جوشکاری از قدیمی‌ترین و بهترین راه‌های اتصال فلزات به یکدیگر محسوب می‌شود. آیا تاکنون نام الکترود جوشکاری را شنیده‌اید؟ یکی از مهم‌ترین و ضروری‌ترین لازمه‌های هر جوشکاری، وجود انواع الکترود جوشکاری می‌باشد؛ اما سوالی که پیش می‌آید این است که الکترود جوشکاری چیست؟
الکترودهای جوشکاری در واقع همان قطعاتی هستند که وظیفه انتقال بار الکتریکی از دستگاه جوشکاری به قطعه فلزی و پر کردن فضای خالی بین دو قطعه را بر عهده دارند. به صورت کلی مختص به هر نوع جوشکاری انواع سایز الکترود جوشکاری وجود دارد.
در ادامه این مطلب قصد داریم به بررسی جامع و تخصصی انواع الکترودهای جوشکاری بپردازیم. چنانچه قصد آشنایی بیشتر با این قطعات را دارید حتما تا پایان با ما همراه باشید.
الکترود جوشکاری چیست؟
اگر بخواهیم به زبانی ساده به سوال الکترود جوشکاری چیست؟ پاسخ دهیم، باید بگوییم که الکترود (Electrode) در واقع سیم مفتولی است که با کمک آن فضای خالی بین دو قطعه را به راحتی پر می‌کنند. این قطعه معمولا از جنس فلز یا گرافیت تهیه می‌شود.
امروزه از صنایع ساختمان سازی گرفته تا صنایع خودروسازی و تولید قطعات، از جوشکاری استفاده می‌کنند و به جرئت می‌توان گفت بدون وجود دستگاه و الکترود جوشکاری بیشتر صنایع قادر به ادامه فعالیت خود نیستند. باتوجه به این حجم از اهمیت این فرایند، مختص به هر نوع جوشکاری، چه با اینورتر و چه با دستگاه های جوش دیگر، الکترود جوشکاری خاصی روی کار آمده است تا این فرایند به بهترین و راحت‌ترین شکل ممکن انجام شود.
کاربرد الکترودهای جوشکاری
کاربرد الکترودهای جوشکاری به قدری زیاد است که اگر بخواهیم به تمامی آن‌ها اشاره کنیم قطعا با لیستی بلند و بالا روبه‌رو خواهیم شد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین و رایج‌ترین کاربردها اشاره خواهیم کرد:
- اتصال ورقه‌های فلزی مختلف
- نیروگاه‌ها
- صنعت کشتی سازی
- ساخت اسکلت فلزی
- اتصال میلگرد
- اتصال تیر آهن
- اتصال ناودانی
- خودروسازی
- ساختمان سازی
- اتصال لوله
- کارگاه‌ها و تولیدی‌های مختلف
- و…
آشنایی با انواع الکترود جوشکاری
همانطور که قبلا هم به آن اشاره شد با پیشرفت صنعت جوشکاری، مختص به هر نوع جوشکاری، الکترودهای مختلفی روی کار آمد تا این فرایند به صورت بی‌نقص و همچنین راحت انجام شود. در بررسی انواع الکترود جوشکاری می‌توان این قطعات را با توجه به جنس مفتول، قطر و نوع پوشش دستهبندی کرد. در ادامه هر یک از این دسته‌بندی‌ها را به طور کامل بررسی خواهیم کرد.
1. انواع الکترود جوشکاری بر اساس قطر مفتول
یکی از مهم‌ترین پارامترهای الکترود جوشکاری که حتما باید در هنگام انتخاب و خرید به آن توجه کرد، قطر یا سایز مفتول است. شاید گمان کنید که سایز الکترود چندان اهمیتی ندارد؛ اما اگر چنین نظریه‌ای دارید باید بگوییم سخت در اشتباهید؛ چرا که سایز الکترود با قدرت و خروجی آمپر آن رابطه مستقیم دارد.
طبیعیست که هر چه قطر الکترود بیشتر باشد به همان نسبت آمپر بیشتری نیز دارد. در واقع کاربران با توجه به نوع فلزی که قصد جوشکاری دارند، سایز الکترود را انتخاب می‌کنند. هر چه فلز ضخیم‌تر و سخت‌تر باشد نیاز به الکترود بزرگ‌تر می‌باشد و هر چه فلز نازک‌تر و ضعیف‌تر باشد، استفاده از الکترودهای کم قطر برای جوشکاری کافی هستند.
در ادامه جدول کوچکی از رابطه آمپر و انواع سایز الکترود جوشکاری تهیه کردیم که بررسی آن به درک بهتر مفاهیم بالا کمک می‌کند.
|
محدوده آمپر |
قطر الکترود |
|
20-45 |
1.6 میلی‌متر |
| 40-125 |
2.4 میلی‌متر |
|
75-165 |
3.2 میلی‌متر |
| 110-220 |
4.0 میلی‌متر |
|
140-275 |
4.8 میلی‌متر |
|
210-415 |
6.35 میلی‌متر |
| 275-525 |
8.0 میلی‌متر |
2. انواع الکترود جوشکاری بر اساس پوشش
الکترودهای جوشکاری را بر اساس پوشش می‌توان به دسته‌های زیر تقسیم‌بندی کرد:
- الکترود قلیایی
یکی از رایج‌ترین انواع الکترودهای جوشکاری در صنعت، الکترود قلیایی است. الکترودهای قلیایی نوع دیگری از الکترودها هستند که به سبب وجود هیدروژن کیفیت جوش بالایی دارند. رطوبت این الکترودها به نسبت بیشتر است به همین دلیل توصیه می‌شود قبل از استفاده در کوره قرار بگیرد تا این رطوبت به حداقل برسد.
معمولا جوشکاری‌هایی که با کمک این الکترود انجام می‌شود، کیفیت جوش بسیار بالایی دارند. از دیگر مزایای استفاده از این الکترودها می‌توان به مواردی مانند کاهش میزان رطوبت و اکسیژن فلز، ایجاد گاز محافظ کار و تشکیل سرباره چسبناک اشاره کرد.
در طی جوشکاری با الکترود قلیایی، ناخالصی‌هایی مانند گوگر و فسفر از محل جوش خارج می‌شوند.
از رایج‌ترین کاربردهای الکترودهای قلیایی می‌توان به مواردی مانند صنعت کشتی سازی، نیروگاه‌ها، موتورخانه‌ها، مخازن و… اشاره کرد.
- الکترود اسیدی
اگر الکترود اسیدی را یک الکترود همه کاره بنامیم، اغراق نکرده‌ایم؛ چرا که این الکترود در بیشتر جوشکاری‌ها قابل استفاده است. این الکترود از موادی مانند اکسیدها، سیلیسیم و کربنات منگنز تشکیل شده است و به صورت کلی به سبب انعطاف‌پذیری بالا و ضدضربه بودن در بین صنعتگران شهرت بالایی دارد.
معمولا افرادی که به دنبال انجام جوشکاری آسان هستند، به سراغ الکترود اسیدی می‌روند.
- الکترود سلولزی
به سبب آنکه تقریبا نیمی از الکترود سلولزی را سلولز تشکیل داده، به این اسم خوانده می‌شود. الکترودهای سلولزی به صورت کلی با برق DC قادر به فعالیت هستند و از ویژگی‌های بارز آن‌ها می‌توان به مواردی سرباره نازک و غیر چسبنده و ایجاد قوس قوی و پایدار اشاره کرد.
الکترودهای سلولزی نفوذ و عمق جوش بسیار بالایی دارند. E۶۰۱۰ نمونه‌ای از الکترودهای سلولزی است.
- الکترود رتیلی
الکترود اکسید تیتانیوم یا همان الکترود رتیلی برخلاف الکترود سلولزی هم با برق AC و هم با برق DC قابلیت فعالیت دارد. از بزرگ‌ترین مزایای این الکترود می‌توان به ایجاد قوس قوی و پایدار، جداسازی آسان سرباره و گرده جوش منظم اشاره کرد.
جالب است بدانید الکترود رتیلی برخلاف بسیاری از الکترودها پاشش جوش بسیار کمی دارد و از همین روی در بین صنعتگران محبوب است.
به صورت کلی صنعتگران زمانی که قصد جوشکاری قسمت‌های گوشه، کنج، سربالا، قسمت‌های افقی و سربالا را دارند از الکترود رتیلی استفاده می‌کنند.
- الکترود اکسیدی
الکترود اکسیدی، الکترودی با پوشش نسبتا ضخیم است که قابل کارکرد با هر دو برق AC و DC می‌باشد. پوشش ضخیم این الکترود به سبب وجود مقدار زیادی پودر آهن است.
معمولا زمانی که کاربران به دنبال محصل جوش‌هایی صاف و یکنواخت هستند به دنبال الکترود اسیدی می‌روند.
3. انواع الکترود جوشکاری بر اساس نوع ساخت
الکترودها حتی از نظر نوع ساخت با یکدیگر تفاوت دارند که در ادامه به بررسی دقیق آن‌ها خواهیم پرداخت:
| الکترود کم هیدروژن | همانطور که از نام الکترود می‌توان حدس زد، در تهیه آن میزان کمی از هیدروژن استفاده شده است. این الکترودها به طور معمول برای جوشکاری فلزات پرکربن کاربرد دارند. |
| الکترود چسبان سریع | این الکترودها رسوب‌گذاری بسیار سریعی دارند. |
| الکترود انجماد سریع | الکترودهای انجماد سریع نه تنها قوس قوی در جوشکاری ایجاد می‌کنند، بلکه سرباره بسیار کمی دارند. از رایج‌ترین انوع این الکترودها می‌توان به E1060 اشاره کرد. |
| الکترود انجماد پر شده | الکترود انجماد پر شده دارای یک پوشش فلاسکی سنگین است که در نهایت موجب خروج سرباره می‌شود. از ویژگی‌های این الکترود می‌توان به وجود دانه‌های یکنواخت در محل جوش اشاره کرد. |
4. انواع الکترود جوشکاری از نظر جنس مفتول
یکی دیگر از دسته‌بندی‌های الکترودها، جنس مفتول می‌باشد. از رایج‌ترین ترکیب الکترودها به صورت زیر هستند:
- فولاد ضد زنگ
- الکترود فولاد کربن متوسط
- الکترود فولاد کم کربن
- چدن
- آلیاژ
- الکترود آهنی
- الکترود غیر آهنی
- نیکل
- آلومینیوم
- پلی اتیلن
- و…
5. انواع الکترود جوشکاری از نظر ضخامت پوشش
قبل‌تر در مورد دستهبندی الکترودها بر اساس نوع پوشش آن‌ها صحبت کردیم اما جالب است بدانید الکترودهای جوشکاری را می‌توان حتی بر اساس ضخامت پوشش آن‌ها دستهبندی کرد. معمولا صنعتگران با توجه به فلزی که قصد جوشکاری دارند، مناسب‌ترین ضخامت را انتخاب می‌کنند. به صورت کلی ضخامت پوشش الکترودها به صورت زیر دستهبندی می‌شود:
- پوشش نازک
- پوشش متوسط
- پوشش ضخیم
- پوشش خیلی ضخیم
عدم همخوانی الکترود جوشکاری با فلز جوشکاری
یکی از رایج‌ترین سوالاتی که در مورد الکترودهای جوشکاری بیان می‌شود این است که اگر الکترود جوشکاری با فلز جوشکاری همخوانی نداشته باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟ یا تناسب الکترود جوشکاری با فلز جوشکاری اصلا چه اهمیتی دارد؟
اگر گمان کردید که همخوانی این دو مورد اصلا اهمیتی ندارد باید بگوییم سخت در اشتباهید. در صورت عدم همخوانی، جوشکاری اصلا درست و اصولی انجام نمی‌شود. چنانچه آمپر دستگاه ظرفیت کمتری از الکترود جوشکاری داشته باشد، جوش باکیفیتی نخواهید داشت و مقاومت و پایداری آن بسیار کم خواهد بود.
چنانچه آمپر نیز بیشتر از ظرفیت الکترود باشد، با سوختگی الکترود مواجه می‌شود بنابراین انتخاب الکترود درست و اصولی اهمیت بسیار بالایی دارد.
اگر تجربه‌ای در انتخاب الکترود ندارید، بهتر است از یک متخصص کمک بگیرید.
کلام آخر
امروزه بیشتر صنایع با فرایند جوشکاری عجین شده‌اند. به سبب نقش پر رنگ جوشکاری در صنایع مختلف، انواع الکترود جوشکاری روی کار آمده است. همانطور که در این مطلب به آن اشاره کردیم، روی کار آمدن انواع سایز الکترود جوشکاری به صنعتگران کمک می‌کند، آمپر مورد نیاز خود را دریافت کنند و در نهایت جوشکاری باکیفیت و پایداری داشته باشند.
با این تفاسیر اولین گام برای داشتن جوشکاری باکیفیت، انتخاب درست الکترود جوشکاری است. در حال حاضر برندهای معروف بسیار زیادی همانند آروا، میکا، پرولکترو، آما و… هستند که به عرضه الکترودهای باکیفیت در بازار می‌پردازند، و شما برای خرید ابزار مورد نیاز خود می توانید انتخاب کنید.
در این مطلب سعی داشتیم به طور جامع و تخصصی انواع الکترود جوشکاری را بررسی کنیم و ویژگی‌های هر یک از آن‌ها را بیان کنیم. امیدواریم نکات این مقاله برای شما عزیزان مفید واقع شده باشد.
