Bei der Elektrode handelt es sich im Wesentlichen um einen ummantelten Metalldraht. Sie sollte grundsätzlich aus einem Material bestehen, das in seinen Eigenschaften und seiner Zusammensetzung dem zu schweißenden Metall ähnelt. Bei der Auswahl der richtigen Elektrode für Ihr spezielles Projekt spielen mehrere Faktoren eine Rolle.
Während Elektroden beim Lichtbogenschweißen mit umhülltem Metall (SMAW) oder beim Stabschweißen verbrauchbar sind und Teil der Schweißnaht werden, sind andere Elektroden (wie die beim WIG-Schweißen verwendeten) nicht verbrauchbar, d. h. sie schmelzen nicht und werden Teil der Schweißnaht. In diesen Fällen ist die Verwendung einer Elektrode erforderlich, um die Naht zu trennen.
Wir bei Eng-weld wissen, dass die Wahl der richtigen Elektrode für die Schweißfestigkeit, Schweißqualität, Spritzerminimierung und Reinigung von entscheidender Bedeutung ist.
Zelluloseelektroden sind Schweißelektroden, die mit einer Hülle aus organischen Materialien ummantelt sind. Üblicherweise besteht die Ummantelung zu etwa 30 Gewichtsprozent aus Zellulose. In manchen Teilen der Welt können jedoch Zellulose und Holzmehl zugesetzt werden, um den reinen Zelluloseanteil zu reduzieren.
Die verschiedenen organischen Verbindungen in den Elektroden zersetzen sich im Lichtbogen zu Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese Stoffe erhöhen die Spannung im Lichtbogen und sorgen für einen stärkeren und härteren Lichtbogen. Zelluloseelektroden können daher bis zu 70 % tiefer eindringen als kompatible Elektroden mit gleicher Stromstärke.
Die Elektrode wird üblicherweise mit einer dünnen oder mittleren Beschichtung hergestellt. Diese erzeugt zwar Schlacke, die nach dem Schweißvorgang entfernt werden kann, kann aber zu erheblichen Spritzverlusten führen. Die Fallnahtschweißbarkeit und das Eindringvermögen dieser Elektrode sind jedoch aufgrund der Spaltfüllung in der Beschichtung sehr gut.
Bei der wasserstoffarmen Elektrode handelt es sich im Wesentlichen um ein Verbrauchsmaterial für das Schutzgasschweißen (SMAW) mit einem Wassergehalt von weniger als 0,6 % im Vergleich zum traditionelleren Wassergehalt von 4–6 % bei Zelluloseelektroden.
Wasserstoffarme Elektroden wie die Stabelektrode E7018 bieten typischerweise geringe Spritzerbildung und einen gleichmäßigen, stabilen und leisen Lichtbogen. Diese Eigenschaften machen diese Elektroden sowohl für erfahrene Schweißer als auch für Anfänger zu einer ausgezeichneten Wahl. Die Eigenschaften dieser Füllmetallelektroden ermöglichen dem Schweißer eine gute Lichtbogenkontrolle und minimieren den Reinigungsaufwand nach dem Schweißen.
Im Gegensatz zu anderen Elektroden wie E6010 oder E6011 bieten Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt bessere Ablagerungs- und Durchdringungsraten, sodass der Schweißer der Verbindung jederzeit mehr Metall hinzufügen kann, wodurch die Schweißfestigkeit verbessert und Schweißfehler wie mangelnde Durchdringung vermieden werden.
Im Allgemeinen erzeugen Weichstahlelektroden einen ruhigen und stabilen Lichtbogen mit geringer Eindringtiefe und eignen sich daher ideal für die Überbrückung großer Schweißspalte und für Dünnblechanwendungen. Es gibt jedoch verschiedene Arten von Weichstahlelektroden mit jeweils leicht unterschiedlichen Eigenschaften, die sich daher für unterschiedliche Anwendungen besser eignen.
Beispielsweise ist die Güte 6013 eine Allzweckelektrode aus Weichstahl, die tiefes Eindringen ermöglicht und gleichzeitig einen gleichmäßigen und stabilen Lichtbogen gewährleistet. Der Lichtbogen lässt sich leicht regenerieren, die Schweißnaht ist schön, es entstehen weniger Spritzer, die Schlacke ist leicht zu kontrollieren und eignet sich für das Fallnahtschweißen.
Die Lichtbogenelektrode 7018 hingegen ist eine Weichstahlelektrode, die zum Schweißen hochfester Kohlenstoffstähle entwickelt wurde. Aufgrund ihrer Rissbeständigkeit wird diese Elektrode häufig für Strukturschweißungen verwendet. Dabei entsteht jedoch viel Schlacke, die für Fallnahtschweißungen ungeeignet ist.
Die letzte Baustahlelektrode, die wir sehen, ist die 6011. Diese vielseitige Tiefdurchdringungselektrode erzeugt einen gleichmäßigen und stabilen Lichtbogen beim Schweißen von verzinktem Baustahl und einigen anderen niedriglegierten Stählen. Ihre Beschichtung erzeugt einen kraftvollen Lichtbogen mit tiefer Durchdringung, und die Schlackenschicht ist dünn und leicht zu entfernen.
Wie die anderen Elektroden, die wir oben gesehen haben, gibt es auch Edelstahlelektroden in mehreren Varianten, die sich jeweils leicht von der vorherigen unterscheiden.
Hier sehen wir uns drei verschiedene Edelstahlelektrodensorten (308, 309 und 316) an und wann sie verwendet werden.
Wenn Sie die Güten 301, 302, 304, 305 sowie die Gusslegierungen CF-3 und CF8 verwenden, empfehlen wir Ihnen die Verwendung von 308L, einschließlich ER308LSi-Elektroden. Diese Edelstahlelektroden eignen sich ideal für austenitische Edelstähle. Für Anwendungen wie die Stromerzeugung empfehlen wir jedoch die 308H-Elektrode, da diese kohlenstoffreiche Elektrode eine bessere Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen bietet.
Verwenden Sie zum Verbinden von Baustahl oder Baustahllegierungen mit Edelstahl 309L, einschließlich ER309LSi. Gleiches gilt für das Verbinden verschiedener Edelstähle wie 409 oder 304L. Darüber hinaus sollten sie auch zum Verbinden von 309-Basismetallen verwendet werden.
Bei der Verwendung der unedlen Metalle 316L und 316 und ihrer Gussäquivalente CF-8m und CF-3M sollte als Füllmetall nur 316L verwendet werden, einschließlich ER317LSi.
Einige 308L-Anwendungen können 309L als Füllmetall ersetzen, da sie im Gegensatz zu 316- oder 316L-Anwendungen, die Molybdän erfordern, kein Molybdän benötigen. Sie können 309 also nicht durch 316 ersetzen.
Wie bereits erwähnt, gibt es eine große Auswahl an Elektroden. Jede von ihnen hat leicht unterschiedliche Eigenschaften und daher auch leicht unterschiedliche und einzigartige Merkmale. Bei Reparatur- und Wartungsarbeiten muss darauf geachtet werden, dass die verwendeten Elektroden die erforderlichen Eigenschaften aufweisen.
Bestimmen Sie zunächst, welche Metallart Sie reparieren oder warten möchten. Anschließend müssen Sie entscheiden, ob Sie eine Allzweckelektrode oder eine Elektrode mit speziellen Eigenschaften benötigen. Sobald Sie alle diese Informationen haben, können Sie mit dem Löten beginnen. Andernfalls und bei Verwendung der falschen Elektroden versagt das Lötmittel höchstwahrscheinlich, oder Sie könnten das Metall durchbrennen.
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