معرفی انواع الکترود جوشکاری
فرآیند جوش قطعات به یکدیگر به روش های مختلفی انجام می شود. این فرآیند که یکی از سریعترین و کم هزینه ترین متدهای اتصال فلزات به یکدیگر است، در تمام انواع آن از یک واسطه برای عملیات استفاده می کند که با نام الکترود شناخته می شود. الکترودها از جنس مواد رسانا با دو قطب مثبت و منفی ساخته می شوند. در اغلب مدل های موجود در بازار، یک سر از مس ساخته شده و سر دیگر معمولاً از جنس غیرفلزی انتخاب می شود.
با اتصال الکترودها به جریان برق می توان یک قوس الکتریکی ایجاد کرد که حرارت نقطه ای بسیار بالایی تولید نموده و قادر است دو قطعه فلز را به هم وصل کند. اما انجام این کار آسان نیست و به مرور زمان باعث مصرف شدن الکترودها می شود، پس لاجرم باید بعد از تعداد معینی عملیات این قطعه در فرآیند جوش جایگزین شود. الکترودها را با نام میل کاربیت و باری هم در بازار می شناسند.
در این محتوا به بررسی اجمالی خصوصیات و انوع الکترودها می پردازیم. با ما همراه باشید.
مهمترین کاربردهای الکترودها
به جز الکترودها با ابزار دیگری به نام سیم جوش هم روبرو هستیم که عملکرد تقریباً مشابهی دارد. عملاً بسیاری از جوشکاران قدیمی میل کاربیت را سیم جوشی منحصر به فرد محسوب می کنند. اکثر آنها برخلاف الکترودها، فاقد پوشش هستند و بدنه برهنه ای دارند. خارج از این، کیفیت و سرعت اتصالاتی که برقرار می کنند با میل کاربیت برابری می کند. پس چرا باید از الکترودها استفاده کنیم؟
چند برتری برای این ابزار جوشکاری مطرح است. مهمترین آنها این است که به کمک میل کاربیت می توان اتصالات بسیار محکمی ایجاد نمود. این استحکام به خاطر آب بندی شدن و بالا رفتن انعطاف قطعات پس از انجام عمل جوش است. از آنجایی که اقدام اضافه ای پس از جوش با این ابزار نیاز نیست، پس صرفه اقتصادی هم دارد. در نهایت، محدودیتی در ضخامت قطعات در حال جوش هم وجود ندارد پس طیف وسیعی از کاربردها را در بر می گیرد. اما این کاربردها شامل چه مواردی می شوند؟
- اتصالات نبشی
- تیرآهن
- ناودانی
- ورق
- میلگرد
- لوله کشی ها
- اسکلت فلزی
دسته بندی های اصلی الکترودها
بر اساس پارامترهای مختلف و بسته به اینکه الکترودها چه ویژگی هایی دارند، چند دسته بندی متفاوت وجود دارد که شامل موارد زیر می شوند:
- دسته بندی بر اساس پوشش
- دسته بندی بر اساس نحوه ساخت
- دسته بندی بر اساس جنس مفتول
- دسته بندی بر اساس حضور یا فقدان روکش
در ادامه به طور خلاصه هر دسته بندی را توضیح می دهیم.
دسته بندی بر اساس پوشش:
یکی از مهمترین دسته بندی های میل کاربیت است که مستقیماً با کاربرد آن هم ارتباط دارد. بر این اساس پنج نوع از این محصول وجود دارد که به شرح زیر هستند:
- پوشش قلیایی: پرکاربردترین مدل است که از ترکیباتی مانند فلورید کلسیم، کربنات کلسیم و کربنات منیزیم ساخته می شود و برای جوش مخازن تحت فشار و مبدل های حرارتی بیشترین کاربرد را دارد. مزیت اصلی آن اکسیژن زدایی، کیفیت بالای عملیات و تولید سرباره اندک است.
- پوشش اسیدی: از اکسیدها و کربنات های منگنز، آهن و سیلیسیم ساخته شده و سرباره آن خواص اسیدی دارد. ویژگی های اصلی آن همواری سطح، جدا شدن آسان سرباره سیال پس از سرد شدن و انعطاف و مقاومت بالا به ضربه است.
- پوشش روتیل: از اکسید تیتانیوم ساخته شده و مهمترین ویژگی آن تأمین قوس الکتریکی بسیار پایدار و توانایی کار با هر دو نوع جریان مستقیم و متناوب است. سرباره غلیظی تولید می کند و بیشتر برای جوش کنج، گوشه و به خصوص انواع ورق بسیار مناسب است.
- پوشش اکسیدی: از اکسید منگنز، آهن و سیلیکات ساخته می شود و مشابه نوع روتیل می تواند با هر دو نوع جریان برق کار کند. ایراد آن ضخامت و سینگینی سرباره و استحکام اندک اتصال آن است.
- پوشش سلولزی: در جوشکاری پاس ریشه خطوط لوله انتقال سیالات مانند نفت از آنها استفاده می شود و بیش از ۴۰ درصد وزنشان از سلولز ساخته شده است. هنگام تشکیل سرباره دود زیادی تولید می کند و سرباره تشکیل شده آن را به راحتی می توان جدا نمود.
دسته بندی بر اساس نحوه ساخت:
بر اساس روش ساخت الکترودها را می توان به دسته های متعددی تقسیم نمود، به همین خاطر این دسته بندی محل بحث است. با این حال از آنجایی که بخش عمده ای از بازار را شامل می شود در خصوص آن صحبت می کنیم.
در این دسته بندی چهار دسته اصلی وجود دارد:
- انجماد سریع: تولیدکننده قوس قوی، سرباره اندک و دارای کاربرد عمومی.
- انجماد پر شده: دارای پوشش بسیار سنگین است که به لطف آن می تواند سرباره را خارج کند و اتصال یکنواختی ایجاد کند.
- چسبان سریع: دارای نرخ رسوب گذاری سریع به خاطر حجم بالای پوشش فلاکس است.
- کم هیدروژن: مخصوص کار با فولاد پر کربن طراحی می شود.
دسته بندی بر اساس جنس مفتول:
مفتول مغزی الکترودها با یکدیگر متفاوت است. این دسته بندی بسیار ساده بوده و تنها مشخص کننده مواد متناسب برای اجرای جوشکاری است. بر اساس این سیستم پنج دسته اصلی وجود دارد:
- مفتول نیکل
- مفتول آلومینیوم
- مفتول فولاد ضدزنگ
- مفتول فولاد کم کربن
- هسته پلی اتیلن برای اتصالات پلاستیکی
دسته بندی بر اساس حضور یا فقدان روکش:
این دسته بندی هم بسیار ساده است و چندان اولویتی در جداسازی میل کاربیت های مختلف از یکدیگر ندارد. انواع بدون روکش در برابر ضربه بسیار آسیب پذیر هستند و امروزه ساخت آنها منسوخ شده است. نمونه های کنونی همگی دارای روکش هستند که از فلز و قوس الکتریکی در برابر هوای اطراف و آلودگی های موجود در فضا محافظت می کند.
