تصنيف الأقطاب
بعد قراءة هذه المقالة سوف تتعلم عن تصنيف الأقطاب الكهربائية.
أقطاب كهربائية مغطاة بالضوء:
الطلاء المستخدم في طبقة رقيقة إلى قضيب معدني لا يخدم سوى الغرض من تثبيت القوس وهذا هو السبب في أنها تعرف أيضاً باسم طبقات التثبيت. لا يتم تضمين أي تدرج في هذه الطلاءات لمنع أكسدة المعدن وبالكاد يتم تشكيل أي خبث على اللحام ، ولا يتم تحسين الخواص الميكانيكية لحام المعادن. لهذا السبب ، يمكن استخدام الأقطاب الكهربائية المغلفة (أو المغسولة) فقط في أعمال اللحام غير الضرورية.
من بين جميع طبقات التثبيت ، يتم استخدام أوسع من ذلك الذي يتم تحضيره عن طريق إذابة 80 إلى 85 جزء بالوزن من الطباشير المطحونة والأرضية (كربونات الكالسيوم ، CaCO 3 ) في 20 إلى 15 جزء (بالوزن) من سيليكات الصوديوم (زجاج الماء) بمثابة الموثق. الطلاءات الخفيفة الأخرى لها تركيبات أكثر تعقيدًا.
الأقطاب المغلفة الثقيلة:
يشار الأقطاب المغلفة الثقيلة في بعض الأحيان إلى أقطاب قوس محمية. وتستخدم هذه للحصول على معدن اللحام ذات جودة عالية ، مقارنة مع ، وحتى متفوقة على المعدن الأم من حيث الخصائص الميكانيكية.
يمكن تصنيف طلاء أقطاب لحام القوس الكربوني المنخفض المغلفة الثقيلة إلى خمسة أنواع رئيسية ، اعتمادًا على طبيعتها الكيميائية وأساسيتها للخبث:
(ط) طلاءات السليلوز عالية ،
(2) طلاءات قاعدة تيتانيا ،
(iii) الطلاء الحمضي ،
(4) طلاء الأكسيد ،
(ت) الطلاء الأساسي ، و
(السادس) طلاء مسحوق الحديد.
(1) طلاءات السليلوز العالية:
وتستند هذه المواد على المواد المتطايرة (الخشب أو السليلوز القطني) بالإضافة إلى السيليكات الطبيعية (مثل الكاولين ، والميكا ، التلك ، والفلسبار) والسبائك الحديدية (مثل الفيرو - منغنيز ، والسيليكون ، والفيريو التيتانيوم) كعوامل مخفضة. تنتج هذه الأقطاب كمية أقل من الخبث وتحدث تفاعلات الاختزال في جو هيدروجين يحيط ببركة اللحام.
ردود الفعل هذه هي من نوعين:
(ط) على أكسيد الحديد FeO + → Fe + H 2 O
(2) على نيتريد الحديد 2Fe 4 N + 3H 2 → 8Fe + 2NH 2
المعدن الذي يتم ترسيبه بواسطة الأقطاب الكهربائية مع هذه الطلاءات هو جيد الحبيبات ولا يحتوي على أي أكسجين (<0-020٪) ولكنه يحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين (15.25 مل / 100 جم من معدن اللحام). اللحام المنتج هو اختراق عميق مع مظهر خشن إلى حد ما وترشيش عالي.
تستخدم الأقطاب الكهربائية عالية السليلوز للحام الموضعي ، خاصة عندما تكون درجة التغلغل جيدة. ويرجع ذلك إلى أن الهيدروجين الجزيئي المتطور بحرق السليلوز يتحلل عند درجة الحرارة القوسية التي تمتص 102 سعرة حرارية / مول ** ويتم إطلاقها كحرارة إضافية عند بركة اللحام.
يوفر الطلاء عالي السليلوز خصائص ميكانيكية جيدة للغاية خاصة بعد التقدم في السن. يستخدم على نطاق واسع لخطوط الأنابيب عبر البلاد باستخدام تقنية اللحام.
تتطابق هذه الطلاءات مع النوع 1 من مكتب المعايير الهندية No.IS: 815 -1974 و E6010 (سيليكات الصوديوم ، الموثق) و E6011 (رابطة سليكات البوتاسيوم) لـ AWS (جمعية اللحام الأمريكية).
بشكل عام يتم استخدام الأقطاب الكهربائية مع الطلاءات التي تحتوي على رابط سيليكات الصوديوم مع التيار المتناوب بينما يمكن استخدام تلك التي تحتوي على رابط سيليكات البوتاسيوم على حد سواء مع التيار المتردد والتيار المستمر.
(2) الطلاءات المستندة إلى Titania أو طلقات الروتيل:
هذا النوع من الطلاءات يحتوي على روتيل (ثاني أكسيد التيتانيوم الطبيعي ، TiO 2 ، 95٪ نقي) أو ilmenite (تيتانات الحديد FeTiO 3 ) وتشمل أيضًا السيليكات الطبيعية والسبائك الحديدية كعوامل تغليظ.
تتكوّن الأغشية المتكونة من تفاعل حمضي يميل إلى إذابة أكاسيد أساسية. ومع ذلك ، فإن تفاعلها الحمضي أقل وضوحًا من تفاعل خبث الطلاء الحامضي.
الأقطاب الكهربائية مع طلاءات قاعدة الروتيل تعطي لحامات اختراق متوسطة ذات مظهر جيد مع خصائص ميكانيكية عالية جدًا. أنها تنتج قوس هادئ مع مستوى منخفض من ترشيش. أيضا ، لديهم ميزة إضافية للثبات قوس عالية وخصائص اللحام الموضعي. وبالتالي ، فهي تمثل مجموعة من الأقطاب الكهربائية عالية التطور للغاية مع مستوى منخفض من ترشيش.
وفقا للمعايير الهندية توجد هذه الطلاءات في حالة الأقطاب الكهربائية من النمط 2 والنوع 3. في النوع 2 تحتوي الطلاءات على نسبة عالية من titania (TiO 2 ) ومحتوى عالي من الأيونات (السيليكات ، الكربونات ، أكسيد الحديد ، إلخ). يوفر هذا المزيج خصائص لحام ممتازة. وهو يتوافق مع E6012 (رابط سيليكات الصوديوم) من AWS.
في النوع 3 ، تحتوي الطلاءات على قدر ملحوظ من تيتانيا ، ولكن إضافة المواد الأساسية تنتج خبثًا أكثر مرونة من تلك التي تنتجها الطلاءات من النوع 2. وتنتج قوسًا هادئًا سلسًا للغاية. معظم الأقطاب الكهربائية المغلفة للأغراض العامة المستخدمة في لحام الفولاذ منخفض الكربون هي من هذا النوع. رمز AWS المقابل هو E6013 (رابط سليكات البوتاسيوم).
(iii) طلاء الأحماض:
وتستند هذه الطلاءات على أكاسيد السيليكات الطبيعية ، ولكنها تشمل نسبة عالية من deoxidisers والمدمرات في شكل سبائك حديدية.
إن الخبث الناتج يكون له تفاعل حامضي ، وبالتالي يذيب الأكسيد الأساسي مثل MnO ؛ وبالتالي يتم نقل كمية كبيرة من المنغنيز إلى الخبث.
إن المنجنيز المبني في الخبث يخفض لزوجته. هذا يميل إلى تحسين مظهر حبة اللحام ويجعل من الممكن إيداع لحام المعادن في جميع المواقف.
أقطاب نوع 4 من IS: 815-1974 تنتمي إلى هذه الفئة.
(4) طلاء الأكسيد:
تتكون هذه الطلاءات أساسًا من خليط من أكاسيد الحديد ، السيليكا ، السيليكات الطبيعية (الكاولين ، التلك ، الميكا ، الفلسبار ، إلخ) مع قليل من أو لا يوجد ديوكسيدرز.
ويقال إن الأقطاب الكهربائية مع هذه الطلاءات تكون من نوع أكسيد أو مؤكسد لأن المعدن المنصهر يمتص كمية كبيرة من الأكسجين أو أكسيد الحديد ، FeO ، والنيتروجين في شكل نتريد ، Fc 4 N. محتويات النيتروجين من معدن اللحام يمكن أن يتراوح ما بين 0-030 و 0-040٪. يتم نقل السبائك في الفولاذ إلى الخبث. اللحامات المنتجة هي متوسطة الاختراق مع ترشيش منخفض.
يتم استخدام طلاء الأكسيد على الأنواع الأكثر شيوعًا من الأقطاب الكهربائية. لديهم خصائص ميكانيكية منخفضة ولكن يعطي مظهر اللحمة سارة جدا في الفيليه.
أقطاب من النوع 5 من IS: 815-1974 التي لها طبقات سميكة تتكون أساسا من أكاسيد الحديد مع أو بدون أكاسيد من المنغنيز تنتمي إلى هذه الفئة. رمز AWS المقابل لطلاء أكسيد الحديد العالي مع غلاف سيليكات الصوديوم هو E6020.
ونادرا ما يتم تسويق الأقطاب مع هذا النوع من الطلاء على أساس منتظم وعادة ما يتم تصنيعها ضد أوامر محددة.
(5) الطلاء الأساسي:
تتكون هذه الطلاءات من مخاليط تحتوي على كربونات الكالسيوم أو الماغنيسيوم التي تتمتع بتسخين عالي في التكوين. كما أنها تحتوي على تدفق جنبا إلى جنب مع عوامل خفض وإزالة النيتروجين في شكل سبائك حديدية. في هذه الطلاءات لا يتم استخدام أي من السليلوز والطين والأسبستوس والمعادن الأخرى التي تحتوي على الماء المشترك. هذا يضمن أدنى محتوى ممكن من الهيدروجين في معدن اللحام. هذا هو السبب في أنها تعرف أيضا باسم الأقطاب الكهربائية منخفضة الهيدروجين.
الخبث التي تنتجها هذه الأقطاب هي أساسية للغاية في رد الفعل والتي هي مستقرة للغاية.
ومن المعروف أيضا أن جزءا من الحديد المصهور يمكن أن يتحد لتشكيل الكالسيوم الفريت ، 2CaO. Fe 2 O 3 ذات الحرارة العالية (21 Kcal / mole). يجب أن تكون الألومينا المستخدمة في الحالة المركبة منذ درجات الحرارة المرتفعة التي تسود فيها خصائصها الأساسية على خصائصها الحمضية.
تتميز أقطاب الهيدروجين المنخفضة بخصائص لحام متفوقة مع أعلى ليونة من أي من رواسب اللحام. وبالتالي ، فإن اللحامات مقاومة للتكسير.
أقطاب نوع 6 من IS: 815-1974 التي تحتوي على كميات ملموسة من كربونات الكالسيوم والفلورايد من هذه الفئة. هذه هي مناسبة لحام الفولاذ الشاسيه المتوسطة وعالية الشد. كما يستخدم في لحام الفولاذ الذي يحتوي على نسبة أعلى من الكربون والكبريت مقارنة مع الفولاذ البنيوي العادي. الأقطاب الكهربائية في هذه الفئة ذات الطلاء السميك تُعرف أيضًا باسم الأقطاب الكهربائية التي تعمل باللمس ، حيث يمكن استخدامها عن طريق لمس القطب الكهربائي مباشرةً إلى قطعة الشغل التي يمكن تحقيقها بسبب انخفاض معدل ذوبان الطلاء عن تلك الخاصة بالسلك الأساسي.
رموز AWS لهذه الطلاءات هي Exxx5 لموثق سيليكات الصوديوم و Exxx6 لموثق سيليكات البوتاسيوم.
(السادس) طلاء مسحوق الحديد:
يضاف مسحوق الحديد إلى الطلاء الكهربائي لزيادة كفاءة الترسيب حتى تصل إلى حوالي 210٪. هذا يساعد أيضا في ارتفاع سرعة اللحام بفضل قدرات الحمل الحالية أعلى من هذه الطلاءات. يتم ترميز هذه الطلاءات اعتمادا على مدى مساحيق الحديد فيها. يستخدم مسحوق الحديد في الطلاء مع روتيل وأكسيد ، والطلاء الأساسي.
رموز AWS لأقطاب مسحوق الحديد الروتيل هي Exxx4 و Exx14 و Exx24. الشفرات المقابلة لأقطاب البودرة منخفضة الهيدروجين هي Exxx8 و Exx18 و Exx28 بينما بالنسبة لأقطاب أقطاب الحديد وأكسيد الحديد فهي Exx27.
