Типы электродов: Виды сварочных электродов. Какие марки применять в конкретном случае

Различные типы электродов, используемые в орбитальной TIG-сварке

Вольфрамовые электроды классифицируются на основе химического состава. Более подробную информацию см. в стандарте ISO 6848 (ANSI/AWS A5.12-92).
Электрод состоит либо из чистого вольфрама, либо из вольфрама с добавлением сплавов или оксидов.

Сводная таблица всех типов вольфрамовых электродов, используемых в орбитальной tig-сварке: 

Электрод из чистого вольфрама (зеленого цвета) 

Используется при ограниченной плотности тока, главным образом с переменным током для сварки алюминиевых сплавов, на краю образуется аккуратный шарик, обеспечивая стабильность дуги.

Чистый вольфрам не рекомендуется для сварки постоянным током из-за среднего качества зажигания и стабильности дуги. Также этот тип электрода может привести к попаданию вольфрама в сварочную ванну.

Преимущества 

Основное преимущество – низкая стоимость

Вольфрамовый электрод с цирконием (белого цвета 0,7-0,9% и коричневый от 0,15-0,50%)

Речь идет о стандартном электроде для сварки алюминия с использованием переменного тока.

Преимущества

Качество зажигания и стабильность дуги, допустима высокая плотность тока, снижение риска попадания вольфрама в сварку.

Вольфрамовый электрод с торием (желтого цвета 1%, красного цвета 2% и фиолетового цвета 3%) 

Самый известный и распространенный электрод в мире ручной TIG-сварки.

Допускается работа с очень высокой плотностью тока, лучший уровень испускания электронов, умеренная температура электрода, минимизация рисков засорения сварки включениями вольфрама (неиспускаемый элемент).

Вольфрам с торием используется главным образом с постоянным током. Переменный ток используется редко, поскольку в этом случае сложно поддерживать правильность формы шарика на конце электрода.

Недостатки

Торий имеет очень низкий уровень радиоактивных оксидов, поэтому его используют все реже и реже (из соображений гигиены и безопасности). Необходимость защиты при заточке электрода.

Вольфрамовый электрод с церием (серого цвета 1,8-2,2%)

Этот тип электрода появился в США в начале 80-х годов и обогнал модель с торием благодаря нерадиоактивным оксидам.

Он выдерживает такую же плотность тока, как и вольфрамовый, имеет продолжительный срок службы и, самое главное, обеспечивает отличное зажигание и превосходную стабильность.

Преимущества

Универсальный: работает и с постоянным, и с переменным током, активно используется для всех вариантов автоматизированной TIG-сварки.

Вольфрамовый электрод с лантаном (черного цвета 0,8-1,2%, золотистого цвета 1,3-1,7%, синего цвета 1,8-2,2%)

Этот тип электрода очень похож на ториевый.

Преимущества

Универсальный: работает и с постоянным, и с переменным током, активно используется для всех вариантов автоматизированной TIG-сварки. Не имеет рисков радиоактивности

Недостатки

Его характеристики менее совершенны, чем у тория.

Вольфрамовый электрод с церием и лантаном (розового цвета)

Сегодня широко используются вольфрамовые электроды с церием или лантаном, или же с ними обоими без риска радиоактивного воздействия. Они настолько же эффективны, как вольфрамовые электроды с торием.

Преимущества

Упрощенное зажигание и большой срок службы. Это отличный компромисс!

Классификация электродов:

Вас интересуют технологии орбитальной сварки? Предлагаем скачать наш справочник, чтобы правильно выбрать электрод для орбитальной сварки! 

Сварочные электроды | Электроды от Электродгруп | Производство электродов МР, УОНИ, ОЗС, АНО,

При осуществлении сварочных работ одним из главных условий качественного результата является внимательный выбор соответствующей продукции, в частности – сварочных электродов. Они классифицируются по различным признакам.

В зависимости от покрытия, электроды можно разделить на 4 основные группы – рутиловые, основные, кислые и целлюлозные (подробнее о каждой разновидности читайте в статье Покрытие электродов). Также электроды подразделяются в зависимости от длины и диаметра, материала изготовления, характеристикам шва и другим показателям. Как правило, на выбор той или иной разновидности во многом влияет классификация электродов согласно ГОСТ.

Типы электродов для сварки согласно ГОСТ

По ГОСТу разделение и типизация электродов осуществляется в зависимости от номинального напряжения, рода и полярности тока. К примеру, широко используемый в практике электрод э50а расшифровывается следующим образом: э – электрод; 50 — минимальное гарантируемое временное сопротивление разрыву, установленное ГОСТом; а – улучшенный тип электрода. Внутри каждого типа электродов возможны существенные технологические различия в зависимости от марки.

Электроды типа э42

Электроды э42 применяются для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей. При использовании этого типа, к примеру, самой распространенной маркой электродов по типу э42 является АНО-6 , формируется ровный и прочный шов с хорошо отделяемой шлаковой коркой.

Электроды типа э42а

Электроды 42а, как можно выяснить из названия, являются улучшенным вариантом типа э42, применяемым в тех рабочих ситуациях, когда предъявляются более высокие требования к условиям сварки, обусловленные структурой и составом металла. К электродам типа э42а относятся УОНИ 13/45 и другие марки электродов этого типа применяются для сварки конструкций, подвергающихся агрессивным внешним воздействиям – высокому давлению, отрицательным температурам и др.

Электроды типа э46

Электроды, относящиеся к типу э46, как правило, имеют рутиловое покрытие. Свойства этих марок электродов обеспечивают минимальное разбрызгивание во время сварки, благодаря чему в результате работы формируется ровное и аккуратное соединение. К электродам типа э46 относятся МР-3, МР-3С, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, АНО-4, АНО-21 и многие другие.

Электроды типа э50а

Марки электродов типа э50а, например, УОНИ 13/55, или японские LB-52U характеризуются широким диапазоном применения. Они также могут использоваться для обеспечения соединения, стойкого к агрессивным средам, воздействию низких температур и давления.

Электроды других типов

Все типы электродов представлены в многочисленных марках, каждая из которых характеризуется своими особенностями и преимуществами. Чтобы подобрать оптимальную разновидность, необходимо внимательно ознакомиться с её характеристиками.

Газовый электрод, электрод из металлической соли и т. д.

Наука > Химия > Электрохимия > Типы электродов

В этой статье мы изучим различные типы электродов, их представление, написание клеточных реакций и нахождение ЭДС. клетки.

Есть
четыре типа электродов

• Газовые электроды
• Электроды на основе малорастворимых солей металлов
• Металло-ионные электроды
• Редокс-электроды

Газовые электроды:

Газовый электрод состоит из газа (например, h3, Cl2, O2), находящегося в контакте с раствором, содержащим ионы, образующиеся из газа, напр. Н+, Cl-, ОН-. Потенциал газового электрода зависит от концентрации его ионов в растворе и давления газа.

Газовый электрод состоит из газа, барботируемого вокруг инертной металлической проволоки (платинированный платиновый электрод), погруженной в раствор, содержащий ионы, с которыми газ необратим. Платина используется в качестве проводника и для адсорбции газа. например Стандартный водородный электрод.

Примеры газовых электродов:

Стандартный водородный электрод (SHE):

SHE is
представлен как

Pt| H _2(г) (1 атм.)| H ⁺ _{(водный)}
(1 м)

Половинка
клеточные реакции:

H _2(g) →   2H ⁺ _(водн.) + 2e ^–
(окисление) (L.H.S.)

2H ⁺ _(водн.) + 2e ^– → H _2(г)
(уменьшение) (правая сторона)

Потенциалу электрода произвольно присваивается нуль. Этот
электрод катионный электрод.

Электрод для газообразного хлора:

Этот
электрод — анионный электрод. Хлоргазовый электрод представлен
как,

Pt| Cl _2(г) (1 атм.)| Cl ^– _{(водный)}
(1 м)

Половинка
клеточные реакции:

2Cl ^– _(водн.) → Cl _2(г) + 2e ^–
(окисление) (Л.В.С.)

Cl _2(г) + 2e ^– → 2Cl ^– _(водн.)
(восстановление) (R.H.S.)

Кислородный электрод:

Кислородный газ
электрод представлен как,

Pt | O _2(г)  (1 атм)| ОН ^– _{(водный)}
(1M)

Половинка
реакция клетки

4OH ^– → 2H ₂ O+ O _2(g) + 4e ^–
(окисление) (Л.В.С.)

2H ₂ O + O _2(g) + 4e ^–  →
4OH ^– (восстановление) (R.H.S.)

Электрод на основе малорастворимой соли металла:

Реверсивный
анионный электрод также называют металл-умеренно растворимой солью металла.
электрод. В этом электроде металл, малорастворимая соль металла в
равновесие с раствором, содержащим тот же анион, что и труднорастворимый
соль. например Каломельный электрод.

Металлоионные электроды:

В этом случае металлическая полоса находится в контакте с раствором водорастворимого солевого катиона того же металла.

напр. Zn _(с)  |
Zn ⁺⁺ _{(водный)}

В
в электрохимической ячейке электрод с более высоким потенциалом окисления подвергается
окисления и действует как анод или отрицательный электрод и электрод, имеющий
меньший потенциал окисления подвергается восстановлению и действует как катод или
положительный электрод.

Примеры электродов металл-ионы металла:

Zn _(s)  | Zn ⁺⁺ _{(водный)}

Zn _(s) →  Zn ⁺⁺ _(водн.)  +
2e ^–     (Окисление)

Zn ⁺⁺ _{(водн. )}  +   2e ^–   → Zn _(s)
(Сокращение)

Cu _(s)  | Cu ⁺⁺ _(водн.)

Cu _(тв.) →  Cu ⁺⁺ _(водн.)  +
2e ^–      (Окисление)

Cu ⁺⁺ _(водн.)  +   2e ^–   → Cu _(s)
(Уменьшение)

Окислительно-восстановительный электрод:

В этих
электродов инертный металл типа Pt погружают в раствор, содержащий ионы
активный металл в двух различных степенях окисления.

Пл | Fe ²⁺ , Fe ³⁺

Fe ²⁺       →     Fe ³⁺
e ^– (Окисление)

Fe ⁺⁺⁺ +   e ^–
→   Fe ⁺⁺ (восстановление)

Pt | Сн ²⁺ , Сн ⁴⁺

Sn ²⁺   →  Sn ⁴⁺   +
2e ^– (Окисление)

Sn ⁴⁺ +  2e ^–    →
Sn ²⁺ (Редукция)

Запись клеточной реакции и нахождение Э. Д.С. ячейки:

Окислительно-восстановительный потенциал:

Потенциал, возникающий благодаря способности ионов терять или приобретать электроны, образуя более высокую или более низкую стабильную степень окисления, называется окислительно-восстановительным потенциалом.

Редокс
потенциал зависит от соотношения концентраций двух типов ионов.

Пт | Fe ²⁺ _(водн.) (1M), Fe ³⁺ _(водн.)  (1M)        E ² _ox =
– 0,771 В

Представление ячеек, содержащих стандарт и эталон
электроды:

А ячейка
состоит из контакта цинкового стержня с 1-молярным раствором иона цинка и насыщенного
каломельный электрод.

Zn _(с) | Zn ²⁺ (1M) || KCl _{(водный)} (насыщенный) |
Hg ₂ Cl _2(s) |Hg _(л) , тел +

Ячейка состоит из SHE и насыщенного каломельного электрода

Pt | H _2(г) (1 атм)| H ⁺ _{(водный)}
(1М) || KCl _{(водн. )} (насыщенный)|Hg ₂ Cl _2(тв) | рт.ст. _(л)
,Pt +

Реакции ячеек:

Шаги для записи реакции ячейки гальванического элемента:

• Представьте данный гальванический элемент со стандартным соглашением.
• Электрод в левой части изображения показывает, что он является анодом и на этом электроде происходит окисление. Напишите для него реакцию полуклеточного окисления полуклеточную реакцию.
• Электрод в правой части изображения показывает, что он является катодом и на этом электроде происходит восстановление. Напишите для него полуклеточную реакцию восстановления полуклеточной реакции.
• Баланс выше двух реакций для электронов для реакции окисления и восстановления.
• Добавьте две реакции и получите чистую (общую) клеточную реакцию.

Шаг
– 1: Представьте ячейку условно:

Pb _(s) | Pb ²⁺ _{(водн. )} (1M)
|| Ag ⁺ _(водн.)  (1M)| Ag _(s) +

Шаг
– 2: Напишите реакцию полуэлемента слева: Pb(s) находится в левой части изображения.
что это анод, и окисление происходит на Pb(s) электроде.

Pb _(т) →  Pb ²⁺ _(водн.)
+   2e ^– (Окисление) … (1)

Шаг
– 3: Напишите реакцию правой половины ячейки: Ag _(s) находится в правой части представления
показывает, что это катод и восстановление происходит при Ag _(с)
электрод.

Ag ⁺ _{(водный)}    +   e ^–
→ Ag _(s)    (Сокращение)  … (2)

Шаг
– 4: Сбалансируйте электроны двух вышеуказанных реакций половинной ячейки:

Умножьте уравнение (2) на 2, чтобы сбалансировать электроны.

2Ag ⁺ _{(водный)}    +   2e ^–
→ 2Ag _(s)    (Сокращение)  … (2)

Шаг
– 5:  Складывая уравнения (1) и (3), получаем
общая реакция.

Pb _(т) + Ag ⁺ _(водн.)
→  Pb ²⁺ _(водн.)     +  Ag _(s)

Действия по нахождению ЭДС. гальванического элемента:

• Представление данного гальванического элемента в соответствии со стандартными условными обозначениями.
• Электрод в левой части изображения показывает, что он является анодом и на этом электроде происходит окисление.
• Электрод в правой части изображения показывает, что он является катодом и на этом электроде происходит восстановление.
• Получите стандартные значения потенциала окисления из электродвижущего ряда для материала катода и анода.
• Используйте следующую формулу для расчета Э.Д.С. клетки.

E ^o _Ячейка = E ^o _{(вол/катод)}
–   E ^o _{(вол/анод)}

ИЛИ

E ^o _Ячейка =  E ^o _{(вол/катод)} +
E ^или _{(красный/анод)}

Чтобы найти э. д.с. Daniel Cell:

Шаг
– 1: представить ячейку условно

Шаг
– 2: Определите анод и катод: Pb(s) является
в левой части изображения видно, что это анод и окисление
происходит на Pb(s) электроде. Ag(s) находится на правой стороне
изображении видно, что это катод и восстановление происходит при
Ag(s) электрод.

Шаг
– 3: Получить значения потенциала окисления или
восстановительный потенциал для электродов из электрохимической серии

E ^o _(ox/Zn) = 0,76 В и EE ^o _(ox/Cu)
=-0,34 В

Шаг
– 4: рассчитать ЭДС ячейки:

E ^o _Cell = E ^o _{(вол/катод)}
–   E _{(окс/анод)}

E ^o _Ячейка =  E ^o _(ox/Zn)
–  E ^o _(ox/Cu)

E ^o _Ячейка
=      0,76    –  (- 0,34)

E ^o _Ячейка   =
0,76 +0,34

E ^O _Cell = 1,1 В

Предыдущая тема: Справочные электроды

Следующая тема: Теория Nersnt of Electrode Потенциал

Следующая Отделение:

Sciemy> Chemistry> Electrchem9

. Типы электродов

Сколько типов электродов у нас есть?

15 января 2021 г. 15 января 2021 г.

| 10:06

Электрод является жизненно важным компонентом электрохимических элементов. Это точка, в которой ток входит и выходит из электролита. Точка, в которой ток покидает электроды, называется катодом. Точка, куда входит ток, называется анодом. Эти электроды доступны в различных типах, например:

Газовые электроды:

Газовый электрод включает различные газы, такие как h3, Cl2 и O2, в контакте с раствором, содержащим ионы, получаемые из газа, такого как H+, Cl-, OH -. Потенциал газового электрода зависит от интенсивности его ионов в растворе и силы газа. Газовый электрод барботирует газ вокруг инертной металлической проволоки, включенной в раствор, содержащий ионы, с которыми газ постоянен.

Электрод на основе малорастворимой соли металла:

Электрод на основе малорастворимой соли металла также известен как обратимый анионный электрод. В электроде этого типа металл и труднорастворимая соль металла находятся в равных пропорциях с раствором, содержащим тот же анион, что и труднорастворимая соль.

Электроды металл-металл-ион:

В этом случае кусок металла помещают в раствор водорастворимого катиона, несущего соль соответствующего металла. В электрохимической ячейке электрод с более высоким окислительным потенциалом подвергается окислению и служит анодом/отрицательным электродом. Электрод с более низким потенциалом окисления испытывает потери и действует как катод/положительный электрод.

Каломельный электрод:

Исходный электрод, содержащий молекулы ртути и хлорида ртути. Он изготовлен из жидкой элементарной ртути и твердой пасты Hg2Cl2, соединенной со стержнем, покрытым насыщенным раствором KCl. Необходимо использовать насыщенный раствор, так как это обеспечивает действие хлорида калия и минимальное напряжение, более похожее на стандартный водородный электрод, т. е. СВЭ. Этот насыщенный раствор позволяет осуществить перенос ионов хлора.

Серебряно-хлоридный электрод:

Электрод этого типа прессует соль в растворе, который связывается с результатом электрода. Этот электрод содержит твердое серебро и осажденную соль AgCl. Это обычно используемый электрод сравнения, потому что он разумен и не очень токсичен. Электрод из хлорида серебра-серебра изготавливается с использованием нити из твердого серебра и путем кодирования его в AgCl. Затем его помещают в пробирку с раствором AgCl и KCl. Это позволяет ионам образовываться по мере движения электронов в систему электродов и из нее.

pH-электрод:

Пожалуй, самый полезный и надежный способ определения pH — использование стеклянного электрода. рН-электрод зависит от ионного обмена в гидратированных слоях, построенных снаружи стеклянного электрода. Стекло состоит из силикатной сетки, в которой ионы металла координированы с частицей кислорода, и именно ионы металла взаимодействуют с H+. Стеклянный электрод действует как батарея, напряжение которой зависит от движения H+ в растворе, в котором он находится.

Ионоселективные электроды:

Ионоселективный электрод реагирует на действие селективного иона. Предположим, что некоторые из атомов несвободны и сохраняются в виде компактной структуры или необъяснимого осадка. В этом случае эти электроды обеспечат гораздо более низкие показания, чем метод, который идентифицирует все присутствующие ионы. Обычно используются ионоселективные электроды K+, Ca2+ и NO-3. Возможно, что электрод является ионоселективным, но он не будет ионоселективным.

Газочувствительные электроды:

Они обычно используются для определения интенсивности газа путем его взаимодействия с тонким слоем, окружающим ион-чувствительный электрод, обычно pH-электрод. Диоксид серы, диоксид углерода и аммиак можно измерить по их растворению в тонком слое, окружающем pH-электрод и содержащем результирующий pH покрытия.

Кислородный электрод Кларка:

Этот электрод состоит из платинового катода и серебряного анода, включенных в один и тот же раствор насыщенного хлорида калия и изолированных от исследуемого раствора кислородно-пористой пленкой.