الکترود جوشکاری چیست؟ راهنمای کامل انواع و کاربردها
انواع الکترود جوشکاری، میله‌ها یا سیم‌های فلزی مصرفی هستند که برای ایجاد اتصالات بادوام بین فلزات در کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. این میله‌ها ماده پرکننده لازم را فراهم می‌کنند. جوشکاری برای فعالیت‌های کار با فلز و ساخت بر این اجزای حیاتی متکی است. انتخاب الکترود جوشکاری مناسب برای دستیابی به نتایج بهینه در فرآیندهای مختلف جوشکاری ضروری است. جوشکاری یک فرآیند اساسی در ساخت و ساز، ساخت فلز و کاربردهای صنعتی مختلف است. بنابراین، درک انواع مختلف الکترودهای جوشکاری ضروری می‌شود
با مطالعه این مقاله، به سوالات زیر پاسخ خواهید یافت:
- انواع مختلف الکترود جوشکاری کدامند؟
- تفاوت بین الکترودهای مصرفی و غیرمصرفی چیست؟
- بهترین الکترود برای جوشکاری فلزات مختلف کدام است؟
با ما همراه باشید تا به صورت کامل با دنیای الکترودهای جوشکاری آشنا شوید.
الکترود جوشکاری چیست؟
الکترود جوشکاری یک جزء حیاتی در فرآیند جوشکاری است. این جزء به عنوان یک هادی مصرفی عمل می‌کند که جریان الکتریکی را برای تولید گرمای مورد نیاز برای اتصال فلزات حمل می‌کند. الکترودها نقش اساسی در ایجاد یک پیوند قوی بین دو یا چند فلز دارند. این الکترودها در اشکال مختلف میله‌ها یا سیم‌های فلزی وجود دارند. آن‌ها طوری طراحی شده‌اند که در حین فرآیند جوشکاری ذوب شده و ماده پرکننده را فراهم کنند. معمولاً انواع الکترودهای جوشکاری از یک آلیاژ فلزی ساخته می‌شوند که با مواد جوشکاری شده مطابقت یا مکمل آن‌ها است. انواع مختلفی از الکترودهای جوشکاری وجود دارد که از نظر ترکیب، پوشش و کاربرد مورد نظر متفاوت هستند.
الکترودهای مصرفی در مقابل الکترودهای غیرمصرفی
تفاوت‌های بین هر دو الکترود به شرح زیر است:
الکترودهای مصرفی:
آن‌ها طوری طراحی شده‌اند که در حین فرآیند جوشکاری ذوب شده و به حوضچه جوش وارد شوند. در نتیجه، آن‌ها با پیشرفت جوشکاری مصرف می‌شوند یا تمام می‌شوند.
- انواع: آن‌ها معمولاً در فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری قوس فلزی گازی (MIG)، جوشکاری قوس با هسته فلکسی (FCAW) و جوشکاری قوس غوطه‌ور (SAW) استفاده می‌شوند.
- مزایا: آن‌ها اغلب نرخ رسوب سریع‌تری را ارائه می‌دهند. این باعث می‌شود آن‌ها برای کاربردهای جوشکاری با سرعت بالا مناسب باشند. آن‌ها می‌توانند حاوی عناصر آلیاژی و اجزای فلکس مختلف باشند که امکان کنترل دقیق بر ویژگی‌های جوش را فراهم می‌کند.
- معایب: جایگزینی مداوم الکترودهای مصرفی می‌تواند منجر به توقف کار بیشتر در حین عملیات جوشکاری شود. کیفیت جوش ممکن است تحت تأثیر عواملی مانند پوشش الکترود و ترکیب آن قرار گیرد.
الکترودهای غیرمصرفی:
تعریف: این الکترودها طوری طراحی شده‌اند که در حین فرآیند جوشکاری تغییر نکنند. آن‌ها ذوب نمی‌شوند یا بخشی از حوضچه جوش نمی‌شوند. در عوض، آن‌ها جریان الکتریکی را هدایت می‌کنند و قوسی را تولید می‌کنند که برای جوشکاری ضروری است.
- انواع: آن‌ها معمولاً در فرآیندهایی مانند جوشکاری قوس تنگستن گازی (TIG) و جوشکاری قوس پلاسما (PAW) استفاده می‌شوند.
- مزایا: آن‌ها معمولاً عمر الکترود طولانی‌تری را ارائه می‌دهند و نیاز به تعویض مکرر را کاهش می‌دهند. آن‌ها به دلیل پایداری الکترود، کنترل بیشتری بر فرآیند جوشکاری ارائه می‌دهند.
- معایب: این الکترودها به طور کلی نرخ رسوب پایین‌تری نسبت به الکترودهای مصرفی دارند. آن‌ها ممکن است به دلیل نیاز به کنترل دقیق بر قوس، نیاز به مهارت و دقت بیشتری در کار داشته باشند.
طبقه‌بندی الکترود جوشکاری
انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) و مؤسسه بین‌المللی جوشکاری (IIW) از جمله سازمان‌های برتر هستند که استانداردهایی را برای طبقه‌بندی الکترودهای جوشکاری تعیین می‌کنند. عواملی مانند پوشش، ترکیب، کاربرد مورد نظر و فرآیند جوشکاری نقش مهمی در طبقه‌بندی آن‌ها دارند.
برخی از طبقه‌بندی‌های رایج عبارتند از:
بر اساس فرآیند جوشکاری:
- الکترودهای SMAW: این‌ها رایج‌ترین انواع الکترودهای میله‌ای هستند. این الکترودها در فرآیندهای جوشکاری دستی استفاده می‌شوند و برای طیف گسترده‌ای از کاربردها مناسب هستند.
- الکترودهای GMAW: این الکترودها سیم‌های جامد یا هسته‌دار فلکس هستند و از طریق یک تفنگ جوشکاری تغذیه می‌شوند. آن‌ها برای فرآیندهای جوشکاری نیمه خودکار یا خودکار ایده‌آل هستند و در جوشکاری MIG/MAG استفاده می‌شوند.
بر اساس قطبیت جریان:
- الکترودهای AC: آن‌ها برای استفاده با دستگاه‌های جوشکاری جریان متناوب (AC) طراحی شده‌اند. این الکترودها همه کاره هستند و می‌توانند برای کاربردهای مختلف استفاده شوند.
- الکترودهای DC: آن‌ها برای استفاده با دستگاه‌های جوشکاری جریان مستقیم (DC) طراحی شده‌اند. این الکترودها برای هر دو جوشکاری قطبیت معکوس (DCEN) و قطبیت مستقیم (DCEP) مناسب هستند.
بر اساس نوع پوشش:
- الکترودهای پایه (E70xx): این الکترودها حاوی ترکیبات کلسیم در پوشش هستند. در نتیجه، آن‌ها قوس پایداری، خواص مکانیکی خوب و محتوای هیدروژن پایین را ارائه می‌دهند. این الکترودها برای جوشکاری فولاد با استحکام بالا مناسب هستند.
- الکترودهای سلولزی (E60xx): این الکترودها دارای محتوای سلولز بالایی در پوشش هستند. آن‌ها نفوذ عمیق و سرباره انجماد سریع را ارائه می‌دهند. این الکترودها معمولاً برای جوشکاری خطوط لوله استفاده می‌شوند.
بر اساس ترکیب آلیاژ:
- الکترودهای فولاد ضد زنگ (E30xx تا E39xx): این الکترودها مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای جوشکاری فولاد ضد زنگ مناسب هستند.
- الکترودهای فولاد کربنی (E60xx تا E70xx): آن‌ها برای جوشکاری فولاد کربنی طراحی شده‌اند. این الکترودها به طور گسترده در کاربردهای ساخت و ساز، ساخت و ساز و جوشکاری عمومی استفاده می‌شوند.
بر اساس سیستم شناسایی الکترود:
- سیستم کدگذاری: الکترودها اغلب با یک سیستم کدگذاری شناسایی می‌شوند. به عنوان مثال، سیستم طبقه‌بندی AWS از ترکیبی از حروف و اعداد استفاده می‌کند. آن‌ها اطلاعاتی در مورد ویژگی‌های الکترود ارائه می‌دهند. علاوه بر این، دو رقم اول استحکام کششی را نشان می‌دهند و رقم سوم موقعیت جوشکاری را نشان می‌دهد. و رقم چهارم نوع پوشش و نوع جریان را نشان می‌دهد.
انواع الکترود جوشکاری
برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری عبارتند از:
- الکترودهای SMAW: الکترودهای مصرفی، الکترودهای میله‌ای سنتی هستند. این الکترودها خود در حین فرآیند جوشکاری مصرف می‌شوند. آن‌ها دارای پوشش‌های مختلف برای کاربردهای مختلف مانند پوشش‌های پایه، سلولزی و روتیلی هستند.
- الکترودهای GMAW: الکترودهای سیم جامد در جوشکاری Mig استفاده می‌شوند. آن‌ها از یک سیم فلزی جامد بدون هیچ گونه فلکس تشکیل شده‌اند. این الکترودها برای انواع مختلف مواد مناسب هستند. الکترودهای سیم هسته‌دار فلکس دارای یک هسته فلکس هستند که نیازی به گاز محافظ خارجی را از بین می‌برد. آن‌ها همه کاره هستند و می‌توانند برای جوشکاری در موقعیت‌های مختلف استفاده شوند.
- الکترودهای GTAW: الکترودهای تنگستن توریم‌دار معمولاً در جوشکاری Tig استفاده می‌شوند. این الکترودها حاوی توریم هستند و پایداری قوس بهتر و عمر طولانی‌تری را ارائه می‌دهند. الکترودهای تنگستن سریم‌دار دارای سریم هستند. این الکترودها برای کاربردهای آمپراژ پایین مناسب هستند و پایداری قوس خوبی را ارائه می‌دهند. الکترودهای تنگستن لانتان‌دار به دلیل عمر طولانی و سهولت استفاده در کاربردهای مختلف جوشکاری شناخته شده هستند.
- الکترودهای SAW: الکترودهای پوشش‌دار فلکس در جوشکاری SAW استفاده می‌شوند. این الکترودها معمولاً سیم جامد تغذیه پیوسته هستند. قوس توسط یک لایه فلکس گرانول محافظت می‌شود. سیم پوشش‌دار فلکس می‌تواند برای کاربردهای خاص آلیاژ شود.
- الکترودهای FCAW: الکترودهای خود محافظ نیز به عنوان الکترودهای “بدون گاز” یا “درون سپر” شناخته می‌شوند. این سیم‌ها دارای یک هسته فلکس هستند که هنگام ذوب شدن گاز محافظ خود را تولید می‌کنند. آن‌ها برای جوشکاری در فضای باز مناسب هستند که باد می‌تواند گاز محافظ خارجی را پراکنده کند.
- الکترودهای تخصصی: الکترودهای چدن مخصوص جوشکاری چدن طراحی شده‌اند. این الکترودها اغلب حاوی نیکل یا سایر آلیاژها هستند تا با خواص ماده پایه مطابقت داشته باشند. الکترودهای سخت‌کاری برای روکش کردن سطوح به منظور بهبود مقاومت در برابر سایش استفاده می‌شوند. این الکترودها در آلیاژهای مختلف برای کاربردهای مختلف وجود دارند.
نظر بدهید