الکترود کم هیدروژن چیست؟ بررسی انواع و کاربردها

الکترود کم هیدروژن یکی از الکترودهای روکش دار مورد استفاده در جوشکاری قوسی دستی است که برای کاهش ورود هیدروژن به فلز جوش طراحی می شود. این ویژگی احتمال ایجاد ترک سرد، ترک زیرجوشی و افت خواص مکانیکی اتصال را کاهش می دهد و به همین دلیل در سازه های حساس، فولادهای پرمقاومت و قطعات تحت بارهای سنگین کاربرد زیادی دارد. پوشش این الکترود معمولا از ترکیبات قلیایی با رطوبت کنترل شده تشکیل می شود و هنگام جوشکاری، محیط محافظ مناسبی در اطراف حوضچه مذاب ایجاد می کند. استفاده صحیح از این محصول می تواند کیفیت و دوام اتصال را افزایش دهد؛ موضوعی که با توجه به هزینه مواد اولیه، وزن سازه و تغییرات قیمت آهن در پروژه های بزرگ اهمیت بیشتری پیدا می کند. الکترودهای کم هیدروژن باید تا زمان مصرف در شرایط خشک نگهداری شوند تا پوشش آن ها رطوبت جذب نکند.

این گروه با محصولاتی مانند الکترود روکش سخت تفاوت دارد؛ زیرا هدف اصلی الکترود روکش سخت افزایش مقاومت سطح در برابر سایش است، اما الکترود کم هیدروژن برای کنترل هیدروژن و کاهش خطر ترک در اتصال به کار می رود. مدل هایی مانند E7015، E7016، E7018، E7028 و E7048 با توجه به نوع پوشش، جریان قابل استفاده، وضعیت جوشکاری و نرخ رسوب، عملکرد متفاوتی دارند. انتخاب صحیح میان این مدل ها باید بر اساس جنس فولاد، ضخامت قطعه، میزان تنش، موقعیت جوشکاری و دستورالعمل پروژه انجام شود. در ادامه مقاله مرکزآهن، پاسخ می دهیم الکترود کم هیدروژن چیست، چه ویژگی هایی دارد، انواع آن کدام است و برای نگهداری، خشک کردن و خرید آن باید چه نکاتی را در نظر گرفت.

الکترود کم هیدروژن چیست؟

الکترود کم هیدروژن نوعی الکترود روکش دار برای جوشکاری قوسی دستی است که پوشش آن با هدف محدود کردن رطوبت و کاهش هیدروژن قابل انتشار در فلز جوش طراحی می شود. یکی از شناخته شده ترین محصولات این گروه، الکترود 7018 است که برای ایجاد اتصالات مقاوم در سازه های فولادی، پل ها، مخازن و تجهیزات سنگین کاربرد دارد. پوشش قلیایی این الکترود هنگام ایجاد قوس، گاز و سرباره محافظ تولید می کند و مانع تماس مستقیم حوضچه مذاب با ترکیبات موجود در هوا می شود. کاهش مقدار هیدروژن در اتصال، خطر ترک سرد را به ویژه در فولادهای پرکربن، کم آلیاژ، ضخیم یا تحت قید شدید کمتر می کند. البته دستیابی به این مزیت فقط زمانی امکان پذیر است که الکترود خشک باشد و طبق دستور سازنده نگهداری شود.

در میان انواع الکترود جوشکاری، مدل های کم هیدروژن بیشتر برای اتصالاتی انتخاب می شوند که استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر ترک اهمیت بالایی دارد. در کدهای AWS، پسوندهایی مانند H4، H8 یا H16 می توانند محدوده هیدروژن قابل انتشار فلز جوش را مشخص کنند؛ هرچه عدد کمتر باشد، کنترل هیدروژن دقیق تر است. این الکترودها معمولا قوسی متمرکز، نفوذ مناسب و فلز جوشی با خواص مکانیکی قابل اطمینان ایجاد می کنند، اما نسبت به رطوبت حساس تر از الکترودهای روتیلی هستند. بنابراین باز ماندن بسته بندی، قرار گرفتن در هوای مرطوب یا خشک کردن غیر اصولی می تواند عملکرد آن ها را کاهش دهد. انتخاب محصول نیز باید بر اساس گرید فولاد، ضخامت قطعه، وضعیت جوشکاری، نوع جریان، پیش گرمایش و الزامات دستورالعمل جوش انجام شود.

ویژگی های الکترود کم هیدروژن

مهم ترین ویژگی الکترود کم هیدروژن، محدود کردن هیدروژن قابل انتشار در فلز جوش است. هیدروژن می تواند پس از سرد شدن اتصال، به نواحی تحت تنش نفوذ کند و زمینه ترک سرد را فراهم سازد؛ به ویژه زمانی که فولاد استحکام بالا، درصد کربن بیشتر، ضخامت زیاد یا قید مکانیکی شدید داشته باشد. پوشش قلیایی الکترودهای کم هیدروژن با رطوبت کنترل شده، هنگام ایجاد قوس گاز و سرباره محافظ تولید می کند و ورود رطوبت و آلودگی به حوضچه مذاب را کاهش می دهد. فلز جوش حاصل معمولا استحکام کششی، چقرمگی و مقاومت ضربه ای مناسبی دارد و برای اتصالات حساس قابل استفاده است. بسیاری از این الکترودها با پسوندهایی مانند H4 یا H8 عرضه می شوند که محدوده هیدروژن قابل انتشار را نشان می دهد.

الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن معمولا قوسی متمرکز، نفوذ مناسب و سرباره ای دارند که از فلز جوش هنگام سرد شدن محافظت می کند. قابلیت استفاده در وضعیت های مختلف، نوع جریان و قطبیت به طبقه بندی هر محصول بستگی دارد و نباید برای تمام مدل ها یکسان فرض شود. این گروه نسبت به جذب رطوبت حساس است؛ بنابراین بسته بندی سالم، نگهداری در آون و محدود کردن زمان قرارگیری در هوای آزاد بخشی از الزامات مصرف آن محسوب می شود. در صورت مرطوب شدن پوشش، احتمال تخلخل، ناپایداری قوس و افزایش خطر ترک بیشتر خواهد شد. به همین دلیل ویژگی مطلوب این محصولات تنها به فرمول پوشش وابسته نیست و رعایت شرایط انبارداری، خشک کردن و اجرای دستورالعمل جوش نیز نقش تعیین کننده ای در کیفیت نهایی اتصال دارد.

انواع الکترود کم هیدروژن

انواع الکترود کم هیدروژن بر اساس نوع پوشش، جریان قابل استفاده، وضعیت مجاز جوشکاری، نرخ رسوب و خواص مکانیکی فلز جوش از یکدیگر تفکیک می شوند. کدهایی مانند E7015، E7016، E7018، E7028 و E7048 اطلاعات مهمی درباره استحکام کششی، موقعیت جوشکاری و نوع پوشش ارائه می دهند. در این کدها، عدد 70 معمولا به حداقل استحکام کششی فلز جوش در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع اشاره دارد و رقم بعدی وضعیت های مجاز جوشکاری را مشخص می کند. دو رقم پایانی نیز به نوع پوشش و جریان مناسب مربوط هستند. به همین دلیل، شناخت ساختار این کدها برای انتخاب درست الکترود اهمیت زیادی دارد.

تفاوت میان الکترودهای کم هیدروژن فقط به نام آن ها محدود نمی شود. بعضی مدل ها برای کار با جریان مستقیم طراحی شده اند، برخی با جریان متناوب نیز سازگار هستند و گروهی نرخ رسوب بالاتری دارند. همچنین همه آن ها برای جوشکاری در تمام وضعیت ها مناسب نیستند. برای مثال، E7018 در سازه های فولادی و اتصالات حساس بسیار رایج است، اما E7028 بیشتر برای جوشکاری تخت و افقی با نرخ رسوب بالا استفاده می شود. E7048 نیز برای بعضی کاربردهای عمودی رو به پایین طراحی شده است. انتخاب میان انواع الکترودهای کم هیدروژن باید بر اساس جنس فولاد، ضخامت قطعه، وضعیت جوشکاری، نوع منبع برق و دستورالعمل فنی پروژه انجام شود.

الکترود E7015

الکترود E7015 یکی از انواع الکترودهای کم هیدروژن با پوشش قلیایی است که معمولا برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم آلیاژ در اتصالات حساس استفاده می شود. در کد این محصول، عدد 70 حداقل استحکام کششی فلز جوش را در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع نشان می دهد و عدد 1 به قابلیت جوشکاری در تمام وضعیت ها اشاره دارد. رقم 15 نیز نوع پوشش و جریان مناسب را مشخص می کند. این الکترود عموما با جریان مستقیم و قطبیت مثبت، یعنی DC+، به کار می رود و استفاده از آن با جریان متناوب معمولا توصیه نمی شود. قوس متمرکز، نفوذ مناسب و تولید فلز جوش با هیدروژن پایین از ویژگی های اصلی این مدل هستند.

E7015 برای جوشکاری سازه های فولادی، لوله ها، مخازن، قطعات ضخیم و اتصالاتی که در معرض تنش قرار دارند، انتخاب مناسبی است. سرباره آن نسبت به بعضی مدل های دیگر کنترل بیشتری می طلبد و مهارت اپراتور در حفظ طول قوس و زاویه الکترود اهمیت دارد. این محصول در مقایسه با E7018 پودر آهن کمتری در پوشش دارد و نرخ رسوب آن معمولا پایین تر است، اما نفوذ و کنترل حوضچه مناسبی ارائه می دهد. مانند دیگر الکترودهای کم هیدروژن، E7015 نیز باید در بسته بندی سالم و محیط خشک نگهداری شود. جذب رطوبت می تواند میزان هیدروژن فلز جوش را افزایش دهد و خطر ترک سرد را بیشتر کند؛ بنابراین شرایط خشک کردن و مصرف باید دقیقا مطابق دستور سازنده باشد.

الکترود E7016

الکترود E7016 یکی از الکترودهای کم هیدروژن با پوشش قلیایی است که برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم آلیاژ در اتصالات حساس به کار می رود. عدد 70 در کد این محصول حداقل استحکام کششی فلز جوش را در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع نشان می دهد و عدد 1 بیانگر قابلیت استفاده در تمام وضعیت های جوشکاری است. رقم 16 نیز نوع پوشش و جریان مناسب را مشخص می کند. برخلاف E7015، این الکترود معمولا با جریان متناوب و جریان مستقیم قطب مثبت قابل استفاده است؛ بنابراین در کارگاه هایی که منبع برق AC در اختیار دارند، انعطاف بیشتری ایجاد می کند. قوس پایدار، نفوذ مناسب و تشکیل فلز جوش با هیدروژن پایین از ویژگی های اصلی این مدل محسوب می شوند.

E7016 برای ساخت سازه های فولادی، جوشکاری لوله، مخازن، قطعات ضخیم و اتصال فولادهایی که خطر ترک سرد در آن ها بیشتر است، کاربرد دارد. نبود یا مقدار کمتر پودر آهن در پوشش باعث می شود نرخ رسوب آن معمولا از E7018 پایین تر باشد، اما کنترل حوضچه و اجرای جوش در وضعیت های مختلف مناسب باقی بماند. این الکترود برای پاس ریشه و اتصالاتی که به نفوذ و کنترل دقیق نیاز دارند نیز می تواند انتخاب مناسبی باشد. نگهداری خشک اهمیت زیادی دارد؛ زیرا جذب رطوبت، مزیت کم هیدروژن بودن پوشش را کاهش می دهد و احتمال تخلخل یا ترک را افزایش می دهد. دمای خشک کردن، مدت نگهداری در آون و زمان مجاز قرارگیری در هوای آزاد باید بر اساس دستور سازنده تعیین شود.

الکترود E7018

الکترود E7018 یکی از پرمصرف ترین انواع الکترود کم هیدروژن است که برای جوشکاری فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ و اتصالات سازه ای حساس استفاده می شود. عدد 70 حداقل استحکام کششی فلز جوش را در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع نشان می دهد، عدد 1 به قابلیت جوشکاری در تمام وضعیت ها اشاره دارد و رقم 18 نوع پوشش و جریان مناسب را مشخص می کند. پوشش این الکترود معمولا قلیایی و حاوی پودر آهن است؛ به همین دلیل نسبت به E7015 و E7016 نرخ رسوب بالاتری دارد و اجرای پاس های پرکننده با سرعت بیشتری انجام می شود. E7018 معمولا با جریان متناوب و جریان مستقیم قطب مثبت قابل استفاده است، اما تنظیم دقیق دستگاه باید بر اساس قطر الکترود و توصیه سازنده انجام شود.

فلز جوش حاصل از E7018 معمولا چقرمگی، استحکام و مقاومت مناسبی در برابر ترک سرد دارد و به همین دلیل در ساخت سازه های فولادی، پل ها، مخازن تحت فشار، تجهیزات سنگین و پروژه های نفت و گاز کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. قوس نرم، پاشش محدود و ظاهر مناسب گرده جوش از دیگر مزایای این مدل هستند. با این حال، پوشش آن نسبت به رطوبت بسیار حساس است و پس از باز شدن بسته بندی باید در آون نگهداری شود. اگر الکترود مدت زیادی در هوای آزاد بماند، ممکن است رطوبت جذب کند و خطر تخلخل یا ترک در اتصال افزایش یابد. بنابراین رعایت دستور خشک کردن، پیش گرمایش قطعه و کنترل زمان مصرف برای حفظ عملکرد کم هیدروژن آن ضروری است.

الکترود E7028

الکترود E7028 یکی از الکترودهای کم هیدروژن با پوشش قلیایی و مقدار قابل توجه پودر آهن است که برای جوشکاری با نرخ رسوب بالا طراحی شده است. عدد 70 در کد آن حداقل استحکام کششی فلز جوش را در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع نشان می دهد، عدد 2 بیانگر محدود بودن کاربرد به وضعیت های تخت و افقی است و رقم 28 نوع پوشش و جریان قابل استفاده را مشخص می کند. وجود پودر آهن در پوشش باعث می شود مقدار فلز رسوب داده شده در هر واحد زمان افزایش پیدا کند و سرعت پر کردن اتصال بیشتر شود. این ویژگی، E7028 را برای پاس های پرکننده و جوشکاری مقاطع ضخیم مناسب می کند.

کاربرد اصلی این مدل در ساخت سازه های سنگین، مخازن، تیرها، صفحات ضخیم و اتصالاتی است که امکان اجرای جوش در وضعیت تخت یا افقی وجود دارد. E7028 برای جوشکاری عمودی و بالای سر انتخاب مناسبی نیست؛ زیرا حوضچه مذاب و سرباره آن حجم بیشتری دارند و کنترل آن ها در این موقعیت ها دشوار است. این الکترود معمولا با جریان متناوب یا جریان مستقیم قطب مثبت قابل استفاده است، اما مشخصات سازنده باید ملاک تنظیم دستگاه قرار گیرد. مانند سایر الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن، پوشش E7028 نیز باید خشک نگه داشته شود. جذب رطوبت می تواند مزیت اصلی این محصول را کاهش دهد و احتمال تخلخل، ترک سرد و افت کیفیت اتصال را افزایش دهد.

الکترود E7048

الکترود E7048 از انواع الکترودهای کم هیدروژن است که برای اجرای جوش در وضعیت های مشخص، به ویژه عمودی رو به پایین، طراحی می شود. عدد 70 در کد این محصول نشان دهنده حداقل استحکام کششی فلز جوش در محدوده 70 هزار پوند بر اینچ مربع است. رقم 4 به وضعیت های مجاز جوشکاری اشاره دارد و عدد 48 نوع پوشش، ترکیب روکش و جریان مناسب را مشخص می کند. این الکترود معمولا دارای پوشش قلیایی همراه با پودر آهن است و می تواند نرخ رسوب مناسبی ایجاد کند. طراحی آن به گونه ای است که سرباره و حوضچه مذاب در حرکت رو به پایین کنترل شوند و اجرای جوش با سرعت بیشتری انجام گیرد.

E7048 بیشتر در ساخت مخازن بزرگ، سازه های فلزی، تجهیزات صنعتی و اتصالاتی استفاده می شود که موقعیت قطعه امکان جوشکاری عمودی رو به پایین را فراهم می کند. این مدل برای همه وضعیت های جوشکاری مناسب نیست و پیش از مصرف باید محدودیت های درج شده در برگه فنی سازنده بررسی شوند. انتخاب قطر، آمپر و سرعت حرکت تاثیر زیادی بر جلوگیری از حبس سرباره و کاهش نفوذ دارد. مانند دیگر الکترودهای کم هیدروژن، پوشش E7048 نیز باید از رطوبت محافظت شود؛ زیرا جذب آب می تواند میزان هیدروژن قابل انتشار را افزایش دهد. نگهداری در آون، رعایت زمان مجاز قرارگیری در هوای آزاد و استفاده مطابق دستورالعمل جوش، برای حفظ کیفیت اتصال ضروری است.

کاربردهای الکترود کم هیدروژن

الکترود کم هیدروژن در پروژه هایی استفاده می شود که کیفیت اتصال، استحکام مکانیکی و کاهش احتمال ترک اهمیت بالایی دارد. این الکترودها به دلیل کنترل میزان هیدروژن قابل انتشار، برای جوشکاری فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ و بسیاری از فولادهای با استحکام بالا انتخاب مناسبی هستند. زمانی که قطعات ضخامت زیادی دارند، تحت بارهای دینامیکی قرار می گیرند یا در محیط های سرد کار می کنند، احتمال ایجاد ترک سرد افزایش می یابد و استفاده از الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن می تواند این ریسک را کاهش دهد. به همین دلیل در بسیاری از استانداردهای جوشکاری، استفاده از این گروه برای اتصالات حساس توصیه می شود.

کاربرد الکترود کم هیدروژن تنها به یک صنعت محدود نیست و در حوزه های مختلفی مانند ساختمان سازی، پل سازی، ساخت مخازن تحت فشار، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و تولید ماشین آلات سنگین دیده می شود. البته انتخاب نوع الکترود باید متناسب با جنس فلز پایه، ضخامت قطعه، موقعیت جوشکاری و الزامات فنی پروژه انجام شود. برای مثال، ممکن است در یک پروژه از E7018 برای اجرای اتصالات سازه ای و در پروژه دیگری از E7016 یا E7028 با توجه به شرایط جوشکاری استفاده شود. در ادامه، مهم ترین کاربردهای الکترودهای کم هیدروژن در صنایع مختلف به صورت جداگانه بررسی می شوند.

پل سازی

در پل سازی، اتصالات جوشی باید بارهای سنگین، ارتعاش، خستگی و تغییرات دمایی را برای مدت طولانی تحمل کنند. به همین دلیل، الکترود کم هیدروژن در ساخت تیرهای اصلی، عرشه های فولادی، اعضای خرپایی، صفحات تقویتی و اتصالات کارگاهی پل کاربرد زیادی دارد. کنترل هیدروژن قابل انتشار در این پروژه ها اهمیت ویژه ای دارد؛ زیرا وجود هیدروژن در کنار تنش پسماند و ریزساختار سخت می تواند احتمال ترک سرد را افزایش دهد. استفاده از الکترودهای کم هیدروژن به کاهش این خطر کمک می کند و اتصال را از نظر چقرمگی و مقاومت در برابر بارهای متناوب قابل اطمینان تر می سازد.

در بسیاری از پروژه های پل سازی، E7018 به دلیل خواص مکانیکی مناسب و قابلیت استفاده در وضعیت های مختلف انتخاب می شود. با این حال، نوع دقیق الکترود باید بر اساس گرید فولاد، ضخامت ورق، دمای محیط و دستورالعمل جوش تعیین شود. آماده سازی لبه، پیش گرمایش، کنترل دمای بین پاس ها و نگهداری الکترود در آون از الزامات مهم اجرای جوش هستند. در مناطق سردسیر یا پل هایی که بارهای دینامیکی شدید دارند، کیفیت نگهداری و خشک بودن الکترود تاثیر مستقیمی بر دوام اتصال خواهد داشت.

مخازن تحت فشار

در ساخت مخازن تحت فشار، هر ناپیوستگی جوش می تواند ایمنی تجهیز را تحت تاثیر قرار دهد؛ زیرا دیواره مخزن به طور مداوم در معرض فشار داخلی، تغییرات دما و گاهی مواد خورنده قرار دارد. الکترود کم هیدروژن برای جوشکاری بدنه، عدسی، نازل، فلنج و اتصالات تقویتی این مخازن استفاده می شود تا خطر ترک سرد، تخلخل و افت خواص مکانیکی کاهش یابد. انتخاب این گروه به ویژه در ورق های ضخیم، فولادهای کم آلیاژ و اتصالات دارای قید بالا اهمیت دارد. فلز جوش حاصل باید استحکام، چقرمگی و سازگاری مناسبی با فلز پایه داشته باشد تا اتصال در شرایط بهره برداری پایدار بماند.

نوع الکترود باید مطابق گرید فولاد، فشار طراحی، دمای کاری و دستورالعمل تایید شده جوش انتخاب شود. در بسیاری از موارد، E7018 یا مدل های کم هیدروژن آلیاژی برای این کاربرد مناسب هستند. پیش گرم کردن، کنترل دمای بین پاس ها، تمیز کردن کامل سرباره و اجرای بازرسی های غیر مخرب از مراحل ضروری هستند. همچنین الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن باید پس از باز شدن بسته بندی در شرایط کنترل شده نگهداری شوند؛ زیرا جذب رطوبت می تواند مزیت اصلی پوشش را از بین ببرد و احتمال عیب در جوش مخزن را افزایش دهد.

صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، اتصالات جوشی معمولا در معرض فشار، دمای متغیر، مواد خورنده و بارهای پیچیده قرار دارند. الکترود کم هیدروژن برای جوشکاری خطوط لوله، مخازن ذخیره، سازه های پالایشگاهی، تجهیزات فرایندی و اجزای پشتیبان استفاده می شود؛ زیرا کنترل هیدروژن در این پروژه ها نقش مهمی در کاهش ترک سرد و افزایش قابلیت اطمینان اتصال دارد. این موضوع در فولادهای کم آلیاژ، قطعات ضخیم و اتصالاتی که قید مکانیکی زیادی دارند اهمیت بیشتری پیدا می کند. در بسیاری از پروژه ها، نوع الکترود بر اساس گرید فلز پایه، دمای کاری، فشار طراحی و الزامات استاندارد انتخاب می شود.

الکترودهای کم هیدروژن در این صنایع باید همراه با دستورالعمل جوش تایید شده، پیش گرمایش مناسب و کنترل دمای بین پاس ها استفاده شوند. انتخاب E7018، E7016 یا مدل های آلیاژی به شرایط پروژه بستگی دارد و نمی توان یک مدل را برای همه تجهیزات مناسب دانست. خشک بودن پوشش، زمان محدود قرارگیری در هوای آزاد و نگهداری در آون نیز برای حفظ کیفیت جوش ضروری است. همچنین بازرسی چشمی، آزمون های غیر مخرب و کنترل عیوب سطحی و داخلی باید پس از اجرا انجام شوند تا اتصال در برابر فشار و شرایط خورنده عملکرد مطمئنی داشته باشد.

ساخت تجهیزات و ماشین آلات سنگین

در ساخت تجهیزات و ماشین آلات سنگین، اتصالات جوشی باید در برابر ضربه، ارتعاش، بارهای متناوب و تنش های بالا مقاومت کنند. الکترود کم هیدروژن در تولید شاسی ماشین آلات، بازوهای مکانیکی، بوم جرثقیل، تجهیزات معدنی، قطعات راه سازی و سازه های نگهدارنده به کار می رود. استفاده از این گروه به ویژه در فولادهای ضخیم یا پرمقاومت اهمیت دارد؛ زیرا این مواد در صورت وجود هیدروژن و سرد شدن سریع، مستعد ترک سرد هستند. فلز جوش حاصل از الکترودهای کم هیدروژن معمولا چقرمگی و استحکام مناسبی ایجاد می کند و دوام اتصال را در شرایط کاری سخت افزایش می دهد.

انتخاب نوع الکترود باید بر اساس جنس قطعه، ضخامت، وضعیت جوشکاری و شدت بارگذاری انجام شود. در بسیاری از تجهیزات، E7018 برای پاس های پرکننده و اتصال قطعات سازه ای استفاده می شود، اما مدل های دیگر نیز ممکن است بر اساس دستورالعمل فنی مناسب تر باشند. آماده سازی دقیق لبه، حذف آلودگی، پیش گرمایش و کنترل دمای بین پاس ها برای جلوگیری از عیوب ضروری است. نگهداری صحیح الکترود نیز اهمیت دارد؛ زیرا پوشش مرطوب می تواند باعث افزایش تخلخل، هیدروژن فلز جوش و کاهش عمر کاری قطعه شود.

نحوه نگهداری و خشک کردن الکترود کم هیدروژن

الکترود کم هیدروژن باید تا زمان مصرف در محیط خشک و کنترل شده نگهداری شود؛ زیرا پوشش قلیایی آن به سرعت رطوبت هوا را جذب می کند. بسته های باز نشده بهتر است در انبار سرپوشیده، دور از کف، دیوار مرطوب و تغییرات شدید دما قرار گیرند. پس از باز شدن بسته بندی، الکترودها باید در آون نگهداری با دمای تعیین شده توسط سازنده قرار بگیرند. در بسیاری از کارگاه ها، دمای نگهداری الکترودهای خشک حدود 120 تا 150 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود، اما این محدوده برای همه محصولات یکسان نیست. زمان مجاز قرار گرفتن الکترود در هوای آزاد نیز باید طبق برگه فنی، دستورالعمل جوش و شرایط رطوبتی محیط کنترل شود. انتقال الکترود از آون مرکزی به محل کار بهتر است با محفظه گرم قابل حمل انجام گیرد.

اگر الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن رطوبت جذب کرده باشند، استفاده مستقیم از آن ها می تواند باعث تخلخل، ناپایداری قوس و افزایش خطر ترک سرد شود. در چنین شرایطی، خشک کردن مجدد فقط زمانی مجاز است که سازنده دما و مدت مناسب را اعلام کرده باشد. برای بسیاری از مدل ها، بازپخت در محدوده تقریبی 260 تا 430 درجه سانتی گراد و برای مدت مشخص انجام می شود، اما اجرای یک برنامه ثابت برای همه انواع الکترود کم هیدروژن صحیح نیست. الکترودی که پوشش آن ترک خورده، ریخته، آلوده یا چند بار بدون کنترل حرارتی خشک شده باشد، نباید در اتصال حساس مصرف شود. ثبت زمان خروج از آون، کنترل دمای واقعی و جداسازی الکترودهای مرطوب، بخش مهمی از مدیریت کیفیت جوش است.

مزایا و معایب الکترود کم هیدروژن

مهم ترین مزیت الکترود کم هیدروژن، کاهش احتمال ترک سرد در اتصالات حساس است. این ویژگی باعث می شود فلز جوش در فولادهای پرمقاومت، قطعات ضخیم و سازه هایی که تحت قید یا تنش بالا قرار دارند، عملکرد مطمئن تری داشته باشد. الکترودهای کم هیدروژن معمولا فلز جوشی با استحکام کششی، چقرمگی و مقاومت ضربه ای مناسب ایجاد می کنند و برای سازه های فولادی، پل ها، مخازن تحت فشار و تجهیزات سنگین قابل استفاده هستند. پایداری قوس، نفوذ مناسب، پاشش محدود و امکان استفاده در وضعیت های مختلف نیز از دیگر مزایای این گروه به شمار می روند. برخی مدل ها مانند E7018 به دلیل وجود پودر آهن، نرخ رسوب مناسبی دارند و اجرای پاس های پرکننده را سریع تر می کنند. همچنین کیفیت مناسب گرده جوش می تواند نیاز به اصلاح و دوباره کاری را کاهش دهد.

در مقابل، الکترود کم هیدروژن نسبت به رطوبت حساس است و برای حفظ عملکرد خود به انبارداری و نگهداری دقیق نیاز دارد. باز ماندن بسته بندی، قرار گرفتن طولانی در هوای آزاد یا استفاده از آون نامناسب می تواند پوشش را مرطوب کند و مزیت اصلی محصول را از بین ببرد. هزینه خرید، آون نگهداری و کنترل زمان مصرف نیز نسبت به الکترودهای عمومی بیشتر است. اجرای جوش با بعضی مدل ها به مهارت بالاتر اپراتور نیاز دارد و تنظیم نادرست آمپر، طول قوس یا زاویه حرکت می تواند باعث حبس سرباره، عدم ذوب یا شکل نامناسب گرده شود. بنابراین استفاده موفق از این الکترودها به رعایت کامل دستورالعمل فنی وابسته است.

هنگام خرید الکترود کم هیدروژن به چه نکاتی توجه کنیم؟

هنگام خرید الکترود کم هیدروژن، ابتدا باید طبقه بندی محصول با جنس فولاد، ضخامت قطعه، وضعیت جوشکاری و خواص مکانیکی مورد نیاز تطبیق داده شود. کدهایی مانند E7015، E7016، E7018، E7028 و E7048 عملکرد یکسانی ندارند و از نظر نوع جریان، وضعیت مجاز، نرخ رسوب و ترکیب پوشش متفاوت هستند. پسوندهای هیدروژنی مانند H4 یا H8 نیز اهمیت دارند؛ زیرا محدوده هیدروژن قابل انتشار فلز جوش را مشخص می کنند. در پروژه های حساس، وجود تاییدیه فنی، گواهی آنالیز، استاندارد معتبر و مشخص بودن شماره بچ تولید ضروری است. قطر الکترود نیز باید با ضخامت قطعه، آمپر دستگاه و موقعیت اجرای جوش هماهنگ باشد تا کنترل حوضچه و نفوذ مناسب حاصل شود.

سلامت بسته بندی یکی دیگر از معیارهای مهم خرید الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن است. بسته باید بدون پارگی، فرورفتگی، زنگ زدگی یا نشانه نفوذ رطوبت باشد و تاریخ تولید و شرایط نگهداری روی آن درج شده باشد. الکترودهایی با پوشش ترک خورده، لب پر شده یا نامنظم برای اتصالات حساس مناسب نیستند. همچنین باید بررسی شود که تامین کننده امکان نگهداری محصول در محیط خشک و تحویل با شرایط مناسب را دارد. قیمت پایین تر نباید تنها معیار انتخاب باشد؛ زیرا محصول مرطوب یا فاقد اصالت می تواند هزینه دوباره کاری، بازرسی و تعمیر را افزایش دهد. در نهایت، خرید باید بر اساس دستورالعمل جوش تایید شده و توصیه سازنده انجام شود.

الکترود کم هیدروژن برای جوشکاری اتصالاتی استفاده می شود که کاهش خطر ترک سرد، استحکام مناسب و دوام بالا اهمیت دارد. مدل های E7015، E7016، E7018، E7028 و E7048 از نظر نوع جریان، وضعیت جوشکاری، نرخ رسوب و کاربرد با یکدیگر تفاوت دارند و انتخاب آن ها باید بر اساس جنس فولاد، ضخامت قطعه و دستورالعمل فنی پروژه انجام شود. الکترودهای کم هیدروژن در سازه های فولادی، پل سازی، مخازن تحت فشار، صنایع نفت و گاز و ساخت ماشین آلات سنگین کاربرد گسترده ای دارند. با این حال، عملکرد مناسب آن ها به نگهداری در محیط خشک، استفاده از آون استاندارد و کنترل زمان قرارگیری در هوای آزاد وابسته است. بررسی سلامت بسته بندی، کد استاندارد، قطر، نوع پوشش و شرایط مصرف نیز پیش از خرید ضروری است.

سوالات متداول