על פי מצבים שונים, קיימות שלוש שיטות סיווג עבורריתוך אלקטרודות: סיווג לפי מטרת האלקטרודה, סיווג לפי ההרכב הכימי העיקרי של הציפוי, וסיווג לפי מאפייני הסיגים לאחר התכת הציפוי. על פי השימוש במוטות ריתוך, קיימות שתי צורות ביטוי. אחד מהם הוכן על ידי משרד תעשיית המכונות המקורי, אותו ניתן לחלק למוטות ריתוך פלדה מבניים, מוטות ריתוך פלדה עמידים בחום, מוטות ריתוך נירוסטה, מוטות ריתוך משטחים, מוטות ריתוך פלדה בטמפרטורה נמוכה, מוטות ריתוך מברזל יצוק, ניקל, מוטות ריתוך מסגסוגת ניקל, מוטות ריתוך מסגסוגת נחושת וסגסוגת נחושת, מוטות ריתוך מסגסוגת אלומיניום וסגסוגת אלומיניום ומוטות ריתוך ייעודיים. השני הוא התקן הלאומי, הכולל אלקטרודת פלדת פחמן, אלקטרודת סגסוגת נמוכה, אלקטרודת נירוסטה, אלקטרודת משטח, אלקטרודת ברזל יצוק, אלקטרודת נחושת וסגסוגת נחושת, אלקטרודת אלומיניום וסגסוגת אלומיניום. אין הבדל עקרוני בין השניים. הראשון מיוצג על ידי מותג מסחרי והשני על ידי דגם. אם מסווגים לפי ההרכב הכימי העיקרי של ציפוי האלקטרודות, ניתן לחלק את אלקטרודות הריתוך לאלקטרודת טיטניום אוקסיד, אלקטרודת סידן טיטניום אוקסיד, אלקטרודת אילמניט, אלקטרודת תחמוצת ברזל, אלקטרודת תאית, אלקטרודת מימן נמוכה, אלקטרודת גרפיט ואלקטרודת בסיס. אם מסווגים לפי המאפיינים של סיגים לאחר התכה של ציפוי אלקטרודה, ניתן לחלק אלקטרודות לאלקטרודת חומצה ואלקטרודה אלקלית. המרכיבים העיקריים של ציפוי אלקטרודות חומצה הם תחמוצות חומצה, כגון דו תחמוצת סיליקון, טיטניום דו חמצני, תחמוצת ברזל וכו'. הציפוי של אלקטרודה אלקליין מורכב בעיקר מתחמוצות אלקליות, כגון שיש ופלואוריט. ישנן דרכים רבות לסווג אלקטרודות, אותן ניתן לסווג מנקודות מבט שונות כגון שימוש, בסיסיות של סיגים, מרכיבים עיקריים של ציפוי אלקטרודות ומאפייני ביצועי אלקטרודות. שיטת הסיווג הנוכחית של מוטות ריתוך בסין מבוססת בעיקר על התקן הלאומי של מוטות ריתוך ועל דגימת המוצר של חומרי ריתוך שהוכנו על ידי משרד תעשיית המכונות המקורי. דגמי האלקטרודות מחולקים ל-8 קטגוריות לפי התקנים הלאומיים, ומותגי האלקטרודות מחולקים ל-10 קטגוריות לפי השימוש.
זה מחולק בעיקר לפי הבסיסיות של סיגים ריתוך, כלומר, היחס בין תחמוצת אלקלית ותחמוצת חומצה בסיג.
אלקטרודת חומצה
הציפוי מכיל כמות גדולה של סיגים חומציים כגון TiO2 ו- SiO2, וכמות מסוימת של קרבונט. לסיג יש יכולת חמצון חזקה, ומקדם בסיסיות הסיגים נמוך מ-1. לאלקטרודת החומצה יכולת עיבוד טובה לריתוך, קשת יציבה, וניתן להשתמש בה גם ל-AC וגם ל-DC, עם ניתזים קטנים, נזילות סיגים טובה והסרת הלחגים. הסיגים הם לרוב דמויי זכוכית, רופפים, ובעל ביצועים טובים להסרת ההלחגים. מראה הריתוך יפה. הציפוי של אלקטרודה חומצה מכיל יותר דו תחמוצת סיליקון, תחמוצת ברזל ותחמוצת טיטניום, עם יכולת חמצון חזקה. תכולת החמצן במתכת הריתוך גבוהה, יסודות הסגסוגת נשרפים יותר, מקדם המעבר של הסגסוגת קטן ותכולת המימן במתכת המופקדת גבוהה אף היא, כך שלמתכת הריתוך יש פלסטיות וקשיחות נמוכה.
סוג מימן נמוך בסיסי
עור הסם מכיל כמות גדולה של סיגים אלקליים (שיש, פלואוריט וכו'), וכמות מסוימת של מסיר חמצון וחומר סגסוג. אלקטרודות אלקליות מסתמכות בעיקר על פירוק קרבונט (כגון CaCO3) כדי לייצר CO2 כגז מגן. לחץ המימן החלקי באטמוספירה של עמודת הקשת נמוך. בנוסף, סידן פלואוריד בפלואור מתמזג עם מימן ויוצר מימן פלואוריד (HF) בטמפרטורות גבוהות, ומפחית את תכולת המימן בריתך. לכן, אלקטרודות אלקליות נקראות גם אלקטרודות מימן נמוכות. כאשר משתמשים בשיטת הגליצרין לקביעה, תכולת המימן הניתן להפצה בכל 100 גרם מתכת שהופקדה היא 1~8 מ"ל עבור אלקטרודה בסיסית ו-17 ~ 50 מ"ל עבור אלקטרודה חומצה. כמות ה-CaO בסיג אלקליין גדולה, יכולת הסרת הגופרית של סיגים חזקה ויכולת המתכת המושקעת להתנגד לסדקים חמים חזקה. יתר על כן, לאלקטרודה אלקליין יש פלסטיות גבוהה וקשיחות השפעה עקב תכולת חמצן ומימן נמוכה במתכת ריתוך ופחות תכלילים לא מתכתיים. מכיוון שהציפוי של האלקטרודה הבסיסית מכיל יותר פלואוריט, יציבות הקשת גרועה. בדרך כלל, נעשה שימוש בחיבור DC הפוך. רק כאשר הציפוי מכיל יותר מייצב קשת, ניתן להשתמש כפול AC ו-DC. אלקטרודות אלקליות משמשות בדרך כלל עבור מבני ריתוך חשובים יותר, כגון מבנים הנושאים עומסים דינמיים או בעלי קשיחות רבה יותר.
סיווג לפי תכונת מוט הריתוך
האלקטרודות המסווגות לפי ביצועים הן כולן אלקטרודות מיוחדות המיוצרות על פי ביצועי השימוש המיוחדים שלהן, כגון אלקטרודות מימן נמוכות במיוחד, אלקטרודות אבק נמוכות ורעילות נמוכה, אלקטרודות אנכיות למטה, אלקטרודות ריתוך שוכבות, אלקטרודות פריימר, אלקטרודות אבקת ברזל בעלות יעילות גבוהה, אלקטרודות חסינות לחות, אלקטרודות תת-מימיות, אלקטרודות כבידה וכו'.
בהנחה של הבטחת השימוש הבטוח והאפשרי של מבנה הריתוך, בחירת מוטות הריתוך תתבסס על בחינה מקיפה של ההרכב הכימי, התכונות המכניות, עובי הפלטה וצורת המפרק של החומרים שיש לרתך, המאפיינים של מבנה הריתוך, מצב המתח, הדרישות של תנאי השימוש המבניים על ביצועי הריתוך, תנאי בניית הריתוך, יתרונות טכניים וכלכליים וכו', ומוטות הריתוך ייבחרו באופן מכוון. במידת הצורך, בדיקת יכולת הריתוך תתבצע.
① בהתחשב בתכונות המכאניות וההרכב הכימי של מתכת ריתוך עבור פלדה מבנית רגילה, חוזק מתכת הריתוך והמתכת הבסיסית נדרש בדרך כלל, ומוט הריתוך עם חוזק המתיחה של המתכת המושקעת שווה או מעט גבוה יותר מהמתכת הבסיסית. נבחר. עבור פלדה מבנית מסגסוגת, לפעמים הרכב הסגסוגת נדרש להיות זהה או קרוב למתכת הבסיס. בתנאים הלא נוחים של קשיחות גדולה של מבנה הריתוך, מתח גבוה של מפרקים וסדק קל של ריתוך, מוט ריתוך בעל חוזק נמוך יותר ממתכת בסיס ייחשב. כאשר תכולת הפחמן, הגופרית, הזרחן ואלמנטים אחרים במתכת הבסיס גבוהה מדי, קל להתרחש סדקים בריתוך, ויש לבחור אלקטרודות מימן נמוכות אלקליין עם עמידות טובה לסדקים.
② בהתחשב בביצועי השירות ותנאי העבודה של רכיבי ריתוך, בנוסף לעמידה בדרישות החוזק, הריתוכים הנושאים עומס ועומס פגיעה יבטיחו בעיקר שלמתכת הריתוך יש קשיחות ופלסטיות פגיעה גבוהה, ואלקטרודות מימן נמוכות עם פלסטיות וקשיחות גבוהה ניתן לבחור באינדקסים. עבור ריתוכים החשופים למדיה קורוזיבית, אלקטרודות נירוסטה או אלקטרודות עמידות בפני קורוזיה ייבחרו בהתאם לאופי ומאפייני הקורוזיה של המדיה. עבור ריתוכים הפועלים בטמפרטורה גבוהה, טמפרטורה נמוכה, עמיד בפני שחיקה או תנאים מיוחדים אחרים, ייבחרו פלדה עמידה בחום, פלדה בטמפרטורה נמוכה, משטחים או אלקטרודות מיוחדות אחרות.
③ בהתחשב במאפיינים של מבנה הריתוך ותנאי המתח, עבור ריתוכים עבים וגדולים עם מבנה מורכב וקשיחות גדולה, בגלל הלחץ הפנימי הגדול שנוצר בתהליך הריתוך, קל לפצח את הריתוך, ולכן אלקטרודת המימן הנמוכה הבסיסית עם יש לבחור עמידות טובה לסדקים. עבור ריתוכים עם מתח קטן וקשה לניקוי חלקי הריתוך, ייבחרו אלקטרודות חומצה שאינן רגישות לחלודה, עור תחמוצת וכתמי שמן. מוטות ריתוך המתאימים לריתוך בכל מצב ייבחרו עבור ריתוכים שלא ניתן להפוך אותם עקב תנאים.
④ בהתחשב בתנאי הבנייה והיתרונות הכלכליים, ייבחרו אלקטרודות חומצה בעלות יכולת עיבוד טובה בתנאי שדרישות ביצועי המוצר מתקיימות. יש להשתמש באלקטרודת חומצה או באלקטרודת אבק נמוכה בתנאי אוורור צרים או גרועים. עבור מבנים עם עומס ריתוך גדול, יש להשתמש במוטות ריתוך יעילים, כגון מוטות ריתוך אבקת ברזל, מוטות ריתוך כבידה יעילים וכו', ככל האפשר כאשר התנאים מאפשרים זאת, או במוטות ריתוך מיוחדים כגון מוטות ריתוך בשכבה תחתונה ומטה אנכי. יש להשתמש במוטות ריתוך לשיפור פרודוקטיביות הריתוך.
① פלדת פחמן בתוספת פלדה סגסוגת נמוכה (או פלדה בעלת סגסוגת נמוכה פלוס פלדה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה) עם רמות חוזק שונות דורשות בדרך כלל כי חוזק מתכת הריתוך או המפרק לא יהיה נמוך מהחוזק המינימלי של שני הסוגים של מתכת מרותכת. חוזק המתכת המופקדת של האלקטרודה שנבחרה יבטיח שחוזק הריתוך והמפרק לא יהיה נמוך מזה של המתכת הבסיסית בעלת חוזק נמוך יותר. יחד עם זאת, הפלסטיות וקשיחות ההשפעה של מתכת הריתוך לא יהיו נמוכות מזו של המתכת הבסיסית בעלת חוזק גבוה יותר ופלסטיות ירודה יותר. לכן, ניתן לבחור את מוט הריתוך בהתאם לפלדה עם רמת חוזק נמוכה יותר. עם זאת, על מנת למנוע סדקי ריתוך, תהליך הריתוך ייקבע לפי דרגות הפלדה בעלות חוזק גבוה ויכולת ריתוך גרועה, כולל מפרט ריתוך, טמפרטורת חימום מראש וטיפול בחום לאחר הריתוך.
② מוטות ריתוך לפלדה מסגסוגת נמוכה פלוס נירוסטה אוסטניטית ייבחרו בהתאם לערך המוגבל של ההרכב הכימי של המתכת שהופקדה. בדרך כלל, ייבחרו מוטות ריתוך פלדה austenitic Cr25-Ni13 בעלי תכולת כרום וניקל גבוהה וגמישות טובה ועמידות בפני סדקים כדי למנוע סדקים הנגרמים על ידי מבנה התקשות שביר. עם זאת, תהליך הריתוך והמפרט ייקבעו בהתאם לפלדת אל-חלד עם יכולת ריתוך גרועה.
③ שלושה סוגים של אלקטרודות בעלות תכונות שונות ייבחרו לריתוך של שכבת הבסיס, שכבת החיפוי ושכבת המעבר של לוח פלדה מרוכבת אל חלד. לריתוך של נדבך בסיס (פלדת פחמן או פלדה מסגסוגת נמוכה), ייבחרו אלקטרודות פלדה מבניות בדרגת חוזק תואמת; שכבת החיפוי תהיה במגע ישיר עם תווך קורוזיבי, ותבחר אלקטרודת נירוסטה אוסטניטית בהרכב מתאים. המפתח הוא ריתוך שכבת המעבר (כלומר הממשק בין השכבה המרוכבת לשכבת הבסיס). יש לקחת בחשבון את השפעת הדילול של חומר הבסיס. יש לבחור באלקטרודת פלדה austenitic Cr25-Ni13 עם תכולת כרום וניקל גבוהה, פלסטיות טובה ועמידות בפני סדקים.
תשומת הלב
1. לנירוסטה כרום יש עמידות מסוימת בפני קורוזיה (חומצה מחמצנת, חומצה אורגנית, קוויטציה), עמידות בחום ועמידות בפני שחיקה. הוא משמש בדרך כלל לתחנות כוח, תעשייה כימית, נפט וציוד וחומרים אחרים. לנירוסטה כרום יש יכולת ריתוך גרועה, ולכן יש לשים לב לתהליך הריתוך, לתנאי הטיפול בחום ולבחירת אלקטרודות ריתוך מתאימות.
2. נירוסטה כרום 13 בעלת יכולת התקשות גבוהה לאחר ריתוך וקל לפיצוח. אם משתמשים באותו סוג של אלקטרודות נירוסטה כרום (G202, G207) לריתוך, יש לבצע חימום מראש מעל 300 מעלות וטיפול בקירור איטי בכ-700 מעלות לאחר הריתוך. אם הריתוך אינו יכול להיות כפוף לטיפול בחום לאחר הריתוך, יש להשתמש באלקטרודת נירוסטה כרום ניקל.
3. על מנת לשפר את העמידות בפני קורוזיה ויכולת הריתוך של נירוסטה כרום 17, מוסיפים אלמנטים יציבים מתאימים כגון Ti, Nb ו-Mo. יכולת הריתוך של פלדת אל חלד כרום 17 טובה יותר מזו של נירוסטה כרום 13. כאשר נעשה שימוש באותו סוג של אלקטרודות מנירוסטה כרום (G302, G307), יתבצע החימום מראש מעל 200 מעלות והטשטוש לאחר ריתוך בכ-800 מעלות. אם הריתוך אינו ניתן לטיפול בחום, תיבחר אלקטרודת נירוסטה כרום ניקל.
4. לאלקטרודת נירוסטה כרום ניקל יש עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות חמצון, והיא נמצאת בשימוש נרחב בייצור כימיקלים, דשנים, נפט ומכונות רפואיות.
5. כאשר מרותכים פלדת אל-חלד Cr Ni, משקעים קרבידים על ידי חימום חוזר, מה שמפחית את עמידות בפני קורוזיה ואת התכונות המכניות.
6. מוט הריתוך יישמר יבש במהלך השימוש, סוג סידן טיטניום יתייבש ב-150 מעלות למשך שעה, וסוג מימן נמוך יתייבש ב-200-250 מעלות למשך שעה (ייבוש חוזר אינו מותר , אחרת הציפוי קל לפיצוח ולהתקלף), כדי למנוע מהציפוי של מוט הריתוך להדביק שמן ולכלוך אחר, כדי לא להגדיל את תכולת הפחמן של הריתוך ולהשפיע על איכות הריתוך.
7. על מנת למנוע קורוזיה בין-גרגירית עקב חימום, זרם הריתוך לא צריך להיות גדול מדי, בערך 20 אחוז פחות מזה של אלקטרודת פלדת פחמן, הקשת לא צריכה להיות ארוכה מדי, ויש לקרר את השכבה הביניים במהירות, כך שהוא עדיף להצר את חרוז הריתוך.
8. ציפוי נירוסטה כרום ניקל כולל סוג סידן טיטניום וסוג מימן נמוך. ניתן להשתמש בסוג סידן טיטניום לריתוך AC ו-DC, אך החדירה רדודה במהלך ריתוך AC, וקל להאדים אותה, לכן יש להשתמש בספק כוח DC ככל האפשר. ניתן להשתמש בקוטר 4.0 ומטה עבור כל ריתוך המיקום, ו-5.0 ומעלה יכולים לשמש לריתוך שטוח וריתוך פילה שטוח.