Вибір електрода для SMAW залежить від низки факторів, включаючи матеріал зварювання, положення зварювання та бажані властивості зварювання. Електрод покритий металевою сумішшю, яка називається флюсом, яка під час розкладання виділяє гази, щоб запобігти забрудненню зварного шва, вводить розкислювачі для очищення зварного шва, викликає утворення захисного шлаку, покращує стабільність дуги та містить легуючі елементи для покращення зварювання. якість зварного шва. Електроди можна розділити на три групи: електроди, призначені для швидкого плавлення, називаються електродами «швидкого заповнення», електроди, призначені для швидкого затвердіння, називаються електродами «швидкого заморожування», а проміжні електроди називаються електродами «заповнення-заморожування». » або електроди «швидкого слідування». Електроди швидкого заповнення розроблені для швидкого плавлення, щоб можна було максимізувати швидкість зварювання, тоді як електроди швидкого замерзання подають присадковий метал, який швидко застигає, що робить можливим зварювання в різних положеннях, запобігаючи значному зсуву зварювальної ванни перед застиганням.
Склад сердечника електрода загалом подібний, а іноді ідентичний основному матеріалу. Але навіть незважаючи на те, що існує ряд можливих варіантів, невелика різниця в складі сплаву може сильно вплинути на властивості отриманого зварного шва. Особливо це стосується легованих сталей, таких якСталі HSLA. Подібним чином електроди зі складом, подібним до складу основних матеріалів, часто використовуються для зварювання кольорових матеріалів, таких як алюміній і мідь. Однак іноді бажано використовувати електроди з матеріалами сердечника, які значно відрізняються від основного матеріалу. Наприклад, електроди з нержавіючої сталі іноді використовуються для зварювання двох деталей з вуглецевої сталі та часто використовуються для зварювання заготовок із нержавіючої сталі з заготовками з вуглецевої сталі.
Покриття електродів можуть складатися з ряду різних сполук, в т.чрутил, фтористий кальцій, целюлозаі залізний порошок. Рутилові електроди, покриті 25-45% TiO2, характеризуються простотою використання і гарним зовнішнім виглядом отриманого шва. Однак вони створюють зварні шви з високим вмістом водню, що надихаєкрихкістьі розтріскування. Електроди, що містять фторид кальцію (CaF2), іноді відомі як основні електроди або електроди з низьким вмістом водню,гігроскопічнийі повинні зберігатися в сухих умовах. Вони створюють міцні зварні шви, але з грубою та опуклою поверхнею з’єднання. Електроди, покриті целюлозою, особливо в поєднанні з рутилом, забезпечують глибоке проплавлення зварного шва, але через високий вміст вологи необхідно застосовувати спеціальні процедури, щоб запобігти надмірному ризику розтріскування. Нарешті, залізний порошок є звичайною добавкою для покриття, яка збільшує швидкість, з якою електрод заповнює зварювальне з’єднання, майже вдвічі швидше.
Щоб ідентифікувати різні електроди, Американське зварювальне товариство створило систему, яка присвоює електродам чотири- або п’ятизначний номер. Покриті електроди, виготовлені з м’якої або низьколегованої сталі, мають префікс E, після якого йде їх номер. Перші дві або три цифри числа вказують міцність на розрив наплавленого металу в тисячахфунтів на квадратний дюйм(ksi). Передостання цифра зазвичай визначає положення зварювання, допустимі для електрода, як правило, використовуючи значення 1 (звичайно швидко застигають електроди, що передбачає зварювання в усіх положеннях) і 2 (звичайно швидкозаповнювальні електроди, що передбачає лише горизонтальне зварювання). Зварювальний струм і тип покриття електрода вказуються двома останніми цифрами разом. Якщо це застосовно, суфікс використовується для позначення легуючого елемента, який вносить електрод.
Звичайні електроди включають E6010, швидкозаморожувальний електрод у всіх положеннях з мінімальною міцністю на розрив 60 ksi (410МПа), яка працює за допомогою DCEP. E6011 подібний, за винятком того, що його флюсове покриття дозволяє використовувати його зі змінним струмом на додаток до DCEP. E7024 — це електрод із швидким заповненням, який використовується переважно для виконання плоских або горизонтальних зварних швів за допомогою змінного струму, DCEN або DCEP. Прикладами заморожувальних електродів є E6012, E6013 і E7014, усі вони забезпечують компроміс між високою швидкістю зварювання та зварюванням у всіх положеннях.
Варіації процесу
Хоча SMAW — це майже виключно процес ручного дугового зварювання, існує один помітний варіант процесу, відомий як гравітаційне зварювання або гравітаційне дугове зварювання. Він слугує автоматизованою версією традиційного процесу дугового зварювання в екранованому металі, в якому використовується електродотримач, прикріплений до похилої планки вздовж зварного шва. Після запуску процес триває, доки не закінчиться електрод, що дозволяє оператору керувати декількома системами гравітаційного зварювання. Використовувані електроди (часто E6027 або E7024) покриті щільним флюсом і зазвичай мають довжину 71 см (28 дюймів) і товщину приблизно 6,35 мм (0,25 дюйма). Як і в ручному SMAW, для зварювання використовується джерело живлення постійного струму з постійним або змінним струмом негативної полярності. У зв’язку зі збільшенням використання напівавтоматичних зварювальних процесів, таких як дугове зварювання флюсом, популярність гравітаційного зварювання впала, оскільки його економічна перевага над такими методами часто мінімальна. Інші методи, пов’язані з SMAW, які використовуються ще рідше, включають зварювання петардою, автоматичний метод для створення стикових і кутових зварних швів, і зварювання масивним електродом, процес зварювання великих компонентів або конструкцій, який може осадити до 27 кг (60 фунтів) зварного металу за годину.
