ELEKTRODŲ GAMYBOS ŽALIAVOS
Pagrindinė žaliava, kuri sudaro net 70 % viso elektrodo – viela. Viela gaminama įvairių markių ir įvairaus skersmens. Viela gaminama partijomis. Partiją sudaro tos pačios markės, vieno lydymo, vienodo skersmens, vienodo paviršiaus ir tos pačios paskirties viela. Viela tiekiama ritėmis ne daugiau kaip po 80 kg. Prie kiekvienos ritės tvirtinama metalinė lentelė, kurioje nurodomas gamintojo pavadinimas arba prekinis ženklas, sąlyginis vielos žymėjimas ir partijos numeris. Kartu su kiekviena partija pateikiamas vielos kokybės sertifikatas, kuriame nurodoma jos cheminė sudėtis. Vielos paviršius turi būti švarus ir
lygus. Prieš vielos naudojimą, nuo jos reikia nuvalyti tepalus, rūdis, purvą, gali reikėti pervynioti į specialias kasetes arba rites, taip pat reikia ją išlyginti specialiose staklėse.
Plieninė suvirinimo viela gaminama pagal standartą LST EN 440
Šis standartas klasifikuoja elektrodines vielas pagal jų cheminę sudėtį ir, esant reikalui, pagal siūlės metalo takumo ribą, stiprumo ribą ir santykinį pailgėjimą. Siūlės metalo takumo ir stiprumo ribų santykis paprastai yra didesnis nei pagrindinio metalo. Vartotojas turėtų žinoti, kad siūlės ir pagrindinio metalo lygiareikšmės takumo ribos dar negarantuos siūlės ir pagrindinio metalo vienodų stiprumo ribų. Reikia pažymėti, kad mechaninės savybės siūlės metalo bandinių, naudotų elektrodams klasifikuoti, skirsis nuo gamybinių sujungimų mechaninių savybių dėl suvirinimo procedūrų skirtingumų, tokių kaip:
elektrodo skersmuo;
vedžiojimo plotis;
suvirinimo padėtis;
medžiagos cheminė sudėtis.
Cheminė sudėtis
Cheminė sudėtis – vienas iš pagrindinių parametrų, nulemiantis vielos kokybę. Ji nustatoma atliekant bandymą spektroanalizatoriumi BELEC-compact-lab-N. Pagaminto elektrodo prilydyto metalo cheminė sudėtis priklauso nuo vielos cheminės sudėties ir naudojamų glaisto komponentų bei gamybos procesų. Glaistą sudarančių medžiagų kokybė, cheminė sudėtis ir kiekis jame, apsprendžia glaisto savybes ir suvirinimo kokybę. Dauguma žaliavų gaunama jau paruoštų gamybai, tačiau kai kurios gaunamos stambiais akmenimis (magnezitas, ferosilicis ir kt.). Jos turi būti susmulkinamos malūnuose. Iš
pradžių smulkinama iki 10–25 cm dydžio, vėliau dar iki 3–5 cm. Ir galiausiai malama iki 0,3– 0,5 cm. Stambesniems gabaliukams naudojamas persijojamas, kad neliktų itin stambių akmenų. Jei reikia susmulkintos medžiagos gali būti džiovinamos būgninėse arba kamerinėse krosnyse. Dėl to svarbu žinoti kiekvienos medžiagos savybes bei patikrinti jų kokybę.
Medžiagos, kurios naudojamos glaistytų elektrodų glaisto gamybai yra labai įvairios tai:
klintys, kalcio karbonatas, fluoro špatas, kaolinas, aliuminio oksidas, žėrutis, feromanganas, ferotitanas, magnezitas, ferosilicis, rutilas, celiuliozė, kvarcinis smėlis, geležies milteliai, natrio silikatas, kalio silikatas (skystam stiklui virti), marmuras ir įvairios kitos.
Kiekviena žaliava, įeinanti į glaisto gamybą atlieka savo funkciją, suvirinimo proceso metu bei prilydyto metalo kokybei užtikrinti. Šlaką sudarančios – beveik visų dangų pagrindinė dedamoji. Lauko špatas, kaolinas, magnezitas, marmuras, mangano oksidas, talkas, hematitas ir kt. Šie komponentai išsilydę sudaro šlaką, kuris apsaugo elektrodo lašus ir suvirinimo vonios metalą nuo tiesioginio kontakto su oru.
Legiruojantys priedai (priemaišos), apsaugo nuo išdegimo, o geležis bei geležies milteliai, patenka į metalą ir didina jo kokybę, taip pat atitinkamai koreguoja išsilydžiusio metalo cheminę sudėtį.
Lanką stabilizuojantys junginiai turi būti pakankamai mažo jonizavimosi potencialo, tai K2O, Na2O, kai kuriais atvejais CaO ir kt. Stabilizuojančios – šie komponentai į elektrodinės dangos sudėti įvedami su šarminių metalų (kalio, natrio, kalcio, bario) junginiais, pvz., Natrio ir kalio silikatai, potašas, kalciuota soda, kreida, marmuras. Šie komponentai turi gana žemą jonizacijos potencialą.
Rišančios medžiagos – natrio, kalio arba natrio – kalio skystas stiklas, tačiau yra atvejų, kuomet jų sudėtį būtina papildyti ir kitomis medžiagomis, pavyzdžiui, potašu (kalio karbonatu), putnagu, granitu.. Tai labai paplitę užsienio firmų praktikoje. Dar naudojamas degstrinas komponentų įeinančių į glaisto sudėtį surišimui.
Dujas sudarančios tai organinės medžiagos: krakmolas, medžio miltai, dekstrinas, celiuliozė ir neorganinės medžiagos: marmuras, magnezitas, dolomitas, kalkės, kreida ir kt. Šie komponentai kaisdami skyla ir sudaro dujas, kurios atskiria orą lanko zonoje ir apsaugo išlydytą vonios metalą.
Išoksidinančios medžiagos į dangos sudėtį įvedamos ferolydinių pavidalu t.y. feromanganas, ferosilicis, ferotitanas. Suvirinimo proceso metu išlydytas metalas kontaktuoja su šlaku, o kartais net ir su oru ir oksiduojasi. Norint gauti geros kokybės siūlės metalą būtiną jį išoksidinti.
Glaisto dangos plastiškumą padidina dedami plastifikatoriai, tai betonitas, celiuliozė, kaolinas, talkas.
Dauguma glaisto komponentų atlieka keletą funkcijų, pvz., marmuras, magnezitas, dolomitas yra ir šlaką sudarančios, ir dujas sudarančios medžiagos, o ferolydiniai yra ir išoksidintojai, ir legiruojančios siūlės metalą medžiagos (Varnauskas, 2008).
GLAISTYTŲJŲ ELEKTRODŲ GLAISTO TIPAI IR SAVYBĖS
Gaminama labai daug įvairios paskirties elektrodų, todėl pasirinkti tinkamiausių savybių elektrodą būna nelengva, nes reikia įvertinti elektrodo cheminę sudėtį ir technologines savybes, siūlės metalo mechanines savybes, turimą suvirinimo įrangą, elektrodų kainą ir kt. Elektrodų, naudojamų mažai ir gausiai legiruotiems plienams suvirinti ar apvirinti, glaisto paskirtis yra daugiafunkcinė, todėl į jo sudėtį įeina lanko degimą stabilizuojantys, šlaką sudarantys, dujinantys, deoksiduojantys, legiruojantys ir glaisto medžiagas rišantys komponentai. Glaistytojo elektrodo savybės, tai yra tiek suvirinimo charakteristikos, tiek siūlės
metalo mechaninės savybės labai priklauso nuo glaisto. Šis homogeninis medžiagų mišinys paprastai susideda iš tokių šešių, pagrindinių komponentų:
šlakus sudarančių medžiagų;
deoksiduojančiu medžiagų;
dujinę apsaugą sudarančių medžiagų;
jonizuojančių medžiagų;
rišamųjų medžiagų jei reikia;
legiruojančių elementų.
Kai kurios glaiste esančios medžiagos gali atlikti ne vieną, bet kelias funkcijas. Glaiste būna nuo 6 iki 12 medžiagų. Šios medžiagos atlieka įvairias funkcijas:
oksiceliuliozė, krakmolas, karbonatai (marmuras, magnezitas), lanko zonoje skildami į sudedamąsias dalis, sukuria redukcinę dujų apsauginę atmosferą;
metalų karbonatai padeda sureguliuoti šlako pH ir sukuria redukcinę atmosferą. Kad susidarytų šlakas, į glaistus pridedama mangano rūdos, lauko špato, lauko špato, marmuro, rutilo ir kt. Šlakas apsaugo išlydytą metalą nuo oro poveikio ir sudaro terpę, per kurią prilydytas metalas deoksiduojamas ir legiruojamas;
feromanganas ir ferosilicis deoksiduoja skystąjį siūlės metalą ir didina Mn bei Si kiekį
prilydytame metale;
titano dioksidas gerina lanko labai takų, tačiau jonizaciją ir sudaro greitai stingstantį šlaką;
kalcio fluoridas (CaF2) kuria lanko apsauginę atmosferą, reguliuoja šlako pH, veikia metalų
oksidų takumą ir tirpumą;
silikatai sudaro šlaką ir stiprina elektrodo glaistą;
geležies ir mangano sulfidai reguliuoja šlako takumą ir kitas savybes. Maži geležies oksido
kiekiai stabilizuoja lanko degimą;
legiravimo elementai (Ni, Mo, Cr ir kiti) pereina į siūlės metalą ir suteikia jam reikiamų savybių. Legiruojantys glaisto komponentai yra ferochromas, feromolibdenas, ferotitanas ir kt.;
geležies milteliai didina suvirinimo proceso našumą, nes ta pati lanko šiluma prilydo didesnį kiekį metalo;
molis ir kitos rišamosios medžiagos suteikia ekstruzijos būdu gaunamam elektrodo glaistui plastiškumo ir didina glaisto stiprumą;
stabilizavimo komponentai lengvina lanko tarpelektrodinio tarpo jonizavimą, todėl jis stabiliau dega. Stabilizuojančios medžiagos – tai kalio, natrio, kalcio, bario junginiai (natrio ir kalio silikatai, potašas, kreida, marmuras).
Keičiant glaisto medžiagas bei jų kiekius, galima sukurti neribotą elektrodų glaistų įvairovę. Elektrodų glaisto medžiagos dažniausiai surišamos natrio silikatu (Na2SiО2), kuris, chemiškai sąveikaudamas su kitomis medžiagomis ir kietėdamas, suteikia glaistui mechaninio stiprumo (Valiulis, 2007).
Elektrodų glaistai plienams suvirinti
Suvirinant lanku, naudojami glaistyti elektrodai. Glaistas saugo suvirinimo vonią nuo atmosferinio deguonies, azoto bei vandenilio, legiruoja siūlę, padeda susidaryti šlakinei ir dujinei – šlakinei apsaugai. Glaistas lydosi palei elektrodą, ir aplink pastarąjį susidaro vamzdelio pavidalo ertmė. Ja metalų garai ir dujos teka kaip tūta ir apiplauna suvirinimo vonią. Dėl to gerokai sumažėja deguonies ir azoto parcialinis slėgis lanko zonoje. Be to, atitrūkę nuo elektrodo galo ir praėję lanką, skysto metalo
lašai apsidengia šlako plėvele, o nutekantis nuo elektrodo galo šlakas suvirinimo vonios paviršiuje ( už lanko dėmės zonos) sudaro izoliacinį sluoksnį. Glaistui lydantis, susidaro šlakas. Jis reaguoja su skystu metalu. Sąveikos intensyvumas priklauso nuo šlako ir metalo vonios sudėties. Kiek glaisto yra ant elektrodo nusako jo glaisto masės koeficientas: Padidinus glaisto masės koeficientą virš tam tikros ribos, jo apsauginis veikimas nepadidėja. Vien šlaką sudarantis glaistas nesumažina azoto kiekio metale tiek, kad jo liktų mažiau kaip 0,04 – 0,05%. Norint apsaugoti suvirinimo vonią nuo atmosferos poveikio, tikslinga į glaistą įdėti šlaką ir dujas sudarančių komponentų. Daugumą šiuo metu naudojamų glaistų plienams virinti lankiniu būdu pagal jų metalurginį veikimą galima suskirstyti i kelias pagrindines grupes:
A – rūgštus;
B – bazinis;
C – celiuliozinis (organinis);
R – rutilo;
BA, BR– mišrus ir kt.
Gali būti ir išskiriamos ir kitos grupės.
A – Acid covering / rūgštinis glaistas
B – Basic covering / bazinis glaistas
C – Cellulosic covering / celiuliozinis glaistas
R – Rutile covering / rutilo glaistas
RA – Rutile Acid covering / rutilo-rūgštinis glaistas
RB – Rutile Basic covering / rutilo-bazinis glaistas
RC – Rutil Cellulosic covering / rutilo-celiuliozinis glaistas
RR – Rutil thick covering / storas rutilo glaistas
Rūgštinis glaistas
Elektroduose, su rūgštiniu glaistu šlaką sudaro geležies ir magnio rūda bei silicio žemė. Dujinę išlydyto metalo apsaugą sukuria organiniai komponentai (krakmolas, dekstrinas) ir karbonatai, skylantys įkaistant ir lydantis elektrodui. Išlydytas metalas išoksidinamas feromagniu. Siūlės metale būna daug deguonies (iki 0,12 ) ir vandenilio (iki 15 cm3/100 g. metalo). Siūlės metalas neatsparus kristalizaciniams įtrūkimams kai pagrindiniame metale daug sieros ir anglies ir labai linkęs senėti, tačiau nesusidaro poros, kai ant suvirinamų briaunų yra nuodegų arba rūdžių bei suvirinant ilgu lanku arba forsuotais režimais. Suvirinant šiais elektrodais ramaus stingimo plienus, kuriuose yra daug silicio, gali susidaryti poros. Pagrindiniai šių elektrodų trūkumai: ištaškoma labai daug išlydyto metalo ir suvirinant išsiskiria daug nuodingų aerozolių (labai smulkių magnio ir silicio dulkelių), turinčių labai daug kenksmingų medžiagų. Siūlės metale daug vandenilio. Šiais elektrodais galima suvirinti nuolatine ir kintama srove. Pastaruoju metu šių elektrodų panaudojimas ribotas, nes naudojami elektrodai su rutilo glaistu.
Elektrodai baziniu glaistu
Elektroduose su baziniu glaistu šlaką sudaro karbonatai (pavyzdžiui, marmuras) ir fluoritas. Dujinę išlydyto metalo apsaugą sudaro angliarūgštė ir anglies oksidas, susidarantys vykstant karbonatų disociacijai. Išlydytas metalas išoksidinamas feromagniu, ferosiliciu, kartais ferotitanu ir feroaliuminiu. Šiais elektrodais prilydytame metale yra nedaug deguonies (mažiau už 0,05) ir vandenilio (4–10 cm3/100g metalo). Siūlės metalas turi geras mechanines savybes – didelį plastiškumą, smūginį tąsumą kambario ir žemoje temperatūroje, mažai linkęs senėti, atsparus kristalizaciniams įtrūkimams. Su šiais glaistais galima suvirinti bet kokio legiruotumo siūles. Šiais elektrodais paprastai rekomenduojama suvirinti atsakingas konstrukcijas. Elektrodų su baziniais glaistais trūkumai: nerekomenduojama virinti, jeigu ant suvirinamų briaunų yra tepalo, nuodegų ar rūdžių, pailginus suvirinimo lanką arba sudrėkus glaistui, siūlės metale susidaro poros. Šiais elektrodais galima virinti tik nuolatine atvirkščio poliškumo srove. Kai kurių markių elektrodais galima virinti ir kintama srove. Šiuo tikslu į glaistą dedama kalio junginių, kurie stabilizuoja lanką.
Elektrodai su celiulioziniu glaistu
Glaisto pagrindą sudaro celiuliozė, kuri suvirinant skyla ir sudaro išlydyto metalo dujinę apsaugą. Šlaką sudaro rutilas, karbonatai, aliumosilikatai ir kitos medžiagos. Metalas išoksidinamas feromagniu. Pagal siūlės metalo savybes šie elektrodai artimi elektrodams su rutilo glaistais. Deguonies kiekis metale neviršija 0,03 , vandenilio kiekis toks pats, kaip suvirinant elektrodais su rutilo glaistu, t.y. iki 30 cm3/100 g metalo. Suvirinant elektrodais su celiulioziniais glaistais, ištaškoma labai daug išlydyto metalo, netgi virinant nuolatine srove (iki 20 išlydyto metalo). Kadangi, perkaitinus glaistą, išdega organiniai komponentai, labai svarbu šiuos elektrodus tinkamai džiovinti. Prieš suvirinimą šie elektrodai džiovinami 80–110 °C temperatūroje. Elektrodais su celiulioziniais glaistais negalima virinti didelėmis srovėmis, nes perkaista glaistas, išdega
organiniai komponentai ir gaunama skirtinga metalo cheminė sudėtis siūlės ilgyje. Šiais elektrodais tik ribotai galima suvirinti vamzdynus (dujotiekius) ir kitas konstrukcijas iš mažai anglingų ir mažai legiruotų plienų.
Elektrodai su rutilo glaistu
Elektrodai su rutilo glaistu, pagal prilydyto metalo savybes užima tarpinę padėtį tarp elektrodų su rūgštiniais rūdos ir fluoro kalcio glaistais. Šlakus sudaro rutilas, aliumosilikatai ir karbonatai. Naudojamas rutilo koncentratas, kuriame daug titano dioksido – ne mažiau 92 (daugelyje elektrodų markių) arba koncentratas, kuriame titano dioksido yra mažiau 38–60 Siūlės metalas išoksidinamas feromagniu. Prilydytame metale būna 0,06–0,09 deguonies, t.y. truputį daugiau, negu suvirinant elektrodais su fluoro kalcio glaistais. Vandenilio po suvirinimo gali būti iki 30 cm3/100 g metalo. Tai esminis trūkumas, dėl kurio šiuos elektrodus galima tik ribotai naudoti mažai legiruotų konstrukcinių plienų suvirinimui, kadangi gali atsirasti šaltieji įtrūkimai. Elektrodai su rutilo glaistais pasižymi geromis suvirinimo technologinėmis savybėmis – lankas dega stabiliai virinant tiek nuolatine tiek kintama srove, išlydytas metalas nedaug taškosi (4–5 kartus mažiau, negu virinant elektrodais su rūgštiniais rūdos glaistais), siūlė gerai formuojasi visose erdvinėse padėtyse, gaunamas geras siūlės išorinis vaizdas. Siūlės metale susidaro nedaug porų kintant
suvirinimo lanko ilgiui bei suvirinant padengtus oksidu arba užterštus paviršius. Porėtumas siūlės metale gali pasireikšti suvirinant didelėmis srovėmis, suvirinant tėjinius sujungimus su tarpais bei suvirinant plonasienį metalą didelio skersmens elektrodais. Porėtumas sumažinamas užtikrinant reikalingą glaisto drėgnumą. Rekomenduojama sudrėkusius elektrodus džiovinti vieną valandą 180–200 °C temperatūroje. Siekiant pagerinti elektrodų suvirinimo technologines savybes, į kai kurių markių elektrodų glaistus pridedama 15 geležies miltelių. Siekiant padidinti aplydymo koeficientą, geležies miltelių pridedama iki 35 .
Suvirinant elektrodais su rutilo glaistais, siūlės metalo atsparumas kristalizaciniams įtrūkimams šiek tiek didesnis, negu suvirinant elektrodais su rūgštiniais glaistais. Elektrodais su rutilo glaistais daugiausia suvirinamos konstrukcijos iš mažai legiruoto plieno. Šie elektrodai pasižymi geromis higieninėmis savybėmis, todėl gerai tinka suvirinti uždarose ir blogai vėdinamuose patalpose.
Kadangi rutilo glaistas mažai oksidinantis, magnio oksidų aerozoliuose suvirinant būna 3–5 kartus mažiau, negu suvirinant elektrodais su rūgštiniais glaistais (Gedzevičius, 2007).
Šlakų savybės
Metalurgijoje šlakais vadinama nemetalinė danga virš skysto metalo vonios. Tai įvairių metalų ir metaloidų oksidų lydiniai. Be oksidų juose būna sulfidų, fluoridų ir kt. Šlakų oksidai tarp savęs sudaro cheminius junginius, kietus ir skystu tirpalus ir mechaninius mišinius, (eutektiką). Šlakinių sistemų būseną ir sandarą įvairioje temperatūroje galima nustatyti iš būsenos diagramų, sudaromų taip pat kaip ir metalinėms sistemoms. Suvirinant šlakai atlieka daug svarbių funkcijų: mechaniškai padengia krintantį skysto metalo lašą, saugo skysto metalo vonią nuo atmosferos ir t.t. Jie veikia metalą fiziškai ir chemiškai: tirpdo arba suriša FeO ir sulfidus į cheminius junginius, gerina suvirinimo šiluminį režimą. Šlakas su stabilizuojančiaisiais komponentais stabilizuoja suvirinimo lanką. Suvirinant kokybiškais elektrodais, metalas padengiamas šlaku. Jo sudėtis priklauso nuo glaisto, taip pat nuo šlake ir metale vykstančios cheminės reakcijos. Šlako oksidai gali būti dviejų rūšių: rūgštiniai ir baziniai. Tačiau yra ir tokių, kurie gali būti mišrūs. Jie sudaro atmosferinių šlakų grupę.
Dažnai šlake randama ir kitų junginių: silikatų, fosfatų, aliuminatų, feritų ir kt. Pagrindinės šlako savybės, turinčios daug įtakos metalurginiams procesams, yra šios:
1) šiluminės konstantos: suminkštėjimo ir lydymosi temperatūra, oksidų susidarymo šiluma, šiluminė lydymosi temperatūra;
2) klampumas, jo priklausomybė nuo temperatūros ir šlako sudėties;
3) skysto šlako specifinis svoris;
4) gebėjimas ištirpdyti metalus, sulfidus ir kitus junginius;
5) ilgėjimo (linijinio plėtimosi) koeficientas ir kitos kieto šlako savybės, nuo kurių priklauso šlako atsiskyrimas nuo prilydyto metalo;
6) šlako baziškumas ir komponentų savybės, nuo kurių priklauso šlako gebėjimas sudaryti junginius ir disocijuoti.
IŠLYDYTO ELEKTRODO METALO PERNEŠIMAS Į SUVIRINIMO VONELĘ
Metalų suvirinimo šilumos šaltinis dažniausiai būna elektros lanko šiluma, kuria išlydoma sujungiamųjų detalių paviršiai ir pridėtinis metalas. Tokiu būdu suvirinto sujungimo siūlės metalas susideda iš pagrindinio ir elektrodo metalo lydinio. Kadangi išlydytas metalas yra elektros lanko plazmoje, tai suvirinimo siūlės kokybei didelę įtaką turi ne tik pagrindinio ir elektrodo metalo sudėtis, bet ir sąlygos, kuriomis elektrodo metalas pernešamas į suvirinimo vonią. Kaip pernešamas metalas išlydyto elektrodo į suvirinimo vonią priklauso nuo suvirinimų metalų rūšies, suvirinimo būdo ir režimo. Jis gali būti dviejų pagrindinių tipų: pernešimas lašais ir trumpuoju jungimu. Trumpu jungimu dažniausiai pernešama, kai yra nedidelė suvirinimo srovė. Išlydytas
elektrodo metalas patenka į suvirinimo vonią, kai elektrodas tiesiogiai kontaktuoja su pagrindiniu metalu. Išlydyto elektrodo metalas lašais pernešamas tada, kai suvirinama stipria elektros srove. Tokiu atveju elektrodo gale susiformavęs metalo lašas atitrūksta nuo elektrodo ir krinta į suvirinimo vonią. Lašo dydis priklauso nuo suvirinimo būdo, srovės stiprumo, elektrodo metalo rūšies (Gedzevičius, 2007).
Elektrodo metalo pernešimo būdas daro didelę įtaką suvirinimo siūlės formai ir kokybei. Kad suvirinimo procesas būtų stabilus reikia kontroliuoti lašo susiformavimo, perėjimo per lanko tarpą ir nukritimo į suvirinimo vonią laiką, susiformavusio lašo didumą, elektrinių parametrų kitimo greitį. Metalo lašą elektrodo gale visada veikai tam tikros jėgos. Nuo jų priklauso lašo susidarymas
ir pernešimas į suvirinimo vonelę. Šių jėgų pobūdis ir veikimo intensyvumas priklauso nuo elektrodams lydyti naudojamos energijos rūšies, galios ir koncentracijos, suvirinimo būdo ir metalo rūšies. Dabar plačiau naudojamas elektros lankas, taigi jame veikiančios jėgos: gravitacinė, paviršiaus įtempimo, lanko slėgio jėga, elektrodinaminė jėga, dujų srautų reaktyvinė jėga.
Gravitacinė – atsiranda dėl žemės gravitacijos. Jos didumas priklauso nuo lašo masės ir apskaičiuojamas taip :
Paviršinio įtempimo jėga atsiranda dėl skirtingų tarpatominių ryšių metalo viduje ir paviršiuje. Ji suteikia lašui formą. Nuo jos priklauso lašo didumas. Ji priklauso nuo elektrodo medžiagos ir jo skersmens ir apskaičiuojama taip:
Lanko slėgio jėga atsiranda susidarius elektros lanko potencialų skirtumo veikiamų įelektrintų dalelių dinaminiam slėgiui. Ji apskaičiuojama:
Elektrodinaminė jėga atsiranda, kai laidininkas, kuriuo teka elektros srovė, sąveikauja su savuoju magnetiniu lauku. Ji apskaičiuojama:
Dujų srautų reaktyvinė jėga atsiranda, intensyviai garuojant išsilydžiusiam elektrodo metalui, kai jų elektros lanko temperatūra aukštesnė už metalo virimo temperatūrą. Šios jėgos didumas priklauso nuo garų kiekio:
Įvairiais būdais valdant elektrodo metalo pernešimą į metalo pernešimą į suvirinimo vonią, analizuojamos išlydytą metalą veikiančios jėgos, t.y. jos didinamos arba mažinamos (Bendikas, 2007).
SUVIRINIMO TECHNOLOGINIŲ SAVYBIŲ NUSTATYMAS.
Gaminant glaistytus elektrodus reikia stengtis kiek galima labiau pagerinti šias savybes:
– lengvą pradinį ir pakartotinį elektros lanko uždegimą;
– pastovų ir tolygų elektros lanko degimą;
– tolygų pridėtinio metalo lydymąsi ir pernešimą į suvirinimo vonelę;
– patikimą išlydytos pridėtinės suvirinimo medžiagos ir suvirinimo vonelės metalo apsaugą nuo atmosferos poveikio;
– siūlės metalo pageidaujamos cheminės sudėties ir mechaninių savybių gavimą;
– gerą suvirinimo vonelės valdymą ir siūlės formavimą, minimalius metalo ištaškymo ir garavimo nuostolius;
– galimai didelį suvirinimo proceso našumą;
tolygų siūlės metalo pasidengimas šlaku;
– engvą šlako atsiskyrimą ir nuvalymą nuo suvirintos siūlės paviršiaus;
– neįvirinimo, įtrūkių ir porų nebuvimas siūlės metale;
– minimalų suvirinimo metu išsiskiriančių toksinių dujų kiekį;
– sanitarines – higienines suvirinimo sąlygas.
Specialiosios suvirinimo technologinės savybės nustatomos atliekant metalografinį tyrimą ir kitus mechaninių savybių bandymus, tokius kaip smūginio tąsumo, tempimo, lenkimo ir kt. bandymus.