در دنیای پرچالش صنعت، اتصال قطعات فلزی به یکدیگر، دغدغه‌ای همیشگی بوده است. روش‌های سنتی مانند پرچ و مهره، اگرچه در برخی موارد کارآمد هستند، اما در بسیاری از پروژه‌ها، پاسخگوی نیازهای پیچیده و ظریف امروزی نیستند. در این میان، جوشکاری به عنوان یک فرآیند، با قدرت و ظرافت بی‌نظیر خود، به میدان آمده است.
جوشکاری، فرایندی است که در آن، فلزات با ذوب شدن در نقطه اتصال، به یکدیگر می‌پیوندند و اتصالی محکم و ناگسستنی را خلق می‌کنند. این فرایند شگفت‌انگیز، در صنایع مختلف، از ساخت و ساز و عمران گرفته تا خودروسازی و هوافضا، نقشی حیاتی ایفا می‌کند.
اما برای به کارگیری جوشکاری، به ابزارهای مخصوصی نیاز است. یکی از مهم‌ترین این ابزارها، الکترود جوشکاری است. الکترود، میله‌ای فلزی است که در فرایند جوشکاری، قوس الکتریکی لازم برای ذوب شدن فلزات را ایجاد می‌کند.
همانطور که تنوع در دنیای فلزات و کاربردهای آنها بی‌حد و حصر است، الکترودهای جوشکاری نیز در انواع مختلفی تولید می‌شوند. هر نوع الکترود، با ویژگی‌های منحصر به فرد خود، برای کاربردی خاص و در شرایطی ویژه طراحی شده است. در این مطلب از تکنوجوش قصد داریم به صورت کامل تمامی این دسته بندی ها و انواع الکترود جوشکاری را مورد بررسی قرار دهیم
[button type=”round” color=”” target=”” link=”https://technojoosh.com/product-category/%d8%a7%d9%84%da%a9%d8%aa%d8%b1%d9%88%d8%af/”] خرید الکترود جوشکاری [/button]
الکترود جوشکاری چیست؟
الکترود جوشکاری یک میله فلزی رسانا است که در جوشکاری قوس الکتریکی دستی (SMAW) برای ایجاد قوس الکتریکی و ذوب فلز پایه جهت اتصال دو قطعه به کار می‌رود. این میله از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- هسته :
هسته، بخش فلزی الکترود است که معمولا از جنس فولاد، چدن، آلومینیوم، مس یا نیکل می‌باشد. جنس هسته الکترود باید با جنس فلز پایه مورد جوشکاری همخوانی داشته باشد.
- روکش :
روکش، یک لایه مواد معدنی (مانند اکسیدها، سیلیکات‌ها و کربنات‌ها) است که هسته الکترود را احاطه کرده است
الکترودهای مصرفی
الکترودهای مصرفی، الکترود های پرمصرف در دنیای جوشکاری MIG هستند که با نقطه ذوب پایین خود، اتصالی محکم و ناگسستنی را خلق می‌کنند. این الکترودها که از جنس فولاد نرم و فولاد نیکل ساخته می‌شوند، در فرایند جوشکاری ذوب شده و به فلز پایه اضافه می‌شوند، گویی خود را فدا می‌کنند تا قطعات به یکدیگر بپیوندند.
سادگی و سهولت استفاده، از بارزترین مزایای الکترودهای مصرفی است که آنها را به انتخابی ایده‌آل برای جوشکاران، چه مبتدی و چه باتجربه، تبدیل کرده است.
دو نوع الکترود مصرفی:
1- الکترودهای روکش‌دار: این نوع الکترودها، با پوششی از مواد معدنی احاطه شده‌اند که وظایف متعددی مانند ایجاد قوس الکتریکی پایدار، محافظت از فلز جوش و ایجاد سرباره را بر عهده دارند.
2- الکترودهای بدون روکش: این نوع الکترودها، ساختاری ساده‌تر دارند و برای جوشکاری در شرایط خاص مانند جوشکاری ورق‌های نازک و لوله‌ها مناسب هستند.
مزایای الکترودهای مصرفی:
- سادگی و سهولت استفاده
- قیمت مناسب
- تنوع بالا
- سرعت جوشکاری بالا
الکترود مصرف نشدنی
الکترود غیرمصرفی، نوعی الکترود در جوشکاری است که در حین فرایند جوشکاری ذوب نمی‌شود. این نوع الکترود در مقابل الکترودهای مصرفی (مانند الکترودهای روکش‌دار در جوشکاری SMAW) قرار می‌گیرد که در طول جوشکاری ذوب شده و به فلز جوش اضافه می‌شوند.
الکترودهای غیرمصرفی معمولاً از تنگستن ساخته می‌شوند، زیرا تنگستن فلزی با نقطه ذوب بسیار بالا (حدود 3422 درجه سانتیگراد) است.
الکترودهای غیرمصرفی در جوشکاری TIG (جوشکاری قوس الکتریکی با گاز بی‌اثر) استفاده می‌شوند. در این روش، قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن و فلز پایه ایجاد می‌شود و گاز بی‌اثر مانند آرگون برای محافظت از حوضچه مذاب از اکسید شدن به کار می‌رود.
مزایای الکترود غیرمصرفی:
- کیفیت جوش بالا
- جوشکاری فلزات نازک
- دود و گاز کم
- عمر طولانی
انواع الکترود جوشکاری
الکترودهای جوشکاری بر اساس معیارهای مختلفی مانند جنس هسته، نوع روکش، ضخامت روکش، روش ساخت و کاربرد، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.
بر اساس جنس هسته:
- الکترودهای فولادی
- الکترودهای چدنی
- الکترودهای آلومینیومی
- الکترودهای مسی
- الکترودهای نیکلی
بر اساس نوع روکش:
- الکترودهای سلولزی
- الکترودهای قلیایی
- الکترودهای اسیدی
- الکترودهای رتیلی
بر اساس ضخامت روکش:
- الکترودهای با ضخامت خیلی ضخیم
- الکترودهای با ضخامت ضخیم
- الکترودهای با ضخامت متوسط
- الکترودهای با ضخامت نازک
انواع الکترود از نظر ساخت:
- الکترود انجماد سریع
- الکترود انجماد پرشده
- چسبان سریع
- کم هیدروژن
الکترود جوشکاری با پوشش قلیایی
در جوشکاری قوس الکتریکی دستی، الکترودهای با روکش قلیایی حرف اول را می‌زنند. این الکترودها که از فلورید کلسیم، کربنات منیزیم و کربنات کلسیم در پوشش خود بهره می‌برند، در مقایسه با سایر الکترودها، کیفیت و ظاهر جوشکاری بهتری ارائه می‌دهند و از خواص مکانیکی بالایی نیز برخوردارند.
مزایای الکترودهای با روکش قلیایی:
- این الکترودها جوشکاری با کیفیت و ظاهری زیبا ایجاد می‌کنند.
- جوش حاصل از این الکترودها از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار است.
- این الکترودها برای جوشکاری انواع فولادها، چدن و فلزات آهنی دیگر مناسب هستند.
- این الکترودها به راحتی قابل استفاده هستند و برای جوشکاران مبتدی و حرفه‌ای مناسب هستند.
نکاتی در مورد استفاده از الکترودهای با روکش قلیایی:
- این الکترودها در برابر رطوبت حساس هستند و باید در جای خشک نگهداری شوند.
- قبل از استفاده، باید الکترودها را به مدت 2 تا 3 ساعت در دمای 150 تا 200 درجه سانتیگراد گرم کرد.
- هنگام جوشکاری، باید از جریان مستقیم با قطبیت مثبت استفاده کرد.
- طول قوس باید کوتاه باشد و زاویه الکترود باید 15 تا 30 درجه باشد.
الکترود جوشکاری با پوشش سلولزی
الکترودهای سلولزی، نوعی الکترود جوشکاری با پوششی منحصر به فرد هستند که حاوی مواد آلی، حدود 30% سلولز، می باشند. در برخی موارد، خمیر کاغذ و پودر چوب نیز برای تعدیل میزان سلولز خالص به کار می‌رود. مواد آلی موجود در پوشش الکترود، در قوس تجزیه شده و مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن تولید می‌کنند.
این گازها کشش قوس را افزایش داده و قوس جوش را قوی‌تر و سخت‌تر می‌کنند.
در نتیجه، نفوذ عمیق‌تر (تا 70% بیشتر در مقایسه با الکترودهای دیگر با جریان مشابه) در جوشکاری حاصل می‌شود.
مزایای الکترودهای سلولزی:
- ایده‌آل برای جوشکاری مقاطع ضخیم و نفوذ به ریشه جوش
- جوشکاری با کیفیت و راندمان بالا
- مناسب برای جوشکاران مبتدی و حرفه‌ای
- مناسب برای جوشکاری در فضای باز و در شرایط نامناسب آب و هوایی
الکترود با پوشش روتیلی
الکترود روتیلی، یکی از بهترین و پرکاربردترین الکترودهای موجود در بازار، به دلیل مزایای منحصر به فرد خود، جایگاهی ویژه در صنعت جوشکاری پیدا کرده است.
روتیل موجود در پوشش الکترود، شکل‌گیری قوس را آسان‌تر کرده و پایداری آن را افزایش می‌دهد. تیتانیوم به عنوان عنصر اصلی پوشش، مقاومت و پایداری الکترود را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این الکترود با هر دو نوع جریان AC و DC سازگار است و انعطاف‌پذیری بالایی در جوشکاری ارائه می‌دهد.
کاربردهای الکترود روتیلی:
- به طور گسترده در انواع مختلف جوشکاری قوسی اعم از ساختمانی، صنعتی و لوله‌ها کاربرد دارد.
- برای جوشکاری فولادهای معمولی با ضخامت‌های مختلف مناسب است.
- به دلیل پایداری قوس، برای جوشکاری در فضای باز و شرایط نامناسب آب و هوایی ایده‌آل است.
الکترود های اسیدی
الکترودهای اسیدی، با وجود عملکرد مناسب در درزهای بسته مانند اتصالات سپری، به دلیل معایبی مانند ظاهر نامناسب جوش، پاشش جرقه زیاد و سوزاندن لبه‌های قطعه کار، چندان مورد علاقه جوشکاران نیستند.
مزایای این الکترودها شامل نفوذ عمیق، سرباره روان، مقاومت ضربه‌ای بالا و استحکام کششی مناسب است.
کاربرد الکترودهای اسیدی در جوشکاری لوله‌ها، ساخت و تعمیر مخازن و جوشکاری چدن است.
استفاده از ماسک و تجهیزات ایمنی، تنظیم صحیح جریان و استفاده در مکان مناسب از نکات مهم در استفاده از الکترودهای اسیدی است.
انتخاب نوع الکترود اسیدی به نوع فلز پایه، ضخامت فلز، نوع جوشکاری و شرایط محیطی بستگی دارد.
با وجود چالش‌هایی که الکترودهای اسیدی دارند، در جوشکاری درزهای بسته کارآمد هستند. در نظر گرفتن مزایا و معایب این نوع الکترود و رعایت نکات ایمنی، استفاده از آنها در پروژه‌های شما را امکان‌پذیر می‌کند.