesehen haben, gibt es auch bei Edelstahlelektroden eine Reihe von Variationen, jede etwas anders als die letzte.

Hier sehen wir uns drei verschiedene Güteklassen von Edelstahl-Schweißelektroden an, nämlich 308, 309 und 316, und wann Sie diese verwenden sollten.

Wenn Sie mit den Typen 301, 302, 304, 305 und den Gusslegierungen CF-3 und CF8 arbeiten, empfehlen wir Ihnen die Verwendung von 308L, einschließlich ER308LSi-Schweißelektroden. Diese Edelstahlelektroden eignen sich ideal für den Einsatz mit austenitischem Edelstahl, für Anwendungen wie die Elektroindustrie empfehlen wir jedoch 308H, da diese Elektrode mit hohem Kohlenstoffgehalt eine bessere Kriechfestigkeit für Anwendungen mit höheren Temperaturen bietet.

Wenn Sie eine niedriglegierte oder weiche Stahllegierung mit Edelstahl verbinden, sollten Sie 309L, einschließlich ER309LSi, verwenden. Dies gilt auch für das Verbinden von Edelstahl, der anders ist, beispielsweise 409 mit sich selbst oder mit 304L-Edelstahl. Darüber hinaus sollten sie zum Verbinden von 309-Basismetallen verwendet werden.

Beim Arbeiten mit den Basismetallen 316L und 316 sowie deren gegossenen Äquivalenten CF-8m und CF-3M sollten Sie als Füllmetall ausschließlich 316L, einschließlich ER317LSi, verwenden.

Bei einigen 308L-Anwendungen kann 309L als Füllmetall verwendet werden, da hierfür kein Molybdän erforderlich ist. Bei 316- oder 316L-Anwendungen ist Molybdän jedoch erforderlich. Daher kann 309 nicht durch 316 ersetzt werden.

Typische Anwendungen verschiedener Edelstahlelektroden sind:

• Balg;
• Wärmetauscher;
• Ofenteile;
• Dehnungsfugen;
• Flugzeugabgaskrümmer;
• Heizelementschläuche;
• Schweißen von gewebten Sieben für die Hochtemperaturverarbeitung von Mineralien.

Reparatur und Wartung Elektroden

Wie wir oben gesehen haben, gibt es eine große Auswahl an Elektroden. Jede hat leicht unterschiedliche Eigenschaften und daher eine leicht unterschiedliche und einzigartige Funktion. Bei Reparatur- und Wartungsarbeiten müssen Sie sicherstellen, dass die von Ihnen verwendete Elektrode die gewünschten Eigenschaften aufweist.

Stellen Sie zunächst fest, welches Metall Sie reparieren oder warten möchten. Dann müssen Sie feststellen, ob Sie Universalelektroden oder Elektroden mit bestimmten Eigenschaften benötigen. Sobald Sie alle diese Informationen gesammelt haben, können Sie mit dem Schweißen beginnen. Wenn Sie dies nicht tun und die falsche Elektrode verwenden, kann Ihre Schweißnaht entweder fehlschlagen oder Sie brennen direkt durch das Metall, mit dem Sie arbeiten.

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