Az elektromos áram hőhatása kétféleképpen alkalmazható hegesztési célokra. Az egyik a Joule-hővel végzett ellenállás-hegesztés, a másik az elektromos ívhegesztés, amely a plazmakisülés hőhatását hasznosítja. A plazma hőmérsékletét és erősségét az
elektronsűrűség és mennyiség határozza meg, amely beállítható a modern hegesztő berendezésekben (áramerősség és feszültség beállítás).
Az ívhegesztés első kidolgozója Benardos volt 1885-ben. Ennél az eljárásnál az áramforrás egyik sarkát a hegesztendő tárgyhoz, a másikat egy szénpálcához kötik. A szénpálcát a munkadarabhoz érintve villamos ív keletkezik, amely az alapanyagot az ív keletkezési helyén megömleszti, a hézagot külön fémpálcával töltik fel. A Benardos-eljáráshoz egyenáramot használtak. Mára csaknem kizárólagosan a Slavianoff-féle eljárás terjedt el. Ebben az esetben elektródként fémpálcát használnak, míg a másik sarok a hegesztendő tárgy. A fémpálca és a munkadarab összeérintésével lehet az ívet húzni, amelynek hőhatása mind a munkadarab szélét, mind a hegesztőpálcát megolvasztja. A pálca lecsepegő ömledéke szolgál a varrat feltöltésére. A Slavianoff-eljáráshoz mind egyenáramot, mind váltakozó áramot lehet használni.
Hegesztés elektródákkal
A hegesztéshez használt elektródák lehetnek:
- bevonat nélküli (csupasz) és
- bevonatos elektródok.
Váltakozó áramú hegesztéskor a csupasz hegesztőpálca, amelynek összetétele közelítőleg megegyezik a munkadarab összetételével, nagyon kevés iont termel a villamos ívben. Ezért ilyen pálcával csak egyenáramról lehet hegeszteni, tekintettel arra, hogy váltakozó áramú ívben a feszültség – 50 periódusú áram esetén – másodpercenként százszor halad át a nullponton, így az ív újragyulladásához az a csekély ionizáció, amely csupasz pálcával létrejön, nem elegendő. Ezért már korán megjelentek az ív stabilitásához szükséges bevont pálcák. A bevonathoz olyan anyagot használnak, amely sokkal jobban ionizálható, mint az alapanyag. A bevonat ezen túlmenően az ömledék oxidációját is megakadályozza.
A hegesztő elektródok bevonatainak több típusa van:
- vasoxidos,
- vas-mangánoxidos,
- rutilos,
- cellulóz típusú,
- bázikus.
Az egyenes, külsején bevont elektródokon kívül létezik porbeles elektródhuzal is, amely acélszalagból készült körszelvényű vagy lapos cső, belsejében por alakú töltettel. Ez az elektród hajlítható, tekercselhető (ellentétben a ridegsége miatt csak egyenes szálban forgalmazott külső bevonatos elektródokkal).
A kézi ívhegesztés, röviden MMA, más néven bevont elektródás ívhegesztésként ismert.
Ez a legrégebbi és legsokoldalúbban használható a számos hegesztési eljárás közül. A hegesztés során villamos ív jön létre és marad fenn a bevont fémelektróda vége és a munkadarab között. A megolvadt fémcseppek az elektródáról az íven át jutnak a hegesztési ömledékbe, miközben azokat a levegő káros hatásától a bevonatból keletkező gázok védik meg. A bevonatból képződött megolvadt salak lebeg a hegesztési ömledék tetején, így a szilárdulási ideje alatt megvédi a hegesztőanyagot a levegő hatásától.A salakot el kell távolítani minden egyes varratsor lehegesztése után.
Több száz különböző elektródát gyártanak, melyek gyakran tartalmaznak ötvöző anyagokat a hegesztés tartósságának, szilárdságának és képlékenységének fokozása érdekében.
A bevonat szerepe
- ívstabilitás (váltóáramnál is stabil ív, fröcskölés csökkentése),
- védelem szennyeződés ellen (inaktív gázok)
- beedződés csökkentése ( hőszigetelő salakréteg),
- tisztítás (P-ból és S-ből foszfidok és szulfidok, kicsapódnak),
- ötvözés, kiégett ötvözők pótlása (ferroötvözetek a bevonatban: FeMn, FeCr, FeMo, FeTi),
- felületalakítás (folyós salak felületi feszültsége).
A kézi ívhegesztés előnyei:
- kényszerhelyzetű hegesztésre alkalmas,
- eltérő vastagságú anyagok is összeköthetők vele,
- rendkívül igényes ötvözött és ötvözetlen szerkezetű varrat is kialakítható,
- vegyes munkákra, hegezstési hibák javítására alkalmas,
- üzemi vagy szerelési nehézségek áthidalhatók a segitségével,
- a legolcsóbb berendezések szükségesek hozzá, egyszerű telepítés, nagy mozgékonyság, csekély karbantartási költség.
Hátrányai:
- kis termelékenység
- rossz energiahasznosítás.
A hegesztő elektródok bevonatainak több típusa van:
- vasoxidos,
- vas-mangánoxidos,
- rutilos,
- cellulóz típusú,
- bázikus.
