Hegesztés csupasz elektródával

Váltakozó áramú hegesztéskor az egyszerű, csupasz hegesztőpálca, amelynek összetétele közelítőleg megegyezik a munkadarab összetételével, nagyon kevés iont termel a villamos ívben. Ezért alumínium hegesztés egyszerű, csupasz 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 alumínium hegesztés csekély ionizáció, amely csupasz pálcával létrejön, nem elegendő.

Hegesztés közben az elektród vége az ívben megolvad, cseppek képződnek, amelyek leválnak az elektródról, és áthaladnak az íven. Ezek a kis tömegű fémrészecskék az ív hőmérsékletétől függően erősen felmelegszenek. Ezen a nagy hőmérsékleten - kb. 3000...4000 °C-on - a vas és kísérő elemei egyrészt elgőzölöghetnek, másrészt az ív atmoszférájának megfelelően kölcsönhatásba is alumínium hegesztés léphetnek az ívben található oxigénnel, nitrogénnel stb.

A vas 3200 °C felett forr, ezért az ívben történő vándorlásakor csak kismértékben párolog. A kísérő elemek közül azonban különösen a mangán elpárolgása számottevő, mivel már 1900 °C-on forr, tehát 3000 °C felett könnyen gőzzé válik. Ezzel magyarázható az a jelenség, hogy ívhegesztéskor mindig erősen csökken az acél mangántartalma. A króm forráspontja 2200 °C, ezért a krómmal ötvözött acél krómtartalma is jelentősen csökken.

Az ív atmoszférája csak kevéssel tér el a környezet atmoszférájától, tehát nagy hőmérsékletű oxigént és nitrogént tartalmaz. Ezért a vas oxidálódik, és ezen a hőmérsékleten a nitrogén is reakcióképessé válik, tehát vegyül a vassal. Az alumínium hegesztés oxidáció hatására erősen csökken az acél karbontartalma, és tovább csökken a mangántartalom is, mangánoxid keletkezik. A képződött mangánoxid mellett - amely szilárd, salakszerű anyagként található a csupasz elektróddal hegesztett varraton - a salakban alumínium hegesztés megtaláljuk a vasoxidot is. A varraton található salaktakarón kívül a csupasz elektróddal hegesztett varrat is mindig tartalmaz gáz- és salakzárványokat. Ezért az ilyen varrat nagyon rideg, törete durva szemcsés. A csupasz elektród leolvadásának vázlatát a 2.40. ábra szemlélteti.

2.40. ábra