از صفر تا صد انواع الکترود جوشکاری

 

 

الکترود جوشکاری (Welding Electrode) قلب تپنده هر فرآیند جوشکاری است. انتخاب الکترود مناسب برای دستیابی به یک جوش با کیفیت و بادوام ضروری است. در این مقاله، انواع مختلف الکترود جوشکاری را به تفصیل بررسی خواهیم کرد.

 

الکترودها دو نوع کلی دارند:

1. الکترودهای مصرفی (Consumable Electrodes): در این نوع، الکترود در حین جوشکاری ذوب شده و به عنوان ماده پرکننده عمل می‌کند. این نوع الکترودها معمولاً برای جوشکاری قوس فلزی دستی (SMAW)، جوشکاری زیر پودری (SAW) و جوشکاری با گاز محافظ (GMAW) استفاده می‌شوند.

   مثال: الکترودهای فولادی پوشش‌دار که در جوشکاری با قوس الکتریکی دستی (SMAW) استفاده می‌شوند.

2. الکترودهای غیر مصرفی (Non-Consumable Electrodes): در این نوع، الکترود خود ذوب نمی‌شود و فقط جریان الکتریکی را منتقل می‌کند. معمولاً در فرآیندهایی مانند جوشکاری با قوس تنگستن و گاز (TIG) از الکترودهای غیر مصرفی تنگستن استفاده می‌شود.

   مثال: الکترود تنگستن در جوشکاری TIG که برای اتصال فلزات بدون مصرف شدن الکترود به کار می‌رود.

 

انواع الکترود جوشکاری قوس

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری قوس عبارتند از:

1. الکترودهای SMAW
   • الکترودهای چدن: آن‌ها برای جوشکاری چدن فرموله شده‌اند. این الکترودها معمولاً حاوی نیکل یا عناصر آلیاژی دیگر هستند تا با خواص چدن مطابقت داشته باشند.
   • الکترودهای عمومی (E60xx): این الکترودها برای جوشکاری طیف وسیعی از فولادهای کربنی مناسب هستند. آن‌ها برای کاربردهای خاص دارای پوشش‌های مختلفی هستند. به عنوان مثال، E6010 برای نفوذ عمیق و E6013 برای جوشکاری آسان در همه موقعیت‌ها.
   • الکترودهای با استحکام بالا (E70xx): آن‌ها برای جوشکاری فولاد با استحکام بالا طراحی شده‌اند. این الکترودها جوش‌های قوی و بادوام را ارائه می‌دهند. آن‌ها اغلب دارای پوشش‌های پایه برای قوس‌های پایدار و محتوای هیدروژن پایین هستند.
   • الکترودهای فولاد ضد زنگ (E30xx تا E39xx): این الکترودها به طور خاص برای جوشکاری فولاد ضد زنگ طراحی شده‌اند. ترکیب الکترود با فلز پایه فولاد ضد زنگ مطابقت دارد تا یک جوش مقاوم در برابر خوردگی را تضمین کند.

2. الکترودهای GMAW

   • الکترودهای سیم هسته‌دار فلکس: این الکترودها دارای یک هسته فلکس هستند و نیازی به گاز محافظ خارجی را از بین می‌برند. آن‌ها برای جوشکاری در موقعیت‌های مختلف مناسب هستند و نرخ رسوب بالایی را ارائه می‌دهند.
   • الکترودهای سیم جامد: آن‌ها در جوشکاری MIG استفاده می‌شوند. این الکترودها از یک سیم فلزی جامد بدون فلکس تشکیل شده‌اند. این الکترودها برای انواع مختلف مواد مناسب هستند.

   3. الکترودهای GTAW

   • الکترودهای تنگستن سریم‌دار: این الکترودها حاوی سریم هستند. آن‌ها برای کاربردهای آمپراژ پایین مناسب هستند. این میله‌ها پایداری قوس خوب و عمر طولانی را ارائه می‌دهند.
   • الکترودهای تنگستن لانتان‌دار: این الکترودها حاوی لانتان هستند و پایداری قوس عالی را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای کاربردهای مختلف جوشکاری مناسب هستند.
   • الکترودهای تنگستن توریم‌دار: این الکترودها معمولاً برای جوشکاری TIG استفاده می‌شوند. این الکترودها حاوی توریم هستند و پایداری قوس بهبود یافته و طول عمر را ارائه می‌دهند.

   4. الکترودهای SAW

   • الکترودهای سیم هسته‌دار فلکس: 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.

انواع الکترود جوشکاری TIG

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری TIG عبارتند از:

1. الکترودهای تنگستن توریم‌دار (EWTh-2): آن‌ها حاوی اکسید توریم (ThO2) هستند. این الکترودها پایداری قوس عالی و طول عمر طولانی را ارائه می‌دهند. این الکترود معمولاً برای هر دو جوشکاری AC و DC استفاده می‌شود. آن‌ها در رنگ‌هایی مانند قرمز (WT20) برای DCEN (قطب منفی جریان مستقیم) و زرد (WT15) برای AC و DCEP (قطب مثبت جریان مستقیم) موجود هستند. این الکترودها برای طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و آلیاژهای نیکل مناسب هستند.
2. الکترودهای تنگستن سریم‌دار (EWCe-2): این الکترودها حاوی اکسید سریم (CeO2) هستند. آن‌ها پایداری قوس خوب و طول عمر طولانی‌تری نسبت به الکترودهای توریم‌دار ارائه می‌دهند. برای هر دو جوشکاری AC و DC مناسب هستند. این الکترودها برای جوشکاری مواد نازک و آلیاژها، به ویژه در کاربردهای آمپراژ پایین، ایده‌آل هستند.
3. الکترودهای تنگستن لانتان‌دار (EWP): آن‌ها حاوی اکسید لانتان (La2O3) هستند. این الکترودها یک حوضچه جوش تمیز، پایداری قوس عالی و طول عمر طولانی الکترود را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای هر دو جوشکاری AC و DC مناسب هستند. این الکترودها برای انواع مختلف مواد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی، آلومینیوم و تیتانیوم مناسب هستند.
4. الکترودهای تنگستن زیرکونیوم‌دار (EWZr-1): آن‌ها حاوی اکسید زیرکونیوم (ZrO2) هستند. این الکترودها مقاومت خوبی در برابر آلودگی دارند و قوس‌های پایداری را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای جوشکاری AC مناسب هستند. این الکترودها اغلب برای جوشکاری AC آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم استفاده می‌شوند. این نوع الکترودها نسبت به الکترودهای سریم‌دار، توریم‌دار و لانتان‌دار کمتر استفاده می‌شوند.
5. الکترودهای تنگستن خالص (EWP): این الکترودها حاوی 99.5% تنگستن خالص هستند. آن‌ها فاقد عناصر آلیاژی هستند که آن‌ها را مستعد آلودگی می‌کند. این الکترودها معمولاً برای جوشکاری AC منیزیم و آلومینیوم استفاده می‌شوند. آن‌ها برای کاربردهایی که آلودگی نگرانی قابل توجهی نیست و فقط جوشکاری AC انجام می‌شود، مناسب هستند.
6. الکترودهای تنگستن با مخلوط عناصر کمیاب: آن‌ها حاوی مخلوطی از عناصر کمیاب مانند لانتان، سریم یا ایتریوم هستند. این الکترودها عملکرد متعادل و پایداری قوس خوب و طول عمر طولانی را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای هر دو جوشکاری AC و DC مناسب هستند و برای انواع مختلف مواد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و آلومینیوم استفاده می‌شوند.

انواع الکترود جوشکاری MIG

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری MIG عبارتند از:

1. الکترودهای سیم جامد: آن‌ها بدون پوشش فلکس هستند. این الکترودها یک جوش تمیز و کارآمد را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای محافظت در برابر آلودگی جوی به گاز محافظ خارجی نیاز دارند. الکترودهای سیم جامد برای طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و آلومینیوم مناسب هستند. آن‌ها معمولاً در ساخت عمومی استفاده می‌شوند.
2. الکترودهای سیم هسته‌دار فلکس: آن‌ها سیم‌های فلزی هستند که دارای یک هسته فلکس هستند. این الکترودها با گزینه‌های خود محافظ یا گاز محافظ ارائه می‌شوند. سیم‌های خود محافظ جو محافظ خود را تولید می‌کنند و نیازی به گاز محافظ خارجی ندارند. این سیم‌ها از گاز محافظ خارجی برای محافظت استفاده می‌کنند. آن‌ها برای جوشکاری در شرایط بیرون و بادی ایده‌آل هستند و برای فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و برخی از فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا مناسب هستند.
3. الکترودهای سیم هسته‌دار فلکس با گاز محافظ: این‌ها سیم‌های فلزی با یک هسته فلکس هستند و به گاز محافظ خارجی نیاز دارند. این الکترودها مزایای سیم‌های هسته‌دار فلکس را با محافظت اضافی گاز محافظ خارجی ترکیب می‌کنند. آن‌ها نفوذ و نرخ رسوب خوبی را ارائه می‌دهند. این الکترودها برای انواع مختلف مواد، از جمله فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و فولاد کم آلیاژ مناسب هستند.
4. الکترودهای سیم هسته‌دار فلزی: آن‌ها دارای یک هسته از پودر فلزات هستند و معمولاً با گاز محافظ استفاده می‌شوند. این الکترودها جنبه‌های سیم جامد و سیم هسته‌دار فلکس را ترکیب می‌کنند. آن‌ها نرخ رسوب بالا و نفوذ عالی را ارائه می‌دهند. این الکترودها برای جوشکاری با سرعت بالا در مواد مختلف، از جمله فولاد ضد زنگ و فولاد کربنی، ایده‌آل هستند.
5. الکترودهای سیم MIG آلومینیومی: آن‌ها سیم آلیاژ آلومینیوم هستند و به طور خاص برای جوشکاری آلومینیوم طراحی شده‌اند. این الکترودها به گاز محافظ مناسب برای جوشکاری آلومینیوم نیاز دارند. آن‌ها استحکام و مقاومت در برابر خوردگی خوبی را ارائه می‌دهند و برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم استفاده می‌شوند.
6. الکترودهای سیم MIG فولاد ضد زنگ: آن‌ها سیم آلیاژ فولاد ضد زنگ هستند و برای جوشکاری فولاد ضد زنگ طراحی شده‌اند. این الکترودها به گاز محافظ مناسب برای جوشکاری فولاد ضد زنگ نیاز دارند. آن‌ها برای جوشکاری انواع مختلف فولاد ضد زنگ استفاده می‌شوند و مقاومت در برابر خوردگی و استحکام را ارائه می‌دهند.

انواع الکترود جوشکاری میله‌ای

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری میله‌ای عبارتند از:

1. الکترودهای عمومی (E60xx): آن‌ها برای جوشکاری طیف وسیعی از فولادهای کربنی مناسب هستند. این الکترودها نفوذ خوبی ارائه می‌دهند و استفاده از آن‌ها آسان است. آن‌ها معمولاً در ساخت و ساز، ساخت و ساز و کارهای تعمیر استفاده می‌شوند.
2. الکترودهای سلولزی (E60xx): آن‌ها دارای محتوای بالای سلولز در پوشش هستند و نفوذ عمیق و سرباره انجماد سریع را ارائه می‌دهند. معمولاً این الکترودها برای جوشکاری خطوط لوله و مسیرهای ریشه استفاده می‌شوند. آن‌ها برای جوشکاری عمودی رو به پایین و جوشکاری در موقعیت‌های چالش‌برانگیز بسیار مناسب هستند.
3. الکترودهای پودر آهن (E70xx): این الکترودها حاوی پودر آهن در پوشش هستند و نرخ رسوب و کارایی را بهبود می‌بخشند. آن‌ها قوس روان‌تری را ارائه می‌دهند. این الکترودها معمولاً برای جوشکاری اجزای ساختاری، از جمله ساخت سنگین و پل‌ها، استفاده می‌شوند.
4. الکترودهای کم هیدروژن (E70xx): آن‌ها دارای پوشش پایه با محتوای هیدروژن پایین هستند. این قوس‌های پایدار و خواص مکانیکی خوبی را ارائه می‌دهد. آن‌ها برای جوشکاری فولادهای با استحکام بالا و کاربردهای مهم (که سطح هیدروژن پایین ضروری است) مناسب هستند.
5. الکترودهای فولاد ضد زنگ (E30xx تا E39xx): آن‌ها به طور خاص برای جوشکاری فولاد ضد زنگ طراحی شده‌اند و مقاومت در برابر خوردگی و استحکام را ارائه می‌دهند. آن‌ها در صنایع مختلف، از جمله شیمیایی، فرآوری مواد غذایی و دارویی، استفاده می‌شوند.
6. الکترودهای سخت‌کاری: آن‌ها حاوی عناصر آلیاژی برای سختی هستند. این الکترودها برای روکش کردن سطوح به منظور بهبود مقاومت در برابر سایش طراحی شده‌اند. آن‌ها در صنایعی مانند کشاورزی، معدن و ساخت و ساز برای محافظت از سطوح در برابر سایش استفاده می‌شوند.
7. الکترودهای آلومینیوم (E40xx, E50xx): آن‌ها به طور خاص برای جوشکاری آلومینیوم طراحی شده‌اند. در اینجا، معمولاً از AC (جریان) برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می‌شود. آن‌ها در ساخت سازه‌ها و اجزای آلومینیومی استفاده می‌شوند.
8. الکترودهای نیکل (ENi-C1, ENiFe-C1): این الکترودها برای جوشکاری آلیاژهای نیکل و فلزات ناهمگن مناسب هستند. آن‌ها در صنایعی مانند پتروشیمی، هوافضا و تولید برق برای جوشکاری قطعات نیکل و آلیاژ نیکل استفاده می‌شوند.

انواع الکترود جوشکاری نقطه ای

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری نقطه ای عبارتند از:

1. الکترودهای تنگستن: تنگستن به دلیل دوام و نقطه ذوب بالای خود شناخته شده است. آلیاژهای تنگستن-مس نیز استفاده می‌شوند. آن‌ها نقطه ذوب بالای تنگستن را با هدایت حرارتی عالی مس ترکیب می‌کنند. این الکترودها برای کاربردهای با دمای بالا یا هنگام جوشکاری مواد با استحکام بالا مناسب هستند.
2. الکترودهای مس: مس هدایت الکتریکی عالی، هدایت حرارتی بالا و مقاومت در برابر گرما و تغییر شکل را ارائه می‌دهد. این الکترودها به طور گسترده برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. به ویژه، هنگام جوشکاری مواد با هدایت الکتریکی پایین مانند فولاد ضد زنگ یا فولاد پوشش‌دار.
3. الکترودهای کروم-مس: آلیاژهای کروم-مس تعادل بین هدایت حرارتی، هدایت الکتریکی و دوام را ارائه می‌دهند. آن‌ها معمولاً برای جوشکاری نقطه ای موادی مانند فولاد ضد زنگ و فولاد با استحکام بالا استفاده می‌شوند.
4. الکترودهای مولیبدن: این الکترودها حاوی هدایت حرارتی خوب و نقطه ذوب بالا هستند. آن‌ها در کاربردهایی که مقاومت در برابر دمای بالا حیاتی است، مانند جوشکاری برخی از آلیاژهای عجیب و غریب یا فولادهای با استحکام بالا، استفاده می‌شوند.
5. الکترودهای خنک‌کننده آب: آن‌ها با کانال‌های خنک‌کننده آب طراحی شده‌اند تا گرما را در طول جوشکاری طولانی مدت یا با چرخه کاری بالا به طور مؤثرتری از بین ببرند. این الکترودها برای تولید مداوم یا با حجم بالا مناسب هستند. آن‌ها دمای ثابتی را حفظ می‌کنند.
6. الکترودهای کلاهک: آن‌ها با یک سطح منحنی طراحی شده‌اند تا فرورفتگی را به حداقل برسانند، فشار را به طور یکنواخت‌تر توزیع کنند و یک جوش یکنواخت‌تر ارائه دهند. آن‌ها در صنعت خودرو استفاده می‌شوند که زیبایی و ظاهر سطح مهم است.
7. آرایه‌های چند الکترودی: این الکترودها در یک آرایه چیده شده‌اند تا جوشکاری همزمان چند نقطه را امکان‌پذیر کنند. آن‌ها برای تولید انبوه یا هنگام جوشکاری مجموعه‌های بزرگ با چند نقطه جوش کارآمد هستند.

انواع الکترود جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

برخی از انواع رایج الکترودهای جوشکاری قوس پلاسما عبارتند از:

1. الکترودهای مس: آن‌ها اغلب با یک درج تنگستن یا ماده نسوز دیگر همراه هستند. این الکترودها هدایت حرارتی خوبی را ارائه می‌دهند و می‌توانند در طول جوشکاری پراکندگی گرما را افزایش دهند. آن‌ها برای کاربردهای خاصی که پراکندگی گرما بهبود یافته مفید است، استفاده می‌شوند.
2. الکترودهای تنگستن: آن‌ها حاوی تنگستن خالص یا آلیاژهای تنگستن (تنگستن توریم‌دار، تنگستن سریم‌دار یا تنگستن لانتان‌دار) هستند. تنگستن، به عنوان رایج‌ترین ماده الکترود، پایداری، نقطه ذوب بالا و مقاومت در برابر سایش حرارتی را ارائه می‌دهد. آن‌ها برای جوشکاری طیف گسترده‌ای از مواد، از جمله آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای عجیب و غریب، مناسب هستند.
3. الکترودهای زیرکونیوم: این الکترودها مقاومت خوبی در برابر سایش حرارتی ارائه می‌دهند. آن‌ها می‌توانند در برخی شرایط جوشکاری تخصصی استفاده شوند. آن‌ها در مواردی که مقاومت در برابر سایش حرارتی حیاتی است، استفاده می‌شوند.
4. الکترودهای هافنیوم: هافنیوم نقطه ذوب بالا و هدایت حرارتی خوبی دارد. آن‌ها برای کاربردهای با دمای بالا و جوشکاری مواد با استحکام بالا مناسب هستند.
5. الکترودهای سرامیکی: سرامیک‌ها (آلومینا یا زیرکونیا) می‌توانند به عنوان مواد الکترود غیرمصرفی استفاده شوند. آن‌ها به دلیل مقاومت در برابر سایش حرارتی و توانایی حفظ پایداری در محیط با دمای بالا انتخاب می‌شوند. این الکترودها در کاربردهای تخصصی که مقاومت در برابر سایش و پایداری بسیار مهم هستند، استفاده می‌شوند.