آنچه در این مقاله میخوانید:
اگر یک جوشکار حرفه ای هستید یا تازه میخواهید جوشکاری انجام دهید، در هر دو صورت این مقاله بسیار به کار شما می آید. در این مقاله به این میپردازیم که اصلا الکترود جوشکاری چیست، کاربرد های آن کجاست، چه انواعی دارد و چگونه علائم روی آنها را بفهمیم. برای خرید و مشاهده قیمت الکترود، به محصول آن مراجعه کنید. با آهنیتو همراه باشید.
الکترود چیست؟
الکترود های جوشکاری به سیم هایی فلزی گفته می شود که با استفاده از دستگاه جوشکاری و با ایجاد قوس الکتریکی، گرمای زیادی تولید کرده و ذوب می شوند تا سطح فلز را به هم جوش دهند.
الکترود ها بطور کلی به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
- الکترود مصرفی
- الکترود غیر مصرفی
در ادامه، این مقاله به شما کمک می کند که تفاوت بین انواع الکترود جوشکاری را متوجه شده و از نقاط ضعف و قوت آن ها بیشتر سردربیاورید.
انواع الکترود جوشکاری
اگر شما از روش جوشکاری تیگ (تنگستن گاز خنثی = TIG) استفاده می کنید، باید از الکترود های غیر قابل مصرف استفاده کنید. همچنین اگر از جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود های کربنی استفاده می کنید، باید بدانید که الکترود های کربنی از نوع غیر قابل مصرف هستند و ساختاری گرافیتی دارند.
الکترود های غیر قابل مصرف
الکترود های غیر مصرفی شامل نوع تنگستنی و کربنی هستند. الکترود های تنگستنی برای جوشکاری ها در موارد صنعتی و مسکونی بیشتر از نوع کربنی کاربرد دارند. استفاده از الکترود های کربنی در روش CAW (جوشکاری با قوس کربن) متداول بوده است ولی امروزه تقریبا به کلی از این روش استفاده نمی شود. (قوس الکتریکی که الکترود های کربنی ایجاد می کنند بزرگ بوده و کنترل آن ها سخت است.)
قوس بزرگی که الکترود های کربنی ایجاد می کنند برای برش و ایجاد سوراخ های بزرگ کاربرد دارد ولی جهت جوشکاری دقیق روی فلزات ظریف به هیچ وجه توجیه ندارد.
الکترود های تنگستنی جزو محبوب ترین الکترود های غیر مصرفی هستند که معمولا برای جوشکاری تنگستن گاز خنثی یا TIG استفاده می شوند. این الکترود ها از تنگستن خالص یا ترکیب آن با توریم و زیرکونیوم ساخته می شوند. الکترود های ترکیب تنگستن و زیرکونیوم برای استفاده در فلزات سنگین تر مناسب هستند اما دوام آن ها نسبت به ساختار تنگستن و توریم کمتر است.
محبوب ترین شکل از الکترود های تنگستنی نیز نوع توریم آن است که قوی ترین جوش ها را با آمپراژ بالا تولید می کند. نحوه تشخیص انواع الکترود تنگستنی به صورت زیر است:
- الکترود تنگستن خالص: رنگ سبز
- 1% توریم: رنگ زرد
- 2% توریم: رنگ قرمز
- 3 تا 5 % زیرکونیم: رنگ قهوه ای
الکترود های مصرفی
بیشترین سهم استفاده از الکترود را، انواع مصرفی آن دارند که برای روش جوشکاری فلز گاز خنثی (MIG) و جوشکاری قوسی فلز پوشش دار (SMAW) استفاده می شوند. این سیم جوش ها، بر خلاف الکترود های غیر قابل مصرف، بصورت کامل طی فرایند جوشکاری ذوب می شوند.
از لحاظ پوشش نیز الکترود ها به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
- الکترود های بدون پوشش (معمولا برای جوش منگنز استفاده می شوند.)
- الکترود های پوشش دار
این الکترود ها در اصل به سه دسته پوشش نازک، متوسط و پوشش ضخیم تقسیم می شوند.
الکترود پوشش نازک
همانطور که از نامش هم پیداست، این نوع الکترود دارای پوشش نازکی از فلاکس است. (نام پوشش روی سیم های جوش = Flux) اگر چه این فلاکس گاز قابل اتکایی برای حفاظت از سطح تولید نمی کند، اما از حوضچه مذاب در برابر آلودگی هایی مانند فسفر، گوگرد و سایر اکسید ها محافظت می کند.
پوشش نازک الکترود در این نوع، قوس الکتریکی را تثبیت می کند و مقدار کمتری گل جوشکاری تولید میکند اما به سبب پوشش فلاکس کمتر، برای سطوح با آلودگی بالا کاربرد ندارند.
الکترود روکش متوسط
اغلب جوشکار ها (آماتور و حرفه ای) از الکترود روکش متوسط به عنوان ابزاری برای جوشکاری استفاده می کنند. برخی از کاربرد های اصلی الکترود روکش متوسط شامل جوشکاری خط لوله، ساخت و ساز، پل، حفاری های دریایی و … است.
الکترود با روکش ضخیم
الکترودهای روکش دار ضخیم دارای بالاترین میزان شار الکتریکی هستند و ضریب پوشش آنها از 1.6 تا 2.2 است. این پوشش فلاکس، هنگامی که در حوضچه مذاب مشتعل می شود، یک گاز موثر برای محافظت از سطح جوش ایجاد می کند. میل جوش های ضخیم از سلولز و مواد معدنی یا ترکیب هر دوی آن ها ساخته می شوند.
نحوه نامگذاری الکترود ها چگونه است؟
انجمن جوشکاری ایالات متحده آمریکا یا AWS در سال 1919 بنیان نهاده شد. این انجمن یک سیستم حرفی-عددی برای نامگذاری الکترودهای جوشکاری ارائه داد که این سیستم نه تنها در ایالات متحده بلکه در سایر کشورها نیز استفاده می شود و در کنار هر سیم جوش درج می شود.
اگر با الکترود ها کار کرده باشید، در کنار آنها عباراتی مانند E6010 یا E7018 مشاهده می کنید. علائم روی الکترود ها به شرح زیر است:
حرف ابتدای الکترود که معمولا E هست اشاره به کاربری الکترود با جریان الکتریکی دارد. دو رقم بعدی (با هم در نظر گرفته می شوند.) به معنای حداقل مقاومت کششی جوش است که بر اساس معیار PSI یا پوند بر اینچ مربع توان گذاری میشود. نتیجه ضرب این عدد در 1000 عدد نهایی مقاومت کششی جوش است. مثلا عدد 70 به معنای PSI70000 است.
عدد بعدی مربوط به 4 حالت قرارگیری الکترود برای جوش است. به عنوان مثال عدد 1 به معنای امکان قرارگیری الکترود در همه جهات است درحالی که عدد 2 به معنای قرارگیری الکترود صرفا در حالت افقی است. آخرین رقم نیز نوع پوشش و نوع جریان جوشکاری (جریان متناوب، جریان مستقیم یا هر دو) را نشان می دهد که می تواند با سیم جوش استفاده شود. برای درک عمیق تر میتوانید از تصویر بالا استفاده کنید.
انواع الکترود های مشهور
الکترود 6010
این سیم جوش ها بسیار معروف هستند و از آن ها برای جوشکاری سطح عمیق استفاده می شود. با در نظر گرفتن این نکته، الکترود های E6010 عمدتا در جوشکاری لوله ها و مواردی مانند کارخانه های کشتی سازی، ریخته گری های فولاد، ساخت میادین و مخازن ذخیره سازی فلزات استفاده می شوند. نکته قابل توجه در مورد E6010 این است که آن ها فقط می توانند با تجهیزات جوشکاری که از جریان مستقیم یا DC تغذیه می کنند، کار کنند.
الکترود 6011
شاخصه مهم الکترود های 6011، توانایی کار با هر دو جریان متناوب و مستقیم است. شما می توانید به راحتی و با تغییر نوع جریان الکتریکی هر کدام که بهتر کار بکند را پیدا کنید. درصورت نیاز به جوشکاری مواد ضخیم تر، الکترود 6011 بهترین گزینه برای شماست. از الکترودهای 6011 برای کاربرد هایی چون سطوح رنگ آمیزی شده، کثیف و یا حتی چرب میتوان استفاده کرد.
الکترود 6012
این الکترود به عنوان یک میل جوش با قوس الکتریکی پایدار شناخته می شود و در جریان های بالا با حداقل پاشش مواد کار می کند. این الکترود نیز مانند 6011 با هر دو منبع تغذیه AC و DC کاملا سازگار است. همانطور که ذکر شد، الکترودهای 6012 دارای دو محدودیت عمده هستند.
- 1- آنها صرفا برای جوشکاری نفوذ کم و نازک مناسب هستند.
- 2- استفاده از میل جوش 6012 نیاز به تمیز کاری زیاد پس از جوشکاری دارد.
الکترود 6013
این الکترود محبوب، قوس الکتریکی نرمی ایجاد می کند و پاشش سبکی نیز دارد. نفوذ این الکترود در حد متوسط است و گل جوشکاری آن پس از فرایند جوش به راحتی قابل جداسازی است. همچنین این الکترود دو نوع جریان AC و DC رو تحمل می کند. الکترود 6013 برای جوشکاری در نقاطی که نیاز به تغییر موقعیت دارد، بسیار مناسب است.
الکترود 7018
7018 یکی از میله های همه کاره جوشکاری است و در درجه اول برای جوشکاری فولاد کربن کم کربن استفاده می شود. همانطور که قبلا توضیح دادیم، این الکترود برای تولید یک جوش بسیار قوی تر طراحی شده است که می تواند تا 70000 psi را تحمل کند. این الکترود با ترکیب کم هیدروژن آهنی فلاکس شده است و خال جوش را از رطوبت و هوای اضافی دور نگه می دارد. این الکترود جوشکاری می تواند با هر دو منبع تغذیه AC و DC و در هر چهار موقعیت (پوزیشن) استفاده شود. با توجه به این مشخصات، مدل 7018 در جوشکاری سازه ها مفید شناخته شده است.
الکترود 7024
مشخصه اصلی این سیم جوشکاری وجود پودر آهن بالا در ترکیب آن است. این یک ویژگی حیاتی است که میزان رسوب را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و در نتیجه کار جوشکاری را آسان تر می کند. از 7024 عمدتا در جوشکاری های سریع و افقی استفاده می شود. (منبع برای مطالعه بیشتر)
جدول مشخصات الکترود چیست؟
| شماره | مواد سازنده | جریان مورد پذیرش |
|---|---|---|
| 8 | پتاسیم هیدروژن کم و پودر آهن (قلیایی) | AC, DC+, DC- |
| 7 | اکسید آهن و پودر پتاسیم | AC, DC+, DC- |
| 6 | پتاسیم هیدروژن کم (قلیایی) | AC, DC + |
| 5 | سدیم هیدروژن کم (قلیایی) | DC+ |
| 4 | پودر آهن و تیتانیوم (رتیلی) | AC, DC+, DC- |
| 3 | تیتانیوم پتاسیم (رتیلی) | AC, DC+ |
| 2 | سدیم تیتانیوم (رتیلی) | AC, DC- |
| 1 | پتاسیم سلولزی | AC, DC+, DC- |
سدیم سلولزی | DC+ |
کاربرد الکترود چیست؟
اصلی ترین کاربرد الکترود ها، استفاده برای چسبانیدن و جوش دادن دو فلز (مشابه یا غیر مشابه) به هم است. به عنوان مثال برای جوش دادن پایه فنس یا رابیتس به هم از جوشکاری و بالطبع از الکترود استفاده می شود.
انواع الکترود بر اساس نوع پوشش
- سدیم سلولزی
- پتاسیم سلولزی
- سدیم تیتانیوم (رتیلی)
- تیتانیوم پتاسیم (رتیلی)
- پودر آهن و تیتانیوم (رتیلی)
- سدیم هیدروژن کم (قلیایی)
- پتاسیم هیدروژن کم (قلیایی)
- اکسید آهن و پودر پتاسیم
- پتاسیم هیدروژن کم و پودر آهن (قلیایی)
راهنمای کامل خرید سیم جوشکاری (الکترود)
حتی اگر با انواع مختلف الکترود ها آشنا باشید، باز هم ممکن است انتخاب یک مورد برای نیازی خاص، دشوار باشد. در اینجا چند فاکتور اصلی وجود دارد که برای خرید الکترود باید در نظر بگیرید:
فلز پایه برای جوشکاری
نکته ای که باید به آن توجه کنید، نوع و ترکیب فلز پایه قبل از جوشکاری است. هدف اصلی شما در اینجا یافتن یک الکترود جوشکاری است که با فلز پایه کاملاً مطابقت داشته باشد. انجام این کار، یک جوش قدرت و استحکام جوشی پایدار را تشکیل میدهد.
مقاومت کششی
مهم است که شما مقاومت کششی الکترود جوشکاری را با فلز پایه مطابقت دهید. عدم انجام این کار منجر به ترک خوردگی در میان خط های جوشکاری شده می شود. برای شناسایی مقاومت کششی الکترود ها، دو رقم اول از سمت چپ را در 1000 ضرب کنید. برای مثال E7024 دارای مقاومت کششی 70000 psi است.
جریان جوشکاری
برخی از الکترود ها صرفا با جریان متناوب یا مستقیم کار می کنند، در حالی که برخی با هر دو جریان الکتریکی سازگار هستند. برای شناسایی این مورد، رقم چهارم روی الکترود را بررسی کنید.
سوالات متداول پیرامون مقاله الکترود چیست؟
نحوه نامگذاری الکترود ها چگونه است؟
به عنوان مثال روی الکترود E6010 علائم را توضیح میدهیم:
E به معنای کار الکترود با جریان الکتریکی است که معمولا برای تمام الکترود ها ثابت است.
دو رقم بعدی (با هم در نظر گرفته می شوند.) به معنای حداقل مقاومت کششی جوش است که بر اساس معیار PSI یا پوند بر اینچ مربع توان گذاری میشود که باید در 1000 هم ضرب شود. عدد بعدی مربوط به 4 حالت قرارگیری الکترود برای جوش است. به عنوان مثال عدد 1 به معنای امکان قرارگیری الکترود در همه جهات است درحالی که عدد 2 به معنای قرارگیری الکترود صرفا در حالت افقی است. آخرین رقم نیز نوع پوشش و نوع جریان جوشکاری (جریان متناوب، جریان مستقیم یا هر دو) را نشان می دهد.
الکترود های معروف و پر مصرف کدام اند؟
اغلب از الکترود ها 6010، 6011، 6012، 6013، 7018 و 7024 است که هم معمولا مقاومت خوبی دارند و هم کار با آنها راحت تر است.
اصلی ترین کاربرد الکترود چیست؟
در بسیاری موارد از الکترود برای جوش دادن و متصل کردن دو فلز به هم استفاده میشود.
سلام. واقعا اطلاعات خوبی بود و کپی کردن از بقیه نبود.
ممنون امیدواریم مفید بوده باشه.