低氢气下滑电极:历史和最佳实践

Joseph Kolasa,林肯电焊学校教练和Joseph Murlin,Smaw Cospable产品经理,Lincoln Electric Company

多年来新合金的稳定发展是弧焊棒电极的设计和规范,首先在第二次世界大战期间用于造船。作为越来越苛刻的焊接应用在Fab商店和该领域成为标准的操作程序。需要耐用,低氢棒电极在焊接涉及的各种行业方面变得更加普遍。

结果,市场中出现的低氢粘棒电极。这些通用的消耗品已成为各种焊接应用的主要电极,并且在该行业中获得了广泛的验收。它们是在基础金属具有裂缝倾向的其他应用中使用的理想选择,其中厚截面焊接或者基础金属具有高于低于低碳钢的合金含量,例如高碳和低合金钢。

棒电极具有导电芯线,在许多情况下是钢。该导线将电流从电极保持器传导到工作。它也融化成填充金属。在制造过程中,将焊剂层形成的化学涂层挤出到钢芯线上。然后将电极烘烤在受控炉中以实现最佳水分含量,因此磁通可以进行其主要任务 - 蒸发,以形成保护焊缝和氧气从氮气,氢气和氧气的熔渣系统。电极涂层还可以为焊接沉积物提供合金和性质。今天,有许多类型的低氢电极可用于保护金属电弧焊(SMAW)的应用。这些电极包括EXX15、EXX16、EXX18、EXX18- x、EXX28和EXX48,通常被指定用于减少棒焊过程中氢相关裂纹的可能性。

对于三个广泛的应用领域,建议使用低氢电极:
•焊接性差的钢材:低合金,高碳,高硫或其他钢材,在其中开裂可能是一个问题
•当管理代码指定时
•用于高沉积,厚板上的位置焊缝

电极特性
低氢电极提供快速填充(高沉积)或填充冻结(放置位置)特性,旨在产生具有优异的凹口/冲击性能和高延展性的X射线质量的声音焊缝。

一些低氢棒电极在AWS分类中具有-1后缀。该后缀表示粘贴电极满足改善韧性的要求。

焊接耗材可分类为可选的扩散氢气指示器。这些指示符包括H4,H8和H16名称。“H”和相应数字表示每100克焊接金属的毫升扩散氢。例如,H4的指定表示每100克焊接沉积物的4ml扩散氢。

“R”字表示电极具有防潮涂层。为了符合“R”标记,从新打开的包装中取出的电极或已修复的电极要暴露在80%的相对湿度和80°F的温度下9小时。此暴露后的水分含量不能超过0.4%的重量百分比。即使是超过这一水平的少量水分也会导致焊缝孔隙和其他缺陷。

虽然低氢电极理想地应该运行在DCEP极性(特别是如果大小是5/32“或更小),他们也可以用于交流极性。事实上,一些EXX18电极是专门为交流极性设计的,如林肯电气的Excalibur®7018交流棒电极。

低氢气主管
顺便提及,低氢电极是最广泛使用的焊接耗材,可用于此类应用,作为发电,一般制造,造船,难以焊接,位置遥控器和管道(ASME垂直升压)焊接。

例如,流行的E7018电极具有某些特性,可以将其与其他类别分开。所有位置焊接的理想选择,除了垂直下来,这些低氢电极具有高铁粉末含量,便于更平滑,更安静的弧,具有非常低的飞溅,中弧渗透和高沉积速率。E7018电极表现出适度的重型炉渣易于除去。

这类棒电极也适用于涉及高强度,高碳或低合金钢的接头。E7018电极的广泛的通用性使它成为许多SMAW应用的主力。

技术和故障排除
使用E7018低氢电极或任何低氢电极实现X射线质量焊缝的成功介入技术。孔隙度和裂缝是这些缺陷最普遍的缺陷。

在启动焊缝时,您要做的第一件事是保持一个非常短的弧,因为弧长越长,电弧启动孔隙的可能性越高。避免在电极和工件之间产生间隙,而是保持它们之间的小距离。拉长一个长弧意味着你正在远离工作,可能导致炉渣的问题,导致机械缺陷。

长弧是最常见的罪魁祸首,用于导致低氢气下滑焊的孔隙率问题。大多数人都有触摸板的倾向,拉回电极并回到板上。当您长电弧电极时,实际电压值上升,使电弧更热并在焊接水坑和电极之间产生间隙。当你拉出联合时,你不能依靠保护区域的渣。这在屏蔽气体中留下了间隙,这可能导致材料过早地熔化而没有炉渣。

在焊接时,请务必将焊接电源设置为正确的电流范围。电极的磁通设计用于做一些重要的东西,包括保护焊缝。但是,如果你在安培数的太高跑,你将过早地破坏涂层并引起焊缝的缺陷。另外,请勿将热启动控制太高(机器上设置);它可以产生长弧并过早地熔化电极的涂层,产生不足的屏蔽,最终焊接中的孔隙率。

记住一个有用的提示:Lincoln Electric在低氢安培范围的经验法则是,每千分之一就是一个安培,例如,¼" = 0.25安培= 250安培,⅛" = 0.25安培= 125安培。)

接下来,不要将电极从水坑中拧出。虽然有电极可以操纵,但是当您在相同的行进方向上稍微向上稍微向上施加5至10度角时,低氢电极更好地执行更好。务必将其瞄准水坑。太多的拖曳角将导致焊接到指甲 - 当电极涂层不均匀燃烧时的现象,在焊缝上留下一大块重型涂层。

焊接第二次通过时,使用织造运动或纵梁技术。如果您选择编织,请将数字8侧向朝向左右移动。此外,使用织造技术时,请密切关注珠子宽度。在多次通过后,尝试将其保持在¾“或较小的最大宽度。对于Striger运动,创建字母”i“并直接动作遵循。

另一件需要记住的重要事情是,电极的使用时间是有限的。在你需要用一个新的电极重新开始工作之前,你只会得到这么多英寸的焊缝。请注意,如果不小心重新启动,可能会导致各种问题。

重新启动发生的最常见问题之一是焊工获得太多的向上杆角度,并产生指甲或长弧形情况。许多人开始太高并将其拖到火山口之上。为了避免在重新启动电极时避免这些方案,从工作或以前的焊接开始大约¼“到½”。

这样想:如果你有一个8“盘子和焊接3”,很多人会试图在顶部击打弧线并拖到焊接端的位置。相反,在火山口上方开始不超过¼“到½”,以保持关节尽可能干净。您希望将电极直接插入关节,不超过5或10度。

有时,你可能没有烧掉整个杆,并希望在另一个时间用同一个电极重新启动。然而,它可能是电极的尖端硬化,留下覆盖物脆弱和坚韧。如果你是大多数人,你将想把电极放在持有者身上并像锤子一样撞到盘子上。不要,因为它可以削片电极的涂层,影响渣生产并导致焊缝脱落中心和裂缝。

相反,将电极从推力杆上断开,并在焊接台面表面粗略地摩擦它。别搞砸了。划伤它,使芯线显示,这样你可以使一个良好的连接,并有适当的条件,良好的电弧屏蔽。

另外,一旦容器打开以防止水分拾取,就适当地储存低氢电极是关键的。如果使用适当的护理和技术,可以重新干燥低氢电极。请咨询电极制造商的建议。

简而言之,SMAW技术的适当训练对于实现良好结果至关重要,特别是当工作涉及低氢电极时。了解这些电极如何函数和探索提供X射线质量焊缝所需的技术将在更好的焊接质量和更少的孔隙缺陷中支付大股息。