Az ívhegesztés ABC-je
How Polarity Affects Electrode Performance in Arc Welding
A “polaritás” kifejezést az elektródának az áramforrás termináljához viszonyított elektromos csatlakozásának leírására használják. Egyenáram (DC) esetén, amikor az elektróda a pozitív kapocshoz van csatlakoztatva, a polaritást egyenáramú elektróda pozitívnak (DCEP) nevezik. Ha az elektróda a negatív csatlakozóhoz van csatlakoztatva, a polaritást egyenáramú elektróda negatívnak (DCEN) nevezik. Váltakozó áram (AC) használatakor a polaritás minden 50 vagy 60 Hz-es félciklusonként változik.
Miért a GMAW többnyire DCEP-t használ
A gázfém ívhegesztési (GMAW) alkalmazások túlnyomó többsége DCEP-t használ. Ez az állapot stabil ívet, sima fémátvitelt, viszonylag alacsony fröccsenést, jó hegesztési gyöngyjellemzőket és mély behatolást eredményez a hegesztési áramok széles tartományában. Ezzel szemben a DCEN esetében az olvadékcseppek mérete hajlamos megnőni, és a cseppátvitel szabálytalanná válik, ami növeli a nagy szemcseméretű fröccsenést. Kifejezetten a DCEN-hez azonban kifejlesztettek néhány egyedi kémiai összetételű huzalt, amelyek kiváló teljesítményt nyújtanak a horganyzott lemezeken. A hagyományos AC használatára tett kísérletek általában sikertelenek voltak a GMAW instabil íve miatt. A legkorszerűbb inverteres és digitális vezérlési technológia azonban kifejlesztette a váltakozó áramú impulzusos GMAW áramforrásokat a fémlemezekhez.
A SMAW a legsokoldalúbb hegesztési eljárás a polaritás szempontjából
A fedett elektródák bevonatpermetének nagy választéka lehetővé teszi, hogy a SMAW eljárás a legsokoldalúbb legyen a polaritás szempontjából. A fedett elektródák többsége AC vagy DCEP-t használ. Néhány elektróda, különösen az E6013 (RB-26), az E6019 (B-17) és az E7024(ZERODE-43F) jó teljesítményt nyújt AC, DCEP vagy DCEN használatával. Ezzel szemben a magas cellulóz tartalmú elektródák, mint például az E6010 (KOBE-6010), E7010-P1 (KOBE-7010S) és az E8010-P1 (KOBE-8010S) csőhegesztéshez csak DCEP-vel való használatra készültek a simább cseppátvitel érdekében. Az alacsony széntartalmú Cr-Mo típusú elektródákat, mint például az E7015-B2L (CMB-95) és az E8015-B3L (CMB-105) szintén csak DCEP-vel való használatra tervezték a jobb teljesítmény érdekében. Néhány speciális elektródát, mint például az LB-80UL a nagy szilárdságú acélokhoz és az NB-1SJ az alacsony hőmérsékletű acélokhoz, csak AC használata ajánlott a hegesztett fém szilárdságára és ütésállóságára vonatkozó szigorú követelmények biztosítása érdekében a gyártás során.
Hogyan befolyásolja a polaritás a SAW-t
A huzal és a folyasztóanyag adott kombinációja határozza meg az AC, DCEP vagy DCEN választását a SAW-ban. DCEP esetén a fluxusfogyasztás aránya (a salak mennyiségének és a lerakott fém mennyiségének aránya) a fluxustípustól függően nagyjából 10-30%-kal magasabb, mint AC esetén. Következésképpen a hegesztett fém kémiai összetételét – így mechanikai tulajdonságait – befolyásolhatja a polaritás, bár a hatás mértéke a folyasztószer típusától függ. Ezért van szükség a huzal és a hegesztőpor kombináció gondos megválasztására, figyelembe véve az alkalmazandó áramforrás polaritását, ha a hegesztett fémmel szemben szigorú minőségi követelményeket támasztanak. Az 1. táblázat példát mutat a polaritásnak a hegesztett fém kémiai összetételére és mechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatására. Ezekben a vizsgálati eredményekben jelentős különbségek ismerhetők fel a szén, az oxigén, a 0,2%PS, a TS és a IV tekintetében az AC és a DCEP között.
| Polaritás | C | Si | Mn | P | S | O |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AC | 0.07 | 0.30 | 1.61 | 0.017 | 0.005 | 0.067 |
| DCEP | 0.05 | 0.35 | 1.67 | 0.018 | 0.006 | 0.098 |
| Polaritás | 0.2% PS (N/mm2) |
TS (N/mm2) |
El (%) |
RA (%) |
Av. IV at -40°C (J) |
|
| AC | 462 | 565 | 30 | 70 | 93 | |
| DCEP | 411 | 512 | 33 | 69 | 74 | |
Felső oldal