آشنایی با الکترود جوشکاری و انواع و آن‌

الکترود‌ جوشکاری مفتول‌ ‌هادی جریان برق می‌باشد که معمولا به طول‌های ۳۵۰ الی ۴۵۰ میلی متر در قطر های مختلف بوده که در هنگام ایجاد قوس الکتریکی ذوب شده و درز جوش را پر می‌نماید جنس الکترود‌ها بستگی به جنس قطعه جوشکاری دارد و آن‌ها را به دو دسته اصلی تقسیم می‌کنند 

۱- الکترود‌های بدون روپوش

۲۔ الکترود‌های پوشش‌دار

 الکترود‌های بدون روپوش نیز خود به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1. الکترود‌های لخت
2. الکترود‌های مغزدار

 الکترود‌های لخت

مفتول‌های فلزی هستند که بیشتر در گذشته با به کار بردن جریان مستقیم از آن‌ها در جوشکاری استفاده می‌کردند و چون در موقع جوشکاری با این الکترود‌ها اکسیژن هوا با حوضچه مذاب تماس پیدا کرده و لذا گرده جوش متخلخل شده و محل جوش شکننده و مقاومت آن کم می‌شود و اگر به جای جریان مستقیم از جریان متناوب استفاده شود الکترود به کار چسبیده و جوشکاری فوق العاده مشکل می گردد و بدین خاطر است که با الکترود‌های بدون روپوش لخت فقط با جریان مستقیم جوشکاری امکان پذیر است و در هنگام استفاده از برق مستقیم الکترود بدون روپوش را به قطب منفی وصل می‌نمایند.

در الکترود‌های بدون روپوش مغزدار به طوری که از نامش بر می‌آید مغز الکترود را مواد معدنی تشکیل می‌دهد و این مواد باعث استقرار بهتر قوس الکتریکی شده و به مقدار زیادی از نفوذ اکسیژن وازت موجود در هوا به داخل درز جوش جلوگیری می‌نماید در هر صورت کیفیت جوش با این نوع الکترود‌ها بهتر از الکترود‌های لخت می‌باشد و از جریان متناوب هم می‌توان در جوشکاری با الکترود‌های مغزدار بدون پوشش استفاده نمود.

الکترود‌های پوشش‌دار

معمولا به وسیله پاشیدن یا فرو بردن مفتول در مایع ترکیبات شیمیایی مخصوص پوشش داده می‌شوند و در کارخانه الکترود‌های پوشش دار را در سه نوع با پوشش نازک، متوسط و ضخیم می‌نمایند و مقدار وزن ماده شیمیایی  ماده شیمیایی پوشش الکترود بین ۵ تا ۲۵ درصد وزن مفتول الکترود می‌باشد و خواص پوشش الکترود در جوشکاری به شرح زیر است:

1. استقرار و نگهداری قوس الکتریکی را آسان می‌کند
2. ایجاد سرباره در روی خط جوش و محافظت آن از نفوذ اکسیژن و ازت موجود در هوا به داخل ماده مذاب به داخل می‌باشد.
3. جلوگیری از چسبیدن الکترود به قطعه کار در موقع جوشکاری 
4. در موقع جوشکاری سرباره‌ای که در روی درز جوش تشکیل می‌گردد این سرباره مانع سرد شدن سریع ماده مذاب گردیده و لذا تغییری در کیفیت درونی قطعه کار در محل جوش به وجود نمی‌آید.

تقسیم بندی الکترود‌ها از نظر پوشش شیمیایی

ماده شیمیایی روپوش الکترود‌ها معمولا از مقداری آهک – اکسید سدیم – سلولز -روتیل – خاک رس – آسپست و مقداری از مواد دیگر تشکیل شده است. سایر موارد پوشش الکترود نسبت به کارخانه سازنده آن و نوع ساخت آن متفاوت می‌باشد. بعضی از الکترود‌‌ها اختصاص به یک نوع کار دارد و چنان چه برای کار  دیگری مصرف شود مقاومت و استحکام مورد نظر به دست نخواهد آمد.

الکترود‌ها را از نظر پوشش به سه گروه تقسیم بندی می‌کنند:

 ١- الکترود‌های روتیلی

 ٢- الکترود‌های قلیایی (بازی)

٣- الکترود‌های اسیدی

 ا- الکترود‌های روتیلی

پوشش این الکترود‌ها نسبت به الکترود‌های قلیایی کمتر است و ظاهر گرده جوش خوب و یکنواخت می‌باشد و قطرات مذاب این الکترود‌ها کوچکتر از الکترود‌های قلیایی است. چنان که در هنگام جوشکاری مقدار آمپر به طور صحیح انتخاب شود، زغال روی جوش بدون چکش زدن بعد از سرد شدن جوش خود به خود می‌ریزد و بدین خاطر در شکاف‌های جناقی به خصوص در پاس اول به کار برده می‌شود و اگر این الکترود را خم کنیم در نقاط انحناء ترک برداشته و مقدار خیلی کم از پوسته آن می ریزد. قوس الکتریکی با این الکترود‌ها به سرعت تشکیل شده و پاشندگی ذرات به اطراف کم است. جنس گرده جوش نرم بوده و به خوبی قابل براده برداری و چکش کاری است. کاربرد الکترود‌های روتیلی بیشتر در دیگ سازی، اتاق سازی – کشتی سازی – ماشین سازی و انجام کار‌های عمومی به خصوص در ساختمان‌های فلزی می‌باشد.

٢- الکترود‌های قلیایی (بازی)

از علایم  مشخصه الکترود‌های قلیایی، چنان که یک الکترود قلیایی را خم کنیم در محل خم تمام روپوش شیمیای آن کنده شده و می‌ریزد و در هنگام کار کردن قطرات مذاب این الکترود نسبت به الکترود‌‌های روتیلی خیلی بزرگ می باشد و برای ذوب این الکترود مقدار آمپری که لازم است در مقام مقایسه با الکترود‌های روتیلی کم می‌باشد لذا حرکت دست کند تر خواهد شد. الکترود‌های قلیایی رطوبت را سریع جذب می‌کند بدین خاطر در موقع جوشکاری باید الکترود کاملا خشک باشد بدین جهت الکترود‌های قلیایی را بهتر است در داخل هیتر الکتریکی قرار داد تا رطوبت آن‌ها کاملا گرفته شود و آثار خراشیدگی و ترک خوردگی نباید در پوشش این الکترود‌ها وجود داشته باشد در هنگام جوشکاری با  الکترود‌های قلیایی لازم است از جریان مستقیم و قطب معکوس استفاده نمود از این الکترود‌ها بیشتر در ساخت مخازن تحت فشار – دیگ ‌های بخار – ساختمان‌های سنگین – تاسیسات نفتی و به طور کلی در جا‌هایی که نفوذ جوش باید زیاد باشد استفاده می‌نمایند.

٣- الکترود‌های اسیدی

معمولا الکترود‌های اسیدی را الکترود‌های گرم می‌گویند از لحاظ شکل ظاهری یک نفر جوشکار قادر به تشخیص این الکترود نیست مگر در حین عمل از طرز ریزش ذرات آن می‌توان آن را شناخت چون آمپر زیاد مصرف می‌کند بنابراین با این الکترود سرعت دست سریع‌تر از الکترود‌های روتیلی و قلیایی  می‌باشد و خیلی کم اتفاق می‌افتد که به قطعه کار بچسبد.

غیر از این سه نوع الکترود، الکترود‌های با پوشش سلولزی هم وجود دارد که بیشتر برای فولاد‌های بدون آلیاژ مصرف می‌شود.

 تقسیم بندی الکترود‌ها از نظر جنس

الکترود‌ها را از نظر جنس مفتول و موارد مصرف به گروه‌‌های زیر تقسیم می‌کنند:

•  الکترود فولادی 
•  الکترود آلیاژ‌های فولاد
•  الکترود چدن
•  الکترود فلزات رنگین 

۱- الکترود‌های فولادی

از این الکترود می‌توان در تمام حالات جوشکاری استفاده نمود ولی قدرت عمل این الکترود در وضعیت قائم و بالاسر معمولا کمتر از الکترود‌هایی است که مخصوص این وضع ساخته شده‌اند، روپوش  شیمیایی این الکترود‌ها دیر ذوب می‌شوند بدین خاطر برای ایجاد شعله باید آنرا روی کار کشید از علائم مشخصه این الکترود نفوذ خوب در قطعه کار – سرعت ذوب و شکل مخصوص گرده جوش است و قطر این الکترود‌ها بین ۱ / ۲۵ تا ۱۲ میلیمتر نسبت به ضخامت کار تغییر می‌کند. از این الکترود بیشتر در کار‌های تاسیسات ساختمانی و حرارتی، ساخت خرپا‌ها، در و پنجره سازی و سایر کار‌های آهنی استفاده می‌شود و به طور کلی مصرف آن در صنعت بیشتر از سایر الکترود‌ها می‌باشد. 

٢- الکترود آلیاژ‌های فولاد

این الکترود‌ها کمتر با فلز مبنا ترکیب می شوند و اختلاف دو فلز با هم کاملا آشکار می‌باشد با جریان متناوب و هم با جریان مستقیم می‌توان با این الکترود‌ها جوشکاری نمود و مقدار آمپر لازم قدری از الکترود‌های فولادی کمتر است و برای نقاطی که باید مقاومت سطحی با مقاومت سایشی داشته باشند برای جوشکاری آن‌ها از این الکترود‌ها استفاده می‌نمایند. به طور کلی این الکترود‌ها بیشتر برای فولاد‌های  با کربن زیاد یا فولاد‌های آلیاژ دار و یا برای ایجاد گرده جوشی با خواص غیر از خواص قطعه کار( مثلا مقاوم در برابر فرسودگی و سایش) به کار می‌روند.

۳- الکترود‌های چدنی

به طور کلی مفتول الکترود‌های چدنی از فولاد نرم و یا آلیاژی که قسمت اصلی آن مس و نیکل است تشکیل شده و گرده جوشی که توسط الکترود‌های چدنی که مفتول آن فولاد نرم است به وجود می‌آید فوق العاده سخت بوده و قابل براده برداری نیست. بنابراین هرگز نباید از الکترود‌هایی که مفتول آن فولاد است در جایی که احتیاج به ماشین کاری دارد استفاده کرد.

بهتر است که از الکترود‌هایی که آلیاژ آهن مس و نیکل است استفاده شود. نقطه ذوب الکترود‌های چدنی مس و نیکل از نقطه ذوب الکترود فولادی کمتر است و در نتیجه منطقه ای از قطعه کار که تحت تاثیر حرارت قرار می گیرد کمتر خواهد بود. این الکترود‌ها بیشتر برای تعمیر قطعات چدنی و اتصال چدن به فولاد به کار می‌رود. 

۴- الکترود‌های فلزات رنگین

الکترود‌های فلزات رنگین رطوبت هوا را به خود جذب می‌کنند بدین جهت لازم است حتما آن‌ها را در داخل کوره قبل از جوشکاری خشک نمود جوشکاری فلزات رنگین و آلیاژ‌های آن‌ها از جوشکاری فولاد به مراتب مشکل‌تر می‌باشد و اما به علت بالا رفتن مصرف آن‌ها در صنعت روز به روز جوشکاری آن‌ها توسعه بیشتری می‌یابد.