Jak vybrat svářecí elektrody?

Výběr správné svářecí elektrody závisí na materiálu, který se svařuje, na požadovaných vlastnostech sváru a na konkrétním svařovacím procesu. Použití správné elektrody pro vybraný typ svařování a pro svařovaný materiál je zásadní pro dosažení optimální pevnosti, odolnosti a vzhledu svařovaného spoje. Špatný výběr elektrody může vést k defektům svaru, snížené pevnosti spoje a potenciálním problémům s korozí nebo dalším poškozením materiálu. V dnešním článku si řekneme něco o nejpoužívanějších typech svářecích elektrod, abyste se mohli rozhodnout, která je pro váš projekt ta pravá. 

Proč jsou svářecí elektrody důležité? 

Elektrody slouží k přenosu elektrického proudu do svařovaného materiálu, což způsobuje vznik elektrického oblouku, který roztaví jak elektrodu, tak svařovaný materiál. Tento proces je základním stavebním kamenem pro vytvoření kvalitního svaru. Během svařování se elektroda také sama spotřebovává a přidává kovový materiál do svaru, čímž vzniká pevné spojení mezi svařovanými kusy. 

Obalované elektrody obsahují tavidlo (flux), které při svařování tvoří ochranný plyn a strusku. Tím chrání roztavený kov před oxidací a kontaminací vzduchem (např. kyslíkem a dusíkem), což je zásadní pro kvalitu a pevnost svaru. Různé druhy obalů na elektrodách mohou pomoci stabilizovat elektrický oblouk, což usnadňuje kontrolu nad procesem svařování a zlepšuje výslednou kvalitu svaru.

Existuje mnoho typů svářecích elektrod, které jsou navrženy pro různé materiály, procesy a podmínky. Každý typ elektrody má své specifické vlastnosti a aplikace, což umožňuje svářečům vybrat tu nejvhodnější pro daný úkol. Jak již bylo zmíněno, špatný výběr elektrody může vést k defektům svaru, snížené pevnosti a odolnosti spoje nebo i ke korozi.  

Typy svářecích elektrod

Různé typy elektrod jsou navrženy pro různé materiály a podmínky svařování. Například, některé elektrody jsou vhodné pro svařování oceli, jiné pro hliník nebo nerezovou ocel. Také existují elektrody pro specifické metody svařování, jako je MMA (Manual Metal Arc), MIG (Metal Inert Gas), nebo TIG (Tungsten Inert Gas). Svářecí elektrody se dělí na obalené a holé. Obalené, jak název napovídá, mají obal, holé elektrody obal nemají. 

OBALENÉ ELEKTRODY

Obalených elektrod je několik druhů: 

1. Rutilové elektrody

Název pochází z faktu, že obsahují obal s vysokým obsahem oxidu titaničitého (rutilu). Snadno se zapalují a mají dobré svařovací vlastnosti. Vytvářejí hladké a estetické svary. Rutilové elektrody jsou univerzální a mohou být použity pro sváření širokého spektra materiálů, včetně uhlíkových ocelí, nízkolegovaných ocelí, nerezových ocelí a některých neželezných kovů. Jsou vhodné pro svařování tenčích materiálů a pro polohy svařování mimo polohu dolů. Jsou relativně snadné na použití, což je ideální pro začátečníky ale i zkušené svářeče. Rutilové elektrody mají obvykle stabilní hoření a mohou být použity jak v ručních, tak v automatických svářečských zařízeních.

2. Bázické elektrody

Obsahují obal s vysokým obsahem vápníku a fluoridů. Obsahují plnivo, které se během sváření taje a vytváří ochranný obal kolem taveniny. Tento obal je alkalický a pomáhá neutralizovat škodlivé příměsi, jako je síra a fosfor, které mohou být přítomny ve svářených materiálech. Produkují tak svary s vysokou pevností a odolností proti praskání. Vyžadují ale vyšší svařovací dovednosti a dobré odstranění vlhkosti z elektrody před svařováním.

3. Celulózové elektrody

Celulózové elektrody jsou speciálním typem svářecích elektrod. Používají se především pro svařování oceli s vysokým obsahem uhlíku (tzv. uhlíkové oceli). Tento typ elektrod je charakteristický svým plnivem, které obsahuje celulózu nebo jiné organické materiály, které hoří během sváření a poskytují dodatečný kyslík pro taveninu. 

Vytvářejí silný, pronikavý oblouk a jsou vhodné pro svařování ve všech polohách a zejména při svařování potrubí a tlakových nádob. Pro efektivní použití celulózových elektrod je často zapotřebí zkušeností a odbornosti, protože sváření s těmito elektrodami vyžaduje správné nastavení parametrů svářečského zařízení a správnou techniku manipulace s elektrodou.

4. Kyselé elektrody

Elektrody s kyselým obalem jsou vhodné pro použití s oběma typy proudu – střídavým (AC) i stejnosměrným (DC). Obsahují přibližně 50 % magnetitu, 20 % oxidu křemičitého, 20 % feromanganu, 10 % vápence, rutilu, vodního skla a dalších přísad. Mají obal obsahující kyselé oxidy. Kyselé elektrody jsou ideální zejména pro svařování v poloze vodorovně shora nebo vodorovně šikmo shora. Díky svému kyselému obalu umožňují tyto elektrody hluboký průtok do svářeného materiálu a disponují vysokým výkonem. 

Sváry, které jsou prováděny s těmito elektrodami, mohou být náchylné ke vzniku tzv. krystalizačních trhlin, což je způsobeno nedokonalou rafinací síry a fosforu ve svářeném kovu. V důsledku toho může mít svářený kov nižší pevnost, ale vyšší houževnatost.

HOLÉ ELEKTRODY

Holé elektrody nemají obal a jsou používány hlavně pro automatické nebo poloautomatické svařovací procesy, jako je TIG (wolframové elektrody) a MIG/MAG (drátové elektrody):

Mezi TIG elektrody (wolframové) patří:

1. Čistý wolfram (zelená)

Wolfram má vysokou teplotní odolnost, což umožňuje sváření materiálů s vysokými teplotami tavení, jako jsou různé druhy ocelí, nerezové oceli, hliník, měď a titan. Díky malému průměru elektrody a vysoké teplotní stabilitě jsou čistě wolframové elektrody ideální pro detailní a jemné svářečské operace, jako je svařování tenkých plechů, trubek nebo pro precizní svařování na malých plochách.

2. Thoriovaný wolfram (červená)

Thoriované wolframové elektrody mají ještě vyšší teplotní stabilitu než čistě wolframové elektrody, což znamená, že mohou lépe odolávat extrémním teplotám generovaným v procesu TIG sváření. Obsahují 2% thoria, poskytují snadné zapalování a stabilní oblouk, vhodný pro sváření DC. Thoriované elektrody mají tendenci méně se opotřebovávat ve srovnání s čistě wolframovými elektrodami, což může prodloužit jejich životnost a snížit náklady na údržbu a výměnu elektrod.

3. Ceriovaný wolfram (šedá)

Obsahují 2% ceria, jsou vhodné pro DC i AC svařování při nízkých proudech. Přídavek ceria do wolframové elektrody pomáhá stabilizovat svářečský oblouk. Stabilní oblouk je klíčový pro dosažení konzistentních a přesných svářečských výsledků, což je důležité zejména při sváření ve složitých polohách a při sváření tenkých materiálů.

4. Lanthaniový wolfram (zlatá)

Obsahují 1,5% lanthanu, jsou to univerzální elektrody pro DC i AC svařování s dlouhou životností. Stejně jako u ceriované elektrody pomáhá přídavek lanthanu do wolframu se stabilizací svářečského oblouku. 

Mezi MIG/MAG elektrody (drátové) patří:

1. Pevné dráty

Používají se pro svařování ocelí, nerezových ocelí a hliníku. Dodávají se v cívkách a vyžadují ochranný plyn, jako je CO2 nebo směs argonu a CO2.

2. Trubičkové dráty

Mají jádro naplněné tavidlem, které generuje ochranný plyn během svařování. Mohou být samoochranné (bez potřeby externího plynu) nebo s externím plynem.

Existují také speciální elektrody, určené pro specifické materiály:

1. Hliníkové elektrody: Určené pro svařování hliníku a jeho slitin.
2. Nerezové elektrody: Určené pro svařování nerezových ocelí.
3. Niklové elektrody: Určené pro svařování slitin na bázi niklu.