Для чего нужны графитовые электроды

Электрод графитовый: характеристики, виды, использование

Для выполнения сварочных работ графитовый электрод широко используется. Он изготавливается в нескольких видах, за счет чего может использоваться в различных сферах деятельности.

Особенности

Графитовый электрод относится к категории неплавких. Его характеристики обеспечиваются материалом, использованным в качестве сырья. Основным отличием графита от металла является его электропроводимость. Кроме того, графит не плавится, выдерживая очень высокие температуры. Графит остается прочным материалом даже тогда, когда металл уже плавится от высоких температур.

Электроды из графита производятся в нескольких вариантах, отличающихся размерами и формой наконечника. По своему составу они могут быть двух видов: обычные и с медью (5 %). Медно-графитовый электрод имеет медное покрытие. Благодаря этому металлический сплав обладает улучшенными характеристиками.

Различаются электроды по таким характеристикам, как толщина срезаемого металлического сплава, размер канавок, значение силы тока. На технические характеристики оказывают прямое влияние состав материала и толщина самих стержней.

Состав и структура электродов

Электрод графитовый состоит из нескольких частей. В качестве основных материалов используются две рабочие части прессованного угля. Между ними устанавливается прокладка (чаще всего из порошка алюминия), которая препятствует соприкосновению двух частей. За счет входящего в состав угля при сварке в металле увеличивается содержание углерода. Графит отличается электропроводностью, прочностью и хрупкостью. И эти показатели улучшаются при нагреве. Плавится он при температуре 3,5 тысячи градусов Цельсия.

Диаметр графитовых стержней изменяется в пределах от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Одна из сторон электрода выполняется в форме клина (угол его до 70 градусов) или конуса. Длина стержня может быть от пары до 70 сантиметров.

Назначение

Сварка графитовым электродом производится в тех случаях, когда металлическое соединение должно быть максимально прочным. Кроме соединения нескольких частей, электроды данного вида позволяют убрать конструктивные дефекты металлических элементов, возникающих на стадии их литья.

Кроме этого, электрод графитовый применяется при подготовке металла к технологическим процессам различного рода. Он используется для разрезания металлических деталей воздушно-дуговым способом. Еще один способ использования – обработка кромок металла. Этот процесс принято называть строжкой.

Виды стержней

По своему составу электрод графитовый может быть нескольких видов:

• ЭГ – наиболее простой вид стержней, подходящих для использования в домашних условиях. Он рекомендуется для сварки материалов с плотностью до 25 А/см. В их состав входят пек и кокс.

• ЭГС позволяют достичь максимального качества и прочности соединений. Кроме того, с их помощью можно устранить трещины в литых элементах. Данный вид стержней может быть использован в плавильной сфере.

• ЭГП рекомендуется применять с целью резки металлических деталей. Он получил распространение при работе с электродуговыми аппаратами, в плавильной и металлолитейной отрасли.

• ЭГПС. Стержни данного вида изготавливаются из кокса. Для улучшения характеристик кокс пропитан каменноугольным пеком. Благодаря этому соединение металлических элементов получается прочным и надежным. Подходит для работы с электродуговыми аппаратами.

Наличие нескольких видов материалов позволяет расширить область применения электродов данного вида.

Использование стержней

При работе с графитовыми электродами могут применяться два технологических приема:

• Материал подается непосредственно в пламя дуги. При этом между металлическим элементом и электродом размещают сварочную проволоку. Причем проволока должна подаваться немного раньше, чем электрод графитовый. Сварочная проволока подается под углом примерно 30 градусов, а стержень – 70 градусов. Данный прием позволяет увеличить скорость выполнения работы.

• С помощью электрода наплавляется валик основного материала. Туда подается присадочный материал. В отличие от предыдущего способам первым идет электрод, а только после него проволока. В данном случае существует большая вероятность прожога металла. Но при этом скорость выполнения работы значительно выше. За счет этого данный прием больше подходит для работы с толстостенными металлами.

Электролиз с графитовыми электродами проводится только при подключенном постоянном токе. Причем подключение должно быть только прямым. При этом минус подсоединяется на электрод.

Достоинства и недостатки

Среди преимуществ, которыми обладает электрод графитовый, можно выделить следующие:

• Устойчивость к воздействию тока.

• Хорошая проводимость тока, благодаря чему снижается расход электрода в процессе сварки.

• Увеличенный срок службы. Этот показатель выше за счет того, что он не окисляется при повышенных температурах.

• Простота изготовления.

• Доступная стоимость.

• Работа со стержнями может проводиться без использования специальных держателей.

Существует несколько недостатков, о которых необходимо помнить:

• Сложность выполнения тонкого соединения. Это вызвано тем, что минимальный диаметр стержня составляет 6 миллиметров.

• Показатели соединяемых элементов могут ухудшаться из-за повышенной концентрации углерода в металле, которая возникает за счет использования графитовых стержней.

Использование графитовых электродов возможно при выполнении узкого списка работ.

Графитовые электроды

Все виды электродов можно объединить в две основные группы: плавкие и неплавкие. Графитовые электроды для сварки являются неплавкими и пользуются большим спросом у пользователей. В частной сфере графический электрод не используется, т.к. там довольно редко проводятся процедуры, для которых нужно применять такие изделия. Графитовые стержни для сварки выпускаются в широком ассортименте, благодаря этому вы можете подобрать изделие по нужным показателям для различных сфер. Модели, характеризующиеся высоким качеством, используются в таких серьезных сферах, как например судостроение. Также они применяются на заводах по производству металлургии, в литейной сфере и т.д. Сегодня очень популярна сварка графитовым электродом концов медных проводов. Раньше эту задачу решала пайка, но сваривать изделия оказалось намного проще. Здесь не требуется использование флюса и припоя, а контакт получается надежным.

На заметку! По сравнению с металлическими аналогами графит проводит электричество и не плавится, при этом все его свойства и параметры остаются неизменными. Сегодня производятся всевозможные графитовые электроды, ключевыми отличными параметрами у которых являются наконечник и длина. Также выделяется обыкновенный и омедненный электрод, который состоит из пятипроцентного медного покрытия, предназначенного для совершенствования характеристик металлического сплава.

Плюсы и минусы

Рассмотрим основные достоинства и недостатки, которыми характеризуется электрод графитный.

• электроды графитированные характеризуются высокой устойчивостью к воздействию тока,
• отличаются хорошими показателями электропроводности, которая обеспечивает небольшие потери стержня в процессе работы,
• при высоких температурных режимах материал не окисляется, благодаря этому подобные электроды могут прослужить дольше,
• для работы с графитовыми электродами не нужны специальные держатели, подойдут стандартные.

• изделия имеют достаточно узкий спектр действия и для определенных условий нужно будет приобретать различные материалы, наконечники у которых будут иметь разную форму,
• в процессе работы графитовый электрод может увеличивать численность углерода в основном металле,
• минимальный диаметр равен 6 мм, что значительно затрудняет возможность применять такой стержень для осуществления тонкого соединения.

Состав и свойства электродов из графита

Графитовые электроды для сварки сконструированы из двух рабочих участков, посреди которых размещается прокладка, в качестве которой очень часто выступает алюминий в виде порошка. В состав ключевых элементов входит прессованный уголь. Благодаря содержанию угля увеличивается, и в целом, его наличие в самом металле.

С таким стержнем можно получать качественные и надежные соединения

Технические характеристики находятся в непосредственной зависимости от состава стержней. Из самых существенных параметров у электродов, можно выделить, — размеры канавок, толщину срезаемого металлического сплава и диапазон, в котором находится рабочий ток.

Популярные марки

Сегодня производство графитированных электродов обрело широкий спрос, с такими изделиями вы можете осуществлять сварку своими руками. Рассмотрим, какие разновидности стержней с графитом существуют:

• ЭГ – графитированные материалы, которые производятся из каменноугольного пека и нефтяного кокса. Подобные изделия применяются для работы с плотностью тока не выше, чем 25 А/см². Отдельные производители выпускают их совместно с ниппелями. Очень часто применяются графитированные электроды для электродуговых печей. Самые популярные марки ЭГ1 и ЭГ2, основное различие которых заключается в удельном сопротивлении.

графитированные электроды ЭГ1

• ЭГС – для изготовления таких материалов необходим каменный пек и игольчатый кокс. Используются такие графитированные электроды для электродуговых печей, руднотермических конструкций и рафинировочных приборов.

электроды ЭГС

• ЭГП – изделия для резки пропитанные. Изготавливаются они из нефтяного кокса каменноугольного пека. Помимо этого для достижения лучшего эффекта при сварке они дополнительно пропитываются посредством пека. Свою широкую популярность обрел в металлолитейной отрасли, в ферросплавных печах и электродуговых аппаратах.

электроды ЭГП

• ЭГСП – в данном случае материал состоит из игольчатого кокса и пропитанного пеком каменноугольного пека. Удельное сопротивление выявляется диаметром изделия. Присутствуют такие модели как ЭГСП 1 и ЭГСП 2.

Электроды ЭГСП

На заметку! П – пропитанный (зачастую пропитка осуществляется пеком); С – специальный (имеет дополнительную сферу применения); Г – графитированный; Э – электрод.

Отличия угольного от графитового электрода

В заключение материала рассмотрим различия, которые наблюдаются между угольным и графитовым электродами. Во-первых, стоит упомянуть о том, что графитовые электроды более практичные и универсальные в процессе работы с проводами. В сравнении с угольными, их легче обрабатывать и в итоге получаются гибкие соединения. С другой стороны, угольные изделия характеризуются очень высокой прочностью и стойкостью, но при этом из-за высокого сопротивления у них немного хуже электропроводность. Для эксплуатации угольных электродов нужно воспользоваться специальными держателями, что немного затрудняет сварку. Угольные электроды имеют черный цвет, в то время как графитовые стержни имеют серый окрас.

Характеристика графитовых электродов для сварки: как и где применяются, плюсы и минусы

Плавкие и неплавкие — это два главных вида на которые можно разделить электроды. Графитные стержни относятся к неплавким электродам и известны для сварочных работ.

Однако они не используют в приватной области, поскольку процедуры, в которых они задействованы, проводятся очень нечасто.

На данный момент существует широкий ассортимент графитовых стержней.

Общая характеристика

Вы можете выбирать по разным критериям и для разных областей. В судостроении, а также других важных сферах используются изделия с показателями высокого качества.

Они также применяются в металлургии, литейных областях и подобных им. Сейчас распространена сварка проводов из меди с помощью графитового стержня.

Сварка изделия являются более простым способом, чем устаревшая пайка. При сварке не нужно использовать флюс и припой, а контакт выходит более надежным.

“Полезно знать. Графит является хорошим проводником электричества, не плавиться, вместе с этим сохраняет свои свойства и критерии, в отличие от металлических аналогов.

Сейчас графитовые электроды имеют широкий ассортимент, основное их отличие это длина и наконечник. Еще выделяют обыкновенный и омедненный электрод состоящий из 5% покрытия из меди, функция которого улучшать свойства сплавов из металла”

Преимущества и минусы

Далее поговорим о достоинствах, а так изъянах характерных для графитированных электродов.

• Эти виды стержней очень стойкие к воздействию тока.
• Благодаря хорошей электропроводности износ стержня минимален.
• Электроды графитированные не окисляются при работе с высоким температурами, поэтому могут находиться в пользовании гораздо дольше.
• Достаточно стандартного оборудования.

• Не имеют широкого области применения. Для использования в определенных условиях придется покупать наконечники разных форм и другой материал.
• В процессе использования в основном металле может быть увеличено количество углерода.
• Его сложно использовать для сварки тонких соединений, поскольку диаметр у такого стержня менее 6 мм отсутствует.

Свойства графитовых электродов, их состав

Конструкция таких графитовых стержней для сварки состоит из двух поверхностей, предназначенных для работы. Они разделены посередине прокладкой, для которой чаще всего используют порошковый алюминий.

Один из главных элементов в составе стержня — это прессованный уголь. Вследствие наличия угля, также повышается его содержание в металле.

“Благодаря графитовому стержню все соединения получается несомненно высококачественным”

Технические данные стержня зависят от его состава. Диапазон и толщина среза с металлического сплава, в котором есть рабочий ток, а также размер канавок являются важными свойствами электродов.

Известные модели

Изготовление графитовых стержней сейчас имеет большую популярность, ведь с ними вы сможете выполнять сварочную работу самостоятельно.

Существует несколько видов графитированных стержней:

1. ЭГС — основной состав — игольчатый кокс, а также из каменный пек. Применяются данные стержни для рафинировочных приборов и т.д.
2. ЭГ — в их составе есть каменноугольный пек и нефтяной кокс. ЭГ не используют если плотность тока превышает 25 А/см2. Некоторые изготовители производят их вместе с ниппелями. Эти электроды довольно часто используют в промышленной сфере. ЭГ1 и ЭГ2 самые популярные среди прочих, главное их различие состоит в удельном электрическом сопротивлении.
3. ЭГП -используется для резки. Состав такой же как в ЭГ. Для получения лучшего результата стержень дополнительно пропитывается во время сварки.
4. ЭГСП — в состав изделия входят кокс игольчатый и каменноугольный пек, пропитанный пеком. Диаметру стержня соответствует удельное электрическое сопротивление. Также присутствуют две модели ЭГСП1, ЭГСП2.

“Расшифровка: Г – графитированный; П – пропитанный (в основном пеком); Э – электрод; С – специальный (применим в еще одной сфере)”

В чем основные отличия угольного от графитированного стержня?

В конце статьи рассмотрим основные различия этих двух видов электрода. В начале нужно отметить, что графитовые стержни практичны при использовании и работе с проводами.

Они обрабатываются проще угольных, в результате выходят гибкие соединения. У угольных изделий присутствует хороший уровень качества и прочности.

Однако высокое сопротивление делает их электропроводность меньше. Для применения угольного стержня требуется специальное оборудование, что делает процесс сварки немного сложнее.

Эти два вида электродов еще можно отличить по окрасу: угольные имеют черный цвет, графитовые -серый.

Графитовый электрод. Сварка медных проводов

Соединить несколько медных проводов можно разными способами. Сварка занимает среди них особое место, поскольку по надёжности является одним из лучших методов. Полученное таким образом соединение отличается прочностью, хорошей электропроводимостью, отвечает максимальным требованиям безопасности и служит долгие годы. Для сваривания проводов применяют графитовый электрод, обладающий несколькими неоспоримыми достоинствами.

Достоинства графита, принцип сварки проводов

Особенностью этого вида электродов является их способность проводить ток и при этом не плавиться, что свойственно электродам иных типов. Графитовый электрод может выпускаться с разными формами наконечников, различной длины. Бывает обычный или омеднённый (имеющий медное покрытие, до 5% состава). Среди достоинств этого вида электродов выделяют следующие:

• невысокая цена, доступность, медленный расход;
• материал стержня не прилипает к соединяемым элементам;
• графит нагревается до температуры плавления металла очень быстро;
• для появления дуги достаточно тока 5–10 А.

Кроме того, если сварка медных проводов осуществляется графитовым электродом, то получаемое соединение получается устойчивым к коррозии и термостойким, а сами электроды не склонны к образованию трещин в процессе работы.

Для того, чтобы не допустить плавления изоляции проводов к месту выхода скрутки из изоляции присоединяют металлический радиатор (чаще всего медный, поскольку медь имеют высокую теплопроводность). Тепло от скрутки отводится за счёт большой площади контакта. Перед сваркой медных проводов их нужно подготовить, очистить от изоляции и/или лакового покрытия. Скрутку нужно делать плотно, чтобы витки тесно прилегали друг к другу, длина скрутки должна составлять 5-6 см. Концы проводов должны быть отрезаны на одинаковом расстоянии, чтобы ни один из них не оказался вне зоны действия сварки.

В месте крепления радиатора к проводам присоединяется зажим «массы» аппарата, после чего к обрезанным краям подносится графитовый электрод. Контакт должен быть кратковременным, не более 1 секунды. После прекращения контакта на конце скрутки образуется шарообразный участок расплавленной меди.

Применение и особенности работы

Понятно, что графитовый электрод используется не только для сварки проводов — область его применения гораздо шире. Для предварительной обработки металла перед сваркой или другими видами обработки, резки металлических заготовок, обработки кромок металла — для всех этих задач применяется данный вид электродов. Использование графита позволяет быстро и эффективно срезать заклёпки, осуществлять прошивку элементов из легированной или углеродистой стали. Применяются также специальные стержни для плавления стали, чугуна и сплавов в электротермических печах. Они изготавливаются с ниппелями, что позволяет соединять их между собой, из-за чего подача электрода в печь осуществляется непрерывно. Использование электродов из графита для дуговой резки металла снижает количество брака.

Электроды из графита применяются также в следующих процессах:

• сварка изделий из цветных металлов;
• заварка изъянов, полученных при литье;
• сваривание тонколистовых металлических элементов;
• наплавка твёрдосплавных частей к основе.

Работа с графитовым электродом может проводиться и с присадочным материалом. Пруток из материала, который используется в качестве присадочного, может подаваться в процессе сварки или укладываться заранее в место расположения шва.

Нужно помнить, что работа с этим видом электродов имеет свои особенности. При длительной сварке, чтобы материал стержня не расходовался слишком быстро, и дуга была устойчивой, нужно на электрод подавать минус (то есть должна применяться прямая полярность). Внешние факторы оказывают заметное воздействие на стабильность дуги. КПД при работе с графитом ниже, в сравнении с плавящимися электродами. Соединения, полученные в результате сварки получается не очень пластичными, не исключается появление пустот. Сама по себе работа, если применяется угольный или медно-графитовый стержень, значительно отличается от сварки обычными электродами, поэтому к ответственным задачам следует допускать лишь опытный персонал.

Требования техники безопасности и цены

Электропровода, которые свариваются между собой, необходимо предварительно отключить от сети. Средства личной защиты (одежда, перчатки, маска) нужны при производстве любых сварочных работ. В непосредственной близости не должно быть легковоспламеняющихся материалов. Если производится сварка большого количества скруток, перед тем, как приступить к следующей, нужно дождаться остывания уже готовой — просто чтобы исключить ожог. Все готовые скрутки следует изолировать при помощи изоленты или термоусадочных трубок.

Расценки на разные виды графитовых электродов могут значительно отличаться. Цена изделий диаметром 8–10 мм от 10 до 80 рублей за штуку, в зависимости от вида (обычный или омеднённый), производителя и величины приобретаемой партии. Кроме того, существуют крупные графитированные электроды, применяемые в электротермических рудных или сталеплавильных печах. Такие стержни имеют диаметр 75–500 мм и продаются от 70 до 150 тыс. рублей за тонну.