اگر بخواهیم در یک تعریف کلی بگوییم الکترود چیست این گونه بیان می کنیم که الکترود جوشکاری مفتولی فلزیست که توسط پوشش فلاکس (Flux Coating) احاطه گردیده است.علت استفاده از پوشش فلاکس الکترود، به دلیل ثبات قوس الکتریکی در فرآیند جوشکاری می باشد همچنین ضمن عمل به عنوان عایق جهت ایجاد گاز محافظ (Gaseous Shield ) و شکل گیری سرباره (Slag ) شناور بر روی سطح جوش برای افزایش مدت زمان خنک شدن جوش مورد استفاده قرار می گیرد. از الکترود جهت پر کردن فضای اتصال مابین دو سطح مورد جوشکاری استفاده می گردد.
معرفی انواع الکترود:
الکترودها به دودسته روکش دار و بدون روکش و نیز به انواع مختلفی به شرح ذیل تقسیم می شوند که در ادامه مطلب شما را با نوع پوشش فلاکس این قطعه آشنا می سازیم:
الکترود از لحاظ جنس مفتول
- الـکترود با مفتول فولاد زنگ نزن
- الـکترود با مفتول فولاد کم کربن
- الـکترود با مفتول نیکلی
- الـکترود جوشکاری با مفتول آلومینیومی
الکترود از نظر پوشش فلاکس
- الـکترود جوشکاری با پوشش قلیایی
- الـکترود رتیلی
- الـکترود جوشکاری رتیلی با پودر آهن
- الـکترود سلولزی
الکترود از نظر ضخامت پوشش
- این نوع الکترود به الکترودهای جوشکاری با پوشش نازک، با پوشش متوسط، با پوشش ضخیم و با پوشش خیلی ضخیم تقسیم می شود
الکترود از نظر ساخت
- الـکترود انجماد سریع
- الـکترود انجماد پرشده
- الکترود چسبان سریع
- الکترود کم هیدروژن
تفاوت الکترودهای پوشش دار با الکترودهای بدون روکش:
الکترود بدون روکش: این نوع الکترود از گدشته استفاده بیشتری داشت اما به دلیل جوش های ایجاد شده ظاهر مناسبی نداشته و در برابر ضربه دوام چندانی نداشت.
الکترود روکش دار: پس از روی کار آمدن این نوع الکترودها مشکلات استفاده از الکترودهای بدون روکش رفع گردید و سبب گردید تا از مرحله ذوب تا انجماد از فلز جوش و قوس الکتریکی در برابر هوای اطراف محافظت کند این نوع الکترود وظیفه ی از بین بردن آلودگی ها و اکسیدها را داشته و باعث کنترل شکل ظاهری نوار جوش می شود و از طرفی عملیات جوش کاری را ساده تر و پاشیدگی جوش را به حداقل می رساند همچنین عملیات جوشکاری با سرعت بالاتری انجام می گردید
انواع الکترود از نظر پوشش فلاکس:
همان طور که در قسمت بالا نیز به آن اشاره نمودیم، جنس پوشش الکترودها متفاوت بوده اما اغلب از جنس آزبست، سلولز، خاک رس و اکسید سدیم است است که در این قسمت به تفکیک به بیان هریک می پردازیم:
-الکترود جوشکاری با پوشش قلیایی
مواد تشکیل دهنده‌ی این پوشش کربنات کلسیم می‌باشد و مقداری جزئی فلورید کلسیم نیز در آن به کار رفته است. در روپوش این نوع الکترود هیچ ماده‌ی سلولزی استفاده نشده است به همین دلیل جوش‌های حاصل از این نوع الکترود حداقل میزان هیدروژن را در جوش‌ها دارند. نام دیگر این الکترود، الکترود کم هیدروژن است. کاربرد این الکترود در جوشکاریهای فولادی کم آلیاژ و درصد کربن بالا می‌باشد.
این نوع پوشش از نوع قلیایی است که برای قطبیت + DC طراحی شده، و سرباره تولید شده، سبک تر از دو نوع دیگر بوده و برای تمام حالات جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد.
-الکترود رتیلی
میزان زیادی اکسید تیتانیوم در این الکترودها وجود دارد همین امر سبب گردیده تا جوشکاری را در تمامی حالت‌ها بتوان با آن انجام داد و در جوشکاریهای عمومی کاربرد فراوان دارند.
این نوع پوشش از نوع پایه رتیلی است که هم برای قطبیت AC و هم DCقابل استفاده است و معمولاً برای تمام حالات جوشکاری مثلاً مستقیم ، سر بالا، به صورت مایل و…مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع پوشش توانایی تحمل به ترک گرم را بالا برده و با توجه به خواص فولاد زنگ نزن میتوان به راحتی برای جوش این نوع فولاد استفاده کرد و قوسی پایدار بوجود می آورد.
الکترود جوشکاری رتیلی با پودر آهن یا اکسید سیلیس:
این نوع پوشش به غیر از رتیلی شامل اکسید سیلیس یا پودر آهن نیز هست که افزودن سیلیسیم به پوشش، باعث بالارفتن غشای تشکیل شده دور حوضچه مذاب می شود. این پوشش نیز، هم در قطبیت AC و هم DCقابل استفاده است. یکی از ویژگی های اصلی این پوشش بالابردن مقاومت غشای تشکیل شده دور فولادهای زنگ نزن است که در مقایسه با فولادهای کربنی، در هنگام جوش کاری سیالیت یا غشای کمتری دارد.
-الکترود سلولزی
بخش اعظمی از این پوشش را سلولز(Cx Hy O2) تشکیل می‌دهد. سطح این پوشش به شکل ناهموار بوده همچنین این نوع از الکترودها نم‌گیر هستند به همین دلیل ممکن است ماده‌ی سلولزی این پوشش فاسد گردد. این نوع از الکترودها خاصیت مکانیکی خیلی خوبی را دارند. بدین منظور از آن‌ها برای جوشکاری پاس ریشه در اتصالات استفاده می شود و علاوه بر این مورد قابل استفاده در جوشکاریهای سرازیر نیز هستند (علت آن انجماد سریع مذاب جوش است).
از طرفی به هنگام تشکیل قوس و سوختن این ماده و در اثر بالا رفتن دما هیدروژن و اکسیژن ازاد میشود که این عناصر در محدوده مذاب باعث جلوگیری از ورود گاز های مخرب به حوضچه مذاب میشود. برای همین موضوع از این دسته الکترود ها در در اولین پاس جوشکاری خطوط انتقال نفت و گاز استفاده میکنند. یکی دیگر از مزایای به کار بردن این نوع الکترود ازاد شدن دمای بالا در اثر سوختن هیدروژن و اکسیژن است که باعث بالا بردن مضاعف دمای محدوده حوضچه مذاب است که باعث نفوذ بشیتر جوش نیز می شود.
نام گذاری الکترودها در استاندارد A.W.S :
American Welding Society مخفف A.W.S یعنی جامعه جوشکاران امریکا است و به دلیل طبقه بندی الکترودها جوشکاری را بر اساس NGO معرفی می کنیم زیرا استاندارد بین المللی می باشد و اکثر کشورها از جمله کشور ما ایران از این استاندارد استفاده می نماید.
به منظور نام گذاری الکترودها از EXXXXX استفاده می شود که E حرف قبل از یک عدد چهار یا پنج رقمی به منظور الکترود می باشدکه در روش جوشکاری با قوس الکتریکی استفاده می گردد و در صورتی که جوشکاری با گاز باشد بجای E از RG استفاده می شود و XXXXX اعدادی 4 الی 5 رقمی می باشند که به توضیح این موارد در ادامه می پردازیم.
بعنوان مثال E 40 2 0
در این مثال E به معنای الکترود و 40 فشار کشش گرده جوش و 2 به معنای حالات مختلف جوش و 0 نوع جریان آن می باشد.
E= الکترود
40 =فشار کشش گرده جوش
2 = حالات مختلف جوش
0 =نوع جریان
- E (علامت اول ): بیان کننده‌ی این است که الکترود مد نظر به منظور جوشکاری برق استفاده میشود.
- ۴۰( علامت دوم ): این عدد را در ۱۰۰۰ ضرب می‌کنیم. پس فشار کشش گرده‌ی جوش ۶۰۰۰۰ پاوند بر اینچ مربع است.
- ۲ ( علامت سوم ): این عدد حالات مختلف جوش را نشان می‌دهد. که می‌تواند اعداد ۱،۲ و ۳ باشد. اگر این علامت ۱ باشد یعنی در جوشکاری با تمامی حالت میتوان از آن استفاده نمود. اگر ۲ باشد یعنی تنها در جوش‌کاری‌هایی که حالت سطحی و افقی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما اگر ۳ باشد در جوش‌کاری‌هایی که حالت افقی دارند استفاده میشود.
- ( علامت چهارم ): نوع جریان را مشخص می‌نمایند و عددی بین ۰ تا ۶ می‌باشد.
- علامت آخر = صفر: الکترودهای جوشکاری با جریان مستقیم یا همان DC مورد استفاده قرار می‌گیرند. نفوذپذیری این نوع از جوش‌کاری‌ها زیاد است. مهره‌های جوش اغلب به صورت تخت هستند و گرده‌ی جوش نیز درجه‌ی سختی بالایی دارند.
- علامت آخر= یک: الکترودها علاوه بر جریان مستقیم به صورت جریان متناوب نیز کاربرد دارند. درجه‌ی سختی این نوع به مقداری از درجه‌ی سختی نوع اول بیشتر است. مهره‌های جوش به صورت صاف هستند.
- علامت آخر = دو: استعمال الکترود هم به صورت جریان متناوب و هم به صورت جریان مستقیم است. درجه‌ی سختی این نوع نسبت به دو مورد بالا به مقداری کمتر می‌باشد و نفوذپذیری جوش در آن در حد متوسط است.
- علامت آخری = سه: این نوع از الکترود تنها با جریان مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهره‌های جوش آن شکل محدب دارند. و قوس الکتریکی آن نفوذپذیری کمتری دارد.
- علامت آخر = چهار: این الکترود هم با جریان مستقیم و هم با جریان متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیش‌ترین کاربرد آن در حالتی است که شکاف‌های عمیقی وجود دارد و نیاز به چندین جوش بر روی هم می‌باشد.
- علامت آخر = پنج: کاربرد آن تنها در حالت جریان متناوب می‌باشد. بیش‌ترین کاربرد آن در شکاف‌های باز و عمیق است. پوشش شیمیایی این نوع الکترودهای بازی می‌باشد. قوس الکتریکی آن‌ها نیز آرام می‌باشد.
- علامت آخر = شش: تنها با جریان متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
منبع:گروه تأمین محتوای فولاد24