Cấu tạo của điện cực hàn

Điện cực hàn là một thanh kim loại được nung chảy và lấp đầy tại mối nối của chi tiết hàn trong quá trình hàn khí hoặc hàn điện.Vật liệu của điện cực thường giống với vật liệu của chi tiết gia công.

Đến đây chúng ta đã hiểu điện cực hàn được cấu thành như thế nào:

Hình 1 Cấu tạo của điện cực hàn Tianqiao

Điện cực hàn là một điện cực nóng chảy được phủ một lớp phủ để hàn hồ quang của que hàn.Nó bao gồm một lớp phủ và lõi hàn.

Lõi kim loại được bao phủ bởi lớp phủ trong que hàn được gọi làlõi hàn.Lõi hàn nói chung là một sợi dây thép có chiều dài và đường kính nhất định.

Hình 2 Lõi điện cực hàn Tianqiao

Hai chức năng của lõi

1. Dẫn dòng điện hàn và tạo hồ quang để chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt.

2. Bản thân lõi hàn nóng chảy như một kim loại phụ và kết hợp với kim loại nền lỏng để tạo thành mối hàn.Khi hàn bằng điện cực, kim loại lõi chiếm một phần trong toàn bộ kim loại mối hàn.Vì vậy, thành phần hóa học của lõi hàn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của mối hàn.Vì vậy, dây thép dùng làm lõi điện cực có nhãn hiệu và thành phần được quy định riêng.

Lớp phủ điện cựcdùng để chỉ lớp phủ được áp dụng trên bề mặt lõi hàn.Lớp phủ bị phân hủy và tan chảy trong quá trình hàn để tạo thành khí và xỉ, có vai trò bảo vệ cơ học, xử lý luyện kim và cải thiện hiệu suất của quá trình.

Hình 3 Lớp phủ điện cực hàn Tianqiao

Thành phần của lớp phủ bao gồm: khoáng chất (như đá cẩm thạch, fluorit, v.v.), hợp kim sắt và bột kim loại (như ferromanganese, ferro-titanium, v.v.), các chất hữu cơ (như bột gỗ, cellulose, v.v.), các sản phẩm hóa học (như titan dioxide, thủy tinh, v.v.).Lớp phủ điện cực là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng mối hàn.

Chức năng chính của lớp phủ trong quá trình hàn

1. Cải thiện tính ổn định của quá trình đốt hồ quang:

Điện cực không được tráng phủ không dễ bắt lửa hồ quang.Ngay cả khi nó bị đốt cháy, nó không thể cháy ổn định.

2. Bảo vệ vũng hàn:

Trong quá trình hàn, oxy, nitơ và hơi nước trong không khí xâm nhập vào đường hàn sẽ gây ảnh hưởng xấu đến đường hàn.Không chỉ hình thành các lỗ rỗng mà còn làm giảm tính chất cơ lý của mối hàn, thậm chí gây ra các vết nứt.Sau khi lớp phủ điện cực tan chảy, một lượng lớn khí được tạo ra bao phủ hồ quang và bể nóng chảy, điều này sẽ làm giảm sự tương tác giữa kim loại nóng chảy và không khí.Khi mối hàn nguội đi, lớp phủ nóng chảy tạo thành một lớp xỉ bao phủ bề mặt mối hàn, bảo vệ kim loại mối hàn và làm nguội từ từ, làm giảm khả năng bị rỗ khí.

Thứ ba, để đảm bảo rằng mối hàn được khử oxy và khử tạp chất phốt pho và lưu huỳnh

Mặc dù việc bảo vệ được thực hiện trong quá trình hàn nhưng vẫn không thể tránh khỏi một lượng nhỏ oxy xâm nhập vào bể nóng chảy để oxy hóa các nguyên tố kim loại và hợp kim, đốt cháy các nguyên tố hợp kim và làm giảm chất lượng mối hàn.Do đó, cần thêm chất khử (như mangan, silicon, titan, nhôm, v.v.) vào lớp phủ điện cực để khử các oxit đã xâm nhập vào bể nóng chảy.

4. Bổ sung nguyên tố hợp kim cho mối hàn:

Do tác dụng của nhiệt độ cao của hồ quang, các nguyên tố hợp kim của kim loại mối hàn sẽ bị bay hơi và cháy dẫn đến làm giảm tính chất cơ lý của mối hàn.Vì vậy, cần bổ sung thêm các nguyên tố hợp kim thích hợp vào mối hàn thông qua lớp phủ để bù đắp phần hao hụt do cháy của các nguyên tố hợp kim và để đảm bảo hoặc cải thiện tính chất cơ học của mối hàn.Để hàn một số loại thép hợp kim, cũng cần phải đưa hợp kim vào mối hàn thông qua lớp phủ, để kim loại mối hàn có thể gần với thành phần kim loại của kim loại cơ bản và các tính chất cơ học có thể bắt kịp hoặc thậm chí vượt quá kim loại cơ bản.

5. Nâng cao năng suất hàn và giảm bắn tóe:

Lớp phủ điện cực có tác dụng làm tăng giọt nước và giảm sự bắn tung tóe.Điểm nóng chảy của lớp phủ điện cực thấp hơn một chút so với điểm hàn của lõi.Tuy nhiên, do lõi hàn nằm ở tâm hồ quang và nhiệt độ tương đối cao nên lõi hàn nóng chảy trước, lớp phủ nóng chảy muộn hơn một chút.Đồng thời, do tổn thất kim loại do bắn tóe giảm nên hệ số lắng đọng tăng lên và năng suất hàn cũng được cải thiện.