الکترود جوشکاری

اكثراً مقطع هسته هاي الكترود گرد مي باشد ( %95) بعضي از آنها توپر و بعضي از آنها توخالي هستند. قطر وطول متناسب در نظر گرفته مي شود مثلاً الكترود باريك را با طول كوچك استفاده مي كنند چون در الكترود باريك حرارت زيادي در سطح مقطع توليد ميشود و طولي از الكترود سرخ مي شود و نمي توان از آن استفاده كرد ولي اگر طول آن كوچك باشد قبل از سرخ شدن از آن استفاده ميشود. جنس هسته الكترود ها آهني يا غير آهني (%15مثل مس ، نيكل ، كبالت و ..) مي باشد .
هسته هاي آهني عبارتند از :
الف ( فولادهاي آلياژي
ب ( فولادهاي زنگ نزن
ج ( فولادهاي ساده كم كربن
هسته هاي آهني %80 هسته ها را تشكيل مي دهند .
مي توان براي جوشكاري فولادهاي آلياژي از سيمهايي با هسته فولادهاي ساده كم كربن با پوشش مربوطه استفاده كرد. نحوه ساخت الكترودهاي پوشش دار در شكل (1) آورده شده است .7024

welding electrodes-2

 

شكل (1) نحوه ساخت الكترودهاي پوشش دار
شكل (1) نحوه ساخت الكترودهاي پوشش دار

 
نحوه تغذيه پرسها عموماً به صورت مكانيكي و يا هيدروليكي انجام مي گيرد .
علاقمندان درموردسيم لخت كشش يافته وقطع شده در طولهاي مناسب براي مصارف جوشكاري مي توانند به استاندارد DIN668 مراجعه نمايند.

 

پوشش الکترود

موارد بكار برده شده در پوشش الكترود:
1- تركيبات سلولزي
2- تركيبات سرباره سازه
3- تركيبات اكسيژن زدا
4- چسب
5- فرو آلياژها

اضافه نمودن پودر آهن به پوشش الكترود باعث مي شود يك مقدار برقراري قوس نرم تر شده و ضمناً حد مجاز آمپر بالا رود. در برخي از موارد اين امر بر روي شرايط انجماد و ساختار جوش اثر گذاشته و سريع تر سردن جوش را منجر ميشود كه در نهايت سختي زيادتر ميگردد. ضخيم بودن جوش ميتواند نشان دهنده اين نكته باشد كه پوشش پودر آهن داشته است.

وظايف روپوش الکترود

1- ايجاد سرباره
الف) تأثيرگذاري برروي اندازه ونوع قطرات ايجادشده
ب) محافظت ازقطرات ايجادشده وفلزجوش ذوب شده درمقابل تأثيرات منفي هوا
ج)كمك به شكل گيري بسترو فرم مناسب پروفيل جوش
د)محافظت در برابر سرد شدن سريع فلزجوش
2- پايداري قوس(موادي در پوشش الكترود ميباشند كه براحتي يونيزه شده وباعث پايداري قوس مي شوند)
3- تصفيه مذاب و جذب ناخالصيهايي مثل اكسيژن ، گوگرد و فسفر كه به هر دليلي وارد مذاب شده اند توسط يك سري فرايندهاي ترمود ديناميكي.
4- كنترل تركيب شيميايي جوش با استفاده از افزودن مواد آلياژي در پوشش
5- جلوگيري از زنگ زدگي و آلودگي ميلة الكترود ، در زمان انبارداري و جوشكاري
6- محافظت و پايدار سازي قوس الكتريكي برقرار شده
7- محافظت از جوش بوسيلة گازهاي منشعب شدة حاصل از سوختن پوشش الكترود در جريان جوشكاري
8- محافظت از جوش بوسيلة سربارة تشكيل شدة ناشي از سوختن پوشش الكترود در جريان جوشكاري
9- جلوگيري از اتلاف گرما و پراكندگي حرارت در محيط
10- ایجاد يك پروفيل مناسب در سطح جوش ( گردة جوش مقعر ، تخت يا محدب )
11- جلوگيري از سريع سرد شدن جوش
12- جلوگيري از رشد بي روية دانه بندي سطحي جوش
13- كنترل واكنش هاي سرباره مذاب ، گاز مذاب و گاهي اوقات انجام عمل تصفيه فلز جوش يا اضافه نمودن بعضي عناصر آلياژي به داخل ساختار جوش و بهبود آلياژ سازي
14- ايجاد امكان بيشتر براي متنوع سازي انواع الكترودهاي ساخته شده از يك نوع ميلة الكترود
15- سيال سازي جريان مذاب و ايجاد سهولت بيشتر در جريان جوشكاري
16- كاهش عرض محدودة تحت تأثير حرارت قرار گرفته (HAZ)
17- افزايش بازدهي يا راندمان بازدهي ) توليد مذاب و پركنندگي ( الكترود و در نتيجه كاهش مصرف الكترود
18- ايجاد ايمني بيشتر براي جوشكاران به دليل كاهش تشعشعات ، انعكاس فلز ناشي از قوس الكتريكي و پاشش جرقه ها
19- افزايش قدرت و سرعت انتقال مذاب از الكترود به حوضچة جوش و برقراري بهتر جريان مثبت و منفي
20- كنترل عمق نفوذ جوش
21- كاهش حرارت ورودي مورد نياز و در عين حال افزايش شدت قوس در صورتي كه پودر آهن در پوشش الكترودهاي فولادي بكار گرفته شده باشد.
22- امكان انجام جوشكاري در وضعيت هاي مختلف و حتي وضعيت هاي جوشكاري دشوار مثل بالاسري يا بالاسر
23- كنترل طول قوس و ولتاژ
24- مشخصة شناسايي الكترودها در صورت استفاده از پوشش ها با رنگ هاي مختلف و معرفي شده
در اغلب فرآيندهاي جوشكاري ، وجود يك يا چند مادة مصرفي براي برقراري بهتر اتصال و گاه محافظت از حوضچة مذاب ايجاد شده از ضرورت هاي انكار ناپذير بشمار مي آيد. مهمترين اين مواد مصرفي كه در جريان جوشكاري مصرف شده و اغلب قابل بازيافت نيز نمي باشند عبارتند از :

1- پركننده هاي جوشكاري(Filler Materials)
2- پودرهاي جوشكاري(Welding Fluxes)
3- گازهاي جوشكاري(Welding Gases)
4- اسپري ها و خميرهاي جوشكاري(Welding sprays and pastes)
5- پشت بندهاي جوشكاري(Welding Backings)
6- نازل و گاز پخش كن هاي جوشكاري(Welding Nozzle and Gas Distributors)1 1 2 3

انتخاب الکترود

براي انتخاب الكترود يك سري شرايط زير را بايد مد نظر گرفت كه عبارتند از
1- سايز الكترود
2- طرح اتصال

در جاهاي كه پخ سازي كرده ايم اول الكترود نازك سپس متوسط و در پاسهاي آخر از الكترود ضخيم استفاده مي شود
3- هزينه و سهولت كار
معمولاً با الكترود ضخيم و آمپر بالا جوشكاري ساده تر است .هر چه الكترود كلفت تر باشد هزينه كمتر وسرعت كار بالاتر ميرود. جوشكاري با الكترود نازك با آمپر پايين مشكل است و براي ظريف كاري از اين حالت استفاده مي شود.
4- وضعيت جوشكاري
وضعيت جوشكاري در انتخاب الكترود بسيار مهم است مثلاً درجوشكاري قائم و سقفي از الكترود ضخيم نميتوان استفاده كرد زيرا اين الكترودها به آمپر بالا نياز داشته و بنابراين حجم گرده جوش زيادي توليد نموده و نگهداري حوضچه جوش در حالت سقفي مشكل مي گردد.
معمولاً دراين نوع وضعيت از الكترود هاي زير 4/5 استفاده مي شود.
5- كيفيت
كيفيت نيز در انتخاب الكترود مهم ميباشد. براي جوشكاري فولادهاي ضد زنگ هيچ گاه از الكترودهاي ضخيم استفاده نمي شود. چرا كه باعث تغيير در خواص ميشود .
6- نوع الكترود
ابتدا بايستي يكسري مطالعات در مورد فرايند داشته باشيم.
7- قطعه كار
شامل بررسي آناليز قطعه و ساختار ميكروسكوپي قطعه است.
الف) از آناليز قطعه معلوم مي شود كه جنس آن و عناصر تشكيل دهنده آن چيست و الكترود مناسب را انتخاب كرد.
ب) ساختار ميكروسكوپي قطعه نيزمهم است مثلاً آناليز دو قطعه فولادي يكي است اما ممكن است يكي ريخته شده و ديگري كار شده باشد كه جوشكاري نمونه ريختگي از كار شده مشكل تر است. علاوه بر اين ميتوان دو نمونه كارشده را داشت كه يك كوئنچ شده و ديگري نشده باشد. جوشكاري نمونه كوئنچ شده مشكلترخواهد بود. بنابراين ساختار ميكروسكوپي قطعه قبل از جوشكاري مشخص باشد.
8- مقدار تنش
مقدار تنش اهميت زيادي در انتخاب الكترود دارد مثلاً اگر لازم است يك جوش تنش 60ksi برشي را تحمل كند نبايد از الكترود E60XX و يا E70XX استفاده كرد زيرا ممكن است منهدم شدن قطعه تحت اين تنش برشي با استفاده از الكترود ها ذكر شده وجود داشته باشد .
9- درجه حرارت
درجه حرارتي را كه جوش بايستي تحمل كند نيز مهم است. اكثر جوشها در دماي محيط قرار مي گيرند اما مثلاً اگر نمونه اي از جوش داشته باشيم كه تحت تنش كششي استاتيكي با تنش تسليم 60ksi بوده ولي دماي كاركرد آن 500ºC باشد، ديگر نميتوان از الكترود E60XX استفاده كرد بلكه الكترود مخصوص لازم است .
همچنين دماي پايين نيز بر روي جوش موثر است زيرا اكثرا” فلزات در دماهاي پائين رفتار ترد دارند بنابراين انتخاب نوع الكترود آن خيلي مهم است .
10- نوع و قطبيت جريان الكتريكي
اين پارامتر نيز روي انتخاب الكترود تاثير مي گذارد مثلا” اگر طراح گفته باشد كه بهتر از جريان DC استفاده شود الكترودي را ميتوان انتخاب كرد كه با اين جريان قابل كاركرد باشد.

 

                                                                                                                                                                                                                                                 تهیه و تدوین:

مهندس علی فرخنده‌کیش

 دانلود فایل pdf این مطلب ازاینجا

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *