芯电极可以提供具有传统粘焊的难以或不可能实现的冶金和物理特性的广泛冶金和物理特性。维护焊接的各种需求使芯片电极成为许多应用的理想选择。这是一个看起来有一些潜在的选择。

虽然传统的棍子或屏蔽金属弧焊（Smaw）将始终存在其位置，但芯片电极的持续前进使其成为一种有吸引力的焊接要求范围的解决方案。即使具有相对小的直径电极，芯电极倾向于提供比其他过程的沉积率高于其他过程的沉积率。

芯电极是连续供给的管状金属护套，其具有粉末通量和/或合金化成分的芯。它们可包括助熔剂元件，脱氧和脱氮剂，以及合金化材料，以及增加韧性和强度，提高耐腐蚀性的元件，并稳定弧形。典型的核心材料可包括铝，钙，碳，铬，铁，锰等元素和材料。虽然使用磁通芯电极更广泛地，但金属芯产品可用于调节焊接合金钢时的填充金属组合物。金属芯电极中的粉末通常是芳香和合金粉末，而不是化合物，在焊缝上仅生产小炉渣。相比之下，焊剂芯电极在焊接期间产生广泛的矿渣盖，该焊接支撑并形成珠子。

磁芯弧焊
包含在管状电极内的磁通产生屏蔽并形成用于磁通弧焊（Fcaw）的炉渣。可以通过外部供应的气体或气体混合物提供额外的屏蔽，在这种情况下，该过程被称为气体屏蔽（FCAW-GS）。否则，它被称为自屏蔽（FCAW-SS）。电极和助焊剂组合物定制于特定应用。与外部气体屏蔽一起使用的电极通常与自屏蔽的电极不同。在每个类别中，几个类别将覆盖各种焊接应用。

自屏蔽磁通芯电极
用自屏蔽Fcaw粘合焊接，电弧的热量会导致分解和电极的助焊剂芯的一些蒸发，部分地保护熔融金属（图1）。由于助焊剂成分引入脱氧和脱氮剂，因此自屏Fcaw非常适用于许多类型的野外焊接，特别是在刮风条件下。相比之下，气体屏蔽过程可能需要使用帐篷或其他物理屏蔽来保护气体屏蔽在大约五英里/小时内的风中。自屏蔽过程也更便携，因为它只需要电线馈线和恒压电源。不需要气体罐，调节器和软管。这种简单性延伸到割炬头，允许操作员更大的工作可视性。

对于高沉积焊接应用，经常使用长电极延伸（高达3-3 / 4英寸）。这预热电极并降低焊接电流以产生灰铝穿透焊接珠，这适用于由重，复合或管件上的粘合剂较差引起的桥布。

各种电极类型设计用于高速，单通焊接，通用焊接，结构制造和高强度管焊接。电极直径可从大小为.030 in。至5/32，取决于分类和应用。有些最适合在平坦和水平位置使用，而其他人可以适应大多数或所有位置。典型应用因钣金上的自动焊缝而变化，在桥梁施工中的重型钢结构，几乎所有之间的内容。

制造商开发了广泛的电极，以满足特殊条件。有些人可以焊接钢像20尺寸，而其他可以每小时存放40磅焊接金属。在每个分类中，可能有几个符合类别的整体要求的电极，但每个电极都提供了不同的特征集。大多数耗材制造商都有充足的测试数据和应用信息，并在选择电极以满足特定条件时咨询。一些制造商实际上将为特殊应用设计定制的填充FCAW电极。

通过将它们包括在管状电极内，可以使用特定元件来清洁和脱硫沉积沉积物，尽管在固体钢电极的加工过程中不能被掺入合金元件。这种多功能性与芯电极组成和设计导致焊接耗材，具有出色的耐焊钢焊接裂缝，如高硫磺和高碳等级。

气体屏蔽磁芯电极
防屏蔽Fcaw（图2）类似于自屏，但除了磁通芯之外还使用保护气体屏蔽。屏蔽气通常包括CO 2或氩和CO 2的混合物，例如75％氩/ 25％CO 2,90％氩/ 10％CO 2，或其他CO 2。屏蔽气体的确切选择和混合物将根据电极组成和所需的电弧特性而变化。

通过气体屏蔽，通常短电极延伸部（1/2“至1-1/4”）用于大多数线径。使用较大的电极直径（大于3/32“）和100％CO 2屏蔽气体的使用可能导致具有深度渗透的焊缝。这对于一些焊接应用是为了减少所需的焊接尺寸或焊接接头体积。气体 -屏蔽的Fcaw电极最受轻度和低合金钢的自动，半自动和机器人焊接。代表应用包括桥梁，采矿机械，海上钻井钻井平台，船舶，结构和一般制造。

用于气体屏蔽FCAW的电极通常以低于钢和低合金等级可用，直径范围为0.035英寸。，根据电极类型为0.035英寸至1/8英寸。有些最适合下手焊接，而其他部分可用于焊接焊接焊接，各自产生不同的物理，冶金和焊接特性。最近的发展是出现低烟或低烟芯片芯电极，特别是与气体屏蔽一起使用，以减少焊接烟雾。

电极开发

自屏蔽磁通芯电极
设计为提供自己的屏蔽以及各种其他功能，这些电极从冶金改进的几种方式受益。在大约1960年代中期，首先在这些电极中使用受控量作为与氮结合的元素。发现添加其他合金化元素，例如碳和镍，可以改善延展性并增加凹口韧性。

这种进步导致了整个系列的自屏蔽磁芯电极的开发。例如，LincolnElectric®在其产品线中提供了超过25个这样的电极。有些人已被用于极其苛刻的应用，例如海上石油平台，其中Charpy V-intch和CTOD（破裂的尖端开口位移）测试要求是严格的。其他开发包括使用新的合金类型的电极，该电极将促进更高强度钢的焊接，电极具有改善的镀锌钢的可用性，以及用于越野管道的焊接的特殊电极。

气体屏蔽磁芯电极
虽然不适合户外使用，因为风会导致屏蔽损失，但这些电极为其他应用提供了许多优点。该类中易于使用的T-1或金红石，含钛，一种理想的炉渣成分）电极，具有优异的喷射转移，并且可能具有较低的烟雾发生。遥理的可用性高，沉积率为每小时6-1 / 2至7磅，易于实现。

与其他芯电极一样，各种选择提供了极大的多功能性。例如，用于下行和位置焊接的金红石承载电极以低碳钢以及多种合金类型。另一个例子是一种专利的超低氢电极系列，其包含氢气清除剂。开发了这些电极以减少高强度钢焊接期间氢气开裂的趋势。

操作员上诉是一个不变的目标。正在进行收益的一个区域是T-5电极。虽然这些氟化物型电极提供更大的耐抗裂性并满足某些夏比V-Notch要求，但它们一直难以使用，特别是对于备用焊接。最近的发展是针对产生具有T-1金红石型电极的操作员友好特性和位置多功能性的T-5电极。

金属芯电极
金属芯电极是复合电极，通常由温和的钢夹套组成，具有特定选择的铁和其他金属粉末和合金的核心。可以轻松添加稳定器和弧形增强剂，为焊机提供更宽的操作窗口。金属芯电极是气体屏蔽类型，其是固体合金电极的替代品。由于电极制造商可以容易地制造的无限合金组合物，可以使用这些电极来实现多功能性。

可以实现特殊合金组合，其与固体电极难以或不切实际，包括用于焊接更高强度钢的特殊类型。符合需要低扩散氢的军事和其他规格的版本可供选择。金属芯电极采用12％铬生产催化转化器的生产焊接和409不锈钢的其他汽车排气组件。另一种类型包括降低焊接水坑的表面张力的化学，以改善产生更宽的焊缝的润湿动作，可用于诸如缝合部件的应用。

当对特殊电极的工作呼叫时，金属芯电极是对固体电极更经济的替代品。因为制造过程包括混合金属粉末而不是产生钢的特殊熔体，因此少量更容易生产，并且最小的订单量更低。结果，可以通过越短的周转时间和比特殊有序的固体电极更低的成本产生金属芯电极。

电弧增强和波形控制
当金属芯电极与脉冲波形控制技术结合时，发生了几个好处。在脉冲模式下使用金属芯电极，与直喷式转移相反，减少了烟雾体积以及溅射的量，特别是在低设置中。芯片电极在脉冲环境中运行得非常良好，特别是与林肯的PowerWave®455M等机器。这些是基于逆变器的焊接系统，旨在结合使用的易用性和焊接性能。它们包括金属芯电极的脉冲焊接以及许多其他程序选择的具体程序。实际上，PowerWave®455M可以通过使用软件重新编程，以便随时使用软件为任何应用程序创建终极弧。

典型的应用是制造汽车和卡车消声器，来自409型不锈钢。这些可以用由温和的钢护套和芯材料组成的电极焊接，该电极被混合，以提供适量的不锈钢组合物的铬和其他元素。与通常在这种类型的应用中使用的球状转移相比，粘合焊接，使用脉冲波形控制将减少热量和喷溅。这导致焊枪寿命更长，并且由于对固定性损坏而损坏，特别是在大容量应用中，较少。随着波形控制，脉冲操作提供更好的材料（通常为16号），高行程速度，高于在这种类型的应用中常常遇到的完美系列，提供更好的焊接质量。

发展持续
未来的芯片电极的发展将继续为焊接问题提供解决方案以及提高质量和提高生产率。另一个焦点是操作员吸引力，通过使电极更容易使用，并通过新的低烟雾电极减少焊接烟雾。

更高的强度是所有过程的目标，以及改善的延展性和韧性。用于高强度钢应用，如海上行业，但更大的多功能性和改善的经营者吸引力仍然是大多数发展努力的主要重点。