مشخصات و کاربرد الکترودهای بازی یا کم هیدروژن || کاربرد و مزایا

کاربرد الکترودهای بازی یا کم هیدروژن چیست؟ وقتی صحبت از جوشکاری حرفه‌ای می‌شود، چیزی بیشتر از ذوب دو قطعه فلز در کار است. کیفیت جوش، مقاومت در برابر ترک‌خوردگی، دوام سازه و حتی امنیت جان افراد به نوع الکترود انتخابی بستگی دارد. حالا تصور کنید در یک پروژه صنعتی حساس مثل ساخت مخازن تحت فشار یا خطوط انتقال گاز کار می‌کنید؛ آیا می‌توانید ریسک استفاده از الکترود نامناسب را بپذیرید؟

اینجاست که الکترودهای بازی یا کم هیدروژن وارد میدان می‌شوند. این نوع الکترودها با ویژگی‌هایی خاص و منحصر به فرد، قهرمان میدان‌های پرخطر جوشکاری هستند.

در این مقاله از پروولد ایران ، قرار است با زبان ساده، اما دقیق و فنی، شما را با همه‌چیز درباره الکترودهای بازی آشنا کنیم: از مشخصات فنی تا کاربردها و مزایای آن‌ها. اگر جوشکار، مهندس یا فقط علاقه‌مند به این حوزه هستید، این مقاله را از دست ندهید.

الکترود بازی چیست و چرا به آن کم هیدروژن می‌گویند؟

الکترود بازی نوعی از الکترودهای جوشکاری پوشش‌دار است که روکش آن به‌گونه‌ای طراحی شده تا مقدار هیدروژن آزاد شده در حین جوشکاری به حداقل برسد. دلیل اصلی این طراحی، کاهش خطر ترک‌های سرد و شکنندگی در جوش است. هیدروژن یکی از دشمنان اصلی جوش سالم محسوب می‌شود، به‌خصوص در فولادهای کربنی یا آلیاژی که حساس به ترک هستند. وقتی از عبارت «کم هیدروژن» استفاده می‌کنیم، منظورمان این است که الکترود به گونه‌ای خشک و فرآوری شده تا کمتر از 5 میلی‌لیتر هیدروژن قابل انتشار به ازای هر 100 گرم فلز جوش آزاد کند.

این نوع الکترودها معمولاً با کدهایی مانند E7018 یا E7016 شناخته می‌شوند که در آن‌ها عدد “70” به مقاومت کششی فلز جوش (۷۰ هزار psi) اشاره دارد و عدد “18” به نوع روکش و موقعیت جوشکاری اشاره می‌کند. الکترودهای کم هیدروژن عموماً دارای روکش قلیایی (Basic) هستند که شامل موادی مانند کربنات کلسیم، فلورید کلسیم و سایر ترکیبات غیرهیدروژنه است. این ترکیب روکش باعث کاهش رطوبت‌پذیری و در نتیجه کاهش میزان هیدروژن می‌شود.

در واقع، استفاده از الکترود بازی نه تنها به کیفیت جوش کمک می‌کند، بلکه عمر مفید سازه و ایمنی آن را نیز به‌طور چشم‌گیری افزایش می‌دهد. به همین دلیل است که این نوع الکترود در پروژه‌های مهم و حیاتی جایگاه ویژه‌ای دارد.

ساختار و اجزای تشکیل‌دهنده الکترودهای بازی یا کم هیدروژن

الکترودهای بازی دارای ساختاری چندلایه هستند که هر یک از این لایه‌ها وظیفه خاصی در فرایند جوشکاری بر عهده دارند. مغز فلزی (Core Wire) که همان فلز پرکننده اصلی است، عمدتاً از جنس فولاد نرم یا فولاد آلیاژی انتخاب می‌شود. روکش الکترود که اصلی‌ترین ویژگی الکترود بازی را تعیین می‌کند، شامل مواد قلیایی مثل فلورید کلسیم، منیزیم، آلومینات و ترکیبات خشک‌کننده است.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های روکش الکترودهای بازی، خاصیت خشک‌کنندگی آن‌هاست. این خاصیت باعث می‌شود که رطوبت محیط به‌راحتی جذب نشود. برخلاف الکترودهای روتیلی که به‌سرعت رطوبت جذب می‌کنند و باعث ترک در جوش می‌شوند، الکترود بازی با ساختار قوی و مقاوم خود این ضعف را ندارد. روکش این الکترودها همچنین نقش مهمی در پایداری قوس، کنترل شکل حوضچه مذاب، کاهش پاشش جوش و ایجاد محافظت گازی در حین جوشکاری ایفا می‌کند.

ساختار الکترود بازی به گونه‌ای طراحی شده که بتوان آن را در شرایط محیطی مختلف مانند دمای پایین، رطوبت بالا یا بارهای مکانیکی شدید نیز به کار برد. این ساختار باعث شده تا الکترودهای کم هیدروژن در رده پرکاربردترین و مطمئن‌ترین ابزارهای جوشکاری صنعتی قرار بگیرند.

کاربردهای حیاتی الکترودهای کم هیدروژن در صنعت

کاربرد الکترودهای بازی فراتر از جوشکاری‌های ساده است. در صنایعی که ایمنی و استحکام حرف اول را می‌زند، این الکترودها نقش حیاتی ایفا می‌کنند. یکی از رایج‌ترین کاربردها، جوشکاری سازه‌های فولادی سنگین مانند پل‌ها، مخازن تحت فشار و اسکلت‌های فلزی بلندمرتبه است.

در خطوط لوله نفت و گاز، به‌ویژه در نواحی سردسیر، خطر ایجاد ترک در جوش بسیار بالاست. استفاده از الکترودهای کم هیدروژن در این مواقع نه‌تنها خطر را کاهش می‌دهد، بلکه دوام سازه را نیز بالا می‌برد. در صنایع نیروگاهی و پتروشیمی نیز به‌دلیل دمای بالا و فشار زیاد، جوشکاری با الکترودهای قلیایی تقریباً تنها انتخاب مناسب است.

در برخی موارد، حتی در تعمیرات قطعات صنعتی حساس مانند توربین‌ها، دیگ‌های بخار یا اتصالات حساس، از این نوع الکترود برای تضمین استحکام نهایی استفاده می‌شود. به زبان ساده، هر جا که جوش باید محکم، بدون ترک و با خواص مکانیکی بالا باشد، پای الکترود بازی وسط است.

مزایای برجسته استفاده از الکترودهای بازی

الکترودهای کم هیدروژن مزایای متعددی دارند که آن‌ها را به انتخاب اول متخصصان جوشکاری تبدیل کرده است. یکی از مهم‌ترین مزایا، کاهش ترک سرد است. این ترک‌ها در اثر نفوذ هیدروژن به فلز جوش و سرد شدن ناگهانی ایجاد می‌شوند. چون روکش این الکترودها از ورود رطوبت جلوگیری می‌کند، در نتیجه میزان هیدروژن ورودی نیز کم شده و ترک‌خوردگی کاهش می‌یابد.

مزیت دیگر، پایداری قوس الکتریکی و کنترل بهتر حوضچه مذاب است. این موضوع باعث می‌شود جوشکاری دقیق‌تر و با کیفیت‌تر انجام شود. علاوه‌براین، الکترودهای بازی معمولاً دود و پاشش کمتری ایجاد می‌کنند که کار را برای جوشکار راحت‌تر می‌سازد.

خواص مکانیکی جوش حاصل از این نوع الکترود بسیار بالاست. مقاومت کششی، چقرمگی شکست و مقاومت به ضربه همگی در حد بالایی هستند. این ویژگی‌ها باعث شده تا در جوشکاری سازه‌هایی با بار دینامیکی بالا، مانند پل‌ها یا تجهیزات متحرک، از الکترود بازی استفاده شود.

نحوه نگهداری صحیح الکترودهای کم هیدروژن برای عملکرد بهتر

یکی از عوامل مهم در حفظ کیفیت الکترودهای بازی، نحوه نگهداری صحیح آن‌هاست. اگر این الکترودها در معرض رطوبت قرار بگیرند، ویژگی کم هیدروژن بودن آن‌ها از بین می‌رود و احتمال ایجاد ترک در جوش بالا می‌رود. به همین دلیل، این الکترودها باید در دمای حدود 120 الی 150 درجه سانتی‌گراد و در محفظه‌های خشک نگهداری شوند.

بسیاری از کارگاه‌ها از گرم‌کن‌های مخصوص الکترود استفاده می‌کنند تا قبل از استفاده، رطوبت احتمالی در سطح الکترود تبخیر شود. برخی برندهای معتبر، الکترودهای خود را در بسته‌بندی‌های ضد رطوبت عرضه می‌کنند که تا مدت‌ها قابلیت نگهداری را دارند.

مقایسه الکترودهای بازی با الکترودهای روتیلی و سلولزی

در مقایسه با الکترودهای روتیلی، الکترودهای بازی دودی کمتر و کنترل بالاتری بر روی قوس دارند. همچنین در جوشکاری‌های حساس که نیاز به خواص مکانیکی بالا وجود دارد، قطعاً انتخاب الکترود بازی ارجح‌تر است. از طرف دیگر، الکترودهای سلولزی برای نفوذ عمیق در اتصالات ضخیم مناسب هستند، اما خطر ایجاد ترک بالاتری دارند.

نتیجه‌گیری

با توجه به تمام ویژگی‌هایی که بررسی کردیم، الکترود بازی یا کم هیدروژن، انتخابی هوشمندانه و حرفه‌ای برای جوشکاری سازه‌های حساس، سنگین و تحت فشار است. از کیفیت جوش بالا تا ایمنی و دوام طولانی، همه نشان از برتری این الکترود دارد. چه در پروژه‌های عمرانی، چه در صنایع نفت و گاز یا نیروگاه‌ها، اگر هدف جوش با کیفیت و ایمن است، الکترود کم هیدروژن بهترین انتخاب خواهد بود.

سوالات متداول

آیا استفاده از الکترود کم هیدروژن نیاز به مهارت خاصی دارد؟

بله، چون کنترل قوس و حفظ حوضچه مذاب نیاز به دقت بیشتری دارد. آموزش صحیح باعث بهره‌برداری بهتر از مزایای این نوع الکترود می‌شود.

چرا الکترود بازی را باید در گرم‌کن نگهداری کرد؟

برای جلوگیری از جذب رطوبت و حفظ ویژگی کم هیدروژن بودن. رطوبت باعث افزایش احتمال ترک می‌شود.

آیا الکترودهای بازی در تمامی شرایط محیطی قابل استفاده هستند؟

تقریباً بله. به‌خصوص در شرایط سردسیر یا مرطوب، انتخاب بهتری نسبت به انواع دیگر الکترود محسوب می‌شوند.

آیا می‌توان از الکترودهای بازی در جوشکاری با دستگاه‌های خانگی استفاده کرد؟

اگر دستگاه قابلیت تنظیم آمپر مناسب داشته باشد، بله؛ اما توصیه می‌شود در پروژه‌های صنعتی استفاده شود.

چگونه می‌توان الکترود بازی اصل و با کیفیت را تشخیص داد؟

از برندهای معتبر، بسته‌بندی ضد رطوبت و برچسب‌های استاندارد می‌توان اصل بودن را بررسی کرد.