Ηλεκτρόδια Συγκόλλησης

Transcript

1 T^J. ΚΑΒΑΛΑΣ ΕΧΟΛΗ :Σ.Τ Φ. ΤΜΗΜΑ: ΜΗΧΑΝΟΛΟΠΑΓ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Ηλεκτρόδια Συγκόλλησης Υπει;θυνηΣπουδάστρια ΠΕΤΑΛΩΤΗ ΧΡΙΣΓΠΝΑ ErapiAaa Καθηγητή Κα ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ Χρόνος Παρουσίασης ΜΑΙΟΣ 1994 Αλεξ/ποήη

2 Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α 1. TO ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ - ΓΕΝΙΚΑ. 2. ΠΥΡΗΝΑΣ ΚΑΙ ΕΠΕΝΔΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟΥ. 3. ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ ΜΕΓΑΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΗΣ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗΣ. 4. ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ. Α. Κανονισμοί A.W.S. Β. Γερμανικοί Κανονισμοί. 5. ΣΤΕΓΝΩΜΑ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ. 6. ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ. 7. ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΕΤΑΙΡΕΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ. 8. ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ ΚΑΤΑ A.W.S., ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥΣ. 9. ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ.

3 l.to ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ - ΓΕΝΙΚΑ Τα ηλεκτρόδια συγκόλλησης, αποτελούνται από δύο βασικά στοιχεία, τον μεταλλικό πυρήνα και την επένδυση που τον περιβάλλει. Καθένα απ'τα στοιχεία αυτά έχει τον προορισμό του και η εκλογή των υλών απ'τις οποίες κατασκευάζονται είναι θεμελιώδους σημασίας. Καλή ποιότητα ενός ηλεκτροδίου, σημαίνει πρώτα απ'όλα ορθή εκλογή των πρώτων υλών που το παράγουν και κάτόπιν ο ορθός τρόπος παραγωγής. Ηλεκτρόδια της αυτής κατηγορίας συμπεριφέρονται διαφορετικά, διότι ακριβώς διαφέρουν (ελάχιστα πολλές φορές) στις πρώτες τους ύλες. Η διαδικάσία παραγωγής των ηλεκτροδίων είναι σε συντομία η ακόλουθη: 0 μεταλλικός πυρήνας σε μορφή κουλούρας σύρματος της οριστικής διαμέτρου του ηλεκτροδίου, τεμαχίζεται με ειδικά αυτόματα ψαλίδια και παίρνει το απαιτούμενο μήκος (200 έως 450 ΜΜ). Είναι έτσι έτοιμος να συνδεθεί με την επένδυση, η οποία παράγεται με τη σειρά της από διάφορες πρώτες ύλες, των οποίων γίνεται ανάμειξη σε αναλογίες μεγάλης ακριβείας υπολογισμένες εκ των προτέρων. Οι πρώτες ύλες αυτές της επένδυσης, μετά την ανάμειξή τους διοχετεύονται σε μία μικρή πρέσσα απ'την οποία εξέρχονται υπό μορφή πρισμάτων (ψωμιά). Μεταλλικός πυρήνας και πρίσματα οδηγούνται κατόπιν σε μία πρέσσα παραγωγής ηλεκτροδίων, όπου η επένδυση εφαρμόζεται με μεγάλη πίεση στον μεταλλικό πυρήνα, ώστε από κοινού ν'απότελέσουν το ηλεκτρόδιο. Ακολουθεί τέλος το ψήσιμο των ηλεκτροδίων, σε θερμοκρασία ανάλογη με την κατηγορία στην οποία ανήκουν (από 150 έως 650 C). Φυσικά, μεσολαβούν διάφοροι έλεγχοι και τέλος έρχεται η συσκευασία των ηλεκτροδίων.

4 2. ΠΥΡΗΝΑΣ ΚΑΙ ΕΠΕΝΔΥΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟΥ ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΥ ΠΥΡΗΝΑ-ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Ο σκοπός ύπαρξης του πυρήνα είναι σχεδόν αυτονόητος: -Επιτρέπει την διέλευση του ρέύματος και το σχηματισμό του τόξου. -Προσφέρει το απαιτούμενο μέταλλο για τη συγκόλληση (αποκλειστικά ή σε μεγάλο βαθμό). Η χημική σύνθεση του μεταλλικού πυρήνα, εξαρτάται από το είδος και την κατηγορία του ηλεκτροδίου, εκτός ενός γενικού χαρακτηριστικού που είναι η χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο. Π.χ., μερικές συνθέσεις (οίκος BEKAERT): Για ηλεκτρόδια συγκόλλησης ανθρακούχων χαλύβων C=0,06l0,10 Μη=0,30 0,40 3ί=ίχνη 5=0,025 Μη=0,35 0,50 5ί=ίχνη 5=0,025 Ρ=0,025 Ρ:ί0,025 Για ηλεκτρόδια συγκόλλησης ανοξείδωτων χαλύβων (308L) 0=0,025 Μη=1,5 2,0 5ί=0,50 5=0,50 Ρ:ϊ0,025 0 =20 21 Νί=9,8 ΐ0,8 ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟΥ Η επένδυση των ηλεκτροδίων, είναι ένα σύνθετο μίγμα ορυκτών, μεταλλικών και συνδετικών υλών και επιτελεί πολλούς και σπουδαίους σκοπούς, χαρακτηρίζει δε και την γενική κατηγορία στην οποία ανήκει το ηλεκτρόδιο. Π.χ. βασικά, ρουτιλίου, κυτταρίνης κ.λ.π. Ας απαρίθμήσουμε όμως τις βασικές λειτουργικές υπηρεσίες που πρόσφέρει η επένδυση: α) Ηλεκτρικές: - Με τα αέρια που παράγει και τον ιονισμό των αερίων αυτών, διευκολύνει και κυρίως σταθεροποιεί το τόξο. Χωρίς τα αέρια αυτά το τόξο θα ήταν διακοπτόμενο και στο εναλλασσόμενο ρεύμα θα διακοπτόταν τελείως. Κάθε ηλεκτρόδιο λειτουργεί υπό ορισμένα V0LT3 που είναι αναγκαία για τον ι- ονισμό των αερίων του. - Το είδος της επένδυσης ορίζει τη φύση του ρέύματος: συνεχές, εναλλασσόμενο ή και τα δύο.

5 β) Φυσικοχημικές: - Τα παραγόμευα κατά τη τήξη σταγονίδια του ρευστού μετάλλου του ηλεκτροδίου πρέπει να οδηγηθούν στο σημείο της συγκόλλησης που επιθυμούμε. Αυτό δεν γίνεται με τη βαρύτητα, διότι τότε η συγκόλληση σε κάθετες θέσεις ή ουρανού θα ήταν αδύνατη. Γίνεται με τη βοήθεια των παραγομένων αερίων, που με τη πίεσή τους, οδηγούν κυριολεκτικά το ρευστό μέταλλο. - Η σκουριά που παράγεται απ'την επένδυση καλύπτει το ρευστό μέταλλο κι έτσι το συγκρατεί στη θέση του. 0 ρόλος αυτός είναι σπουδαίος, όταν πρόκειται για συγκόλληση σε δύσκολες θέσεις και η ρευστότητα της σκουριάς είναι πρωταρχικής σημασίας. γ) Μεταλλουργικές: - Η παραγόμενη σκουριά, καλύπτει το στερεοποιούμενο μέταλλο και εμποδίζει την επαφή του με τό οξυγόνο και το άζωτο της ατμόσφαιρας, τα ο ποία μειώνουν τις μηχανικές ιδιότητες του εναποτιθέμενου μετάλλου. Συγχρόνως, όως η σκουριά αυτή παραμένει ρευστή σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία κι έτσι επιτρέπει στα αέρια του μετάλλου να το εγκαταλείφουν ώστε να μην υπάρξουν φυσαλλίδες στη ραφή. - Το ίδιο συμβαίνει και με τα άέρια που παράγονται απ'την επένδυση και προστατεύουν στην αρχή της τήξης το εναποτιθέμενο μέταλλο. - Το μέταλλο σαν βαρύτερο απ'την σκουριά κατακάθεται, ενώ στην τελευταία αυτή συγκεντρώνονται όλες οι ανεπιθύμητες ακαθαρσίες του μετάλλου. - Η σκουριά με το να κάλύπτει το ρευστό μέταλλο το εμποδίζει να κρυώσει γρήγορα κι έτσι μειώνει τον κίνδυνο δημιουργίας μερτενσίτη στη περίπτωση των σκληρών χαλύβων. - Τέλος η επένδυση περιέχει συχνά μεταλλικά στοιχεία τα οποία αυξάνουν τις μηχανικές ιδιότητες του εναποτιθεμένου μετάλλου και την απόδοση του ηλεκτροδίου. ΑΙΑΧΟΡΙΣΜΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΑΙΟΝ ΑΝΑΛΟΓΟΣ ΤΉΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΤΟΥΣ Τα ηλεκτρόδια χωρίζονται σε έξι (6) βασικές κατηγορίες, αναλόγως της φύσης της επενδύσεώς τους. Είναι μια πρώτη βασική ταξινόμηση που είναι διεθνής και κατά κάποιο τρόπο ανεξάρτητη από την εθνικότητα των κανονισμών στους οποίους ανήκουν. Έτσι π.χ., πολλά ηλεκτρόδια με διαφορετικούς αριθμούς κα-

6 νονισμώυ (Ευρωπαϊκούς ή Αμερικανικούς), μπορούν ν'ανήκουν στη κατηγορία των βασικών ηλεκτροδίων, διότι η επένδυσή τους έχει βασικό χαρακτήρα. Οι έξι αυτές κατηγορίες των επενδύσεων είναι οι ακόλουθες: οξειδωτική, όξινη, βασική, ρουτιλίου, ρουτιλίου-κυτταρίνης, κυτταρίνης. Ας δούμε τι σημαίνουν στην πράξη οι κατηγορίες αυτές των επενδύσεων: Οξειδωτική Επένδυση 0 τύπος αυτός της επένδυσης περιέχει οξείδιο του σιδήρου και πολλές φορές οξείδιο του μαγγανίου. Μια βασική χημική αντίδραση που διέπει το φαινόμενο της τήξης της επένδυσης και του μετάλλου βάσης, ορίζει και τις ιδιότητες του ηλεκτροδίου.έχουμε λοιπόν υψηλή θερμοκρασία στις αντιδράσεις: Fee -μ C FeO + CO CO Δηλαδή ο άνθρακας του ενποτίθέμενου μετάλλου, οξειδώνεται και χάνεται, έχουμε δε συγχρόνως παραγωγή αερίων C0 και CO^ μέσα στο ίδιο το μέταλλο. Α ποτέλεσμα αυτών των δύο φαινομένων είναι ότι ο μέν χάλυβας με την απώλεια ποσοστού από τον άνθρακά του υφίσταται μείωση των μηχανικών του αντοχών, η δε ραφή υπόκειται στον κίνδυνο δημιουργίας πόρων και φυσαλλίδων απ'τα αέρια που εισχωρούν στο ρευστό μέταλλο.έτσι, τα ηλεκτρόδια με οξειδωτική επένδυση χρησιμοποιούνται για συγκολλήσεις του μαλακού χάλυβα, χωρίς μεγάλες απαιτήσεις αντοχής. Η σκουριά τους είναι παχύρευστη, συγκολλούνται δε με συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα και συνήθως οριζοντίως, γιατί η ρευστότητα του μετάλλου τους είναι μεγάλη. Οι εφαρμογές περιορίζονται στη συγκόλληση λεπτών ελασμάτων χωρίς απαιτήσεις αντοχής, αλλά με ικανοποιητική εμφάνιση. Η σκουριά αφαιρείται εύκολα η δε έναρξη του τόξου είναι αυτόματη. Ό ξ ι ν η ή Ουδέτερη Επένδυση Η επένδυση αυτή περιέχει επίσης οξείδιο του σιδήρου, τού μαγγανίου, του τιτανίου και του πυριτίου, αλλά συγχρόνως περιέχει και σε μεγάλο βαθμό σιδήροκράματα που είναι αποξειδωτικά. Η σκουριά που παράγεται απ'την επένδυση αυτή είναι όξινη ή ουδέτερη, είναι πορώδης και αφαιρέίται ευκολώτατα. Τα ηλεκτρόδια με επένδυση όξινη, συγκολλούνται με συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα και υψηλή ένταση.έτσι παρουσιάζουν το πλεονέκτημα της μεγάλης ταχύτητας τήξης με ικανοποιητική διείσδυση. Τα ελάσματα πρέπει να είναι μειωμένης περιεκτικότητας σε θείο και φώσφορο γιατί διαφορετικά υπάρχει κίνδυ 1

7 νος θερμής ρηγμάτωσης. Η ραδιογραφία των συγμολήσεων είναι απολύτως ιμι Βασική Επένδυση Στην επένδυση αυτή που το πάχος της είναι μάλλον αυξημένο, βρίσκουμε οε μεγάλο ποσοστό το ανθρακικό ασβέστιο (CaCOj), ή ενδεχόμενως άλλα ανθρακικά άλατα βασικού χαρακτήρα, όπως επίσης και το πέτρωμα (CaF^) SPATHFLUOR, που είναι επίσης βασικό. Το ανθρακικό ασβέστιο σε υψηλή θερμοκρασία μας δίνει την άσβεστο(θαθ), η οποία είναι βασική και με μεταλλουργικές αντιδράσεις ανάλογες μ'εκείνες που συμβαίνουν κατά την παραγωγή του χάλυβα, αποθειώνει και αποφωσφορίζει το ρευστό μέταλλο. Εξ'άλλου, ο βασικός προορισμός του SPATHFB.UOR, του οποίου η θερμοκρασία τήξης είναι σχετικά χαμηλή (1360 F) είναι η κιευκόλυνση της τήξης της επένδυσης η οποία είναι πολύ πυρίμαχη.εξ' αιτίας αυτού του τελευταίου γεγονότος η σκουριά των βασικών ηλεκτροδίων "παγώνει" γρήγορα και κολλάει επάνω στο μέταλλο βάσης από το οποίο αφαιρείται δυσκολότερα από ότι με τα άλλα ηλεκτρόδια. Απ'όσα αναφέραμε, βλέπει επομένως κανείς ότι τα βασικά ηλεκτρόδια, ε ναποθέτουν καθαρό μέταλλο που συγχρόνως διαθέτει μηχανικές ιδιότητες ικανοποιητικότατες. Σ'αυτό συντείνουν και δύο άλλοι σπουδαίοι λόγοι. Η βασική ε πένδυση, περιέχει επίσης διάφορα σιδηροκράματα (σιδηρομαγγάνιο, σιδηροπυρίτιο) τα οποία, όπως ήδη είπαμε, είναι ισχυρά αναγωγικά στοιχεία και αφαιρούν το οξυγόνο από τοευαποτιθέμενο μέταλλο, προσφέρουν δε και στοιχεία ό πως το Μη, τα οποία αυξάνουν τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Τέλος το στέγνωμα της επένδυσης στους 650 C περίπου που γίνεται κατά την παραγωγή των ηλεκτροδίων, τα απαλλάσσει τελικά από την υγρασία που είναι η σπουδαιότερη αιτία εισαγωγής υδρογόνου στο εναποτιθέμενο μέταλλο. Η ύπαρξη του υδρογόνου, προκαλεί την ψυχρή ρωγμάτωση, κάτω από τη ραφή της συγκόλλησης. Τα βασικά ηλεκτρόδια συγκολλώνται κυρίως με συνεχές ρέύμα και τον πόλο + στην τσιμπίδα, ώστε η θερμοκρασία του εναποτιθέμενου μετάλλου να είναι υψηλή. Στην περίπτωση συγκόλλησης με εναλλασσόμενο ρεύμα, απαιτείται τάση εν κενώ της ηλεκτροσυγκόλλησης πάνω από 65 V. Η επένδυση των βασικών ηλεκτροδίων είναι πολύ υγροσκοπική γι'αυτό απαιτείται το στέγνωμά τους στους C, όταν η αποθήκευσή τους έχει διαρκέσει επί πολύ. Η αποθήκευση πρέπει κανονικά να γίνεται σε χώρους με σχετική υγρασία λιγότερη από 40 %. Επένδυση Ρουτιλίου (Τί02) Η επένδυση των ηλεκτροδίων του τύπου αυτού απότελείται κυρίως από το

8 οξείδιο του τιτανίου και πυριτικά άλατα του Να ή Κ, σαν συνδετικά και υποβοηθούντα την δημιουργία της καταλλήλου σκουριάς. Το ΤίΟ^, συντείνει στη σταθερότητα του τόξου και στο σχηματισμό και ρευστότητα της σκουριάς. Επειδή η ρουτιλική επένδυση δεν παράγει αέρια, προστίθεται σ'αυτήν και μικρή ποσότητα πτητικών υλών (κυτταρίνη) κ.τ.π., που παράγουν άφθονα αέρια (Hj ή άλλα) τα οποία απομακρύνουν το οξυγόνο και το άζωτο της ατμόσφαιρας και προστατεύουν το εναποτιθέμενο μέταλλο. Συγχρόνως υποβοηθούν τη συγκόλληση σε δύσκολες θέσεις. Το μειονέκτημά τους είναι ότι εισάγουν το υδρογόνο στο ρευστό μέταλλο κι έτσι δεν μπορσύν να χρησιμοποιηθόύν παρά για μαλακούς χάλυβες. Τα ηλεκτρόδια ρουτιλίου επιτρέπουν συγκόλληση με συνεχές ή ε ναλλασσόμενο ρεύμα, δίδουν ικανοποιητικές μηχανικές αντοχές και είναι κατάλληλα για συγκολλήσεις σε ελάσματα με ελαττωματική εφαρμογή. Δεν έχουν ικανότητα αποθείωσης και αποφωσφόρισης τού χάλυβα γι'αυτό σε περίπτωση υ ψηλών Ρ και S υπάρχει κίνδυνος διαφορισμόύ και θερμής ρηγμάτωσης. Τα ηλεκτρόδια με παχειά επένδυση δίνουν ρευστή σκουριά κι αυτό συντείνει στη λεία εμφάνιση της ραφής. Επένδυση Ρουτιλίου - Κυτταρίνης Όμοια μ'εκείνη των ρουτιλικών ηλεκτροδίων, περιέχει πτητικές ουσίες (κυτταρίνη) σε μεγαλύτερες ποσότητες.έτσι, παράγει περισσότερα αέρια και διευκολύνει την σύγκόλληση σε όλες τις θέσεις. Οι μηχανικές ιδιότητες όμοιες μ'εκείνες των ρουτιλικών. Επένδυση Κυτταρίνης Το μεγαλύτερο μέρος της επένδυσης αυτής είναι η κυτταρίνη, φυσική βασική ύλη στη δημιουργία της μεμβράνης των φυσικών κυττάρων. Περιέχει άνθρακα, οξυγόνο και σε μεγάλες ποσότητες υδρογόνο. Είναι πτητική ύλη και γι'αυτό η συγκόλληση με ηλεκτρόδια κυτταρίνης εκλύει σημαντική ποσότητα αερίων. Αυτό επιτρέπει τη συγκόλληση σε όλες τις θέσεις και με πολύ καλή διείσδυση, αλλά έχουμε και σχετικά πολλές εκτοξεύσεις μετάλλου. Η ραδιογραφία των ραφών είναι απόλυτα ικανοποιητική. Το είδος αυτό των ηλεκτροδίων, βρίσκει πολλές εφαρμογές σε συγκολλήσεις "θέσης" (κάθετες, ουρανού, κ.λ.π.). Η σκουριά είναι ελάχιστή. Η συγκόλληση γίνεται με συνεχές ρεύμα συνήθως και τον πόλο + στην τσιμπίδα. Εν τούτοις, χρησιμοποιείται και το εναλλασσόμενο ρεύμα. 1

9 3. ΗΛΒΓΓΡΟΔΙΑ ΜΗΆΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΗΣ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗΣ α) Ηλεκτρόδια μεγάλης anoscxjqg (Συνθετικά) Απόδοση ενός ηλεκτροδίοσ, είναι ο λόγος τον βάρους του μετάλλου που εναποθέτει, προς το ωφέλιμο βάρος του μεταλλικόυ πυρήνα του, εκφρασμένος σε %. Έτσι, όταν λέμε ότι η απόδοση ενός ηλεκτροδίου είναι 150%, αυτό σημαίνει ότι το εναποτιθέμενο από το ηλεκτρόδιο μέταλλο έχει βάρος 1,5 φορά μεγαλύτερο από το ωφέλιμο βάρος του πυρήνα. Αυτό το επιτυγχάνουν οι κατασκευαστές, πλουτίζοντας την επένδυση του ηλεκτροδίου με μεταλλικά στοιχεία όπως π.χ., σιδηρόσκονη ή άλλα κραματικά όπως Χρώμιο, Νικέλιο, Μαγγάνιο, κ.ά. τα οποία αυξάνουν ανάλογα το βάρος του εναποτιθεμένου μετάλλου. Τα ηλεκτρόδια αυτά λέγονται και συνθετικά. Τα κλασικά ηλεκτρόδια λόγω απωλείας από ε- ξαντμίσεις και εκτοξεύσεις έχουν συνήθως απόδοση 80% έως 97%, δηλαδή εναποθέτουν λιγότερο βάρος από εκείνο του πυρήνα. Αντίθετα, τα ηλεκτρόδια μεγάλης απόδοσης φθάνουν μέχρι απόδοσης 200%. Τα πολύ μεγάλης απόδοσης ηλεκτρόδια, (150% και άνω) έχουν μέσου πάχους επένδυση. Με τα ηλεκτρόδια μεγάλης απόδοσης συγκολλούμε σόκορο και γωνιακά σε ορίζόντια θεόη ή με κλίση μέχρι Εναποθέτουν πολύ περισσότερο μέταλλο στη μονάδα του χρόνου από τα απλά ηλεκτρόδια. Το κέρδος του χρόνου είναι περίπου ανάλογο της απόδοσης. - Αριθμός κορδονιύν για την ολοκλήρωση μιας ραφής και αριθμός ηλεκτροδίων πολύ χαμηλότερος.άρα νέο κέρδος χβονου. - Παραμορφώσεις απ'τη συγκόλληση λιγότερες εξ'αιτίας του μικρότερου αριθμού κορδονιών. - Εμφάνιση συγκόλλησης και ποιότητα πολύ ικανοποιητική. Επομένως τα ηλεκτρόδια μεγάλης απόδοσης, είναι εξαιρετικά οικονομικά όταν έχουμε ραφές ή αναγομώσεις μεγάλων διαστάσεων. Όταν το πάχος της επένδυσης είναι μειονέκτημα σε μια συγκεκτιμένη περίπτωση, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κατώτερη διάμετρο και παρ'όλα αυτά να έχουμε ακόμη το πλεονέκτημα της οικονομίας. 0 χαρακτηρισμός "μεγάλη απόδοση", δεν έχει σχέση με το είδος της επένδυσης ή οποία μπορεί να είναι οιασδήποτε κατηγορίας (ρουτιλίου, βασική ή άλλη). Μεγάλης απόδοσης ηλεκτρόδια, έχουμε και στη περίπτωση των ειδικών όπως π.χ., ανοξείδωτων. Έτσι πολλά ανοξείδωτα ηλεκτρόδια έχουν με-

10 ταλλικό πυρήνα από μαλακό χάλυβα και όλα τα κραματικά στοιχεία, περιέχονται στην επένδυση. Με τον τρόπο αυτό το εναποτι9έμενο μέταλλο, έχει την επι9υμητή χημική σύνθεση. Αυτά τα ηλεκτρόδια έχουν το πλεονέκτημα της μεγάλης απόδοσης, όπως είπαμε προηγουμένως, συγχβονως δε, είναι και οικονομικότερα στην αγορά τους. Η ποιότητα του εναποτιθέμενου μετάλλου, είναι απολύτως ικανοποιητική. β) Ηλεκτρόδια μεγάλης διείσδυσης Τα ηλεκτρόδια αυτά επιτρέπουν τη συγκόλληση ελασμάτων, μέχρι και 14 ΜΜ, χωρίς προετοιμασία των άκρων, δηλαδή χωρίς λοξοτομή (φρέζα). Κατά τους διεθνείς κανονισμούς (ISO), ένα ηλεκτρόδιο μεγάλης διεισδύσεως, πρέπει να συγκολλά χωρίς ελάττωμα δύο ελάσματα σόκορο πάχους 2πλασίου της διαμέτρου του ηλεκτροδίου +2. (Σχ. 1). Ι - i 1 ^ Ε= ΜΜ Σχ όπου ο = διάμετρος του ηλ δίου Επίσης στη γωνιάκή συγκόλληση βάθος διείσδυσης τουλάχιστον 4ΜΜ. (Σχ. 2). Τα ηλεκτρόδια μεγάλης διείσδυσης, έχουν επένδυση μεγάλου πάχους όξινη ή ρουτιλίου περιέχουσα αρκετή κυτταρίνη. Εργάζονται με πολύ υψηλή ένταση ρεύματος (π.χ., για διάμετρο 5ΜΜ, 1=300 ΑΜΡ) και προτιμάται το εναλλασσόνο ρεύμα διότι με το συνεχές το φαινόμενο του μαγνητικόύ φυσήματος, είναι πολύ έντονο. Οι γεννήτριες ρεύματος, οι κατάλληλες για συγκόλληση με ηλεκτρόδια μεγάλης διείσδυσης, πρέπει να παρέχουν τάση εν κενό υψηλή και η καμπύλη τους ρεύματος-τάσεως να είναι πίπτουσα. Π λ t ί τ ή μ α τ α: - Κόστος συγκόλλησης 40 έως 60% χαμηλότερο από τα κλασικά ηλεκτρόδια. - Μείωση των παραμορφώσεων. - Καλύτερη αντοχή της συγκόλλησης λόγω της μεγάλης διείσδυσης.!

11 4. ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ Γ ε υ ι Αναφερθήκαμε προηγουμένως, στις διάφορες μεγάλες κατηγορίες των ηλεκτροδίων, που έχουν σαν κριτήριο το είδος της επένδυσής τους. Είναι αυτονόητο ότι ο διαχωρισμός αυτός σε κατηγορίες, δεν είναι αρκετός για να ορίσει όλα τα χαρακτηριστικά ενός ηλεκτροδίου, όπως: μηχανικές αντοχές, ρεύμα συγκόλλησης, δυνατές θέσεις συγκόλλησης, κλπ. Έτσι, τα διάφορα βιομηχανικά κράτη, με πρωτοπόρους τις Η.Π.Α., προχώρησαν με ειδικούς κανονισμούς σε μια τυποποίηση των ηλεκτροδίων, στα οποία έδωσαν κωδικούς αριθμούς που παρέχουν όλες τις απαραίτητες πληροφορίες που αναφέραμε προηγουμένως επάνω στα τεχνικά χαρακτηριστικά τους. 0 κωδικός αριθμός, είναι ένα είδος ταυτότητας του ηλεκτροδίου που μας παρέχει συνήθως τις ακόλουθες πληροφορίες: - όριο θραύσης στον εφελκυσμό του εναποτιθέμενου μετάλλου και συχνά επιμήκυνση και δυσθραυστότητα. - δυνατές θέσεις συγκόλλησης (όλες ή ορισμένες). - το είδος της επένδυσης. - το είδος του ρεύματος συγκόλλησης, κ.λ.π. Ας εξετάσουμε τώρα κάπως λεπτομερέστερα τους επικρατέστερους κανονισμούς τυποποίησης, που χρησιμοποιούνται διθνώς από τον κόσμο της συγκόλλησης. Α) Κανονισμοί της AMERICAN WELDING SOCIETY (AWS) Η.Π.Α. Oi κανονισμοί της AWS, είναι εκείνοι που χρησιμοποιούνται διεθνώς περισσότερο από όλους τους άλλους και γι'αυτό θα προσπαθήσουμε να τους περιγράφουμε κατά το δυνατόν πληρέστερα. 1. Ηλεκτρόδια Ανθροκούχων Χαλύβων (Κανονισμός AW8 Α5.1-69) Τα ηλεκτρόδια αυτά χαρακτηρίζονται από ένα κωδικό αριθμό του τύπου ΕΧΧΧΧ (π.χ., Ε 7018 ή Ε 6012 κλπ.). Τα διάφορα γραμματικά ή αριθμητικά στοιχεία του αριθμού αυτού έχουν συγκεκριμένη σημασία: - Το "Ε" σημαίνει ηλεκτρόδιο συγκόλλησης (ARC-WELDING ELECTRODES). - Οι δύο πρώτοι αριθμοί μετά το "Ε", δίνουν την ελαχίστη αντοχή στη θραύοη. εκφρασμένη σε 1000 X ^ (I ΐηΖ), π.χ., Ε60ΧΧ έχει ελαχίστη α-

12 αντοχή PSI ή 42 KGS MM2 (1000 PSI = 0,7 KGS MM2 περίπου). Επίσης E70XX έχει ελσχίστη αντοχή PSI ή 49 KGSlMM^. - 0 τρίίτος αριθμός μετά το "Ε", μας δίνει τις δυνατές θέσεις συγκόλλησης: Το 1 σημαίνει συγκόλληση σε όλες τις θέσεις Το 2 σημαίνει συγκόλληση μόνο οριζόντια. - 0 τέταρτος αριθμός μετά το "Ε" σε συνδυασμό με τσν προηγούμενο, χαρακτηρίζει το ηλεκτρόδιο από πλευράς ρεύματος και επένδυσης. ΠΙΝΑΚΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΑΝΘΡΑΚΟΥΧΩΝ ΧΑΛΥΒΩΝ ΤΥΠΟΣ ΕΧΧ10 ΕΧΧ11 ΕΧΧ12 ΕΧΧ13 ΕΧΧ14 ΕΧΧ15 ΕΧΧ16 ΕΧΧ18 ΕΧΧ20 ΕΧΧ24 ΕΧΧ27 EXX2G ΡΞΥΜΑ Μόνο σ υ νεχές μέ + στη λ α β ί δ α Έν αλ / ν ο η συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Έ ν α λ / ν ο ή συνε χέ ς μέ - στ ή λαβ ίδα Έναλ/νο ή συνεχές μέ + στή λαβ δα Έναλ / νο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Μόνο συ νεχές μέ + στή λ α β ί δ α Έναλ / νο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Έν αλ / ν ο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Έναλ / νο ή συνεχές μέ + στή λαβ Έναλ/νο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Έν αλ / ν ο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα Έναλ/νο ή συνεχές μέ + στή λαβ ίδα ΕΠΕΝΔΥΣΙΣ Κ υ τταρίνης Κυτταρίνης Ρουτ ιλ ίο υ Ρουτ ελ ίο υ Ρουτιλίου +30% σιδηρόσν.. Χαμηλ. υδρογόνου(βασική) Χαμηλ. υδρογόνου(βασική) Χαμ.ύδρ.+25% σιδηρόσκονη 'Οξείδια σιδήρου αυξημένα Ρουτιλίου+ 50%σιδηρόσκονη Ό ρ υ κ τ ά % σιδηρόσκονη Χα μ. ύδ ρ. +5 0% σιδηρόσκονη Βλέπουμε λοιπόν ότι έχοντας υπ'όψη τη γενική σημασία των στοιχείων των κωδικών αριθμών ΕΧΧΧΧ, μπορούμε να προσδιορίσουμε και το είδος του η λεκτροδίου στο οποίο ένας κωδικός αριθμός αναφέρεται. Εκτός απ'τα χαρακτηριστικά που αναφέραμε, υπάρχουν και ορισμένα άλλα, τα οποία όμως αναφέρονται σε καθέναν απ'τους αριθμούς ΕΧΧΧΧ ξεχωριστά. Αυτά είναι τα εξής: - χημική σύνθεση - σύνολο των μηχανικών ιδιοτήτων - και η ακτινογραφική κατηγορία του εναποτιθέμενου μετάλλου

13 -11- ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΟΥ ΚΑΘΑΡΟΥ ΕΝΑΠΟΤΙΘΕΜΕΝΟΥ ΜΕΤΑΛΛΟΥ ΑΡ ί10σ AWS ΜΑΓΓΑΝΙΟ ΠΥΡΙΤΙΟ ΝΙΚΕΛΙΟ XPQMIO ΜΟΛΥΒΔΑΙΝΙΟ ΒΑΝΑΔΙΟ Ε7014, Ε7015 Ε7016, Ε7018 1,25 0,90 0,30 0,20 0,30 0,08 Ε7024, Ε π π Ε6010, Ε6011 Ε6012, Ε6013 Για τους τύπους αυτούς η χημική σύνθεση δεν αποτελεί Ε6020, Ε6027 απάίτηση των κανονισμών ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ: - Το σύνολο των ποσοστών που έχουν υπογραμμισθεί (Μαγγάνιο, Νικέλιο, Χρώμιο, Μολυβδαίνιο, Βανάδιο), δεν πρέπει να ξεπερνά το 1,50 %. Τα αναφερόμενα ποσοστά ί μέγιστα. Η χημική σύνθεση λαμβάνεται σε εναπόθεση με συνεχές ρεύμα και αρνητικό πόλο στη τσιμπίδα. Διαφορετική πολικότητα, λαμβάνεται όταν αυτό αναφέ- ρεται σε συγκεκριμένες περιπτώσεις. 1

14 ΑΠΑΙΤΟΥΗΕΝΕΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΑΝΤΟΧΕΣ (Ο.θ.) ΟΡΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ - (Ο.Ε.) ΟΡΙΟ ΕΛΑΣΗΚΟΤΗΤΑΣ - (Ε) ΕΠΡ^ΚΥΝΣΗ ΑΡ ΜΟΙ AWS Ο.Ε. (σε PSI) Ε6010 Ε6011 Ε6012 Ε6013 Ε6020 Ε ΣΕΙΡΑ Ε70 Ε7014 Ε7015 Ε7016 Ε7018 Ε7024 Ε7028 Υπευθυμίζεταί ότι 1000 PSI = 0,7 KGS MM2 (περίπου). ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΑΝΤΟΧΕΣ Για κά9ε αύξηση της επιμήκυνσης κατά 1% επιτρέπεται μείωση των Ο.θ. και Ο.Ε., κατά 1000 PSI, με ελάχιστα για την σειρά Ε60: PSI, για το Ο.θ. και για το Ο.Ε., και για την σειρά Ε70: PSI για το Ο.θ. και για το Ο.Ε. Ειδικά για τα Ε6012 και Ε6013 τα Ο.θ. και Ο.Ε., μπορούν να μειωθούν στα ελάχιστα PSI και PSI αντίστοιχα.

15 ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΑΚΤΙΝΟΓΡΑΦΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ θα ήταυ δύομολο να αναφερθούμε λεπτομερώς ρχα διάφορα είδη των τοποπο ιημένων ακτινογραφήσεων ελέγχου των συγκολλήσεων. Αναφέρουμε απλά ότι στη περίπτωση των ραφών της συγκόλλησης έχουμε δύο ακτινογραφικά "STANDARDS", τα GRADE I και GRADE II. Το GRADE I, είναι το πλέον αυστηρό και επιτρέπει π.χ., ένα μέγιστο 8 (οχτώ) πόρων διαμέτρου μεταξύ 3 64" και 1 16" σ'ένα μήκος συγκόλλησης 6". Τσ GRADE II, είναι λιγότερα αυστηρό και για την πρσηγούμενη περίπτωση επιτρέπει ένα μέγιστα 22 πόρων, μεταξύ 3 64" και 1 16" σ'ένα μήκος 6". Φυσικά υπάρχουν και άλλοι συνδυασμοί διαμέτρων και αριθμών, ώστε να καλύπταυν όλα τα μεγέθη των πόρων και αυτό για τα δύο GRADES. Όσον αφορά τώρα τις σχετικές απαιτήσεις του κανονισμού έχουμε: - GRADE I για τα: - GRADE II για τα: - ΚΑΜΙΑ Ακτινογραφική Ατρίτηοη για τα: Ε7015, Ε7016, Ε7018, Ε6020 Ε6010, Ε6011, Ε6013, Ε7014, Ε7024, Ε6027, Ε7028 Ε6012 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΗ ΚΡΟΥΣΗ Είναι γνωστό ότι η δυσθραυστότητα αποτελεί βασική ιδιότητα τόσο των χαλύβων κατασκευών, όσο και του εναποτιθέμενου μετάλλου ενός ηλεκτροδίου. Συχνότατα, η τιμή της δυσθραυστότητας μιας συγκόλλησης, πρέπει να είναι α νώτερη ενός ελάχιστου που θέτουν οι κανονισμοί και σ'αυτό θα επανέλθουμε αργότερα. Οι κανονισμοί AWS, πάντως θέτουν τα εξής ελάχιστα για τις διάφορες ποιότητες των ηλεκτροδίων: ΑΡ Μ0Ι AWS ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΔΥΣ ΤΑ (V-N0TCH IMPACT) Ε6010, Ε6011, Ε FT-LB στους -20 F Ε7015, Ε7016, Ε7018 (2,77 KGM στους -29 C) Ε FT-LB στους 0 F (2,77 KGM στους -18 C) Ε6012, Ε6013, Ε6020 ΚΑΜΙΑ ΑΠΑΙΤΗΣΗ Ε7014, Ε7024 I

16 2, Ηλεκτρόδια Ελαφρύς ΚραμστίΜύν ΧαλύβΜν (Κανονιομός AWS Α5.5-69) Ό σ α αυαφέραμε στη παράγραφο σχετικά με τα ηλεκτρόδια άνθρακούχων χαλύβων και τους κωδικούς αριθμούς τους, ισχύουν και στη περίπτωση αυτή. Επί πλέον, οι κωδικοί αριθμοί εδώ συνοδεύονται και από ένα δείκτη, ο οποίος έ χει σχέση με την σύνθεση του εναποτιθέμενου μετάλλου. Έτσι π.χ., έχουμε ένα κωδικό αριθμό: E9018-G, ο οποίος σημαίνει ότι το σχετικό ηλεκτρόδιο α- νταποκρίνεται σ'ένα όριο θραύσης PSI, συγκολλά σε όλες τις θέσεις με συνεχές ή εναλ νο ρέύμα και θετικό πόλο στο ηλεκτρόδιο, ραδιογραφία GRA DE I. Το γράμμα "G", είναι ο δείκτης που αναφέρθηκε προηγούμενα και σημαίνει περιεκτικότητα του εναποτιθέμενου μετάλλου σ'ένα τουλάχιστον από τα εξής στοιχεία: 0,5 Νί ή 0,3 CR ή 0,2 Μο ή 0,1 Va ή 1 Μη. Μπορεί να περιέχει και περισσότερα από ένα στοιχεία. Οι διάφοροι δείκτες είναι οι ακόλουθοι : Α1 0,5% Μο 81 0,5% CR, 0,5%Μο 82 1,25% CR, 0,5% Μο 83 2,25%CR, 1% Μο 84 2% CR, 0,5% Μο 85 0,5% CR, 1% Μο C1 2,5% Νί C2 3,25% Νί C3 1% Νϊ, 0,35%Μο, 0,15% CR 01 και 02 0,25-0,45 % Μο, 1,75% Μη G τουλάχιστον: 0,5% Νί ή 0,3% CR ή 0,2% Μο ή 0,1% Μα Μ ως "G" αλλά με αυξημένη περιεκτικότητα 3. Ηλεκτρόδια Ανοξείδωτων Χαλύβων (Κανονισμός AWS Α5.4-69) Στην περίπτωση των ηλεκτροδίων αυτών, η χημική σύνθεση του εναπότιθέμενου μετάλλου ορίζει και τη κατηγορία των ηλεκτροδίων. Παραπλεύρως των κωδικών αριθμών των ανοξειδώτων ηλεκτροδίων, υπάρχει ένας δείκτης -15 ή -16 π.χ., 308L-16 που αφορά το ρέύμα συγκόλλησης. Το -15, σημαίνει συγκόλληση μόνο με συνεχές ρεύμα και + στη λαβίδα, ενώ το -16 σημαίνει συνεχές ή εν νο ρεύμα και + στη λαβίδα. Έχουμε τις ακόλουθες κατηγορίες και συνθέσεις:

17 ΑΡ Μ0Ι AWS C % CR % Νί % Ηο % % ΔΙΑΦΟΡΑ Ε308 0, ,5 - E308L 0, ΐΐ Ε309 0, ,5 - E309C8 0, ,5 CB 0,7ΐΐ Ε309ΜΟ 0, ΐΐ4 2ΐ3 2,5 - Ε310 0, ΐ22,5 2,5 - E310C8 0, ,5 CB 0,7ΐΐ Ε310ΜΟ 0, ΐ3 2,5 - Ε312 0, ΐΐ0,5 2,5 - Ε ,10 14,5116,5 7,5ΐ9, ,5 - Ε316 0, ΐ2,5 2,5 - E316L 0, ΐ2,5 2,5 - Ε317 0, ΐΐ4 3ΐ4 2,5 - Ε318 0, ΐ2,5 2,5 CB έως 1% Ε320 0, ΐ3 2,5 CB έως 1% Ε330 0, ,5 - Ε347 0, ,5 CB έως 1% Ε349 0, ΐΐ0 0,35ΐ0,65 2,5 W 1,25ΐΐ,75 Ε410 0, ,5 0, Ε430 0,10 15ΐΐ8 0, Ε502 0,10 4ΐ6 0,40 0,45ΐ0, Ε505 0,10 8ΐΐ0,5 0,40 0,85 1, E7CR 0,10 6ΐ8 0,40 0,45 0, Στο 10ο μέρος της εργασίας αυτής, 9α παρουσιάσουμε τα ηλεκτρόδιι κατά AWS, χαρακτηριστικά και χρήση τους για διάφορες περιπτύσεις υλικών με περισσότερες διευκρινίσεις και συμπληραμστικά στοιχεία. 1

18 Β) ΓΕΡΜΑΝΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΙΣΗΟΙ ΗΛΕΚΤΡΟΔΠΜί ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ ΚΟΙΝΟΝ ΚΑΙ ΕΛΑΦΡΟΣ KPAHATIKQN XAAYBQN (DIN 1913 Β1.1) Στους γνωστούς κανονισμούς ηλεκτροδίων συγκόλλησης στο τεχνικό κόσμο, περιλαμβάνονται και οι γερμανικοί κανονισμοί. Όπως και με τους κανονισμούς A.W.S., που εξετάσαμε προηγουμένως, έτσι και στη περίπτωση των κανονισμών αυτών, τα διάφορα ηλεκτρόδια, αποκτούν το κωδικό τους αριθμό, ο οποίος παρέχει διάφορες πληροφορίες σχετικές με τις ιδιότητές τους. 0 κωδικός αριθμός των ηλεκτροδίων έχει την ακόλουθη μορφή: π.χ., STABELEKTRODE: Ε43 32 AR7 DIN 1913 Η σημασία των διαφόρων ψηφίων και αριθμών του κωδικού αυτόύ, είναι η α) E43XXXXDIN1913: 0 αριθμός Ε43, αφορά τα όρια θραύσης τουεναποτιθέμενου μετάλλου στον εφελκυσμό και ελαστικότητα. Έχουμε τον ακόλουθο πίνακα: ΟΡΙΟ ΘΡΑΥΣΗΣ 430 έως 510 Ν ΜΜ2 510 έως 650 Ν ΜΜ2 ΟΡΙΟ ΕΛΑΠΊΚΟΤΗΤΑΣ 360 Ν ΜΜ2 380 Ν ΜΜ2 (10 Ν ΜΜ2 = 1 KGS1MM2 περίπου) Άρα, το υπό εξέταση ηλεκτρόδιο, δίνει όριο θραύσης, μεταξύ 43 και 51 KGS MM^ και όριο ελαστικότητας, μεγαλύτερο ή ίσο του 36 KGS MM2. β) EXX3XXXDIN1913: 0 τρίτος αριθμός μετά το αρχικό "Ε", αφορά τον συνδυασμό επιμήκυνσης και δυσθραυστότητας ίσης με 28J (απαιτόύμενο έργο για τη θραύση του τυποποιημένου δοκιμίου ISO). Ά ς σημειωθεί, ότι το έργο των 28J για το συγκεκριμένο δοκίμιο αντιστοιχεί σε μια δυσθραυστότητα 3,5 DAJ CM^ ή 3,5 KGM CM2. Από τον παρακάτω πίνακα, βλέπουμε ότι το εξεταζόμενο ηλεκτρόδιο, με αριθμό "3", έχει επιμήκυνση 24 % και δυσθραυστότητα 28 J, σε θερμοκρασία των -20 C. ι

19 ΗΕΣΗ ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗ % ΑΥΣ9 ΤΑ (KERBSCHLAGARBEIT) 28J οε θερμοκρασία - ΚΑΜΙΑ ΑΠΑΙΤΗΣΗ + 20 C 0 C - 20 C - 30 C - 40 C γ) EXXXmDIN τέταρτος αριθμός, μετά το "Ε", έχει την ίδια σημασία με τον προγούμενο, μόνο που εδώ, σς έργο θραύσης, λαμβάνεται 47 J (5,9 DAJ CM2) και έ χουμε τον ακόλουθο πίνακα: ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΕΣΗ ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗ % (1= 50) - ΚΑΜΙΑ ΑΠΑΙΤΗΣΗ ΔΥΣΒ ΤΑ (KERBSCHLAGARVEIT) 47J οε θερμοκρασία + 20 C 0 C - 20 C - 30 C - 40 C Επομένως, το εξεταζόμενο ηλεκτρόδιο με σχετικό αριθμό "2", έχει επιμήκυνση 22% και δυσθραυστότητα 47J στους 0 C. δ) EXXXXAR7DIN1913 Τα ψηφία (ή το ψηφίο) του κωδικού αριθμού και ο εκ δεξιών αριθμός, α φορούν τον τύπο της επένδυσης του ηλεκτροδίου και τη κλάση του που ορίζει θέση και ρεύμα συγκόλλησης.έτσι το AR7, σημαίνει παχειά επένδυση ρουτιλίου-όξινη και συγκόλληση με εναλλσ νο ρεύμα (70 V εν κενώ), ή συνεχές με αρνητικό πόλο στη λαβίδα. Συγκόλληση σε όλες τις θέσεις εκτός κατεβατού. Στους παρακάτω πίνακες, περιλαμβάνονται όλα τα στοιχεία για τις συνολικά 12 κλάσεις I

20 των γερμανικών κανονισμών, κα8ώς και οι διαφορές ανάμεσα στις κλάσεις αστές σε ό,τι αφορά : τις θέσεις συγκόλλησης, ρεύμα και τύπους επένδυσης. Για τον πρακτικό που χρησιμοποιεί τα ηλεκτρόδια, οι πληροφορίες αυτές, νομίζουμε ό τι είναι επαρκείς. Πρέπει μόνο να διευκρινίσουμε ότι μία βασική ιδιότητα των κλάσεων των ηλεκτροδίων 9, 10 και 12, είναι η περιεκτικότητα σε υδρογόνο του εναποτιθέμενου μετάλλου που πρέπει να είναι κάτω από 10 ML 100 GRS. ΕΡΜΗΝΕΥΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΚΛΑΣΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ ΚΩΔΙΚΟΣ ΘΕΣΗ ΣΥΓΚ ΣΗΣ ΡΕΥΜΑ ΤΥΠΟΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΚΛΑΣΗ Ν Χωρίς επένδυση 1 Α1 1 5 Λεπτή όξινη ή ουδέτερη 1 Α2 1 5 " 2 R2 1 5 Λεπτή ρουτιλίου 2 R3 2(1) 2 Μέσου πάχους ρουτιλίου 3 R(C)3 1 2 Μέσου πάχους ρουτ κυτταρ. 3 C4 1 0+(6) Μέσου πάχους κυτταρίνης 4 Α5 2 5 Πσχειά όξινη ή ουδέτερη 5 RR6 2 2 Πσχείά ρουτιλίου 6 RR(C)6 1 2 Πσχειά ρουτ.[κυτταρίνης 6 AR7 2 5 Παχειά ρουτ.[όξινη 7 RR(B)7 2 5 Παχειά ρουτιλίου[βασική 7 RR8 2 2 Παχειά ρουτιλίου 8 RR(B)8 2 5 Παχειά ρουτιλίου[βασική 8 B9 1 0+(6) Παχειά βασική 9 B(R)9 1 6 Παχειά ημιβασική 9 BIO 2 0+(6) Παχειά βασική 10 B(R) Παχειά ημιβασική 10 RRll 4(3) 5 Ρουτιλίου απόδ. 105 % 11 ARll 4(3) 5 Ρουτ.[όξινη απόδ. 105 % 11 B12 4(3) 0+(6) Βασική απόδ. 120 % 12 B(R)12 4(3) 0+(6) Ημιβασική απόδ. 120 % 12 Οι παρακάτω πίνακες, μας δίνουν την σημασία των αριθμών, που έχουν σχέση με τη θέση συγκόλλησης και το ρεύμα της συγκόλλησης. 1

21 ΘΕΣΕΙΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ Συγκόλληση σε όλες τις θέσεις Συγκόλληση σε όλες τις θέσεις, εκτός κατεβατού Συγκόλληση μόνο σόκορο, γείσο και γωνιακά σε οριζόντια θέση Συγκόλληση μόνο σόκορο και γείσο σε οριζόντια θέση ΡΕΥΜΑ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ μονο συνεχες ρέυμα + ή - στη λαβίδα μόνο συνεχές ρεύμα - στη λαβίδα μόνο συνεχές ρεύμα + στη λαβίδα συνεχές με + ή - στη λαβίδα ή ενλ νο με συνεχές με - στη λαβίδα ή ενσλ νο με εν κενώ 50V συνεχές με + στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 50V συνεχές με + στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 70V συνεχές με - στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενό 70V συνεχές με + στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 70V συνεχές με + ή - στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 90V συνεχές με - στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 90V συνεχές με + στη λαβίδα ή εναλ νο με εν κενώ 90V ΠΑΧΟΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟΥ α) Λέμε ότι έχουμε λεπτή επένδυση, όταν η εξωτερική διάμετρος του ηλεκτροδίου, είναι έως 1,2 0, όπου 0= διάμετρος μεταλλικού πυρήνα. β) Λέμε ότι έχουμε μέσου πάχους επένδυση, όταν η εξωτερική διάμετρος είναι μεταξύ 1,2 και 1,5 0. γ) Λέμε ότι έχουμε παχειά επένδυση, όταν η εξωτερική διάμετρος του ηλεκτροδίου, είναι μεγαλύτερη από 1,5 0. Ι

22 5. ΣΤΕΓΝΟΜΑ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ HAEKTPOAIQN Μ ά Είναι γνωστή, σε όλους όσους ασχολούνται με τη συγκόλληση, η επίδραση που μπορεί να έχει πάνω στη ποιότητά της η ύπαρξη υγρασίας στην επένδυση του χρησιμοποιούμενου ηλεκτροδίου και ιδιαίτερα αν το ηλεκτρόδιο είναι βασικού τύπου. Τα βασικά ελαττώματα που συνοδεύουν την ύπαρξη υγρασίας, είναι τα ε ξής: - δημιουργία πόρων και γενικά ακανόνιστη ραφή συγκόλλησης. - ανώμαλη λειτουργία του τόξου με διακοπές. - τήξη του μετάλλου με "βρασίματα" και εκτοξεύσεις. - δημιουργία ρηγματώσεων υδρογόνου κάτω από τη ραφή (σπουδαιότερο μειονέκτημα στη περίπτωση των βασικών ηλεκτροδίων). Στη περίπτωση συγκόλλησης ανθρακούχων χαλύβων, με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (0,25 και πάνω), ή χαλύβων υψηλής αντοχής, κ.λ.π., η πρόκληση των ρηγματώσεων του υδρογόνου αποτελεί θανάσιμο κίνδυνο με πολλές φορές καταστροφικές συνέπειες για την κατασκευή. Πρέπει λοιπόν πάντα, όταν βρισκόμαστε μπροστά σε περιπτώσεις του είδους αυτού, να είμαστε βέβαιοι, ότι τα υλικά που χρησιμοποιούμε, είναι σχεδόν απαλλαγμένα από τη υγρασία ή τουλάχιστον, ότι το ποσοστό της δεν ξεπερνά όρισμένα παραδεκτά όρια. Για να πετύχουμε τη χαμηλή υγρασία, διαθέτουμε σύνήθως ειδικούς φούρνους, μέσα στους οποίόυς, τοποθετούμε τα ηλεκτρόδια για στέγνωμα. Πολλοί τεχνικοί και στην Ελλάδα, έχουν αντιληφθεί την αναγκαιότητα αυτή και για το λόγο αυτό, παρατηρούμε μια αυξημένη ζήτηση των τεχνικών μέσων (φούρνων) στεγνώματος και συντήρησης των ηλεκτροδίων, συλλιπασμάτων αυτόματου συγκόλλησης κ.λ.π. θα πούμε δυό λόγια για το στέγνωμα γιατί, δεν πρόκειται για απλή θέρμανση δίπλα σ'ένα θερμό σώμα που θερμαίνεται μ'έναν οποιοδήποτε τρόπο και σε οποιαδήποτε θερμοκρασία. Πρόκειται για μια μεθοδολογία που είναι το ίδιο σπουδαία όσο και οι υπόλοιπες της ηλεκτροσυγκόλλησης.

23 Η προέλευση της υγραοίας t m v ηλεκτροδίην Η υγρασία στην επένδυση των ηλεκτροδίων, προέρχεται είτε απ'τα συστατικά της, δηλαδή ορυκτά των οποίων η ορυκτολογική τους δομή, περιέχει νερό (π.χ., πυριτικά άλατα), είτε απ'την ατμόσφαιρα, μέσα στην οποία έμειναν α προστάτευτα για ένα μικρό ή μεγάλο χρονικό διάστημα. Κατά την παραγωγή των ηλεκτρόδίων και μάλιστα των βασικών που κυρίως μας ενδιαφέρουν, το μίγμα της επένδυσης, ψήνεται στους C και έτσι θεωρητικά τουλάχιστον, σχεδόν όλη η υγρασία έχει απαλειφθεί. Στη συνέχεια και μετά την παραγωγή τους, τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται στη συσκευασία τους η οποία μπορεί να είναι μεταλλική, πλαστική ή απλώς χαρτονένιο κουτί. Στη τελευταία αυτή περίπτωση, τα ηλεκτρόδια, θα πρέπει να διατηρούνται μέσα σε χώρο με σχετική υγρασία μικρότερη από 40%, γιατί διαφορετικά σε σύντομο χρόνο θα αποκτήσουν υψηλή υγρασία. Το μεταλλικό κουτί είναι ιδεώδης λύση, αλλά είναι αναγκαίο μόνο στη περίπτωση των ηλεκτροδίων πολύ χαμηλού υδρογόνου. Όταν η συσκευασία ανοιχτεί, τα ηλεκτρόδια πρέπει να χρησιμοποιηθούν τις επόμενες ώρες για να απόφύγουμε την ύγρανσή τους. Εάν παραμείνουν, τότε η υγρασία θα αυξηθεί και είναι απαραίτητο να στεγνωθούν. Στα ηλεκτρόδια ρουτιλίου, η επίδραση της υγρασίας είναι περιορισμένη και επομένως, η διατήρησή τους, επιτρέπεται και σε χώρο με υγρασία έως 7%. Τα ηλεκτρόδια με επένδυση κυτταρίνης (AWS Ε6010), περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα νερού, που είναι απαραίτητη για τη σωστή συμπεριφορά τους κατά τη τήξη. Τα όσα αναφέρουμε στη συνέχεια, αφορούν ηλεκτρόδια με βασική επένδυση για τα οποία, όπως έιπαμε, η έλλειψη υγρασίας είναι απαραίτητος παράγοντας επιτυχίας. Ά ς αναφέρουμε επίσης ότι τα ηλεκτρόδια ανάλογα με τη ποσότητα υδρογόνου που διοχετεύουν στο μέταλλο της ραφής, (σε CM^ 100 γραμμ. μετάλλου), ταξινομούνται σε; -Υδρογόνο (Η) -Χαμηλού Υδρογόνου (LH) -Πολύ Χαμηλού Υδρογόνου (ELH) CM3]100 GR 5-10 Η μέτρηση της ποσότητας του υδρογόνου στο εναποτιθέμενο μέταλλο, γίνεται εργαστηριακά με μία σύνθετη μέθοδο, την "μέθοδο του υδραργύρου" όπως ονομάζεται.!

24 Η ουμπερίφορά των Βαοιιιάν Ηλεκτροδίων Μστά το ρτέγνυμα Τα στοιχεία που 9α παρουσιαστούν παρακάτω, έχουν αντληθεί από μία πολύ ενδιαφέρουσα έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο WELDING JOURNAL, τον Μάιο του 1976 και που πραγματοποιήθηκε από τον Β. CHEW. Ερευνήθηκε η συμπεριφορά δύο βασιν το στέγνωμα; - Το A (2CRMO) και - Το Β (Ε 9015-B3L)! ηλεκτροδίων του εμπορίου,κατά Τα ηλεκτρόδια αυτά, αφού έμειναν στο χώρο του εργαστηρίου για αρκετό χρόνο, απέκτησαν υγροσκοπική ισορροπία, απαραίτητη για την ακρίβεια των μετρήσεων. Στη συνέχεια, δίνονται τα αποτέλεσματα της έρευνας αυτής. α) Περιεκτικότητα σε Η^Ο της επένδυσης και σε Η του εναποτιθέμενου μετάλλου, μετά από στέγνωμα μιας ώρας σε διάφορες θερμοκρασίες. θερμοκρασία στεγνώμοττος ( C) "HjO" Επένδυσης (%) "Η" Εναποτιθ. Μετάλλου (CM^IlOO GR) A Β A B 20 (εργαστήριο) 1,10 1,6 11, ,40 0,55 9,0 LH ,35 0,30 7,5 LH B,5 LH 350 0,30 0,20 6,0 LH 7,0 LH 450 0,20 0,15 4,0 ELH 3,5 ELH Βλέπουμε από τον πίνακα, ότι αν τα ηλεκτρόδια έμειναν έξω από την συσκευασία τους για ένα χρονικό διάστημά, ώστε να αποκτήσουν περίπου 1-1,5 % υγρασία, το στέγνωμά τους σε φούρνο με θερμοκρασία 250 C, για μία ώρα, δεν αρκεί για να τα απαλλάξει τελείως από την υγρασία, ώστε να θεωρηθόύν πολύ χαμηλού υδρογόνου.όταν τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται μέσα στο φούρνο, χρειάζεται αρκετός χρόνος έως ότου αυτά αποκτήσουν την θερμοκρασία του περιβάλλοντος του φούρνου. Αν πρόκειται λοιπόν, να χρησιμοποιήσουμε οπωσδήποτε η λεκτρόδια πολύ χαμηλού υδρογόνου, τότε πρέπει το στέγνωμα, να διαρκέσει περισσότερη ώρα. θεωρείται ικανοποιητική διάρκεια 2 ωρών, αν η θερμοκρασία είναι C. Επίσης, από τον πίνακα βλέπουμε ότι για να είναι το ηλεκτρόδιο πολύ χαμηλού υδρογόνου, δεν πρέπει να περιέχει υγρασία περισσότερη από 2%. I

25 β) Απορρόφηση υγρασίας μετά το στέγνωμα Ας δούμε τώρα τι συμβαίνει, όταν τα ηλεκτρόδια βγουν από τον φούρνο και αφεθούν σε διαφορετικό περιβάλλον διαφορετικής υγρασίας. Παρατηρείται τότε αύξηση του βάρους τους και αυτό μετράμε, για να υπολογίσουμε την απορρόφηση της υγρασίας. Στον πίνακα που ακολουθεί, έχουμε την αύξηση αυτή του βάρους, για τα ηλεκτρόδια A και Β, μετά από στέγνωμα 1 ώρας στους 250 C. ΧΡΟΝΟΣ ΥΓΡΑΣΙΑ (%) ΑΥΞΗΣΗ ΒΑΡΟΥΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΟΥ 1 ώρα μετά το στέγνωμα. σε 15% υγρασία. 0,1% 0,15% 3 π π " 15% " 0,15% 0,20% 7... " 15% " 0,15% 0,20% 1 " " " 47% " 0,25% 0,35% " 47% " 0,35% 0,45% 7... " 47% " 0,40% 0,50% 1 " " 73% " 0,45% 0,60% 3 Η " 73% " 0,70% 1,10% " 73% " 1,00% 2,00% ^... A Β Από τον προηγούμενο πίνακα, βλέπουμε ότι αν τα ηλεκτρόδια, μετά το στέγνωμα, δεν τοποθετηθούν σ'ένα χώρο συντήρησης (π.χ., φούρνο 100 C), με μεκρή σχετικά υγρασία, τότε το απότέλεσμα του στεγνώματος μηδενίζεται. Βλέπουμε επίσης, ότι για σχειτκή υγρασία κάτω του 47%, η διατήρηση των ηλεκτροδίων, μπορέί να είναι πιο μακρόχρονη, χωρίς όμως τα ηλεκτρόδια να μπορούν να θεωρηθούν χαμηλού υδρογόνου. Φούρνοι Στεγνώματος και Συντήρησης Υπάρχουν διαφόρων ειδών, φούρνοι στεγνώματος και συντήρησης ηλεκτροδίων. Οι φούρνοι αυτοί είναι ηλεκτρικοί. Εκείνο που πρέπει να γνωρίζουμε, είναι ότι το στέγνωμα δεν πρέπει να γίνεται σε ανοιχτό χώρο ή δίπλα σε φλόγες, γιατί αυτές μπορεί να επηρεάσουν χημικά την επένδυση και τελικά να έ χουμε δυσμενή επίδραση στη συγκόλληση.

26 ο φούρνος των 100 C, είναι μόνο για συντήρηοη και όχι για στέγνωμα. Για το στέγνωμα, πρέπει να διαθέτουμε φούρνους με ικανότητα θέρμανσης πάνω από 250 C. Από μέτρήσεις που έγιναν, αποδείχτηκε ότι έχουμε ταχύ αποτέλεσμα στεγνώματος, όταν τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται σε αραιή διάταξη μέσα στο φούρνο. Επίσης έχει σημασία ο φούρνος να βρίσκεται στσυς βαθμούς στεγνώματος, ό ταν τοποθετούνται μέσα τα ηλεκτρόδια. Διαφορετικά ο χρόνος παραμονής αυξόνε- Πρακτικοί κανόνες σωοττού στεγνώματος των ηλεκτροδίων Ανακεφαλαιύνοντας τα όσα αναφέραμε προηγουμένως, μπορούμε να καταλήξουμε σε πρακτικούς κανόνες στεγνώματος των ηλεκτροδίων. ΤΟ ΣΤΕΓΝΩΜΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΤΟΥ ΤΥΠΟΥ ΤΗΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ - Του τύπου ρουτιλίου, δεν απαιτούν συνήθως στέγνωμα, εκτός διαπίστωσης αυτής της ανάγκης, οπότε το στέγνωμα γίνεται στσυς 150 C, για χρονικό διάστημα μιας ώρας. - Τα ηλεκτρόδια κυτταρίνης, επίσης δεν απαιτούν στέγνωμα. - Τα βασικά ηλεκτρόδια, δεν απαιτούν στέγνωμα αν είναι συσκευασμένα σε μεταλλικό κουτί και χρησιμοποιηθούν αμέσως. Διαφορετικά, τόσο γι'αυτά όσο και για τα πλαστικής επένδυσης, ακολουθούμε τα εξής: Τα χρησιμοποιούμε χωρίς στέγνωμα, αν δεν έχουμε θέμα υδρογόνου. Τα στεγνώνουμε στους 250 C για μία ώρα, αν πρέπει να έχουμε χαμηλό υδρογόνο (LH). Τα στεγνώνουμε στους 350 C για δύο (2) ώρες, αν θέλουμε να είναι πολύ χαμηλού υδρουγόνου (ELF). Διευκρινίζουμε, ότι η διάρκεια στεγνώματος, υ πολογίζεται από τη στιγμή που ο φούρνος βρίσκεται στους βαθμούς που έ χουμε ορίσει. ι

27 ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ - Τα ρουτιλιου, μπορούν να διατηρηθούν σε σχετική υγρασία, έως 75%. - Τα βασικά ηλεκτρόδια, διατηρούνται σε σχετική υγρασία 40%,αλλά στη χρησιμοποίησή τους ακολουθούμε τις προηγούμενες οδηγίες ανάλογα του υδρογόνου που θέλουμε να έχουμε. - Μετά το στέγνωμα, τα ηλεκτρόδια διατηρούνται σε φούρνο συντήρησης 100 C (όχι λιγότερο). Αν πσρσμείνουν έξω από αυτόν, απαιτούν νέο στέγνωμα. Προσοχή πρέπει να δίνεται, στα αλλεπάλληλα στεγνώματα γιατί σε περίπτωση που γίνει κατάχρηση της μεθόδου αυτής, η επένδυση των ηλεκτροδίων, γίνεται εύθραυστη και αρχίζει να αποκολλάται από τον μεταλλικό πυρήνα (διαφορετική συστολή-διαστολή).

28 ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ Γ ε V ί Μ ά Το ηλεκτρόδιο βασικού τύπου, είναι ίσως τσ ηλεκτρόδιο εκείνο που ο τεχνικός της συγκόλλησης, χρησιμσποιεί σήμερα σε μεγαλύτερη κλίμακα, ιδιαίτερα στις βιομηχανικές κατασκευές. Γι'αυτό, 9α ασχοληθούμε κάπως διεξοδικό, με το τρόπο συγκόλλησής του, που διαφέρει σε πολλά σημεία, από τον τρόπο συγκόλλησης των άλλων ηλεκτροδίων. Όπως είπαμε στο Ιο μέρος της μελέτης, με τα βασικά ηλεκτρόδια, επιτυγχάνονται εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες ραφής, καθαρισμός τσυ τήγματος από ακαθαρσίες, υπερβολικό θείο και φώσφορο και τέλος ότι οι συγκολλήσεις είναι "χαμηλού υδρογόνου". Βέβαια, η κύρια αιτία των ιδιοτήτων αυτών, είναι η φύση της βασικής επένδυσης του η λεκτροδίου, όπου βρίσκεται σε μεγάλο ποσοστό το ανθρακικό ασβέστιο, ή ενδεχομένως άλλα ανθρακικά άλατα βασικού χαρακτήρα, καθώς και το πέτρωμα (CaF2) SPATHFLUOR, που είναι επίσης βασικό, θεμελιώδη προϋπόθεση στην επίτευξη ικανοποιητικής συγκόλλησης, αποτελεί η έλλειψη υγρασίας και το ότι τα ηλεκτρόδια πρέπει να είναι στεγνά. Ένας άλλος όρος για να επωφεληθούμε απόλυτα από τις αξιόλογες ιδιότητες των βασικών ηλεκτροδίων, είναι και η τήρηση κατά τη συγκόλληση ορισμένων τεχνολογικών κανόνων, τους οποίους εξετάζουμε στη συνέχεια. Υπενθυμίζουμε, ότι κατά τους κανονισμούς AWS Α των Η.Π.Α., που είναι και οι επικρατέστεροι, τα βασικά ηλεκτρόδια συγκόλλησης ανθρακούχων ή ελαφρά κραματικών χαλύβων, έχουν κωδικό αριθμό της μορφής ΕΧΧ16 και ΕΧΧ18 π.χ., Ε7016, Ε8016, Ε7018, Ε9018, κ.λ.π. Ειδικά για το ρεύμα συγκόλλησης των βασικών ηλεκτροδίων, υπήρχε στο παρελθόν, μια θεωρία που απαιτούσε συγκόλληση μόνο με συνεχές ρεύμα. Η θεωρία αυτή, στηριζόταν στο γεγονός ότι κατά τη συγκόλληση με εναλλασσόμενο ρεύμα, η συνεχής αλλαγή της φοράς του ρεύματος, δυσκολεύει τη διατήρηση του τόξου, αφού η επένδυση του βασικού ηλεκτροδίου, παράγει λίγα αέρια και σαν πολύ πυρίμαχη, είναι και δύστηκτη. Σήμερα, με τις σύγχρονες ηλεκτροσυγκολλήσεις εναλλασσόμενου ρεύματος (μετασχηματιστές), που μεταξύ των άλλων, διαθέτουν τάση εν κενώ της τάξης των VOLT, μπορούμε να πούμε ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι κατάλληλο για τη συγκόλληση των βασικών ηλεκτροδίων. Άλλωστε και η επένδυση των σημερινών βασικών ηλεκτροδίων, έχει βελτιωθεί προς την κατεύθυνση αυτή.

29 Τρόποι ΣυγΜολληοης α) ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ ΣΕ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΘΕΣΗ Όταν έχουμε συγκόλληση σε οριζόντια 9έση, η γωνία κλίσης του βασικού ηλεκτροδίου, πρέπει να είναι 80 περίπου, δηλαδή σχεδόν κά9ετσ προς το εξάρτημα που συγκολλούμε, σε αντί9εση με τα ηλεκτρόδια ρουτιλίου, που η κλίση τους διατηρείται μεταξύ 45 και 60. (Σχ. 3) 'Ηλεκτρόδιο ρουτιλί Β α σικό ηλεκτρόδιο Το μήκος του τόξου στο βασικό ηλεκτρόδιο, πρέπει να είναι κατά το δυνατό περιορισμένο, για την αποφυγή εισχώρησης αέρα στο τήγμα και δημιουργίας πόρων. Συνή9ως το μήκος αυτό του τόξου, παίρνεται ίσο με το 1(2 της διαμέτρου του ηλεκτροδίου, σε αντί9εση με τα ηλεκτρόδια ρουτιλίου, που το μήκος αυτό είναι συνή9ως ίσο με τη διάμετρο. (Σχ.4) 1

30 Για τη διευκόλυνση της συγκόλλησης, ευδείκνυται η εκλογή υφυλύν ρευμάτων, χωρίς βέβαια υπερβολές, προς την κατεύθυνση αυτή, γιατί υπάρχει κίνδυνος απώλειας στοιχείων, όπως το Μη, CR, κ.λ.π. Ενδεικτικά, μπορούμε να πούμε ότι ένα έλασμα λέβητα, πάχους 18 ΜΜ π.χ., θα συγκολληθεί κατά τον εξής τρόπο: -Πρώτο πάσο (ρίζα) -Πάσα γεμίσματος -Πάσα τελείώματος διάμετρος ηλ δίοι 3, ' 5.00 ' AMP " " Για όλες τις περιπτώσεις και όχι μόνο για αυτό το παράδειγμα που α ναφέραμε, η ένταση εξσρτάται φυσικά από τη διάμετρο του ηλεκτροδίου και το πάχος του ελάσματος. Για το άναμμα του τόξου, δεν πρέπει να κτυπούμε το ηλεκτρόδιο επάνω στο εξάρτημα που συγκολλούμε, αλλά αυτό να γίνεται με ημικυκλική κίνηση τριβής. (Σχ. 5) J L ^. Επίσης, το άναμμα δεν πρέπει να γίνεται επάνω στο κρατήρα του προηγούμενου κορδονιού, αλλά 15 ΜΜ περίπου πριν απ'αυτόν στη πλεύρά της φρέζας και στη συνέχεια επανερχόμαστε σιγά-σιγά στο κρατήρα, τον οποίον τήκουμε και πάλι και τον γεμίζουμε. Αυτό γίνεται σε κάθε νέο άναμμα.

31 Τα βασιμά ηλεκτρόδια, συγκολλούυται με ταχύτητα μικρότερη από τα ρουτιλίου (κατά τα 2 3 περίπου), χωρίς αυτό να σημαίνει ότι εναποθέτουν λιγότερο μέταλλο στη μονάδα του χρόνου. Αν η ταχύτητα είναι υπερβολική, η ραφή δεν καλύπτεται ικανοποιητικά, από τη δημιουργούμενη σκουριά και υπάρχει κίνδυνος οξείδωσης του εναποτιθέμενου μετάλλου. (Σχ. 7) M S I Λάθος:μεγάλη ταχύτητα, άνε-- τιαρκής κάλυψη τοο έναποτιθεμένου μετάλλου μέ σκουριά Εοστό:κανονική ταχύτητα και τιλήρης κάλυψη τοΰ μετάλλου μέ σκουριά Στα βασικά ηλεκτρόδια, δεν είναι απαραίτητη η αφαίρεση όλης της σκουριάς από πάσο σε πάσο, εκτός σε ένα μικρό μέρος που περιλαμβάνει τον κρατήρα του προηγούμενου κορδονιόύ συγκόλλησης. Όταν η ταχύτητα προώθησης του ηλεκτροδίου είναι κανονική, η σκουριά αφαιρέίται σχετικά εύκολα, ενώ το αντίθετο συμβαίνει όταν συγκολλούμε πολύ γρήγορα. β) ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ ΣΕ ΚΑΒΕΤΗ ΑΝΕΒΑΤΗ ΘΕΣΗ Η συγκόλληση στη θέση αυτή, παρουσιάζει μεγαλύτερο κίνδυνο δημιουργίας πόρων, απ'ότι στην οριζόντια θέση κι αυτό γιατί η ροή προς τα κάτω της προστατευτικής σκουριάς, μπορεί να αφήσει ακάλυπτο το τήγμα και να προκαλέσει την επαφή του με τον αέρα. Το ηλεκτρόδιο είναι σχεδόν κάθετο προς

32 τηυ επιφάνεια του εξαρτήματος, με μια μικρή κλίση προς τα κάτυ. Το μήκος του τόξου, διατηρείται μικρό, όπως και στην οριζόντια 8έση. Το άναμμα του τόξου γίνεται κι εδώ στη πλευρά της φρέζας, όπως δείχνε_ι το?x-8 0 χειρισμός του ηλεκτροδίου κατά το πάσο της ρίζας, έχει μεγάλη σημασία, αν θέλουμε η συγκόλληση να είναι παραδεκτή. Στο σχήμα 9, δείχνεται ένας τρόπος οδήγησης του τόξου, που θεωρείται ικανοποιητικός, θα μπορούσε να ονομασθεί η μέθοδος της ημισελήνου. Ξεκινούμε απ'τη δεξιά πλευρά της φρέζας και ακολουθούμε μια κίνηση "παλατζαρίσματος", πάνω από το άνοιγμα των ελασμάτων, επανερχόμενοι και πάλι δεξιά, σε σημείο ψηλότερο από το προηγούμενο. Πρέπει να προσέξουμε να σχηματίζεται μια μικρή οπή, στο βάθος της φρέζας, γιατί αυτή είναι εγγύηση καλής διείσδυσης. Η ικανοποιητική εκτέλεση του πρώτου πάσου σε ανε-

33 βατή 8έοη, απαιτεί και σωστή προετοιμασία των άκρων των ελασμάτων. (Σχ. 10) 6 0 I

34 7. ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΕΣ ΕΤΑΙΡΕΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΩΝ Γ ε ν ι κ ά Υπάρχουν πολλές εταιρείες παγκόσμια, κατασκευής ηλεκτροδίων, αλλά ε μείς 8α παρουσιάσουμε και 8α εξετάσουμε δύο βασικές εταιρείες, που είναι και οι σπουδαιότερες. Αυτές είναι οι εξής: α) -FONTARGEN, AKTIENGESELLSCHAFT 8050 ZURICH, BIRCHTRASSE 230. Αντιπρόσωπος Ελλάδας 0ERLIC0N Α.Ε. Σ. Πολυκράτη 5 - Μοσχάτο (Πειραιάς) Ρ) -CASTOLEN-EUTECTIC, 72 AVENUE REPUBLIQUE CHATILL0N, FRANCE. Αντιπρόσωπος Ελλάδας "ΑΝΑΤΟΛΗ" Ε.Π.Ε. Ευρυδάματος 3, Α8ήνα. α) 0ERLIC0N Α.Ε. FONTARGEN Η ίδρυση της βιομηχανίας "0ERLIC0N" στην Ελλάδα, εξασφαλίζει τον εφοδιασμό του τεχνικού κόσμου με τα παγκοσμίου φήμης Ελβετικά ηλεκτρόδια τύπου 0ERLIC0N. Τα 25 εργοστάσειά της είναι εγκατεστημένα στις χάρες, Αμερική, Αγγλία, Γαλλία, Γερμανία, Ιταλία, Ιαπωνία, Σουηδία, κ.λ.π. Η Ελβετική τεχνική τελειότητα και ακρίβεια, κατέκτησε ουσιαστικά σχεδόν όλο το κόσμο στον τομέα των ηλεκτροδίων. Τα ηλεκτρόδια "0ERLIC0N", παρέχουν άψογη εμφάνιση συγκόλλησης, ευκολία χρήσης, υψηλές μηχανικές ιδιότητες και οικονομία χρόνου και χρήματος με άριστη απόδοση. 0 πίνακας 7.1., μας παρουσιάζει χρήσιμες πληροφορίες και οδηγίες για την χρησιμοποίηση του κατάλληλου ηλεκτροδίου, έτσι άστε να έχουμε πλήρη απόδοση. I

35 ΠΙΝ ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ τύπου "OERLICON" Α) ΓΙΑ ΚΟΙΝΟΥΣ ΚΑΙ ΕΛΑΦΡΑ ΚΕΚΡΑΜΕΝΟΥΣ ΧΑΛΥΒΕΣ Μη Βαοικά Τύπος Τυποποίηοη AWS - ASTM Αυαγυόρίοη FINC0RD-M Ε6013 Περίβλημα Λευκό με βάοη ρουαλίου. Χημική Ανάλυεη ενσπ νου μετάλλου 0,1 % C, O.SMi 0,2 % Πυρίτιο. Εφαρμογές 1"^ l5 li-i ίο ^ Ρεύμα Ηλεκτρόδιο γενικής χρήοης για δ\ες τις θέσεις ^ εν νο ή = (-) 0VERC0RD-S Ε6013 0,06-0,1 0 Ελεκτρόδιο βορειών καια εν νο ή =(-) 0,4-0,6 Μη 0,15 Si, 0,02 S,P REX Ε6013 γαλάζιο χρώμα. 0,10 C, 0,3 Μη Ηλεκτρόδιο γενικής χρήσης εν νο ή =(-) 0,2 Si, 0,02 P,S. N0V0C0PD Ε6013 Άχρϋίμο 0,10 C, 0,5 Μη 0,25 Si. NAVAL Ε6013 Μχίρο χρώμα. Ο,ΟΘ C, Ο,ΤΤΜη 0,17 Si. Ε-549 Ε6013 Κόκκινο χρώμα. 0,10 C, 0,53 Μη 0,30 Si. FERR0CIT0-R Ε7024 Παχύ περίβλημα με βόίή Ραπιλίου. 0,06-0,1 C 0,4-0,6 Μη 0,2-0,4 Si 0,025 S και P. Ηλεκτρόδιο γενικής χρήοης εν νο ή =(-) Ηλεκτρόδιο για ναυπηγεία εν νο ή =(-) Κατάλληλο για λέβητες και για αυγκολλήοεις από πάνω προς τα κάτω. Ηλ διο υψηλής απόδοσης 160 % για δεξαμενές και οιδηροκατοοκευές εν νο ή =(-) εν νο ή =(-)

36 A) ΓΙΑ ΚΟΙΝΟΥΣ ΚΑΙ ΕΛΑΦΡΑ ΚΕΚΡΑΜΕΝΟΥΣ ΧΑΛΥΒΕΣ Τύπος Τυποποίηση AWS - ASTM Αυαγυώρίοη Χημική Ανάλυαη εναπ νου μετάλλου Εφαρμογές ο V -i -ϊι'5 -Ι'ΐ ΐ Ι Ί i s 5 Is Ρεύμα ΒΑΣΙΚΑ SUPERCITO Ε6018-Ε7018 Κόκκινο και Κίτρινο 0,06-0,08 C 0,6-0,8 Μη 0,6 Si, 0,02 S,P UNIVERS Ε7016 ΓεΛόζιο ανοιχτό 0,08 C, 0,8 Μη 0,25 Si για σοβορές κατασκευές μεγάλης απόδοαης = (+) για ανθρακούχους χάλυβες, =(+) αυγκολλιηοεις χυτοοίδηρου. ΚΥΤΤΑΡΙΝΗΣ Ρ-603 Ε6010 Κίτρινο και κόκκινο 0,1 C, 0,5 Μη 0,2 Si Ρ-038 Ε6011 Μχρο - Πράσινο 0,14 C, 0,55 Μη 0,2 Si CITOFINE Λευκό - Κόκκινο 0,06 C, 0,1 Μη 0,03 Si. Μεγάλης διειοδυτικάοητας για γιλβανιζέ ελάσματα. Μεγάλης διεισδυτικότητας για γαλβανιζέ ελάσματα =(+) εν νο, =(+) για λεπτά ελάσματα εν νο ή =(-)

37 Β) ΓΙΑ ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΟΥΣ ΧΑΛΥΒΕΣ Τύπος Τυποποίηση AWS - ASTM Αναγνώριση Χημιπή Ανάλιχη εναπ νου μετάλλου Εφαρμογές F 1-'^ Ι Ί 3 1 ΐ-'ϊ ^ ^ Ρεύμα INOX-AW Ε ΚόκΜΐνο 0,05 C, CR 8-10 Νι. για χάλυβες 18 CR-8 Νι ελάσματα - σωλήνες & εν νο ή =(+) INOX-BW Ε Κίτρινο-μελανό 0,05 C Μαχ, 1 Μγ για χάλυβες 18 CR-8 Νι-Μο εν νο ή =(! ) CR 9-11 Νι, 2,5 Μο INOX-C Ε Κόπκινο-Μχρο 0,1 C, 0,2 Si για χάλυβες 25 CR-20 Νι =(+) 2 Μγ, 25 CR-20 Νι FERINOX-B Ε Μχρο 0,1 C, 19 CR 11 Νί, 2,5 Μο CITOCHROMAX Ε Πράοι νο-μ3ύρο Ο,ΙΒ C, 0,5 Si 19 CR - 8,5 Νί για χάλυβες 18CR 8 Νί Μο εν νο ή =(-) για συνδέσεις μαγγανισύχων χαλύβων, γεμίσματα σιδ χιώ\ =(+) Γ) ΓΙΑ ΑΝ/ ΓΟΜΩΣΕΙΣ CITOMANGAN ΕΡΕΜη-Α Κίτρινο και Μχρο 0,6-0,7 C Μη, 3 Νί CIT0DUR-350 Κάιπινο και Γαλάζιο 0,24 C, 0,12 Si 2,9 CR, 0,2 Μη για γεμίσματα μαγγανισύχων χαλύ^. σκληρής επιφάνειας, επεξεργάοιμο. BRINELL 1G0-18S = (+) 350 εν νο ή =(-) CITDFONTE MDNEL ENCCU-B Πράοινο και Κίτρινο 70 Νί - 30 CU για συγκολλήσεις χυτ σίδηρτυ 30 εν νο ή = W CITOBRONZE ENCCU-C Αργτρόχρ^ρο 92,9 OJ, 7 Sn 0,01 Ρ, 0 FE για μπρούντζο, χαλκό, ορείχαλκο, χυτοσίδηρο, κ.λ.π. ALCORD 99 % αργίλιο. για καθαρό αλοψίνιο και " ALUMAN = (+) = (+)

38 Παρακάτω παραθέτουμε έναυ άλλο πίνακα τον 7.2., όπου παρουσιάζονται τα ελαττώματα της τήξης, τα αίτια και οι διορθώσεις τους. Σπάνια τα ελαττώματα, οφείλονται σε λάθος κατασκευής του ηλεκτροδίου. Τα συνήθη ελαττώματα οφείλονται στους όρους και τον τρόπο εργασίας της συγκόλλησης. ΠΙΝ Ελαττώματα τήξης I