A escolha do eletrodo para SMAW depende de uma série de fatores, incluindo o material de solda, a posição de soldagem e as propriedades de solda desejadas. O eletrodo é revestido em uma mistura de metal chamada fluxo, que emite gases à medida que se decompõe para evitar a contaminação da solda, introduz desoxidantes para purificar a solda, faz com que a escória protetora da solda se forme, melhora a estabilidade do arco e fornece elementos de liga para melhorar a qualidade da solda. Os eletrodos podem ser divididos em três grupos - aqueles projetados para derreter rapidamente são chamados de eletrodos de "enchimento rápido", aqueles projetados para solidificar rapidamente são chamados de eletrodos de "congelamento rápido" e os eletrodos intermediários são chamados de eletrodos de "enchimento-congelamento" ou "acompanhamento rápido". Os eletrodos de enchimento rápido são projetados para derreter rapidamente para que a velocidade de soldagem possa ser maximizada, enquanto os eletrodos de congelamento rápido fornecem metal de enchimento que se solidifica rapidamente, tornando possível a soldagem em uma variedade de posições, evitando que a poça de solda se desloque significativamente antes de solidificar.
A composição do núcleo do eletrodo é geralmente similar e às vezes idêntica à do material base. Mas mesmo que existam várias opções viáveis, uma pequena diferença na composição da liga pode impactar fortemente as propriedades da solda resultante. Isso é especialmente verdadeiro para aços de liga, comoAços HSLA. Da mesma forma, eletrodos de composições semelhantes às dos materiais de base são frequentemente usados para soldar materiais não ferrosos como alumínio e cobre. No entanto, às vezes é desejável usar eletrodos com materiais de núcleo significativamente diferentes do material de base. Por exemplo, eletrodos de aço inoxidável são às vezes usados para soldar duas peças de aço carbono e são frequentemente utilizados para soldar peças de aço inoxidável com peças de aço carbono.
Os revestimentos de eletrodos podem consistir em vários compostos diferentes, incluindorutilo, fluoreto de cálcio, celulose, e pó de ferro. Os eletrodos rutílicos, revestidos com 25%–45% de TiO2, são caracterizados pela facilidade de uso e boa aparência da solda resultante. No entanto, eles criam soldas com alto teor de hidrogênio, incentivandofragilizaçãoe rachaduras. Os eletrodos que contêm fluoreto de cálcio (CaF2), às vezes conhecidos como eletrodos básicos ou de baixo hidrogênio, sãohigroscópicoe devem ser armazenados em condições secas. Eles produzem soldas fortes, mas com uma superfície de junta áspera e convexa. Eletrodos revestidos com celulose, especialmente quando combinados com rutilo, fornecem penetração profunda na solda, mas devido ao seu alto teor de umidade, procedimentos especiais devem ser usados para evitar risco excessivo de rachaduras. Finalmente, o pó de ferro é um aditivo de revestimento comum que aumenta a taxa na qual o eletrodo preenche a junta de solda, até duas vezes mais rápido.
Para identificar diferentes eletrodos, a American Welding Society estabeleceu um sistema que atribui aos eletrodos um número de quatro ou cinco dígitos. Eletrodos revestidos feitos de aço de liga leve ou baixa levam o prefixo E, seguido por seu número. Os primeiros dois ou três dígitos do número especificam a resistência à tração do metal de solda, em mil.libras por polegada quadrada(ksi). O penúltimo dígito geralmente identifica as posições de soldagem permitidas com o eletrodo, normalmente usando os valores 1 (normalmente eletrodos de congelamento rápido, implicando soldagem em todas as posições) e 2 (normalmente eletrodos de enchimento rápido, implicando apenas soldagem horizontal). A corrente de soldagem e o tipo de cobertura do eletrodo são especificados pelos dois últimos dígitos juntos. Quando aplicável, um sufixo é usado para denotar o elemento de liga sendo contribuído pelo eletrodo.
Os eletrodos comuns incluem o E6010, um eletrodo de congelamento rápido para todas as posições com uma resistência à tração mínima de 60 ksi (410Mpa) que é operado usando DCEP. O E6011 é similar, exceto que seu revestimento de fluxo permite que ele seja usado com corrente alternada além do DCEP. O E7024 é um eletrodo de enchimento rápido, usado principalmente para fazer soldas planas ou horizontais usando CA, DCEN ou DCEP. Exemplos de eletrodos de enchimento-congelamento são o E6012, E6013 e E7014, todos os quais fornecem um compromisso entre velocidades de soldagem rápidas e soldagem em todas as posições.
Variações de processo
Embora o SMAW seja quase exclusivamente um processo de soldagem a arco manual, existe uma variação notável do processo, conhecida como soldagem por gravidade ou soldagem a arco por gravidade. Ele serve como uma versão automatizada do processo tradicional de soldagem a arco de metal blindado, empregando um porta-eletrodo preso a uma barra inclinada ao longo do comprimento da solda. Uma vez iniciado, o processo continua até que o eletrodo esteja gasto, permitindo que o operador gerencie vários sistemas de soldagem por gravidade. Os eletrodos empregados (geralmente E6027 ou E7024) são revestidos fortemente em fluxo e têm tipicamente 71 cm (28 pol) de comprimento e cerca de 6,35 mm (0,25 pol) de espessura. Como no SMAW manual, uma fonte de alimentação de soldagem de corrente constante é usada, com corrente contínua de polaridade negativa ou corrente alternada. Devido ao aumento no uso de processos de soldagem semiautomáticos, como soldagem a arco com núcleo de fluxo, a popularidade da soldagem por gravidade caiu, pois sua vantagem econômica sobre esses métodos é frequentemente mínima. Outros métodos relacionados ao SMAW que são usados com ainda menos frequência incluem a soldagem de fogos de artifício, um método automático para fazer soldas de topo e filete, e a soldagem de eletrodo maciço, um processo para soldar grandes componentes ou estruturas que podem depositar até 27 kg (60 lb) de metal de solda por hora.
