الکترود مناسب جوشکاری اسکلت فلزی چیست؟

انتخاب الکترود مناسب جوشکاری اسکلت فلزی فقط به پیدا کردن یک الکترود با قطر مناسب یا قیمت پایین تر محدود نمی شود. نوع فولاد سازه، ضخامت ورق و پروفیل، موقعیت جوشکاری، نوع اتصال، میزان تنش وارد بر سازه و دستورالعمل جوشکاری پروژه همگی در انتخاب الکترود نقش دارند. استفاده از الکترود نامتناسب می تواند باعث ایجاد عیوبی مانند ترک، تخلخل، نفوذ ناکافی یا کاهش خواص مکانیکی اتصال شود.

در بسیاری از پروژه های ساختمانی و کارگاهی، الکترود قلیایی E7018 و در برخی کاربردهای عمومی E6013 مورد استفاده قرار می گیرند؛ اما نمی توان یک گرید را برای تمام اتصالات سازه ای تجویز کرد. در این راهنما بررسی می کنیم برای جوشکاری اسکلت فلزی چه الکترودی، با چه قطر و آمپری انتخاب شود و هنگام خرید چه مشخصاتی اهمیت دارد.

الکترود مناسب جوشکاری اسکلت چه مشخصاتی باید داشته باشد؟

برای انتخاب الکترود مناسب جوشکاری اسکلت فولادی باید ابتدا مشخص شود جوش قرار است چه وظیفه ای در سازه داشته باشد. اتصال یک قطعه کمکی یا خال جوش مونتاژی با اتصال اصلی تیر به ستون، ورق تقویتی یا اجزای تحت بار یکسان نیست.

به طور خلاصه، الکترود مورد استفاده در جوشکاری سازه باید با این موارد هماهنگ باشد:

• استحکام فلز پایه و فلز جوش
• نوع فولاد و گرید قطعات سازه
• ضخامت ورق، تیرآهن یا پروفیل
• نوع اتصال؛ گوشه، شیاری، لب به لب یا روی هم
• موقعیت اجرای جوش؛ تخت، افقی، عمودی یا بالاسری
• نوع دستگاه و جریان جوشکاری
• میزان نفوذ مورد نیاز
• شرایط رطوبتی و نگهداری الکترود
• الزامات WPS و مشخصات فنی پروژه

در پروژه های سازه ای، همیشه WPS، نقشه های اجرایی و الزامات مهندس جوش پروژه بر یک توصیه عمومی اولویت دارند.

کدام الکترود مناسب جوشکاری اسکلت فلزی است؟

برای بسیاری از سازه های فولادی کربنی، E7018 یکی از گریدهای شناخته شده برای اتصالات سازه ای است. این الکترود در گروه الکترودهای کم هیدروژن قرار می گیرد و نمونه های مختلف آن برای ساخت سازه های فلزی، پل، تجهیزات صنعتی و ساخت عمومی عرضه می شوند. تولیدکنندگانی مانند ESAB و Lincoln و Bohler نیز E7018 را برای کاربردهای سازه ای و فولادهای کربنی و کم آلیاژ معرفی می کنند.

با این حال، الکترود مناسب جوشکاری اسکلت همیشه E7018 نیست. شرایط اتصال تعیین می کند که E6013، E6010، E7018 یا حتی الکترودهای خانواده E80xx و E90xx مورد نیاز باشند.

این جدول برای انتخاب اولیه است؛ مشخصات نهایی الکترود باید با دیتاشیت محصول و دستورالعمل جوشکاری پروژه تطبیق داده شود.

چرا E7018 برای جوشکاری سازه فلزی کاربرد زیادی دارد؟

در نام گذاری AWS، حرف E نشان دهنده الکترود است و عدد 70 حداقل استحکام کششی طبقه بندی شده فلز جوش را در واحد ksi نشان می دهد. عدد بعدی وضعیت های قابل استفاده الکترود را مشخص می کند و رقم پایانی به نوع پوشش و ویژگی های جریان مربوط است. طبقه بندی الکترودهای فولاد کربنی SMAW در استاندارد AWS A5.1 تعریف شده است.

یکی از دلایل مطرح بودن E7018 در جوشکاری اسکلت، ماهیت کم هیدروژن آن است. کنترل هیدروژن در اتصالات سازه ای، به ویژه در فولادهایی که حساسیت بیشتری به ترک دارند یا در اتصالات مقید، اهمیت پیدا می کند.

نمونه های تجاری E7018 همچنین برای وضعیت های مختلف جوشکاری عرضه می شوند و خواص مکانیکی آن ها با الزامات AWS A5.1 کنترل می شود.

اگر پروژه شما به الکترود کم هیدروژن نیاز دارد، بررسی مشخصات و موجودی الکترود قلیایی می تواند نقطه مناسبی برای شروع انتخاب باشد.

تفاوت E6013 و E7018 در جوشکاری اسکلت فلزی

یکی از سوالات متداول هنگام خرید الکترود مناسب جوشکاری اسکلت این است که E6013 انتخاب شود یا E7018.

الکترود E6013

E6013 یک الکترود عمومی با قابلیت قوس زنی مناسب است که در ساخت قطعات فلزی، تعمیرات، ورق کاری و بسیاری از جوشکاری های عمومی استفاده می شود. کار کردن با آن برای بسیاری از جوشکاران ساده است و برای قطعات نازک و متوسط نیز گزینه رایجی محسوب می شود.

اما سهولت کار با E6013 به این معنی نیست که می توان آن را بدون بررسی در تمام اتصالات اصلی سازه استفاده کرد.

قیمت روز الکترود 6013

شروع از 372,100تومان

مشاهده

الکترود E7018

E7018 در اتصالاتی که استحکام، کنترل هیدروژن و خواص مکانیکی اتصال اهمیت دارد بیشتر مورد توجه قرار می گیرد. به همین دلیل در بسیاری از کاربردهای سازه ای و صنعتی، هنگام تعیین الکترود مناسب، این خانواده بررسی می شود.

بنابراین پاسخ کوتاه این است:

برای اتصالات اصلی اسکلت فولادی، E7018 معمولا گزینه ای است که باید در مرحله انتخاب فنی بررسی شود؛ اما گرید نهایی باید مطابق WPS و مشخصات فولاد پایه تعیین شود.

انتخاب الکترود مناسب جوشکاری اسکلت بر اساس نوع اتصال

نوع اتصال تاثیر مستقیمی بر قطر و گریدالکترود دارد.

اتصال تیر به ستون

در اتصالات اصلی تیر و ستون، شرایط بارگذاری و جزئیات طراحی اهمیت زیادی دارند. نوع اتصال می تواند شامل ورق اتصال، ورق روسری و زیرسری، ورق انتهایی یا جزئیات دیگر باشد.

برای چنین اتصالاتی نمی توان صرفا بر اساس تجربه کارگاه، الکترود را تغییر داد. گرید الکترود، اندازه جوش، تعداد پاس ها و توالی جوشکاری باید با مدارک فنی پروژه هماهنگ باشد.

اتصال ورق های تقویتی

در ورق های ضخیم، فقط انتخاب گرید کافی نیست. مواردی مانند آماده سازی لبه، فاصله ریشه، تعداد پاس، حرارت ورودی و در صورت نیاز پیش گرم نیز روی نتیجه تاثیر دارند.

خال جوش و مونتاژ اولیه

خال جوش بخشی از فرآیند مونتاژ است و نباید به عنوان یک اتصال کم اهمیت تلقی شود. محل، طول و کیفیت خال جوش باید طوری باشد که در جوشکاری نهایی باعث ایجاد عیب در اتصال نشود.

قطر الکترود مناسب برای جوشکاری اسکلت

بعد از انتخاب گرید، قطر یکی از مهم ترین مشخصات در خرید الکترود مناسب جوشکاری اسکلت فولادی است.

قطرهای 2.5، 3.2 یا 3.25 و 4 میلی متر در بسیاری از فعالیت های کارگاهی دیده می شوند. انتخاب بین این قطرها به ضخامت قطعه، وضعیت جوش، اندازه اتصال و ظرفیت دستگاه وابسته است.

به صورت کلی:

• 2.5 میلی متر: کنترل مناسب تر در قطعات نازک تر، پاس ریشه یا فضاهای محدود
• 3.2 یا 3.25 میلی متر: یکی از قطرهای رایج برای فعالیت های عمومی سازه ای
• 4 میلی متر: مناسب برای رسوب گذاری بیشتر در قطعات ضخیم تر، در صورت فراهم بودن شرایط اتصال و دستگاه
• 5 میلی‌متر: معمولاً برای جوشکاری قطعات ضخیم‌تر و در شرایطی استفاده می‌شود که موقعیت جوشکاری و توان دستگاه جوش، امکان استفاده از این قطر الکترود را فراهم کند.

قطر بزرگ تر به معنی جوش قوی تر نیست. اگر حرارت ورودی بیش از حد شود یا کنترل حوضچه مذاب کاهش پیدا کند، استفاده از الکترود بزرگ می تواند نتیجه نامناسبی ایجاد کند.

آمپر مناسب الکترود برای جوشکاری سازه فلزی

تنظیم آمپر باید از دیتاشیت سازنده همان الکترود انجام شود. حتی دو محصول با طبقه بندی E7018 ممکن است محدوده کاری کاملا یکسانی نداشته باشند.

برای نمونه، در دیتاشیت های مختلف E7018 محدوده هایی تقریبا به شکل زیر دیده می شود:

این اعداد تنظیم قطعی دستگاه نیستند؛ برند الکترود، قطبیت، موقعیت جوش، ضخامت قطعه و تکنیک جوشکار بازه واقعی را تغییر می دهند. برای مثال ESAB و Lincoln برای محصولات E7018 خود محدوده های متفاوت ولی نزدیک به همین بازه ها اعلام کرده اند.

اگر جریان بیش از حد بالا باشد، کنترل حوضچه مذاب سخت تر شده و احتمال پاشش، بریدگی کنار جوش و حرارت ورودی نامناسب افزایش پیدا می کند. جریان پایین نیز می تواند باعث قوس ناپایدار و ذوب یا نفوذ ناکافی شود.

نگهداری الکترود E7018 چرا مهم است؟

یکی از تفاوت های مهم در انتخاب و مصرف الکترود مناسب جوشکاری اسکلت مربوط به شرایط نگهداری الکترودهای کم هیدروژن است.

روکش این محصولات باید در برابر جذب رطوبت محافظت شود. به همین دلیل بسته بندی، شرایط انبار، زمان باز بودن بسته و دستورالعمل نگهداری سازنده اهمیت دارد.

در زمان خرید به موارد زیر توجه کنید:

• سالم بودن بسته بندی
• مشخص بودن AWS Classification
• برند و کد دقیق محصول
• قطر الکترود
• شماره بچ یا اطلاعات ردیابی در پروژه های کنترل شده
• نوع بسته بندی معمولی یا وکیوم
• دستورالعمل سازنده برای نگهداری و پیشگرم
• تاریخ و شرایط انبارداری

چه زمانی E6010 بررسی می شود؟

الکترودهای سلولزی مانند E6010 رفتار متفاوتی نسبت به E7018 دارند و به دلیل مشخصات قوس و نفوذ، در برخی فرآیندها و اتصالات خاص استفاده می شوند.

اما استفاده از آن ها در جوشکاری اسکلت باید بر اساس روش اجرایی تایید شده انجام شود و نمی توان صرفا به دلیل نفوذ بیشتر، آن ها را جایگزین E7018 کرد.

برای بررسی این گروه می توانید مشخصات الکترود سلولزی را مشاهده کرده و کاربرد هر گرید را با نوع پروژه تطبیق دهید.

برای فولادهای سازه ای با استحکام بالاتر چه الکترودی انتخاب کنیم؟

یکی از اشتباهات رایج این است که تصور شود عدد بزرگ تر روی الکترود همیشه به معنی انتخاب بهتر است. برای مثال استفاده از E8018 یا E9018 به جای E7018 فقط به دلیل استحکام بالاتر، روش صحیح انتخاب نیست.

در فولادهای دانه ریز و سازه های مهندسی باید مواردی مانند:

• استحکام تسلیم فولاد پایه
• استحکام کششی
• چقرمگی مورد نیاز
• ترکیب شیمیایی
• دمای سرویس
• ضخامت
• میزان قید اتصال
• الزامات WPS

بررسی شوند.

در این گروه می توان از صفحه الکترود ساختمانی دانه ریز برای بررسی گریدهای متناسب با فولادهای سازه ای با خواص مکانیکی متفاوت استفاده کرد.

هنگام خرید الکترود مناسب جوشکاری اسکلت چه مواردی را اعلام کنیم؟

برای استعلام دقیق، بهتر است فقط نگویید «الکترود اسکلت می خواهم». هرچه اطلاعات پروژه کامل تر باشد، امکان پیشنهاد محصول متناسب بیشتر خواهد بود.

هنگام خرید این مشخصات را اعلام کنید:

• گرید فولاد پایه
• ضخامت قطعه
• نوع اتصال
• موقعیت جوشکاری
• استاندارد یا گرید مورد نیاز مانند E7018
• قطر مورد نظر
• نوع دستگاه و جریان قابل استفاده ( روش جوشکاری)
• مقدار مصرف یا وزن سفارش
• شرایط بسته بندی مورد نیاز
• وجود WPS یا مشخصات فنی پروژه

اگر گرید دقیق را نمی دانید، مشخصات و گرید قطعات و کاربرد سازه را در اختیار کارشناس فنی قرار دهید تا گزینه های قابل بررسی محدود شوند.

برای مشاهده گریدها، قطرها و محصولات موجود می توانید وارد صفحه خرید الکترود جوشکاری شوید و پیش از ثبت سفارش، مشخصات پروژه خود را برای بررسی فنی اعلام کنید.

اشتباهات رایج در انتخاب الکترود برای جوشکاری اسکلت

بخش مهمی از کیفیت جوشکاری سازه قبل از روشن کردن دستگاه تعیین می شود. بعضی خطاهای رایج عبارتند از:

• انتخاب الکترود فقط بر اساس قیمت
• استفاده از E6013 برای هر نوع اتصال سازه ای بدون بررسی WPS
• جایگزین کردن E7018 با یک گرید دیگر صرفا به دلیل موجود نبودن محصول
• انتخاب قطر بزرگ برای افزایش سرعت کار
• استفاده از الکترود کم هیدروژن مرطوب
• تنظیم آمپر بدون توجه به دیتاشیت
• جوشکاری روی سطح آلوده، زنگ زده یا دارای پوشش نامناسب
• استفاده از الکترود با استحکام بالاتر بدون بررسی فولاد پایه
• نادیده گرفتن وضعیت عمودی یا بالاسری اتصال

جلوگیری از همین خطاها می تواند میزان تعمیر جوش، توقف کار و مصرف غیرضروری الکترود را کاهش دهد.

جمع بندی؛ انتخاب الکترود را از مشخصات سازه شروع کنید

برای انتخاب الکترود مناسب جوشکاری اسکلت ابتدا باید گرید فولاد، نوع اتصال، ضخامت قطعات، موقعیت جوشکاری و الزامات WPS مشخص شوند. E7018 در بسیاری از اتصالات سازه ای فولاد کربنی مورد استفاده قرار می گیرد، اما این موضوع به معنی مناسب بودن یک گرید ثابت برای تمام پروژه ها نیست.

قطر الکترود، آمپر، نوع پوشش، شرایط نگهداری و سازگاری خواص مکانیکی فلز جوش با فولاد پایه نیز باید هم زمان بررسی شوند. در پروژه های صنعتی و ساختمانی، انتخاب فنی پیش از خرید می تواند از تغییر الکترود در حین اجرا، دوباره کاری جوش و ایجاد مغایرت با مشخصات پروژه جلوگیری کند.

برای خرید الکترود مناسب جوشکاری اسکلت، مشخصات سازه، گرید فولاد و قطر مورد نیاز را هنگام استعلام اعلام کنید تا موجودی و گزینه های متناسب با شرایط پروژه بررسی شوند.