زمانی که می خواهیم دو قطعه را به هم جوش دهیم یا اصطلاحاً جوشکاری انجام دهیم نیاز به برخی تجهیزات خاص برای انجام آن داریم؛ یکی از این تجهیزات ضروری الکترود می باشد. در واقع اگر الکترود نباشد نمی توان اصلاً جوشکاری را انجام داد. از طرفی الکترود جوشکاری انواع مختلفی دارد که هر کدام کاربرد منحصر به فردی داشته و متفاوت می باشد. بنابراین برای انتخاب الکترود جوشکاری مناسب باید انواع آن و کاربردهایشان را بشناسیم.
الکترود به قطعه ای گفته می شود که به یک طرف آن مواد نیمه رسانا یا بخش غیر فلزی تجهیزات الکترونیک وصل می شود. طرف دیگر آن هم مستقیماً با قطعه مورد نظر برای جوشکاری ارتباط دارد. در واقع در هنگام جوشکاری قسمتی که به تجهیزات غیر فلزی وصل می شود را به جریان الکتریسیته متصل می کنند. الکترود جوشکاری حالت مفتولی دارد و جنس آن فلزی است. روی این مفتول یک پوشش به نام فلاکس کشیده می شود.
مشاهده نسخه pdf الکترود جوشکاری چیست و چه مشخصاتی دارد؟
هم زمان با انجام جوشکاری الکترود ذوب می شود و در فضای خالی بین قطعاتی که می خواهیم آن ها را جوش دهیم قرار می گیرد تا قطعات محکم به هم متصل شوند. می توان گفت الکترود جوشکاری حکم چسب در این عملیات را دارد.
پوشش فلاکس پوششی است که از جنس های مختلف مانند اکسید سدیم، آزبست، خاک رس، آهک و یا سلولز به عنوان پوشش الکترود ساخته می شود. این پوشش پایداری قوس الکتریکی را افزایش می دهد و از طرفی به عنوان یک عایق عمل می کند که باعث افزایش مدت زمان خنک شدن جوش می شود.
همان طور که گفتیم پوشش فلاکس الکترود جوش از جنس های مختلفی ساخته می شود که هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. در زیر انواع این پوشش ها توضیح داده شده است:
پوشش این نوع الکترود از جنس سلولز بوده و سطح جوشی که با این الکترودها ایجاد می شود کاملاً خشک و ناهموار است. از آنجایی که احتمال نفوذ رطوبت در سلولز وجود دارد، ممکن است فاسد شوند؛ به همین دلیل این نوع الکترودها را در جعبه های غیر قابل نفوذ بسته بندی می کنند. به علاوه سلولز خاصیت احتراق بالایی دارد و در نتیجه نمی توان با تجهیزات الکترود خشک کن یا موارد دیگر آن ها را خشک کرد. از الکترودهای سلولزی بیشتر در جوشکاری های سرازیری به علت سرعت منجمد شدن مواد مذاب استفاده می کنند. با این حال سلولز برای جوش، هیدروژن زیادی تولید می کند و همین امر میزان تردی جوش را افزایش می دهد.
در این الکترودها از ترکیب کربنات کلسیم و فلورید کلسیم برای پوشش فلاکس استفاده می شود. برخلاف الکترودهای سلولزی در این الکترودها هیدروژن تولید شده بسیار پایین است و به همین دلیل به آن ها الکترود کم هیدروژن نیز می گویند. از الکترودهای بازی بیشتر برای جوشکاری های ضخیم فولادی با درصد کربن بالا و یا جوشکاری فولادهای کم آلیاژ که احتمال ترک خوردگی در آن ها زیاد است استفاده می کنند. همچنین به دلیل مقاومت بالایی که دارند در تمام موارد به جز موقعیت های سرازیر قابل استفاده هستند.
برای فلاکس این الکترودها از اکسید آهن استفاده می شود. این الکترودها مانند الکترودهای اسیدی نفوذپذیری پایینی داشته و سرباره های ضخیم ایجاد می کنند.
از الکترودهای روتیلی به طور گسترده در جوشکاری های عمومی استفاده می شود. به دلیل وجود مقدار بالایی از اکسید تیتانیوم در فلاکس این الکترودها قوس پایدار ایجاد می شود و برای همه حالات جوشکاری قابل استفاده است.
در پوشش فلاکس الکترودهای اسیدی از ترکیب بالای منگنز و سیلیکات آهن استفاده می شود. به همین دلیل با ایجاد سرباره ضخیم سطح مناسبی برای جوشکاری ایجاد می کنند. با این حال کاربرد آن ها محدود است و فقط برای رفع عیوب قطعات در ریخته گری مناسب هستند.
به طور کلی الکترود جوشکاری از نظر مصرفی در دو نوع تولید می شوند که با نام های الکترود جوشکاری مصرفی و الکترود جوشکاری غیر مصرفی شناخته می شوند. در ادامه هر کدام از این الکترودها را توضیح می دهیم:
این الکترودها نقطه ذوب پایینی دارند و در حین جوشکاری ذوب و تمام می شوند. از این الکترودها بیشتر در جوشکاری های MIG استفاده می شود. معمولاً ترکیبات استفاده شده در این الکترودها شامل فولاد نرم و فولاد نیکل است. به دلیل اینکه این الکترودها ذوب و تمام می شوند باید در فاصله زمانی مشخص تعویض گردند. عیب این نوع الکترود این است که به دلیل نقطه ذوب پایین نمی توان به طور گسترده از آن در صنایع مختلف استفاده نمود. با این حال استفاده از آن آسان بوده و به راحتی می توان از این الکترودها نگه داری کرد.
برخلاف نوع قبلی الکترودهای غیر مصرفی دمای ذوب بالایی دارند و به همین دلیل هم هنگام جوشکاری ذوب و تمام نمی شوند. با این حال به دلیل اکسید شدن و تبخیر مقداری از فلزات این الکترودها، در پایان جوشکاری تا حدودی طول آن ها کم خواهد شد. از طرفی به دلیل اینکه همراه جوشکاری ذوب نمی شوند، نمی توانند شکاف جوشکاری را پر کنند. ترکیبات موجود در این الکترودها شامل تنگستن، گرافیت و یا کربن پوشیده شده با مس می باشد. از الکترودهای غیر مصرفی بیشتر در جوشکاری های TIG استفاده می کنند.
الکترودها بر اساس نوع پوشش فلاکسی، جنس مفتول و روش ساختمان نام گذاری و کدبندی می شوند. این کدبندی ها در هر کارخانه تولید کننده با یک نوع استاندارد جهانی مثل استانداردهای AWS، DIN، BS، DS، ISO2560 و… مطابقت داشته و بر اساس همان استاندارد کدبندی می شوند. در این کدها نام اول E بوده و بعد از آن 4 یا 5 شماره قرار می گیرد که هر کدام از این شماره ها نیز یکی از ویژگی های الکترود مورد نظر را مشخص می کند، در واقع حرف E ثابت بوده و فقط شماره ها تغییر می کنند. اما در صورتی که برای جوشکاری از گازهایی مثل گاز آرگون استفاده شود به جای حرف E از RG استفاده می کنند و شماره ها مانند همان شماره های بعد از حرف E می باشند.
الکترودها با روش های مختلفی ساخته می شوند که هر کدام کاربرد خاصی داشته و از این نظر در دسته های زیر قرار می گیرند:
الکترود جوشکاری کم هیدروژن (Low Hydrogen Electrode)
در این نوع الکترودها از پوشش هایی استفاده می شود که هیدروژن بسیار کمی دارند. به همین دلیل از آن ها برای جوشکاری فولادهای با کربن بالا استفاده می کنند.
الکترود جوشکاری انجماد سریع (Fast Freezing Elctrode)
این نوع الکترودها قوس الکترود قوی ایجاد می کنند و سرباره آن ها کم است. به همین دلیل در تمام خدمات جوشکاری می توان از آن ها بهره برد.
الکترود جوشکاری چسبان سریع (Faft Fit Electrode)
در این نوع الکترودها از پوشش های سنگینی استفاده می شود که سرعت رسوب گذاری بالایی دارند و این موضوع برای جوشکاری های خاص اهمیت دارد.
الکترود جوشکاری انجماد پر شده (Fill freeze Electrode)
در این نوع الکترودها با اینکه پوشش های سنگین وجود دارد اما می توان جوشکاری را بدون ایجاد سرباره انجام داد و به همین دلیل یک جوش یکنواخت و زیبا با آن انجام می شود.
سخن آخر
همانطور که ملاحظه کردید الکترود جوش از نظر ویژگی های مختلف مثل جنس فلاکس پوشش دهی، نام گذاری، نوع مصرف و روش ساخت دسته بندی می شود که هرکدام از آن ها کاربردهای خاصی دارند. بنابراین زمانی که می خواهیم جوشکاری انجام دهیم برای افزایش کیفیت و مقاومت جوش باید با توجه به این دسته بندی ها بهترین نوع الکترود را انتخاب نماییم.