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

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
  • Преимущества и минусы
  • Свойства графитовых электродов, их состав
  • Известные модели
  • В чем основные отличия угольного от графитированного стержня?

Производство графитированных электродов

Производственный процесс

Измельчение и смешивание

Нефтяной или игольчатый кокс высшего качества измельчается и прокаливается, после чего кокс смешивается с пеком до получения гомогенной массы.

Экструзия, Обжиг, Пропитка и Повторный обжиг

Графитация, обработка и хранение

После повторного обжига электрода при t0 свыше ЗООО С в электропечи он подвергается механической обработке, осматривается, упаковывается и поступает на склад.

Электроды укладываются на деревянные салазки (паллеты) и стягиваются стальными лентами в соответствии с современными требованиями к упаковке.

Электроды оборачиваются полиэтиленовой пленкой и упаковываются в деревянные ящики с использованием стальных лент в соответствии со стандартами транспортировки.

Производство и назначение графитовых электродов

Для чего нужны графитовые электроды?

Графитовые электроды используются для изготовления стали методом электрической переплавки в дуговой сталеплавильной печи. Этот метод считается более благоприятным и удобным с точки зрения экологии, чем использование обычных плавильных печей.

В электродуговой печи для плавки стали располагаются три проводящих стержня, каждый из которых складывается из трёх графитовых электродов. Они передают электроэнергию в печь, которая и расплавляет лом и на выходе выдаёт сырую сталь. Графитовые электроды являются одной из основных составляющих такой печи.

Это расходные материалы. Со временем они изнашиваются и их нужно заменить на новые. И здесь появляется рынок с большими поставками и продажами таких материалов.

Почему цена на графитовые электроды повысилась?

В 2016 году цена графитовых электродов в среднем составляла менее 2.000 $ за одну тонну. И при такой стоимости мировые производители графита почти не зарабатывали деньги. Поэтому некоторые поставщики просто покинули рынок.

Кроме того, Китай серьёзно занялся вопросом закрытия нелегальных сталелитейных предприятий, которые загружают окружающую среду. Но эта сталь пользовалась спросом. Потому частично этот спрос удовлетворили производители, которые используют дуговые электроплавильные печи. Они производят сталь, практически не нанося вред окружающей среде. И конечно им нужен графит. Поэтому спрос на графит вырос.

Для производства графитовых электродов нужен игольчатый кокс, а в последнее время цены на этот ресурс выросли., так как он считается хорошим материалом для производства батарей, а также графитовых форм из Китая.

В целом цены на основное сырьё для производства графитовых стержней выросли. И с повышением цен покупатели начали нервничать и беспокоиться, из-за этого цены повысились ещё больше.

По большому счёту заметно сокращение объёмов предложения, усиление спроса и повышение цен на сырьё. Также стоит учитывать настроение участников рынка в отношении доллара. В связи с этим цены увеличились практически в 15 раз, начиная с 2016 года.

Привлекут ли высокие цены новых производителей?

Возможно, что из-за высоких цен на рынок выйдут новые производители графитовых электродов. Могут начать работу те предприятия, которые закрылись ранее из-за низких цен. Для этого потребуется не так много средств.

Но считается, что всё не так радужно, потому что участники рынка полагают, что в Китае имеются избыточные производственные мощности. И Китай уже начал собственное производство графитовых электронных стержней, что отпугивает многих и это отпугивает многих инвесторов в связи с сильной конкуренцией. Так что купить графитовые электроды теперь можно напрямую от производителя по оптимальной цене.

Во всё мире присутствует тенденция к более экологичному производству стали. Поэтому можно сделать вывод о том, что спрос на графит будет только расти.

Изготовление электродов методом опрессовки

Но обмазочный способ, используемый в домашних условиях, не подходит для изготовления электродов в масштабах промышленного производства. Вряд ли крупные компании, нуждающиеся в больших партиях сварочного материала, будут покупать «кустарную» продукцию, без сертификата и сопроводительной документации, даже если она отличаются хорошим качеством.

Поэтому на предприятии, которое имеет виды на дальнейшее развитие и расширение, предпочтительнее применить технологию производства электродов, методом опрессовки. Так как продукт, полученный таким способом, максимально соответствует современным требованиям и нормам, предъявляемым к сварочным материалам.

Опрессовка – это изготовление электродов сварочных с помощью специальных прессов, где они подвергаются воздействию высокого давления (от 300 до 650 кгс/кв. см). Процесс заключается в протаскивании металлической заготовки (электродной проволоки) сквозь отверстия, находящиеся в цилиндре установки, который наполнен обмазочным раствором.

Готовая продукция проверяется на наличие брака, зачищаются торцы. Только после этого электроды маркируются и упаковываются. Отходы, оставшиеся после работы бракоочистного станка, отправляются на переработку, а затем запускаются в производство следующей партии продукции.

Для организации мини цеха необходима линия по производству электродов средней мощности, включающая:

  • питатель прутковый;
  • ГЭП – гидравлический электродообмазочный пресс;
  • зачистная установка.
  • МПЭ – механизм подачи электродов;
  • МЗТ – механизм зачистки и транспортировки;
  • ПРА – правильно-рубильный автомат, оснащенный приемным бункером и размотчиком проволоки;
  • БП – брикет-пресс;
  • МОБ (10) – механизм очистки сырых бракованных электродов;
  • МС (50) – мокрый смеситель.

Цена оборудования для электродов варьируется от 6 800 000 до 8 000 000 руб.

Следует отметить, что обмазка – необходимая составляющая электрода, способствующая равномерному оплавлению свариваемых металлов. А корка шлака, образующаяся в процессе сварки, перекрывает доступ кислорода к соединительному шву, что позволяет избежать быстрой потери температуры на свариваемых поверхностях. В итоге получается идеально ровный шов, без пузырьков и микротрещин.

Советы по сварке

Рекомендуемый угол заточки торцов угольных стержней — 60÷70°, но для сварки цветных металлов их необходимо затачивать под углом 20÷40°. Листовую медь толщиной до 4 мм можно сваривать без использования присадочных прутков (но с обязательной отбортовкой кромок), а свыше 4 мм — встык с присадочным материалом и разделкой кромок под углом 45°. Технология сварки латуни требует разделки кромок под углом 60÷70° с притуплением торцов на 1÷2 мм. Сварка производится путем погружения конца стержня, который должен быть полностью окутан парами цинка.

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.
Читайте также  Чем резать искусственный камень

Сварка медных проводов омедненным графитовым электродом

Отличной альтернативой спаиванию скруток с помощью припоя и флюса сварка медных проводов графитовым проводником. Такая процедура дает отличный результат:

  • если для сварки проводов используется графический проводник, соединение получается максимально надежным;
  • соединение свариваемого материала осуществляется не по всей поверхности, как в процессе пайки, а только с торца, что купирует риски перегрева электрических проводов при увеличении нагрузки;
  • для работы с медными предметами проводником из графита достаточно 1-2 секунд для нагрева, то есть операция выполняется быстро.

На рисунке представлена схема работы, всю операцию по использованию изделия из графита для сварки меди смотрите на видео. В процессе необходимо контролировать силу тока и другие параметры. Если вас интересуют особенности сварки с помощью электрода из графита, смотрите видео внимательно, там вы увидите все тонкости и особенности операции.

Преимущества и недостатки

Графитовые электроды обладают некоторыми преимуществами, которые стоит упомянуть:

  • Электроды просты в производстве, поскольку могут делаться из остатков стержней, произведенных в плавильных печах.
  • Материал отлично справляется с большой плотностью тока.
  • Электроды хорошо проводят электричество и делают процесс сварки более эффективным.
  • Материал не окисляется даже при высоких температурах и может использоваться очень долго.
  • Стержням не требуется специальный держатель для использования.

К недостаткам данного вида расходников можно отнести:

  • Имеют узкую специализацию и жесткие требования к наконечникам.
  • Количество углерода в металле может увеличиваться при сварке.
  • Электроды не бывают тонкими (минимальный диаметр 6 мм), а значит их можно использовать не везде.

Техника безопасности при использовании графитовых электродов

При работе со сваркой и резкой металла обязательно нужно придерживаться техники безопасности. Графитовые электроды используются для работы с невысоким напряжением, но без знания мер предосторожности можно столкнуться с негативными последствиями для здоровья.

Выделяют несколько базовых правил:

  1. Обязательно использование защитных средств в виде маски сварщика, одежды и краги.
  2. Подготовить рабочую зону. Уберите легковоспламеняющиеся предметы. Минимальное расстояние от места сварки – 5 метров.
  3. Перед началом работы убедитесь в исправности оборудование, которое вы хотите использовать.
  4. Обесточьте провода, которые намерены варить.

Требования достаточно простые, но их выполнение защитит вас от необратимых последствий. При выборе графитного электрода учитывайте диаметр заготовок для спаивания, особенности сварочного аппарата.