Как называется положительный электрод

Что такое электроды и где они применяются: виды по материалам

При создании металлоконструкций или выполнения иных видов ремонтных либо строительных работ не обойтись без применения сварки. Соединение таким способом считается достаточно сложным процессом, требующим использования специального оборудования и расходных материалов – электродов.

Что такое электрод? Сварочный электрод — это стержень с покрытием или без него, с помощью которого формируется сварной шов, соединяются кромки элементов. Для каждого способа сварки необходимо подбирать отдельный тип расходника, соответствующий требуемым технологическим и качественным параметрам.

Что такое?

Устройство электродов, несмотря на различные области применения, одинаково. Из чего состоят электроды? Основные элементы следующие:

стержень – из металлических либо неметаллических материалов;
покрытие (у некоторых разновидностей может не быть);
контактный кончик.

Основной частью изделия является стержень, расплавляющийся при высокотемпературном нагреве током и заполняющий металлом сварочную ванну. Качество создаваемого шва получается тем выше, чем ближе состав стержня к материалу соединяемых элементов.

Покрытие предназначено для создания вокруг электрода инертной газовой среды в процессе сваривания, не допускающей попадания в ванну посторонних примесей. Правильный подбор типа электрода по его покрытию во многом обусловлен условиями сварочного процесса и рода соединяемого металла.

Непокрытый кончик электрода используется для поджига дуги, расплавляющей стержень и находящееся вокруг него пространство изделий.

Для создания шва и соединения деталей сварщик передвигает электрод по спирали – именно так обеспечивается прочная связь веществ. Благодаря такой технологии пик температурного воздействия постоянно смещается, еще несоединенные элементы расплавляются, заполненная в других местах ванна постепенно остывает, образуется прочное неразъемное соединение.

Материалы изготовления

Для производства стержневой основы сварочных и электродов для наплавки используется специальная проволока, требования к которой изложены в ГОСТ 2246-70. Стандартом описываются химсостав и марки металла, основные размеры, специальная маркировка, сохранение и перевозка.

Наплавочные электроды, равно как и применяемые для сварки, изготавливаются их стальной холоднотянутой проволоки сечением 0,3-12 мм.

Проволока выпускается трех категорий:

углеродистая, используемая для сварного соединения деталей из низколегированных и углеродистых сталей;
легированная, используемая для элементов из конструкционных, жаропрочных, низколегированных марок стали;
высоколегированная, предназначенная для заготовок из нержавейки, хромоникелевых и хромистых сплавов.

В основу классификации электродов, применяемых для наплавочных и сварочных процессов, положены такие принципы:

назначение;
технологическая специфика;
толщина и род обмазки;
химический состав покрытия и стержня;
механические характеристики шва;
метод формирования покрытия.

К свойствам расходников предъявляются требования:

гарантия стабильности дуги и хорошего сформированного шва;
формирование сварочного шва с требуемым химическим составом;
равномерное совместное оплавление проволоки и обмазки;
сведение к минимуму разбрызгивания электродного металла;
максимальная эффективность процесса;
легкость удаления шлака;
обеспечение требуемой прочности покрытия;
возможность продолжительного хранения;
минимальное выделение токсичных веществ при сварке.

К менее распространенным, но востребованным проводникам причислены угольные электроды для сварки медных проводов, к примеру, в электродрели или двигателях.

Материалы покрытия

В основе классификации сварочных электродов лежит род покрытий, различных по химии и свойствам. Различают несколько видов обмазки:

Кислая, из оксидов кремния, железа или марганца. Применение изделий с таким покрытием провоцирует появление на нагретых деталях трещин. Шов при этом надежно защищен от появления пор.
Рутиловая. Состоит из диоксидов титана либо концентрированного рутила. При сварке практически не образуется брызг, металл полностью уходит в создаваемый шов.
Ильменитовая. Свойства таких обмазок находятся посередине между кислым и рутиловым.
Основная, сформированная из соединений фтора или карбонатов. Виды электродов с таким покрытием добавляют металлу шва пластичности, увеличивают его вязкость при мехобработке. Позволяют создать стойкий к образованию трещин шов, при этом не допускается присутствие в ванне окислительных элементов, провоцирующих высокую подверженность коррозии линии соединения.
Целлюлозная, в состав которой включено порядка 50% органических веществ. С такой обмазкой изготавливаются водородные электроды, работа с ними основана на явлении электролиза, протекании окислительно-восстановительных реакций с изменением уровня РН. Образуется шов с повышенной плотностью, что допускает использование изделий для выполнения вертикального сваривания.

Толщина

По ГОСТ 9466-75 электроды разделяются на типы в соответствии со стандартной толщиной покрытия. Основой классификации служит расчет отношения общего диаметра изделия D к сечению стержня d. В соответствии с этим параметром электроды изготавливаются:

тонкие, D/d >1,2 – обозначение М;
среднего размера – от 1,2 до 1,45, маркируются литерой С;
толстые – 1,45-1,8, обозначаются буквой Д;
особо толстые, отношение параметров более 1,8 (Г).

Сферы применения

Подбор электродов для выполнения той или иной работы производится по таким критериям:

для неопытных сварщиков следует выбирать рутиловые проводники, для опытных работников тип обмазки не имеет особого значения;
вид электрода – плавящийся либо неплавящийся;
тип конструкции, оборудования либо элементов, подлежащих сварке (для электродвигателей нужен один вид, для наплавки ковшей экскаваторов – другой);
марке стали;
толщине элементов;
род тока и его полярность;
характеристики приобретаемых электродов.

Неопытным пользователям

Новичкам в сварочном деле предпочтительнее применять электроды с рутиловым слоем. Такие изделия отличаются легкостью использования по сравнению с иными типами. К наиболее востребованным маркам причислены:

АНО-4;
МР-3 (также называют «синие электроды» из-за соответствующего цвета);
ОК 46.00;
UTP 65D.

Использование в быту

Сварочные работы, проводимые в быту, характеризуются небольшим уровнем сложности. Они требуют нормального или низкого качества шва, так как основная цель – соединение требуемых элементов, не испытывающих серьезных нагрузок и не подвергающихся значительному износу.

К наиболее часто выполняемым в бытовых условиях относятся сборочные работы для создания небольших металлоконструкций (теплиц, столбиков для забора), восстановительная сварка автомобиля в гаражах либо на стройках.

Для бытовой ручной дуговой сварки марки электродов:

АНО. Подходят для инверторов любых типов, применяющихся в качестве источников сварного тока.
УОНИ. Позволяют создать высокопрочный шов, могут использоваться для изделий любой сложности, но отличаются «строптивым» характером. Для выполнения сварки электродами такой марки требуется определенный опыт.
МР-3. Изделия универсального применения. Могут применяться для соединения даже влажных, коррозированных, не подвергнутых предварительной абразивной обработке поверхностей.

Нержавеющая сталь

Для соединения нержавеющей стали предпочтительно использовать неплавящиеся вольфрамовые электроды. При использовании проводников для черных металлов соединение не сможет характеризоваться требуемой прочностью и эстетикой шва.

Чаще всего используются такие марки:

НЖ-13;
ОЗЛ-8;
ЦЛ-11;
ЦТ-15.

Чугун

Чугун отнесен к самым востребованным материалам, нашедшим свое применение в различных отраслях строительства и промышленности.

Для соединения чугунных изделий используются:

МНЧ-2.
ОЗЖН-1.
ОЗЧ-2.
ЦЧ-4.
ОК 92.18.

Трубы

При выборе электродов для соединения труб в качестве основного параметра принимается толщина элементов. Чем более толстые стенки у трубы, тем большим следует выбирать толщину проводника.

Трубы соединяется одним из четырех способов, от которых также в немалой степени зависит требуемая марка электрода:

внахлест;
в угол;
встык;
втавр.

Сварку ответственных трубопроводов необходимо делать электродами для соединений повышенной сложности. К магистралям бытового назначения (водопроводов, систем отопления) особых требований к прочности швов не предъявляется.

К наиболее востребованным типам расходников относятся:

ЗИО-20.
ТМЛ-1У.
УОНИ-13/55.
ЦУ-5.

Для инверторов

Инверторная сварка – один из распространенных способов соединения. Аппараты позволяют получить сварочный ток прямой либо обратной полярности. В последнем случае тепло концентрируется на торце проводника, при этом свариваемое изделие выступает в роли положительного анода, а в качестве катода – отрицательный электрод. Эффективность сварки зависит от равномерности распределения потенциалов.

Для работы годятся почти все виды покрытых стержней, новичкам следует воспользоваться рутиловыми электродами.

Классификация по назначению

Важнейшим моментом применения электрода той или другой марки является его совместимость с материалом изделий, подлежащих свариванию или наплавлению.

Для каждого способа обработки следует подбирать определенный тип проводника, использующийся лишь по своему непосредственному предназначению.

К примеру, если электрод производится для сварки, сделать наплавку им точно не выйдет.Так же, как выпускающийся для цветных металлов проводник не сможет выполнить соединение черных металлов.

По назначению электроды разделяются на виды, каждый из них имеет свое буквенное обозначение:

У – проводники для работы с деталями из углеродистых и низколегированных марок стали. Отличаются высоким временным сопротивлением на разрыв, величина которого достигает 600 МПа.
М – для сварки изделий из легированных сталей, имеющие сопротивление до 600 МПа. В данную группу также входят стержни для наплавления изношенных поверхностей рельс, а также сталинит-электроды.
Т – для соединения деталей из теплостойких марок сталей, часто применяющихся в электродинамике.
В – для работы с элементами из высоколегированных сталей, отличающихся особыми характеристиками.
Н – для сварки поверхностных слоев металлических элементов

Разделение электродов осуществляется в соответствии с нормами ГОСТ, в котором приведены их подробные описания и область применения.

Источник: https://svarka.guru/oborudovanie/rashodniki-i-kompletuyushie/chto-takoe-elektrody.html

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка используется для решения бытовых и профессиональных задач. При этом результат ее применения зависит не только от мастерства сварщика, но и от расходных материалов. В настоящее время насчитываются десятки производителей, которые выпускают различные марки электродов. По ряду признаков их можно разделить на несколько видов.

Как устроен электрод

Электрод представляет собой металлический сердечник, покрытый специальным составом, который называется «обмазкой». В процессе работы сердечник плавится и вместе с металлом изделия формирует шов. Обмазка в это же время сгорает с образованием газа, который необходим для защиты сварочной зоны от вредного влияния воздуха (речь идет прежде всего об отрицательном воздействии на расплавленный металл кислорода и азота).

Ручная дуговая сварка

Какие задачи решает электрод?

В целом электроды решают сразу несколько задач:

Вещества, которые входят в состав покрытия, характеризуются низкой величиной потенциала ионизации. В результате электрическая дуга после зажигания легко насыщается свободными ионами, которые поддерживают и стабилизируют процесс горения.
Обмазка электродов не только создает газовое облако во время сгорания, но также участвует в образовании поверх сварного шва слоя шлака. Он выполняет защитную функцию и одновременно снижает скорость охлаждения расплавленного металла. Благодаря этому создаются благоприятные условия для удаления из шва нежелательных примесей или неметаллических включений.
Важным условием получения качественных швов является отсутствие в них кислорода. Поэтому в состав покрытия электрода входят специальные вещества – раскислители. В процессе сварки они вступают в химическую реакцию с кислородом и «связывают» его.
Еще одна важная функция – легирование металла шва рядом элементов с целью улучшения его свойств. Для этого в состав электрода входят хром, кремний, марганец, титан и др.

Назначение электродов Само название «электрод» возникло от двух греческих слов: elektra и hodos. Они переводятся как «электричество» и «дорога».

Виды покрытий электродов

Электродные покрытия могут иметь разный состав. От них зависит стабильность горения дуги, вязкость шлака и расплавленного металла, поведение металла при переходе в сварочную ванну и другие параметры. Насчитывается несколько видов покрытий.

Рутиловое

Основным элементом рутилового покрытия является диоксид титана. При применении таких электродов уменьшается разбрызгивание металла, повышается его текучесть и формируется обильный слой шлака, который затем легко отделяется.

Швы получаются ровными, а повторное зажигание дуги заметно облегчается. При этом электроды плохо поддаются сушке и при их использовании высок риск образования пор. Они подходят для работы на постоянном и переменном токе.

С помощью рутиловых электродов удобно сваривать низкоуглеродистые стали небольшой толщины.

Целлюлозное

В состав покрытия входит целлюлоза, а также ферросплавы кремния и магния. Покрытие обеспечивает повышенное газообразование при горении дуги и надежную защиту сварочной ванны.

В процессе работы формируется небольшое количество быстро твердеющего шлака, что удобно при сварке вертикальных швов. При этом они имеют неэстетичный внешний вид и низкую пластичность.

Кроме того, использование целлюлозных электродов сопровождается повышенной разбрызгиваемостью металла. Их применение оптимально при сварке на постоянном токе.

Основное

Основными элементами покрытий электродов этого вида являются карбонаты кальция и магния: магнезит, доломит или мрамор. Они обеспечивают механическую прочность, высокую пластичность и химическую чистоту металла шва. Сварочные работы могут выполняться в любых пространственных положениях.

Электроды с таким видом покрытия допускается применять при изготовлении ответственных конструкций. При этом швы получаются довольно грубыми, шлак удаляется с трудом, а электрическая дуга отличается неустойчивостью. Электроды с основным покрытием больше подходят для опытных сварщиков.

Кроме того, они отличаются высокой гигроскопичностью и легко впитывают влагу, поэтому нуждаются в особом внимании при хранении. Их использование оптимально на постоянном токе обратной полярности.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как сделать тележку для сварочного полуавтомата

Кислое

В состав кислого покрытия входят оксиды марганца и железа. Эти элементы обеспечивают стабильность дуги и легкое отделение шлака, но металл в сварочной ванне становится слишком жидким. По этой причине электроды с кислым покрытием подходят для выполнения только горизонтальных швов.

При их использовании возможно поддержание высокой скорости работы, но существует риск образования подрезов или трещин. Кроме того, электроды нельзя сушить при высокой температуре, поэтому в них может содержаться влага, ухудшающая качество швов. Дополнительно следует отметить, что кислое покрытие считается наиболее опасными для здоровья.

Такие электроды можно использовать на постоянном и переменном токе.

Электроды с разным покрытием

Электроды для разных видов сталей

Для получения качественных швов химический состав сердечника электрода должен быть схож с химическим составом свариваемого металла. По этому признаку различают расходные материалы, предназначенные для сваривания углеродистых, легированных, высоколегированных, нержавеющих и жаростойких сталей, а также алюминия и чугуна. Для бытовых нужд чаще всего используются электроды из углеродистых и низколегированных сталей.

Пространственное положение

Насчитывается пять основных пространственных положений электродов, в которых можно вести сварочные работы:

Нижнее горизонтальное считается самым удобным и производительным. Его частным случаем является положение «в лодочку».
Тавровое похоже на нижнее горизонтальное, но требует большего мастерства сварщика. В этом случае возможно образование подрезов на вертикальной поверхности и наплывов на горизонтальной.
Горизонтальное положение электрода на вертикальной поверхности считается достаточно сложным. Для его применения на практике чаще всего выполняется скос на верхней кромке соединяемых элементов.
Вертикальные швы могут вариться двумя способами: на подъем или на спуск. В первом случае обеспечивается лучшее качество швов, а во втором – более высокая скорость.
Потолочное пространственное положение считается самым сложным. Оно не подходит для соединения тонких элементов и используется только при невозможности выполнения сварочных работ другим способом.

Производители в обязательном порядке указывают, в каких пространственных положениях с помощью электродов можно вести сварочные работы.

Пространственные положения электрода

Важность шлака

Шлак, образующийся во время ручной дуговой сварки, делится на два вида: «длинный» и «короткий». У первого вязкость при понижении температуры возрастает медленно.

По этой причине электроды с покрытиями, образующими «длинные» шлаки, не подходят для сварки в вертикальных и потолочных пространственных положениях.

У «коротких» шлаков вязкость возрастает значительно быстрее, поэтому они эффективно препятствуют вытеканию жидкого металла из сварочной ванны. Такой результат дают электроды с основным или рутиловым покрытием.

Род и полярность тока

Сварочные работы могут выполняться на переменном или постоянном токе. Первый вариант менее желателен. Он приводит к повышенному разбрызгиванию расплавленного металла, а сам шов получается менее аккуратным и качественным. При использовании постоянного тока может применяться прямая и обратная полярность.

Прямая полярность

К положительному полюсу подключается деталь, а к отрицательному – держатель электрода. В этом случае большему нагреву подвергается именно деталь. По этой причине прямая полярность используется при сварке металлов, имеющих высокую температуру плавления или значительную толщину.

Обратная полярность

При применении обратной полярности деталь подключается к отрицательному полюсу, а электрод – к положительному. В этом случае больше нагревается электрод, а работа в целом выполняется в щадящем режиме. Обратная полярность оптимальна для сварки тонколистовых деталей или нержавеющей стали.

Свойства электродов

Под свойствами электродов подразумеваются три их составляющие:

Физические свойства покрытия. К ним относятся коэффициенты объемного и линейного расширения, газопроницаемость, плотность, вязкость, теплоемкость, температура затвердевания и плавления.
Химические свойства покрытия. Под ними подразумевается способность обмазки легировать и раскислять расплавленный металл.
Механические свойства металла шва. К ним относятся твердость, ударная вязкость, удлинение, пластичность, коррозионная стойкость и твердость.

В каталоге или паспорте для каждой марки электродов производители указывают их наиболее важные характеристики.

Прокалка электродов

Обмазка сварочных электродов способна впитывать влагу из воздуха. В этом случае влажное покрытие горит неравномерно и плохо плавится. В результате затрудняется проведение сварочных работ, а образовавшиеся швы могут иметь дефекты в виде трещин или пор. Для выведения лишней влаги из электродов они подвергаются прокалке при определенной температуре (она указывается в документах на электроды или на упаковке) в специальных печах или в обычной бытовой духовке.

Мы рассказали об основных видах электродов. Эта информация поможет вам с большей точностью подобрать необходимую марку для конкретного вида работ и получить качественные швы.

Поделитесь с друзьями:

Источник: https://vistek-weld.ru/reviews-articles/vidy-elektrodov-dlya-ruchnoy-dugovoy-svarki/

Как определить полярность электродов?

Сварка – это ручной труд, но сварщики должны обладать достаточным количеством технических знаний, даже если в школе физика для них была чем-то сверхъестественным.

Одним из обязательных понятий, которые необходимо знать, является «сварочный ток». Сварщик должен хорошо понимать, что такое полярность и какое влияние она оказывает на процесс сварки.

На сварочных аппаратах и электродах можно заметить обозначения AC или DC, которые описывают полярность тока. Почему электрические токи и полярность возникают во время сварки? Давайте рассмотрим эти понятия внимательно.

Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?

AC от англ. «alternating current» обозначает переменный ток, а DC «direct current» – постоянный ток.

АС чередует направление тока, а DС течет только в одном направлении.

Сварочные машины и электроды с маркировкой DC имеют постоянную полярность, тогда как маркированные AC изменяют полярность 120 раз в секунду с частотой тока 60 герц.

Чем переменный и постоянный ток различаются при сварке?

Сварка при постоянном токе (DC) создает более плавные и более устойчивые дуги, образуется меньше брызг. Легче производится сварка в вертикальном и верхнем положениях.

Тем не менее, переменный ток (AC) может быть предпочтительным выбором начинающих сварщиков, поскольку часто используется в недорогих сварочных аппаратах начального уровня. AC также распространен в судостроительной сварке или в любых условиях, где дуга может плавать из стороны в сторону.

Что такое полярность?

Электрическая цепь, возникающая при включении сварочного аппарата, имеет отрицательный и положительный полюс – это свойство называется полярностью. Полярность имеет большое значение при сварке, потому что выбор правильной полярности влияет на прочность и качество сварного шва. Использование неправильной полярности может привести к большому количеству брызг, плохому проплавлению и потере контроля сварочной дуги.

При сварке переменным током соблюдать полярность не требуется!

В свою очередь, сварка с использованием постоянного тока бывает двух типов:

— сварка током прямой полярности

— сварка током обратной полярности

Полярность

прямая обратная

отрицательная положительная

(–) (+)

Процесс сварки будет различаться в зависимости от направления, полярности тока: положительной (+) или отрицательной (–).

Положительная полярность постоянного тока (DC+) обеспечивает высокий уровень проплавления, в то время как отрицательная полярность постоянного тока (DC–) даст меньшее проплавление, но более высокую скорость осаждения (например, на тонком листовом металле). Различные защитные газы могут дополнительно влиять на процесс сварки.

Сварка током прямой полярности

Под сваркой прямой полярности принято понимать сварку, при проведении которой на свариваемую деталь (изделие) подаётся положительный заряд от сварочного аппарата, т.е. сварочный кабель соединяет свариваемое изделие с клеммой (+) сварочного аппарата. На электрод же подаётся отрицательный заряд через электрододержатель, соединённый кабелем с клеммой (–).

При сварке током прямой полярности основная температурная нагрузка ложится на металлическую свариваемую деталь. То есть, она разогревается сильнее, что позволяет углубить корень сварочного шва.

Ток прямой полярности рекомендуется применять при необходимости резки металлоконструкций и сварке толстостенных деталей, а также в иных случаях, когда требуется добиться большого выделения тепла, что как раз и является характерной особенностью такого типа подключения.

Сварка током обратной полярности

Под сваркой обратной полярности принято понимать сварку, при проведении которой на свариваемую деталь (изделие) подаётся отрицательный заряд от сварочного аппарата, т.е. сварочный кабель соединяет свариваемое изделие с клеммой (–) сварочного аппарата. На электрод же подаётся положительный заряд через электрододержатель, соединённый кабелем с клеммой (+).

При сварке током обратной полярности больше тепла выделяется на электроде, а нагрев детали сравнительно уменьшается. Это позволяет производить более «деликатную» сварку и уменьшает вероятность прожига детали.

Сварку током обратной полярности рекомендуется применять при необходимости сваривания тонких листов металла, нержавеющей, легированной стали, иных сталей и сплавов, чувствительных к перегреву.

Так как переменный ток (AC) наполовину положительный и наполовину отрицательный, его сварочные свойства находятся прямо в середине положительной и отрицательной полярности постоянного тока (DC). Некоторые сварщики выбирают переменный ток (AC), если они хотят избежать глубокого проплавления. Например, при ремонтных работах на ржавых металлах.

Хотя переменный ток сам по себе не имеет полярности, если электроды для сварки на переменном токе использовать с постоянным, они покажут более низкие результаты. Поэтому производители электродов обычно указывают наиболее подходящую полярность на покрытии и упаковке электродов.

Понимание направления и полярности сварочного тока важно для правильного выполнения сварочных работ. Знание того, как эти факторы влияют на ваш сварной шов, облегчит вашу работу.

Источник: https://rem-serv.com/kak-opredelit-polyarnost-elektrodov/

Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень.

задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами.

Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Целлюлозные электроды

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз).

Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный. При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока. С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток.

По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Электроды с рутиловым покрытием

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода. Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях.

В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46. Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты. Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC).

Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге.

Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях.

Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Электроды с кислым покрытием

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток.

В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Можно ли заменить жало паяльника

Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Основные электроды или низководородные электроды

Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода.

Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода. При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода.

Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды. Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению.

Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с Э42А — Э50А.

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Электроды с примесью железного порошка

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Выводы

Подведем краткие итоги в табличном виде.

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Источник: https://blog.svarcom.net/news/osnovnye-vidy-pokrytij-svarochnyh-elektrodov-kotorye-obyazatelno-nuzhno-znat.html

Катод и анод в теории и практике

> Теория > Катод и анод в теории и практике

Катод – это электрод устройства, который подключен к отрицательному полюсу источнику тока. Анод – противоположность ему. Это электрод прибора, подключенный к положительному полюсу источника тока.

Окислительно-восстановительный процесс на электродах

Обратите внимание! Чтобы легче запомнить разницу между ними, используют шпаргалку. В словах «катод»-«минус», «анод»-«плюс» одинаковое число букв.

Применение в электрохимии

В этом разделе химии катод – это отрицательно заряженный электрический проводник (электрод), притягивающий к себе положительно заряженные ионы (катионы) во время процессов окисления и восстановления.

Электролитическое рафинирование – это электролиз сплавов и водных растворов. Большинство цветных металлов подвергаются такой очистке. При помощи электролитической очистки получается металл с высокой чистотой. Так, степень чистоты меди после рафинирования достигает 99,99%.

На положительном электрическом проводнике во время рафинирования или очистки проходит электролитический процесс. Во время него металл с примесями помещают в электролизер и делают анодом.

Такие процессы проводятся при помощи внешнего источника электрической энергии и называются реакциями электролиза. Осуществляются в электролизерах.

Он выполняет функцию электронасоса, нагнетающего отрицательно заряженные частицы (электроны) в отрицательный проводник и удаляющего его из анода. Откуда исходит ток, неважно.

На катоде очищается металл от посторонних примесей. Простой катод изготавливается из вольфрама, иногда – из тантала. Достоинством вольфрамового отрицательного электрода является стойкость его изготовления. Из недостатков – имеет низкую эффективность и неэкономичность.

Сложные катоды имеют разное устройство. У многих таких типов проводников на чистый металл сверху наносится специальный слой, который активирует получение большей производительности при относительно низких температурах. Они очень экономичны.

Их недостаток состоит в небольшой устойчивости производительности.

Готовый чистый металл тоже называется катодом. Например, цинковый или платиновый катод. На производстве отрицательный проводник отделяют от катодной основы при помощи катодосдирочных машин.

При удалении отрицательно заряженных частиц из электрического проводника на нем создается анод, а при нагнетании отрицательно заряженных частиц на электрический проводник – катод. При электролизе очищаемого металла его положительные ионы притягивают к себе отрицательно заряженные частицы на отрицательном проводнике, и происходит восстановительный процесс. Чаще всего используют такие аноды:

цинковые;
кадмиевые;
медные;
никелевые;
оловянные;
золотые;
серебряные;
платиновые.

Чаще всего на производстве используют цинковые аноды. Они бывают:

катанные;
литые;
сферические.

Больше всего применяют катанные цинковые аноды. Еще используют никелевые и медные. А вот кадмиевые почти не используются из-за их токсичности для экологии. Бронзовые и оловянные аноды применяют при изготовлении радиоэлектронных печатных плат.

Гальванизация (гальваностегия) – процесс нанесения тонкого слоя металла на другой предмет с целью предотвращения коррозии изделия, окисления контактов в электронике, износостойкости, декорации. Суть процесса такая же, как при рафинировании.

Цинк и олово используют для повышения стойкости изделия при коррозии. Цинкование бывает холодным, горячим, гальваническим, газотермическим и термодиффузионным. Золото используют в основном в защитно-декоративных целях. Серебро повышает стойкость контактов электроприборов к окислению.

Хром – для увеличения износостойкости и защиты от коррозии. Хромирование придает изделиям красивый и дорогой вид. Используется для нанесения на ручки, краны, колесные диски и т.д. Процесс хромирования токсичен, поэтому строго регламентируется законодательством разных стран.

Ниже на картинке представлен метод гальванизации при помощи никеля.

Никелирование чайника методом гальванизации

Применение в вакуумных электронных приборах

Здесь катод выступает источником свободных электродов. Они образуются в ходе их выбивания из металла при высоких температурах. Положительно заряженный электрод притягивает электроны, выпущенные отрицательным проводником. В разных аппаратах он в разной степени собирает их в себя. В электронных трубках он полностью притягивает отрицательно заряженные частицы, а в электронно-лучевых приборах – частично, формируя в завершении процесса электронный луч.

Маркировка

Стандартно катод маркируют как «-». Знак анода – «+». А вот в гальванике, из-за того, что отрицательный заряд на проводнике снабжается не источником тока извне, а реакцией окисления металла, катод получит положительный заряд электрического проводника. Поэтому в аккумуляторах, когда ток меняет направление, происходит смена знаков «+» и «-».

Эти свойства катодов и анодов нашли широкое применение в промышленности при очистке металла и в гальваностегии.

Диод 1n5819: характеристики

Источник: https://jelectro.ru/teoriya/katod-i-anod.html

Электроды с основным покрытием: марки, обозначения, особенности фтористо-кальциевой обмазки

Основное предназначение покрытия электродов — защита сварочной дуги и обеспечение нужных качеств шва. Покрытие не позволяет дуге контактировать с газами атмосферы (азот, водород и кислород). А также защищает сварочный шов от образования пор или трещин.

Основное покрытие электродов — характеристики

Любое электродное покрытие представляет из себя смесь измельчённых компонентов и связующего вещества. Порошкообразная смесь наносится на металлический стержень и служит для защиты от различных факторов внешнего воздействия.

Основное покрытие обозначается буквой «Б». Производится такая смесь из карбонатов кальция и магния. К ним относятся такие элементы, как мрамор, магнезит, доломит. В качестве разбавителя шлака к перечисленным минералам добавляют также плавиковый шпат (CaF2). Поэтому их также называют электроды с фтористо-кальциевым покрытием.

Характеристики:

Газозащитная среда, которая образуется в процессе сварки, почти полностью состоит из CO и CO2.
Низкое содержание водорода позволяет формировать прочные швы без риска появления трещин.
Низкое содержание кислорода и различных примесей (например, серы и фосфора) в металле шва.
Работу в большинстве случаев следует вести на постоянном токе. Наличие пластикового шпата в составе покрытия ухудшает работу электродов с переменным током. Поэтому чаще всего нужен постоянный ток обратной полярности.

Применение

Электроды с основным покрытием отлично подходят для использования в следующих случаях:

сварка спокойных сталей с высоким содержанием серы;
сталей с повышенным содержанием серы, углерода, фосфора;
сварка закаливающихся сталей, в которых могут формироваться холодные трещины;
при сварке низколегированных и высоколегированных сталей, которые используются при больших нагрузках и высоких температурах;
если нужно сварить детали большой толщины;
при сварке жестких конструкций.

Плюсы и минусы

При сравнении основного покрытия электродов с другими видами можно выделить как преимущества, так и недостатки этого вида.

К преимуществам относится:

Высокий показатель пластичности и ударной вязкости.
Низкое содержание газов и различных примесей в металле шва.
Стойкость к образованию горячих трещин.
Высокое сопротивление сероводородному растрескиванию.
Идеально подходят для сварки трубопроводов, по которым проходят сероводородные соединения.
Надёжно сваривают ответственные конструкции.
Удобно выполнять швы любого пространственного положения.
Малая окислительная способность.

Улучшается процесс раскисления и легирования металла.

Из недостатков можно выделить:

Повышенная чувствительность к влаге. Электроды с таким покрытием нужно хранить в сухом месте.
Сварочная дуга может гореть нестабильно, если используется переменный ток.
Удлинение дуги при сварке часто приводит к появлению пор в шве.
Если покрытие увлажнено, в наплавленном металле повышается содержание водорода. Это также может привести к образованию пор.
Нужно прокаливать электроды непосредственно перед сваркой, так как оптимальный уровень влажности покрытия должен составлять 0,3%.
Если на поверхности свариваемых конструкций есть ржавчина, это тоже часто становится причиной появления пор в шве.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Kobelco LB-52U

Производятся на дочернем предприятии крупнейшего японского металлургического концерна Kobe Steel. Предназначены для сварки ответственных конструкций из сталей с низким содержанием углерода. Широко применяются в случаях, где невозможно реализовать двустороннюю проварку. Отлично подходят для сварки трубопроводов.

После сварки этими электродами остаётся минимальное количество остаточных шлаков. Шов равномерный, имеет высокую пластичность, нет трещин или зазоров. Узнать больше про LB-52U.

ВАЖНО! Электроды имеют высокую чувствительность к влаге. Перед использованием их необходимо прокаливать при температуре до 300оС. В противном случае электрод может плохо гореть, и, соответственно, качество шва ощутимо понижается.

ОЗЛ-8

Используются при работе с видами стали, содержащими хром и никель. Обеспечивают прочный шов, стойкий к коррозийному воздействию. Идеально подходят для сварки высоконагруженных узлов. При остывании шов сохраняет прочность и не растрескивается. Однако нельзя допускать резкого охлаждения шва, так как это способствует быстрой кристаллизации и образованию трещин.

Среди преимуществ этой марки:

доступная цена (по сравнению с другими электродами этого класса);
лёгкость ведения шва.

УОНИ 13/55

Одни из лучших для сварки ответственных конструкций. Лучше всего подходят для работы с углеродистой сталью. Преимущества:

Особый материал обмазки, в расплавленном виде напоминающий смолу, исключает возможность образования шлаковых язв. Все шлаки эффективно выводятся из шва.
Шов высокой прочности, стойкий к знакопеременным нагрузкам.

ОСОБЕННОСТИ: Использование электродов УОНИ требует наличия определённого опыта у сварщика. Из-за особенностей обмазки их трудно разжечь. При небольшом перерыве в работе расплавленное покрытие моментально «схватывается» на кончике, поэтому электрод придётся зачищать.

ESAB OK 61.30

Производятся в Швеции (узнать больше о производителе и его электродах). Отлично подходят для сварки нержавеющей стали следующих марок:

304L;
308L;
03X18H9;
06X18H11.

[ads-pc-4][ads-mob-4]

Сварка электродами с основным покрытием

При использовании электродов с основным покрытием для сварки нужно учитывать несколько нюансов:

Нельзя удлинять сварочную дугу. В таком случае металл насыщается азотом, что значительно снижает прочность шва. Может привести к появлению трещин.
Рабочая поверхность должна быть полностью сухой. Иначе могут образоваться поры в шве.
Необходимо соблюдать обязательные требования по хранению электродов. Хранить только в сухом месте при температуре не ниже 15оС. Некоторые производители упаковывают электроды в вакуумные упаковки. Это значительно продлевает их срок хранения без необходимости повторной прокалки.

Прокалка электродов с основным покрытием

Прокалка производится для достижения минимального уровня влажности электродов. Для изделий с основным покрытием критический уровень влажности составляет 0,3%. В зависимости от конкретной марки электродов режим прокалки может отличаться. Как правило, производители указывают эти требования.

В среднем же, требования к прокалке следующие:

температура 300-350оС;
выдержка в течение 2 часов (но не больше).

Продукция предприятий из Южной Кореи отличается высоким качеством, что обеспечивает их популярность у сварщиков разного уровня

Область примененияХарактеристикиТехнологические особенности сваркиОсобые свойстваХимический состав (%) наплавленного

Область примененияХарактеристикиОсобые свойстваДостоинства электродовХимический состав (%) наплавленного металлаАналогиОбласть

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиОсобые свойстваТехнологические особенности сваркиАналогиОписаниеЭлектроды SH Schwarz 3 K с

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиТехнологические особенности сваркиХимический состав (%) наплавленного металлаОсобые

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиОсобые свойстваХимический состав (%) наплавленного металлаАналогиОписаниеP48S –

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиОсобые свойстваХимический состав (%) наплавленного металлаАналогиОписаниеP48M –

Область примененияХарактеристикиОсобые свойстваХимический состав (%) наплавленного металлаАналогОбласть примененияЭлектроды P62MR

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиОсобые свойстваТехнологические особенности сваркиХимический состав (%) наплавленного

ОписаниеОбласть примененияХарактеристикиТехнологические особенности сваркиОсобые свойстваОписаниеЭлектроды GeKa LASER B47 с низким

Далее » Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

Источник: https://WeldElec.com/pokrytie-elektrodov/osnovnoe/

Катод и анод

Иногда требуется подключить к источнику питания постоянного тока электроды какого-либо прибора или элемента. Их присоединяют, соблюдая полярность. Катод и анод – так называются проводники (электроды) устройства, с помощью которых выполняется это подключение. Однозначного понятия этих двух терминов нет. Их различают в зависимости от того, в каких химических и физических процессах применяют эти обозначения.

Понятие катода и анода

В электрической технике вывод, присоединяемый к положительной клемме источника питания (ИП), называют анодом (А). Электрод, присоединённый к минсовому выводу ИП, – катодом (К). В переводе с греческого языка анод – «восхождение, движение вверх», катод – «нисхождение, движение вниз». С этими названиями можно встретиться в таких разделах физики и химии, как:

гальванические источники питания;
электролиз и гальванотехника;
полупроводники и вакуумная электроника.

Кроме того, этими терминами обозначаются выводы элементов на схемах и знаки их заряда.

Обозначение в электрохимии и цветной металлургии

Что такое диод — принцип работы и устройство

Понятие анодов в электролитических процессах применимо в отношении положительно заряженных электродов. Электролиз, с помощью которого выделяются или очищаются различные химические элементы, – это влияние электрического тока на электролит. Электролитом выступают растворы солей или кислот. Другим электродом, участвующим в этой реакции, выступает катод.

Внимание! На отрицательно заряженном катоде (К) осуществляется реакция восстановления, на аноде (А) – процесс окисления. При этом «А» может частично разрушаться, участвуя в очищении металлов от нежелательных добавок.

В металлургической промышленности аноды используют при нанесении защитных слоёв на продукт электрохимическим методом (гальваника) или электро-рафинированием. Электрическое очищение позволяет растворять на «А» черновой металл (с примесями) и осаждать его на «К» уже в очищенном виде.

Ряд часто применяемых анодов – изготовленные из металлов:

цинка;
меди;
никеля;
кадмия;
свинцовые (сплав свинца с сурьмой);
серебра;
золота;
платины.

Никелирование, оцинкование и прочее нанесение защитных или эстетически востребованных покрытий на изделия выполняются в основном из недрагоценных металлов.

С помощью «А» из драгметаллов повышают электропроводность компонентов электрических изделий и наносят слои благородных металлов на ювелирные украшения.

К сведению. Осаждаемый на катоде чистый металл также называют «катодом». Например, чистая медь полученная таким образом именуется «медный катод». Дальше её используют для изготовления медной фольги, проволоки и прочего.

Анод и катод в вакуумных электронных приборах

Катод — определение и практическое применение

Электронная лампа является простейшим вакуумным устройством. Она состоит из следующих деталей:

Три этих элемента составляют вакуумный диод. У него «К» цилиндрической формы, внутри которого располагается нить накаливания. Она подогревает «К» для увеличения термоэлектронной эмиссии.

В таких приборах электроны покидают «К» и в вакууме направляются к «А», тем самым создавая электрический ток. Анод – это электрод лампы с положительным потенциалом. Он выполняется в виде короба окружающего сетку и «К».

Может быть из молибдена, тантала, графита, никеля. Его конструкция различна, порой имеет рёбра для теплоотвода.

Сетка – элемент, расположенный посередине, управляет потоком частиц. Чаще всего она выполнена в виде спирали, обвивающей катод.

Важно! Чем больше площадь поверхности катода, и чем сильнее он разогрет, тем больший ток протекает через лампу.

«А» и «К» у вакуумного диода

Анод и катод у полупроводниковых приборов

Как проверить стабилитрон мультиметром

Полупроводниковые элементы проводят электричество в определённом направлении. Если рассматривать полупроводниковый диод, то его электроды также носят название «катод» и «анод».

При прикладывании к нему прямого напряжения: положительный заряд к аноду, диод открыт. Если положительный потенциал приходит на катод, диод закрыт. Такой диод имеет p-n переход между двумя этими областями и требователен к приложенной полярности.

Вывод элемента из p-области именуется «А», из n-области – «К».

Знак анода и катода

Каким знаком обозначается «К», каким «А», зависит от того, какая процедура и в какой области рассматривается. В электрохимии есть два устройства, имеющие различие в обозначении знаками: электролизёр и гальванический элемент.

При электролизе (окислительно-восстановительном химическом взаимодействии под влиянием внешнего ИП) минусом «-» обозначают катод. Именно на нём восстанавливаются металлы, из-за избытка электронов. Плюсом «+», в свою очередь, маркируют анод (положительный электрод), где металлы окисляются из-за недостатка отрицательно заряженных частиц.

Знаки зарядов при электролизе

В гальваническом элементе окисление происходит без внешнего воздействия электричества. Если взять в качестве примера медно-цинковую батарею, то большое количество электронов (минус) скапливается на аноде. Они при продвижении по внешней цепи участвуют в восстановлении меди. Значит, в этом случае положительным электродом будет катод.

Внимание! У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. У электролизёров наоборот – плюсом считают анод, минусом – катод.

Знаки зарядов у гальванической батареи

У полупроводниковых приборов, как знак, так и термин, чётко закреплены за выводами детали. Анод – это «плюс», катод – это «минус» диода.

Почему существует путаница

Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов.

Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем. Куда ток входит (восход) – это анод, куда ток выходит (закат) – это катод.

У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент (при разряде) или как электролизёр (при заряде).

Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью.

Знаки «А» и «К» при сварке постоянным током

Как определить анод и катод

Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах.

Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы. Это можно сделать по следующим признакам:

маркировка, нанесённая на корпус элемента;
длина выводов детали;
показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов;
использование источника тока с известной полярностью.

Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус (К) – это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, – это плюс (А). Так графически указано прямое направление тока – от «А» к «К».

Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец. Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой (катодный) вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 (ДМ) служит таким примером.

Примеры нанесения меток на диоды

Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка – это положительный электрод, короткая – отрицательный вывод. К тому же форма корпуса (обрез края окружности) может служить ориентиром.

Полярность выводов led-диодов

При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов. Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. При этом красный щуп подсоединён к аноду «+», чёрный – к катоду «-».

Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки – на аноде и аналогично минус – на другом электроде.

Информация. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм.

Включение светодиода через ограничивающий резистор

Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов.

Источник: https://amperof.ru/teoriya/katod-i-anod.html

Что такое анод и катод?

Часто возникает проблема определения, какой из электродов является катодом, а какой — анодом. Для начала нужно разобраться с терминами.

Понятие катода и анода — простое объяснение

В сложных веществах электроны между атомами в соединениях распределены неодинаково. В результате взаимодействия частицы перемещаются от атома одного вещества к атому другого. Реакция именуется окислительно-восстановительной. Потеря электронов называется окислением, элемент, отдающий электроны — восстановителем.

Присоединение электронов носит название восстановление, принимающий элемент в этом процессе — окислитель. Переход электронов от восстановителя к окислителю может протекать по внешней цепи, и тогда его можно использовать в качестве источника электрической энергии. Устройства, в которых энергия химической реакции превращается в электрическую энергию, называются гальваническими элементами.

Простейший классический пример гальванического элемента — две пластины, изготовленные из различного металла и погруженные в раствор электролита. В такой системе окисление происходит на одном металле, а восстановление — на другом.

ВАЖНО! Электрод, на котором протекает окисление, называется анодом. Электрод, на котором протекает восстановление — катодом.

Из школьных учебников химии известен пример медно-цинкового гальванического элемента, работающего за счет энергии реакции между цинком и сульфатом меди.

В устройстве Якоби — Даниэля пластина из меди помещена в раствор сульфата меди (медный электрод), цинковая пластина погружена в раствор сульфата цинка (цинковый электрод).

Цинковый электрод отдает катионы в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор обедняется катионами, здесь раствор заряжен отрицательно.

Замыкание внешней цепи заставляет электроны перетекать от цинкового электрода к медному. Равновесные отношения на границах фаз прерываются. Идёт окислительно-восстановительная реакция.

Энергия самопроизвольно протекающей химической реакции превращается в электрическую.

Если химическую реакцию провоцирует внешняя энергия электрического тока, идёт процесс, называемый электролизом. Процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, протекающим при работе гальванического элемента.

ВНИМАНИЕ! Электрод, на котором происходит восстановление, также называется катодом, но при электролизе он заряжен отрицательно, а анод — положительно.

Применение в электронике

Сегодня используется полупроводниковые типы диодов.

В электронике широко используется свойство диодов пропускать ток в прямом направлении и не пропускать в обратном.

Работа светодиода основана на свойстве кристаллов полупроводников светиться при пропускании через p-n переход тока в прямом направлении.

Гальванические источники постоянного тока — аккумуляторы

Химические источники электрического тока, в которых протекают обратимые реакции, называются аккумуляторами: их перезаряжают и используют многократно.

При работе свинцового аккумулятора происходит окислительно-восстановительная реакция. Металлический свинец окисляется, отдает свои электроны, восстанавливая диоксид свинца, принимающего электроны. Металлический свинец в аккумуляторе — анод, он заряжен отрицательно. Диоксид свинца — катод и заряжен положительно.

По мере разряда аккумулятора расходуются вещества катода и анода и их электролита, серной кислоты. Чтобы зарядить аккумулятор, его подключают к источнику тока (плюсом к плюсу, минусом к минусу). Направление тока теперь обратное тому, какое было при разряде аккумулятора.

Электрохимические процессы на электродах «обращаются». Теперь свинцовый электрод становится катодом, на нем проходит процесс восстановления, а диоксид свинца — анодом, с протекающей процедурой окисления. В аккумуляторе вновь создаются вещества, необходимые для его работы.

Почему существует путаница?

Проблема возникает из-за того, что определенный знак заряда не может быть прочно закреплен за анодом или катодом. Часто катодом является положительно заряженный электрод, а анодом — отрицательный. Часто, но не всегда. Все зависит от процесса, протекающего на электроде.

ВНИМАНИЕ! Деталь, которую поместили в электролит, может быть и анодом и катодом. Все зависит от цели процесса: нужно нанести на нее другой слой металла или снять его.

ACϟDС. Понимание сварочного тока и полярности

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как работать с паяльной пастой

Полярность
прямая	обратная
отрицательная	положительная
(–)	(+)