Welche Elektrode für welchen Zweck?

Bei der Auswahl von Stabelektroden müssen werkstoffliche und schweißtechnische Gesichtspunkte beachtet werden.

 

Kurzübersicht

Typ

Bezeichnung

Definition

R, RR

Rutil

Standardelektrode mit universellem Einsatz, feintropfiger bis mittlerer Tropfenübergang, gute mechanische Gütewerte, Schweißposition PA, PB, PC, PE, PF, (PG nur begrenzt)

RB

Basisch-rutil

Verwendung als Kombination aus erreichbaren hohen Zähigkeitswerten und einem universellen Einsatz mit erhöhten Anforderungen an den Schweißer und die Nachbearbeitung der Naht

B

Basisch

Verwendung für die Anforderung hoher mechanischer Gütewerte, mittel bis grobtropfiger Tropfenübergang, schlecht lösende Schlacke, möglich in allen Positionen, bitte beachten Sie die Rücktrockenzeit der Elektroden

RC

Rutil-cellulose

Als Ersatz für rein rutile Elektroden verwendet, um auch Schweißposition PG sicher zu beherrschen, geringere Schlackebildung, höhere Anforderungen an den Schweißer und die Nahtnachbearbeitung

C

Cellulose

Überwiegend verwendet für die Wurzellage an Rohrverbindungen (Pipelineschweißung) in Position PG, gute mechanische Gütewerte, mitteltropfig, nahezu keine Schlacke

Auswahl nach schweißtechnischen Gesichtspunkten

Jeder Elektrodentyp hat ganz spezifische Schweißeigenschaften und wird deshalb auch für ganz bestimmte Schweißaufgaben eingesetzt.

 

Die Zelluloseelektrode (C)

Die Zelluloseelektrode (C) verwendet man wegen ihrer guten Eignung zum Fallnahtschweißen (Pos. PG) zum Schweißen der Rundnähte an Rohren größerer Durchmesser. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist hierbei das Verlegen von Pipelines. Im Vergleich mit dem Schweißen in senkrecht steigender Position (PF) kann man hier schon für die Wurzellage relativ dicke Elektroden (4 mm) einsetzen. Dies bringt wirtschaftliche Vorteile. Der besondere Vorteil des rutilsauren Mischtyps (RA) ist der Schlackenabgang in engen Fugen, wo eine kompakte Schlacke eingeklemmt wird und sich schlecht ablöst. Die Schlacke des RATyps ist in sich porös und zerfällt unter dem Schlackehammer in kleine Stückchen, die sich dann leicht entfernen lassen.

 

Rutilelektrode (R, RR)

Die besonderen Eigenschaften der Rutilelektrode (R, RR), nämlich das gute Wiederzünden, die leichte Schlackenentfernbarkeit und das gute Nahtaussehen bestimmen ihre Einsatzschwerpunkte. Dies sind Heftarbeiten, sowie das Schweißen von Kehlnähten und Decklagen, wo es auf eine vollständige Schlackenentfernung und auf ein gutes Nahtaussehen ankommt.

 

Der Rutil-Zellulose-Typ (RC)

Der Rutil-Zellulose-Typ (RC) lässt sich in allen Positionen einschließlich Fallnaht verschweißen. Er ist deshalb universell einsetzbar, besonders unter Montagebedingungen. Vor allem die dickumhüllte Variante, die auch hinsichtlich des Nahtaussehens höhere Anforderungen erfüllt, ist deshalb in kleineren Betrieben oft die All-round-Elektrode.

 

Die rutilbasische Elektrode (RB)

Die rutilbasische Elektrode (RB) eignet sich wegen ihrer etwas dünneren Umhüllung und deren besonderer Charakteristik besonders gut für das Schweißen von Wurzellagen und das Schweißen in Pos. PF. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist deshalb das Verlegen von Rohrleitungen mit kleinen und mittleren Durchmessern.

 

Die basische Elektrode (B)

Die basische Elektrode (B) eignet sich für das Schweißen in allen Positionen. Spezialtypen sind sogar für das Fallnahtschweißen geeignet. Allerdings fällt das Nahtaussehen etwas gegenüber anderen Typen ab. Dafür hat das Schweißgut aber „innere Werte“. Von allen Elektrodentypen besitzen basische Elektroden die besten Zähigkeitseigenschaften und die beste Risssicherheit des Schweißgutes. Sie werden deshalb dort eingesetzt, wo schwierige Verhältnisse hinsichtlich der Schweißeignung der Grundwerkstoffe vorliegen, z.B. bei Stählen mit eingeschränkter Schweißeignung oder bei großen Wanddicken. Ferner wenn eine große Zähigkeit in der Verbindung gefragt ist, z.B. bei Bauwerken, die im späteren Betrieb tiefen Temperaturen ausgesetzt sind. Der niedrige Wasserstoffgehalt macht diesen Typ auch besonders geeignet zum Schweißen hochfester Stähle.

 

Auswahl nach werkstofflichen Gesichtspunkten

Die Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des Grundwerkstoffs müssen in der Regel auch im Schweißgut erreicht werden. Um die Elektrodenauswahl in dieser Hinsicht zu erleichtern sind in der vollständigen Bezeichnung einer Stabelektrode nach DIN EN 499 auch Hinweise über die Mindestwerte von Streckgrenze, Zugfestigkeit und Zähigkeit des Schweißgutes und zu einigen Schweißeigenschaften enthalten.

Betrachtet man beispielhaft die Kurzbezeichnung E 46 3 B 42 H5, so hat diese folgende Bedeutung: Die Stabelektrode zum E-Hand- Schweißen (E) hat eine Streckgrenze von mind. 460 N/mm2, eine Zugfestigkeit zwischen 530-680 N/mm2 und eine Mindestdehnung von 20% (46). Eine Kerbschlagarbeit von 47 Joule wird bis zu einer Temperatur von -30°C erreicht (3). Die Elektrode ist basisch umhüllt (B). Nun folgen nicht obligatorisch einige Angaben zum Ausbringen und zur Stromeignung der Elektrode. Die im Beispiel genannte Stabelektrode hat ein Ausbringen von 105 bis 125% und ist nur an Gleichstrom (4) in allen Positionen außer Fallnaht zu verschweißen (2). Der Wasserstoffgehalt des Schweißgutes liegt unter 5 ml / 100 g / Schweißgut (H5). Wenn das Schweißgut außer Mangan noch andere Legierungselemente enthält, dann werden diese vor dem Kurzzeichen für den Umhüllungstyp mit den Kurzzeichen für die chemischen Elemente und evtl. mit Zahlen für den Prozentgehalt angegeben (z.B. 1Ni).

Ein niedriger Wasserstoffgehalt ist wichtig beim Schweißen von Stählen, die zu wasserstoffinduzierter Rissbildung neigen, wie beispielsweise hochfeste Stähle. Hier gibt das Kennzeichen für den Wasserstoffgehalt die notwendigen Informationen.

Ähnliche Bezeichnungssysteme gibt es auch für hochfeste Elektroden (DIN EN 757), warmfeste Elektroden (DIN EN 1599) sowie für nichtrostende Elektroden (DIN EN 1600). Bei den warmfesten und nichtrostenden Elektroden müssen neben den Festigkeitseigenschaften aber auch die Warmfestigkeits- bzw. Korrosionseigenschaften der Schweißgüter mit denen der Grundwerkstoffe übereinstimmen. Hierbei gilt deshalb die Regel, dass das Schweißgut möglichst artgleich oder etwas höherlegiert als der Grundwerkstoff sein sollte.

 

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