الکترودهای جوشکاری یک سیم فلزی هستند که با روکشی از جنس موادی مشابه فلز جوش داده شده ساخته شده اند.عوامل مختلفی در انتخاب الکترود مناسب برای هر پروژه نقش دارند. به طور خلاصه:
الکترودهای SMAW یا سیم قابل مصرف هستند، به این معنی که آنها بخشی از جوش می شوند و به آنها الکترود پرکننده یا سیم جوش نیز گفته می شود.الکترودهای تنگستن TIG غیر قابل مصرف هستند زیرا ذوب نمی شوند و به بخشی از جوش تبدیل نمی شوند و نیاز به استفاده از سیم جوش دارند.میله های پرکننده TIG یک ماده پرکننده اختیاری است که برای ترکیب دو قطعه استوک به عنوان یک کامپوزیت استفاده می شود.الکترود جوش MIG یک سیم با تغذیه پیوسته است که به عنوان سیم MIG شناخته می شود.انتخاب الکترود برای سهولت تمیز کردن، استحکام جوش، کیفیت مهره و به حداقل رساندن هرگونه پاشش بسیار مهم است.الکترودها باید در محیطی بدون رطوبت نگهداری شوند و به دقت از هر بسته بندی خارج شوند.
هنگامی که فلز مذاب در معرض هوا قرار می گیرد، اکسیژن و نیتروژن را جذب می کند و شکننده می شود یا به طور نامطلوبی تحت تأثیر قرار می گیرد.یک پوشش سرباره برای محافظت از مذاب یا جامد کردن فلز جوش از جو مورد نیاز است. این سرباره را می توان از پوشش الکترود به دست آورد.ترکیب پوشش الکترود جوشکاری قابلیت استفاده آن، ترکیب فلز جوش رسوب‌شده و مشخصات الکترود را تعیین می‌کند.فرمولاسیون پوشش های الکترود جوشکاری بر اساس اصول ثابت متالورژی، شیمی و فیزیک است.این پوشش از فلز در برابر آسیب محافظت می کند، قوس را تثبیت می کند و به روش های دیگری جوش را بهبود می بخشد، که عبارتند از:
سطح فلز جوش صاف با لبه های یکنواخت
حداقل پاشش در مجاورت جوش
یک قوس جوش پایدار
کنترل نفوذ
یک پوشش قوی و محکم
حذف راحت تر سرباره
نرخ رسوب بهبود یافته
الکترود های جوشکاری روپوش دار محبوب ترین نوع فلز پرکننده است که در جوشکاری قوس الکتریکی استفاده می شود.نوع الکترود مورد استفاده بستگی به خواص مورد نیاز در جوش رسوب داده شده دارد.این موارد عبارتند از مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری، استحکام کششی بالا، نوع فلز پایه ای که باید جوش داده شود، موقعیت جوش (مسطح، افقی، عمودی یا بالای سر) و نوع جریان و قطبیت.
صنعت جوشکاری سری شماره طبقه بندی انجمن جوش آمریکا را برای الکترودهای سیم جوش پذیرفته است.سیستم شناسایی الکترود برای جوشکاری قوس فولادی به شرح زیر تنظیم شده است:
E – نشان دهنده الکترود برای جوشکاری قوس الکتریکی است.
دو (یا سه) رقم اول – نشان دهنده استحکام کششی (مقاومت ماده در برابر نیروهایی که سعی در جدا کردن آن دارند) در هزار پوند در هر اینچ مربع از فلز رسوب داده شده است.
رقم سوم (یا چهارم) – موقعیت جوش را نشان می دهد. 0 نشان می دهد که طبقه بندی نشده است. 1 برای همه موقعیت ها است. 2 فقط برای موقعیت های صاف و افقی است. 3 فقط برای موقعیت صاف است.
رقم چهارم (یا پنجم) – نوع پوشش الکترود و نوع منبع تغذیه مورد استفاده را نشان می دهد. جریان متناوب یا مستقیم، قطبیت مستقیم یا معکوس.
انواع پوشش، جریان جوشکاری و موقعیت قطبی تعیین شده توسط رقم چهارم (یا پنجم) شناسایی طبقه بندی الکترود در جداول 5-4 در زیر آمده است.
عدد E6010 – نشان‌دهنده یک الکترود جوش قوس الکتریکی با حداقل استحکام کششی 60000 psi است. در همه موقعیت ها استفاده می شود و جریان مستقیم با قطبیت معکوس مورد نیاز است.
انواع پوشش، جریان و قطبیت با رقم چهارم در اعداد طبقه بندی الکترود مشخص شده است.
هنگامی که رقم چهارم (یا آخرین) 0 باشد، نوع پوشش و جریان مورد استفاده توسط رقم سوم تعیین می شود.
سیستم شناسایی الکترود سیم جوش برای فولاد ضد زنگ SMAW به شرح زیر تنظیم شده است:
E نشان دهنده الکترود برای جوشکاری قوس الکتریکی است.
سه رقم اول نشان دهنده فولاد ضد زنگ نوع آهن و فولاد آمریکا بود.
دو رقم آخر نشان دهنده جریان و موقعیت استفاده شده است.
عدد E-308-16 توسط این سیستم نشان دهنده موسسه فولاد ضد زنگ نوع 308 است. استفاده در تمام موقعیت ها؛ با جریان مستقیم با قطبیت متناوب یا معکوس.
سیستم طبقه بندی برای الکترودهای قوس غوطه ور
پیشوند حرف E برای نشان دادن یک الکترود استفاده می شود. به دنبال آن یک حرف نشان دهنده سطح منگنز است، یعنی L برای کم، M برای متوسط و H برای منگنز بالا. به دنبال آن تعدادی از مقدار متوسط کربن بر حسب واحد یا صدم درصد است. ترکیب برخی از این سیم‌ها تقریباً مشابه برخی از سیم‌های موجود در مشخصات جوشکاری قوس فلزی گازی است.
سیم های الکترود مورد استفاده برای جوشکاری قوس زیردریایی در مشخصات انجمن جوشکاری آمریکا، “الکترودها و شارهای فولادی لخت برای جوشکاری قوس زیردریایی” آورده شده است. این مشخصات هم ترکیب سیم و هم ترکیب شیمیایی رسوب جوش را بر اساس شار مورد استفاده ارائه می دهد. این اطلاعات در جدول 8-1 آورده شده است. هنگامی که این الکترودها با شارهای قوس زیردریایی خاص استفاده می‌شوند و با روش‌های مناسب جوش داده می‌شوند، فلز جوش رسوب‌شده خواص مکانیکی مورد نیاز مشخصات را برآورده می‌کند.
در رنگ قرمز پرکننده که برای جوشکاری گاز اکسیژن استفاده می شود، حرف پیشوند R است و به دنبال آن یک G نشان می دهد که میله به طور واضح برای جوشکاری گاز استفاده می شود. پس از این حروف دو رقم وجود دارد که 45، 60 یا 65 خواهد بود. این حروف استحکام کششی تقریبی را در 1000 psi (6895 کیلو پاسکال) نشان می‌دهند.
در فلزات پرکننده غیر آهنی از پیشوند E، R یا RB استفاده می شود و به دنبال آن نماد شیمیایی فلزات اصلی در سیم قرار می گیرد. حروف اول یک یا دو عنصر در ادامه خواهد آمد. اگر بیش از یک آلیاژ حاوی عناصر یکسان باشد، ممکن است یک حرف یا عدد پسوند اضافه شود.
مشخصات انجمن جوشکاری آمریکا به طور گسترده برای مشخص کردن سیم‌های الکترود و میله جوش لخت استفاده می‌شود. همچنین مشخصات نظامی مانند انواع MIL-E یا -R و مشخصات فدرال، معمولاً نوع QQ-R و مشخصات AMS وجود دارد. مشخصات خاص لازم باید برای مشخص کردن فلزات پرکننده استفاده شود.
مهمترین جنبه سیم ها و میله های الکترود جوش جامد ترکیب آنها است که با مشخصات ارائه شده است. مشخصات محدودیت های ترکیب را برای سیم های مختلف و الزامات خواص مکانیکی فراهم می کند.
گاهی اوقات، روی سیم های جامد با روکش مس، ممکن است مس در مکانیزم رول تغذیه پوسته پوسته شود و مشکلاتی ایجاد کند. ممکن است آسترها یا نوک های تماس را وصل کند. یک پوشش مسی مطلوب باید سبک باشد. سطح سیم الکترود باید به طور معقولی عاری از خاک و ترکیبات کششی باشد. این را می توان با استفاده از یک دستمال تمیز کننده سفید و کشیدن روی طول سیم بررسی کرد. کثیفی بیش از حد باعث مسدود شدن آسترها و کاهش جریان در نوک می شود و ممکن است عملیات جوشکاری نامنظم ایجاد کند.
مزاج یا استحکام سیم را می توان در دستگاه تست بررسی کرد. سیم با استحکام بالاتر بهتر از طریق تفنگ ها و کابل ها تغذیه می کند. حداقل مقاومت کششی توصیه شده توسط مشخصات 140000 psi (965300 کیلو پاسکال) است.
در اینجا نموداری وجود دارد که شش الکترود استاندارد مورد استفاده برای جوشکاری فولاد نرم را شرح می دهد:
پوشش های الکترودهای جوشکاری برای جوشکاری فولادهای ملایم و کم آلیاژ ممکن است از 6 تا 12 ماده تشکیل شوند که شامل موارد زیر است:
برای ایجاد یک محافظ گازی با یک عامل کاهنده که در تجزیه سلولز باعث ایجاد محافظ گازی در اطراف قوس می شود.
برای تنظیم پایه سرباره و ایجاد یک جو کاهنده
برای کمک به تشکیل یک سرباره بسیار سیال اما سریع انجماد و ایجاد یونیزاسیون برای قوس
برای کمک به اکسید زدایی فلز جوش مذاب و تکمیل محتوای منگنز و محتوای سیلیکون فلز جوش رسوب شده.
برای ایجاد خاصیت ارتجاعی برای اکسترود کردن مواد و کمک به ایجاد استحکام برای پوشش
برای تأمین گاز محافظ برای محافظت از قوس، تنظیم بازیافت سرباره و تأمین سیالیت و حلالیت اکسیدهای فلزی
برای ایجاد سرباره و استحکام بخشیدن به پوشش الکترود
برای تامین محتوای آلیاژی به فلز جوش رسوب‌شده
برای تنظیم سیالیت و خواص سرباره و کمک به تثبیت قوس.
برای افزایش بهره وری با فراهم کردن فلز اضافی برای رسوب در جوش.
انواع اصلی پوشش های الکترود جوش برای فولاد نرم در زیر توضیح داده شده است.
الکترودهای این نوع مواد سلولزی به شکل آرد چوب یا الکترودهای جوشکاری کم آلیاژ بازفرآوری شده تا 30 درصد کاغذ دارند. سپر گاز حاوی دی اکسید کربن و هیدروژن است که عوامل کاهنده هستند. این گازها تمایل به ایجاد قوس حفاری دارند که نفوذ عمیق را فراهم می کند. رسوب جوش تا حدودی خشن است و پاشش در سطح بالاتری نسبت به سایر الکترودها قرار دارد. خواص مکانیکی عالی را به خصوص پس از پیری ارائه می دهد. این یکی از اولین انواع الکترودهای توسعه یافته است و به طور گسترده برای خطوط لوله متقاطع با استفاده از تکنیک جوشکاری سراشیبی استفاده می شود. معمولاً با جریان مستقیم با الکترود مثبت (قطب معکوس) استفاده می شود.
این الکترود بسیار شبیه به الکترود سلولز-سدیم است، با این تفاوت که پتاسیم بیشتری نسبت به سدیم مصرف می شود. این امر یونیزاسیون قوس را فراهم می کند و الکترود را برای جوشکاری با جریان متناوب مناسب می کند. عمل قوس، نفوذ و نتایج جوش بسیار شبیه به هم هستند. در هر دو الکترود E6010 و E6011 ممکن است مقدار کمی پودر آهن اضافه شود. این به تثبیت قوس کمک می کند و میزان رسوب را کمی افزایش می دهد.
هنگامی که میزان روتیل یا دی اکسید تیتانیوم نسبت به سایر اجزا نسبتاً زیاد باشد، الکترود به ویژه برای جوشکار جذاب خواهد بود. الکترودهای دارای این پوشش دارای قوس آرام، سرباره به راحتی قابل کنترل و سطح پاشش کم هستند. رسوب جوش یک سطح صاف خواهد داشت و نفوذ آن کمتر از الکترود سلولزی خواهد بود. خواص فلز جوش کمی کمتر از انواع سلولزی خواهد بود. این نوع الکترود میزان رسوب نسبتاً بالایی را فراهم می کند. ولتاژ قوس نسبتاً پایینی دارد و می توان آن را با جریان متناوب یا جریان مستقیم با الکترود منفی (قطبی مستقیم) استفاده کرد.
این پوشش الکترود بسیار شبیه به نوع روتیل-سدیم است، با این تفاوت که از پتاسیم برای یونیزاسیون قوس الکتریکی استفاده می شود. این باعث می شود که برای جوشکاری با جریان متناوب مناسب تر باشد. همچنین می توان از آن با جریان مستقیم با هر دو قطبی استفاده کرد. این یک قوس بسیار آرام و روان تولید می کند که آن را به عنوان یک میله همه جانبه عالی می کند.
این پوشش بسیار شبیه به روتیل های ذکر شده در بالا است، با این تفاوت که پودر آهن به آن اضافه می شود. اگر میزان آهن 25 تا 40 درصد باشد، الکترود EXX14 است. اگر میزان آهن 50 درصد یا بیشتر باشد، الکترود EXX24 است. با درصد کمتر پودر آهن، الکترود را می توان در تمام موقعیت ها استفاده کرد. درصد بیشتر رنگ پریدگی آهن را فقط می توان در حالت صاف یا برای ایجاد جوش فیله افقی استفاده کرد. در هر دو مورد، میزان رسوب بر اساس میزان پودر آهن در پوشش افزایش می یابد.
پوشش هایی که حاوی نسبت بالایی از کربنات کلسیم یا فلوراید کلسیم هستند، الکترودهای جوشکاری کم هیدروژن، فریت آهکی یا پایه نامیده می شوند. در این کلاس پوشش از سلولز، خاک رس، آزبست و سایر مواد معدنی حاوی آب ترکیبی استفاده نمی شود. این برای اطمینان از کمترین محتوای هیدروژن ممکن در جو قوس است. این پوشش های الکترود در دمای بالاتری پخته می شوند. خانواده الکترودهای هیدروژن پایین دارای خواص فلز جوش برتر هستند. آنها بیشترین شکل پذیری را در بین رسوبات فراهم می کنند. این الکترودها دارای قوس متوسط با نفوذ متوسط یا متوسط هستند. آنها سرعت رسوب گذاری متوسطی دارند اما برای بهترین نتایج به تکنیک های جوشکاری خاصی نیاز دارند. الکترودهای کم هیدروژن باید در شرایط کنترل شده ذخیره شوند. این نوع معمولا استفاده می شود با جریان مستقیم با الکترود مثبت (قطب معکوس).
این نوع پوشش شبیه به هیدروژن-سدیم کم است، به جز جایگزینی پتاسیم به جای سدیم برای ایجاد یونیزاسیون قوس. این الکترود با جریان متناوب استفاده می شود و با جریان مستقیم، الکترود مثبت (قطب معکوس) قابل استفاده است. عمل قوس صاف تر است، اما نفوذ دو الکترود مشابه است.
پوشش های این دسته از الکترودها مشابه نوع کم هیدروژن ذکر شده در بالا هستند. با این حال، پودر آهن به الکترود اضافه می شود و اگر محتوای آن بیشتر از 35 تا 40 درصد باشد، الکترود به عنوان EXX18 طبقه بندی می شود.
این الکترود شبیه EXX18 است اما 50 درصد یا بیشتر پودر آهن در پوشش دارد. فقط در هنگام جوشکاری در حالت صاف یا برای ایجاد جوش فیله افقی قابل استفاده است. نرخ رسوب بالاتر از EXX18 است. پوشش‌های کم هیدروژن برای تمام الکترودهای آلیاژی بالاتر استفاده می‌شوند. با افزودن فلزات خاص در پوشش ها، این الکترودها به انواع آلیاژی تبدیل می شوند که از حروف پسوند برای نشان دادن ترکیبات فلز جوش استفاده می شود. الکترودهای جوشکاری فولاد ضد زنگ نیز از نوع کم هیدروژن هستند.
پوشش هایی با محتوای اکسید آهن بالا، رسوب جوشی با مقدار زیادی سرباره ایجاد می کنند. کنترل این امر می تواند دشوار باشد. این نوع پوشش رسوب با سرعت بالا ایجاد می کند و نفوذ متوسط با سطح پاشش کم را فراهم می کند. جوش حاصله دارای یک روکش بسیار صاف است. الکترود فقط با جوشکاری مسطح و برای ایجاد جوش های فیله افقی قابل استفاده است. الکترود را می توان با جریان متناوب یا جریان مستقیم با هر دو قطبی استفاده کرد.
این نوع الکترود شباهت زیادی به نوع اکسید آهن-سدیم دارد، با این تفاوت که 50 درصد یا بیشتر قدرت آهن دارد. افزایش مقدار قدرت آهن میزان رسوب را به شدت افزایش می دهد. ممکن است با جریان مستقیم متناوب هر دو قطبی استفاده شود.
الکترود شیراز با بیش از نیم قرن تجربه در تولید الکترودهای عمومی و تخصصی با رویکردی نوین در راستای تامین نیاز مصرف کننده در خدمت شما خواهد بود.
جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط باشید.
