کلیات جوش و الکترود

نوع فلز مبنا

ماهیت فلز جوش شونده از اهمیت عمده ای برخوردار است . اگر فلز جوش حاصله همان کیفیت فیزیکی و شیمیایی جسم جوش شونده را نداشته باشد ، جوش مذکور رضایتبخش  نمی باشد .

اگر مشخصات فلز معلوم نباشد می توان با آزمایش های ساده ای نظیر آزمایش جرقه ، آزمایش شعله ، آزمایش تراش ، آزمایش مغناطیسی ، آزمایش رنگ ، آزمایش شکست و آزمایش سلامت ، پاره ای از خصوصیات فلز جوش شونده را معلوم نمود .

اطلاعات مربوطه برای تشخیص فلزات مختلف مطابق خصوصیات آن فلزات ، مفید است . با این اطلاعات فقط شناسایی گروهی حاصل می شود و مثلا تشخیص داده می شود که قطعه ای فولاد است یا چدن . ولی در بسیاری موارد دانستن ترکیب شیمیایی فولاد لازم است . مثلا اگر فولاد دارای گوگرد یا کربن زیاد باشد یا بعضی از عناصر آلیاژی داشته باشد ، توصیه می شود از الکترود های  E7018 و E7015 و  E7016 و  E7028  استفاده شود . این الکترود ها تمایل به ترک زیر مهره ای که از خصوصیات چنین فولاد هایی است را کاهش می دهد . این الکترود ها بدون تنش زدایی و جوش های با مقاومت کششی و قابلیت نرمی بالایی بدست می دهند و نیاز به پیش گرمایش را کم کرده یا حذف می نماید .

ماهیت جریان جوشکاری

ماشین های جوشکاری دو نوع جریان جوشکاری متناوب و مستقیم تولید می کنند . در جوشکاری با جریان مستقیم دو نوع اتصال قطبی ( مستقیم و معکوس ) امکان دارد . یعنی می توان الکترود را به مثبت و قطعه کار را به منفی وصل نمود یا الکترود ممکن است منفی و قطعه کار مثبت باشد .

ماهیت جریان برق در انتخاب الکترود موثر است . برای مثال اگر فقط ماشین های جوشکاری جریان متناوب ( ترانسفورماتور ) در دسترس باشد استفاده از الکترود  E6010 و  E7015  مقدور نیست زیرا این الکترود ها فقط برای کار کردن با جریان مستقیم طراحی شده اند .

اگر فقط ماشین های جوشکاری جریان مستقیم در دسترس باشد ، نوع جریان برق عامل محدود کننده نمی باشد با انکه الکترود های  E6011  ،  E6013  ،  E7016  ، E7014 ،   E7018  و  E7028  اصولا برای کار با جریان متناوب طراحی شده اند با جریان مستقیم هم به قدر کافی قابل استفاده هستند .

ضخامت و شکل فلز جوش شونده
ضخیم بودن یا نازک بودن تا حدودی اندازه الکترود را تعیین می کند . بعنوان یک قاعده کلی هرگز از الکترود دارای قطر بیشتر از ضخامت فلز جوش شونده استفاده نشود .

برای جوشکاری ورق نازک فلزی به ضخامت 5/2 میلیمتر یا کمتر الکترود  E6013 انتخاب خوبی است  . گرچه از الکترود  E6012 هم میتوان استفاده نمود . الکترود  E6013 برای این قبیل کارها طراحی شده و در سری الکترود های  E60XX کم نفوذ ترین الکترود هاست .

طراحی اتصال جفت و جوری

اتصال جوشکاری انواع زیادی دارد که هر نوع از آن شرایط ویژه ای برای جوشکاری نیاز دارد . جوشهای گوشه ای تفاوت زیادی با جوشهای لب به لب دارند . اتصال لب به لب ممکن است ساده یا شیاری باشد . فاصله دو لبه ممکن است زیاد باشد یا دو لبه ممکن است به هم چسبیده باشد . در مواردی که جفت و جوری لبه ها ضعیف است ، الکترود  E6012 برای جریان مستقیم و الکترود  E6013 برای جریان متناوب بکار برده می شود .

هر دوی این الکترود ها بخاطر انتقال قطره ای فلز در جریان قوس قادر به پل زنی خیلی خوب بین دو لبه هستند .

حالت جوشکاری

حالت جوشکاری از عوامل مهم برای انتخاب الکترود است . بعضی از الکترود ها فقط می توانند در حالت تخت خوب جوش دهند . بعضی از الکترود های دیگر در همه حالات می توانند با شرایط مساوی جوش دهند حالت جوشکاری روی هزینه جوش نیز تاثیر دارد . اقتصادی ترین حالت برای جوشکاری حالت تخت است و پس از ان به ترتیب افقی و عمودی قرار دارند . حالت سقفی کم صرفه ترین حالت جوشکاری است . جوشکار ماهر ، محدودیت های جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی را برای انتخاب الکترود درک می کنید .

حالت جوشکاری تاثیر زیادی روی انتخاب اندازه الکترود دارد .

اتصال لب به لب جناغی در حالت های عمودی و سقفی به منظور حصول نفوذ کامل در ریشه جوش با الکترود قطر کوچکتر جوش داده می شوند . در جوشکاری چند لایه ای ، پاس های دیگر را می توان با الکترود های بزرگ جوش داد . جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی با استفاده از الکترود با قطر بزرگتر از 5 میلیمتر مطلوب نیست .

برای کار تولیدی بایستی از بزرگترین الکترود مجاز استفاده نمود تا با شدت جریان بیشتر بتوان سرعت جوشکاری را بالا برد .  هرچه قطر الکترود بزرگتر باشد مقدار  جوش رسوب داده شده در #واحد زمان بزرگتر است . #هزینه مستقیم جوشکار نیز بدلیل توقف های کمتر لازم برای تعویض الکترود کاهش پیدا میکند . اگر قرار است جوشکاری در حالت های #سقفی ، #عمودی یا افقی انجام شود ، نمیتوان از الکترود های با طبقه بندی  EXX20  ،  EXX24  ، EXX28  استفاده نمود .

الکترود های  EXX15 ،  EXX16 و  EXX18 گرچه برای همه حالت ها طبقه بندی شده اند ولی جوشکاری با آنها در حالت های عمودی و سقفی مشکل است .

به طور کلی می توان گفت که الکترود های EXX12  ،  EXX13  ، EXX20  ، EXX27 و  EXX28  راحت ترین الکترود برای حالت های افقی و تخت هستند . الکترود های  EXX12  و  EXX11  راحت ترین الکترود برای جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی هستند ولی در جوشکاری عمودی سرازیر  EXX12  و  EXX13  الکترود های راحت تری هستند .

شرایط استفاده

شرایط بهره برداری حائزاهمیت فراوانی است . نوع سازه و تنش مورد اعمال به قطعه جوش شونده بایستی مورد توجه قرار گیرد . مقاومت کششی ، قابلیت نرمی و مقاومت خستگی از خصوصیات مهمی هستند که به انتخاب الکترود کمک می کند . به خواص فلز جوش حاصله از الکترود های مختلف در جدول مربوطه توجه شود .

مشخصات فنی

تمام خواسته های کد و مشخصات فنی بایستی دقیقا در انتخاب الکترود مورد توجه قرار گیرد .

بازده تولید

تعدادی از الکترود ها دارای نرخ جایگزینیزیاد هستند . نرخ جایگزینی الکترود در جدول مربوطه با یکدیگر مقایسه شده است . بدلیل ماهیت جسم ، نوع اتصال و حالت کار همیشه نمی توان از الکترودهای با نرخ جایگزینی زیاد استفاده کرد . الکترود های با نرخ جایگزینی زیاد فقط برای جوش های گوشه ای تخت و افقی می باشند .

عامل اصلی در هزینه جوشکاری سرعت جوشکاری است . هزینه الکترود در مقایسه با عوامل دیگر کم است . الکترود های  E6027  و  E7024  بالاترین نرخ جایگزینی را دارند و  E6020  ،  E6012  ،  E6013  ،  E6011  و  E6010 به ترتیب بعد از انها قرار گرفته است .

نوع #فولاد ( نه سرعت جوشکاری ) بایستی #حاکم بر #انتخاب  E7015  و  E7018 باشد .  E7028  مشابه  E7018  است ولی روپوش خیلی #ضخیم تر دارد . یعنی #پودر #آهن بیشتری در روپوش دارد بنابراین #نرخ جایگزینی  E7028  خیلی بالا تر است .

بوسیله استفاده از #الکترود های با #قطر بزرگتر خصوصا برای #جوشکاری در حالت تخت و #افقی #سرعت جوشکاری افزایش می یابد .

با بزرگتر شدن قطر الکترود  E7024  ،  E6020 ،  E7027  به ترتیب بالاترین افزایش را در سرعت به دست می آورند .

شرایط کار

تمیزی #قطعه ، گرد و خاکی بودن ، زنگ خوردگی یا آغشتگی به #گریس و #روغن در انتخاب الکترود موثر است .

نوع #عملیات سطحی لازم برای قطعه #جوش داده شده و اینکه آیا قطعه پس از جوشکاری مورد تنش زدائی با عملیات حرارتی قرار می گیرد  بر انتخاب الکترود تاثیر می گذارد .

میزان اهمیت ظاهر جوش نیز در انتخاب الکترود بی تاثیر نیست . در هر صورت مشخصات فنی ارائه شده از طرف سازنده الکترود حائز اهمیت است .

جمع بندی عوامل موثر در انتخاب الکترود

انتخاب درست اندازه و نوع الکترود برای کار معلومی به اطلاعات جامع و شم فنی نیاز دارد . مطالعه دقیق خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و کاری الکترود ها و نحوه استفاده از الکترود ها ، کار انتخاب شایسته الکترود را آسان می سازد .

◄ نوع #اتصال  و حالت جوشکاری

◄نوع جریان #جوشکاری

◄#خواص فلز مبنا

◄#ضخامت فلز مبنا

◄عمق مطلوب برای نفوذ جوش

◄ظاهر مطلوب جوش

◄لزوم یا عدم لزوم رعایت مفاد کد

◄#مقاومت کششی ، قابلیت نرمی و #مقاومت ضربه ای لازم برای #جوش

◄طراحی و جفت و جوری اتصال جوش شونده

◄چگونگی پاک کردن سرباره