Вугільні електроди для зварювання застосовуються рідше, ніж аналогові зі сталевим електродом, що плавиться стрижнем. Але вони в деяких ситуаціях просто незамінні. До того ж з допомогою вугільного електроду можна проводити великий спектр робіт: зварювання, різання, плавка. Плюс їм обробляються практично всі види сучасних металів, від тугоплавких і важких до легких і пористих. Але спочатку необхідно розібратися, що являє собою вугільний електрод.
Це стрижень, в основі якого лежить вугілля (кокс), плюс кілька добавок: в якості сполучного застосовується смола, в якості зміцнюючого елемента металевий порошок. Розміри вугільного електрода варіюються по діаметру від 1,5 до 25 мм, довжиною від 25 до 300 мм. Процес виробництва дуже простий: виготовлення суміші компонентів, формування і сушіння. Може виникнути питання, чому такий великий розкид довжини. Вся справа в різних проблеми, які вирішуються вугільними електродами. Приміром, якщо зварювані деталі розташовані в незручному місці, то застосування довгого стрижня вирішує проблему.
Види вугільних електродів Сьогодні виробники пропонують п'ять видів, які відрізняються один від одного формою перерізу. 1. Круглі. Застосування необмежено. Діаметр стрижня – 3,2-19 мм. 2. Круглі нескінченні. Свою назву одержали за найменший витрата, тобто, це самі економічні зварювальні електроди цієї категорії. Діаметр – 8-25 мм Зазвичай для проведення зварювання застосовується спеціальна машинка.
3. Плоскі. Перетин стрижнів прямокутне (іноді квадратну) розміром 8-25 мм В основному використовуються для закладення дефектів на поверхнях сталевих виливків. 4. Напівкруглі. Переріз – 10-19 мм. На сьогоднішній день це найбільш затребувані електроди, за допомогою яких можна вирішити будь-які проблеми, пов'язані з різкою металевих заготовок. При зварюванні шов виходить необхідної форми. При формуванні кромок їм рівних немає. 5. Порожнисті. Рідко використовуються. Відмітна риса – з їх допомогою можна сформувати U-подібну канавку. Діаметр стержня: 5-13 мм
Щоб збільшити міцнісні характеристики матеріалів, технології їх виробництва став використовуватися метод напилення на електроди мідного порошку. Другий метод – електролітичний. Це, коли у ванну з електролітів поміщають і сам стрижень, і мідний порошок. Тут під дією електричного поля мідь осідає на площині расходника. Тобто, вийшов підвид, який називається – електроди вугільні обміднені. За типом поділу він точно такий же, як і звичайні вугільні електроди.
Режим зварювання Електрод вугільного типу відноситься до категорії неплавких елементів. Це і є його основна відмінність від основної категорії металевих зварних стрижнів. Тому при зварюванні з його допомогою використовується тільки постійний струм прямої полярності. Тобто, мінус приєднується до електрода, плюс до металевої заготівлі. Виходить так, що для зварювання металів за допомогою вугільного електроду буде потрібно присадочний елемент. Правда, не завжди. Приміром, за отбортовке тонких металевих заготовок або при деяких варіантах зварювання кутових стиків. Це і вигідніше і зручніше. Необхідно додати, що продуктивність зварювальних робіт при з'єднанні листів товщиною 1-3 мм з використанням вугільних електродів без застосування присадочного матеріалу в рази вище, ніж при зварюванні звичайними неугольными електродами.
Але тут є один момент. При зварюванні дві заготовки з'єднуються між собою шляхом розплавлення самого металу. І такий шов дуже міцним назвати не можна. Тому даний вид зварювання найкраще використовувати для складання невідповідальних конструкцій. Існує досить велика лінійка присадних матеріалів, що застосовується в цьому виді зварювання. Все залежатиме від марки металу, що зварюється. Наприклад, для зварювання міді краще всього використовувати бронзовий присадочний матеріал.
Дуже важливий показник перерізу присадного дроту або пластини. Якщо воно буде велика, то є ймовірність, що зварювальний шов буде не проварений, при невеликому перерізі може статися перепал. Тому вибір розтин проводиться у відповідності з товщиною з'єднуються заготовок.
Особливості зварювання Існує два види зварювання. • Правий. Це коли електрод переміщується зліва направо, а присадка за ним слідом. • Лівий. Стрижень рухається справа наліво, а присадка перед ним. Найдивовижніше, що права зварювання вугільним стрижнем ефективніше в плані використання теплової енергії в зоні зварювання. При цьому зручніше варити деталі великої товщини. Та й швидкість процесу більше на 20-25%. Але на практиці найчастіше застосовується саме ліва технологія. І інші особливості.
• Електрична дуга дуже чутлива до різних зовнішніх впливів: вітру, до потоків різних газів, до магнітного впливу і так далі. Тому зварювання вугільними електродами потрібно проводити в закритих приміщеннях. • ККД цього виду зварювання нижче, ніж у процесів, де використовуються металеві плавляться електроди. • Плавку вугільними стрижнями провести неможливо, тому що температура плавлення і температура їх кипіння практично однакові: Тпл=3800С, т кип=4200С.
Використання вугільних електродів для зварювання мідних проводів – один з основних варіантів застосування. Особливо ними виробляється з'єднання електричних мідних шин в трансформаторних підстанціях. Як показала практика, інші способи малоефективні. В домашніх майстерень вугільні електроди використовуються в основному для різання металів. Тобто, це відбувається частіше, ніж зварювання. Вся справа в умови і можливості майстерні.
