الکترود جوشکاری

الکترود

الکترود جوشکاری یا سیم جوش سیمی فلزی است که برای جوشکاری و اتصال دو قطعه فلزی کاربرد دارد و شامل مفتول و لایه ای به نام فلاکس است که مفتول الکترود را می پوشاند.

الکترود از ماده‌ای رسانا از یک طرف به قسمت فلزی و از قسمت دیگر به قسمت غیرفلزی متصل می گردد.

کار اصلی این قطعه برقراری ارتباط بین دو شی رسانا و نارسانا است.

الکترود جوشکاری موجب پایداری قوس الکتریکی، به وجود آمدن گاز نگه دارنده و ایجاد سرباره و همچنین افزایش زمان خنک سازی می شود.

برای محاسبه قطر الکترود جوشکاری قطر قسمت فلزی آن را اندازه گیری می کنند. ماده ای که روی قسمت فلزی را پوشانده، خود شامل موادی مانند آهک، سلولز، اکسید سدیم، خاک رس یا آزبست است.

الکترود براساس نوع و کاربری که دارد انتخاب می شود.

برای مثال، در خط لوله برای پاس ریشه از الکترودی استفاده می شود که قدرت نفوذ آن بسیار بالا باشد.

برای جوش پروفیل های صنعتی و جوش میلگرد به رابیتس، هنگام رابیتس کاری باید از الکترود E6010 استفاده کرد که مناسب برای این موارد است.

الکترود جوشکاری یک تیغه فلزی است که در تماس با مواد الکترولیتی و برای انتقال مواد موجود در داخل سلول که مواد یونیزه کننده است، به مدار خارجی، نقش بسیار مهمی را ایفا می‌ کند.

انواع الکترود

انواع الکترود بر حسب جنس مفتول، پوشش فلاکس و ضخامت آن متفاوت است و هریک ویژگی های خاصی دارند.

جنس پوشش الکترودها متفاوت بوده اما اغلب از جنس آزبست، سلولز، خاک رس و اکسید سدیم است ولی انواع الکترود شامل دو دسته روکش دار و بدون روکش است.

انواع الکترود از لحاظ جنس مفتول شامل الکترود با مفتول فولاد زنگ نزن، الکترود با مفتول فولاد کم کربن، الکترود با مفتول نیکلی و الکترود جوشکاری با مفتول آلومینیومی می باشد.

انواع الکترود از نظر پوشش فلاکس شامل الکترود جوشکاری با پوشش قلیایی، الکترود رتیلی، الکترود جوشکاری رتیلی با پودر آهن و الکترود سلولزی است.

انواع الکترود از نظر ضخامت پوشش نیز شامل الکترودهای جوشکاری با پوشش نازک، با پوشش متوسط، با پوشش ضخیم و با پوشش خیلی ضخیم می شود.

انواع الکترود از نظر ساخت شامل الکترود انجماد سریع، الکترود انجماد پرشده، الکترود چسبان سریع و الکترود کم هیدروژن می باشد.

موادی که شرکت های سازنده در روکش الکترود به کار می گیرند، موجب تغییراتی در خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی جوش به دست آمده می شود و انتخاب الکترود باید توسط فرد متخصص با اطلاعات فنی کافی انجام شود.

کاربرد الکترود

کاربرد الکترود براساس نوع آن، متفاوت است. الکترود با مفتول فولاد کم کربن یا فولاد زنگ نزن در جوشکاری برای اتصال قطعات استنلس استیل استفاده می شود و بیشترین برای محیط هایی است که دچار خوردگی شده و دمای بالایی دارند.

کاربرد الکترود جوشکاری با پوشش قلیایی در تمامی حالت جوشکاری است و سرباره تولید شده در آن نیز سبک تر از الکترودهای دیگر است.

کاربرد الکترود رتیلی زمانی است که نوع جوشکاری به صورت سر بالا، مستقیم و حتی مایل است و این نوع الکترود توانایی تحمل ترک گرم بالا داشته، قوسی پایدار ایجاد می شود.

کاربرد الکترود با پوشش اسیدی که حاوی منگنز و سیلیکات آهن است و با توجه به سرباره ضخیمی که دارد برای جوشکاری دارای سطحی مناسب است.

برای رفع عیب های موجود در ریخته گری می توان از الکترود با پوشش اسیدی استفاده کرد.

کاربرد الکترود جوشکاری بیشتر در مخازن تحت فشار، لوله کشی های با فشار، دیگ بخار، ساختمان های سنگین، تاسیسات نفتی و برای اتصال دو لوله تحت فشار که باید از اطراف بیرون جوشکاری شده و نفوذ جوش زیاد باشد.

کاربرد الکترود جوشکاری که درواقع مفتولی است که با عبور جریان الکتریکی مستقیم یا متناوب، قوس الکتریکی تشکیل داده و  کمک می می کند عملیات جوشکاری به راحتی انجام شود.

انواع الکترود جوشکاری از نظر کاربرد

الکترود با مفتول فولاد کم کربن

این نوع از الکترود ها با عنوان الکترود با فولاد زنگ نزن نیز شناخته می شود.

از این دسته از الکترود ها در جوشکاری به منظور اتصال قطعات استنلس استیل استفاده می شود.

بیشترین کاربرد این دسته از الکترود ها مربوط به محیط‌هایی است که دچار خوردگی شده و دمای بالایی دارند.

الکترود جوشکاری پوشش قلیایی

این دسته از الکترودها دارای پوشش قلیایی بوده و در جهت قطبیت DC+ مورد استفاده قرار می گیرد و با این هدف نیز طراحی شده است.

از این دسته از الکترود ها معمولا در تمامی حالت جوشکاری استفاده شده و کاربرد فراوانی دارد.

سرباره ی تولید شده در آن نیز سبک تر از الکترود های دیگر است.

الکترود رتیلی

پایه ی این پوشش از نوع رتیلی بوده و برای هر دو نوع قطبیت DC و AC مورد استفاده قرار می گیرد.

زمانی که نوع جوشکاری به صورت سر بالا، مستقیم و حتی مایل است از این دسته الکترود استفاده می شود از این رو کاربرد متنوع و زیادی در جوشکاری دارد.

یکی از خواص مهم در این الکترود ها توانایی تحمل ترک گرم بالا بوده و با استفاده از این الکترود می توان قوسی پایدار ایجاد نمود.

الکترود جوشکاری رتیلی با پودر آهن

این دسته از الکترود ها با عنوان الکترود اکسید سیلیس نیز شناخته می شوند و همانند الکترود های رتیلی استفاده ی زیادی در صنعت جوشکاری دارند.

انواع الکترود جوشکاری

الکترود با پوشش سلولزی

دلیل نامگذاری این دسته از الکترود ها پوشش سلولزی می باشد که بر روی آن ها کشیده شده است.

سطح این دسته از الکترود ها به دلیل پوشش آن اصولا خشن بوده و از آن جایی که آن ها نمگیر هستند امکان فاسد شدن ماده سلولز به کار رفته در ترکیب زیاد است.

از این رو این الکترود ها را معمولا در جعبه هایی که رطوبت به درون آن ها نفوذ نمی کند به فروش می رسانند.

یکی دیگر از ویژگی های این الکترود ها عدم خشک کردن آن ها به دلیل پوشش سلولزی روی آن هاست.

اما لازم به ذکر است که در کنار این معایب خواص مکانیکی و نفوذ پذیری عالی داشته و برای جوشکاری های سرازیر استفاده می شود.

الکترود با پوشش اسیدی

منگنز و سیلیکات آهن مهم ترین موادی هستند که در روکش این الکترود ها به کار رفته اند.

با توجه به سرباره ضخیمی که دارند برای جوشکاری استفاده ی زیادی داشته و دارای سطحی مناسب هستند.

علاوه بر این برای رفع عیب های موجود در ریخته گری می توان از این دسته الکترود ها استفاده نمود.

دسته بندی الکترود ها از نظر ضخامت و جنس مفتول

دسته ای دیگر از الکترود ها وجود دارند که بر اساس موارد دیگر دسته بندی می شوند.

اولین دسته از الکترود ها در این قسمت الکترود هایی هستند که بر اساس ضخامت پوششی خود دسته بندی می شوند که شامل انواع الکترود های جوشکاری ضخیم، خیلی ضخیم، متوسط و نازک هستند.

دسته دوم که الکترودهایی بر اساس جنس مفتول می باشند معمولا شامل الکترودهای آلومینیومی، ضد زنگ، نیکلی و کم کربن هستند.

دسته بندی سیم جوش بر اساس ساخت

الکترود های کم هیدروژن

فلاکس به کار رفته در این الکترود ها از هیدروژن بسیار کمی برخوردار است. از این رو از آن ها برای فولاد های پر کربن استفاده می گردد و الکترود های E7018 و E7028 پرکاربرد ترین الکترود ها از این دسته می باشند.

الکترود های چسبان

دارای پوشش فلاکس سنگین بر روی سیم بوده و رسوب گذاری سریعی را به همراه دارند. الکترود های E6027 و E6028 از کد های پر کاربرد در این نوع الکترود ها می باشند.

الکترود های سریع انجماد

الکترود های سریع انجماد سه ویژگی منحصر به فرد داشته که شامل ایجاد قوس قوی، ایجاد سرباره کم و استفاده در محیط های مختلف است. از انواع سیم جوش سریع انجماد می توان به الکترود های E6010 اشاره نمود.

الکترود های انجماد پر شده

الکترود های انجماد پر شده همان طور که از نامشان پیداست دارای فلاکسی سنگینی می باشند.

در این الکترود ها علاوه بر خارج کردن سرباره می توان دانه هایی با ترکیب های یکنواخت ایجاد نمود.

الکترود هایی که دارای کد ها E7014، E6013 و E6012 هستند در دسته ی الکترود های انجماد پر شده قرار دارند.

نقش روکش الکترود جوشکاری

روکش های الکترود جوشکاری دارای استفاده های متنوعی بوده و کاربرد های مختلفی را در این باره دارا هستند.

نقش الکتریکی

در این قسمت الکترود ها نقش ایجاد ثبات و پایداری در قوس را ایفا می کنند.

علاوه بر این هدایت الکتریسیته در قوس از نقش های الکتریکی دیگر در الکترود های جوشکاری است.

نقش فیزیکی

الکترود ها علاوه بر نقش های الکتریکی دارای نقش فیزیکی نیز هستند.

انجام عملیاتی نظیر میزان ویسکوزیته ی روپوش، کشش سطحی در روپوش، برقراری ضخامت کافی سرباره و سرعت انجماد بالای سرباره جزو اهداف فیزیکی استفاده از الکترود هاست.

این اهداف در جوشکاری و استفاده از الکترود بسیار مهم و تاثیر گذار می باشد.

نقش متالوژیکی

علاوه بر نقش های گفته شده نقش متالوژیکی نیز از نقش روکش الکترود ها به حساب می آید.

اولین نقش در این قسم حفاظت از قوس و مذاب می باشد.

از طرفی آلیاژ سازی، افزایش راندمان و نرخ رسوب، اکسیژن زدایی و مواردی نظیر کاهش سرعت سرد شدن در قسمت نقش متالوژکی یک روکش الکترود قرار می گیرد.