آشنایی با انواع الکترود جوشکاری

الکترود جوشکاری جزء اساسی فرآیندهای اتصال فلزات است که کیفیت، استحکام و یکپارچگی سازه نهایی مستقیماً به آن بستگی دارد. انتخاب الکترود به متغیرهای فنی متعددی از جمله نوع فلز پایه، ضخامت قطعه، موقعیت جوشکاری و نوع جریان الکتریکی وابسته است. علاوه بر الزامات فنی، مدیریت هزینه های پروژه ضروری است؛ به همین دلیل بررسی قیمت الکترود جوشکاری به عنوان یکی از اقلام مصرفی اصلی، پیش از شروع هر پروژه صنعتی یا ساختمانی الزامی است. تنوع بالای آلیاژها و پوشش ها موجب گستردگی بازه قیمتی این محصول در بازار شده است.

الکترود جوشکاری چیست؟

الکترود، جریان برق را به محل جوش منتقل می کند. در جوشکاری دستی SMAW، الکترود روکش دار ذوب می شود و بخشی از فلز اتصال را تامین می کند. شرح ساختار و عملکرد آن را در مقاله الکترود جوشکاری چیست بخوانید؛ در ادامه، انواع و معیار انتخاب آن ها را مقایسه می کنیم.

دسته بندی الکترودها بر اساس نوع پوشش (فلاکس)

پوشش الکترود به حفاظت از حوضچه مذاب، پایداری قوس و تشکیل سرباره کمک می کند. نوع پوشش بر نفوذ، رفتار قوس و خواص فلز جوش اثر دارد؛ با این حال، انتخاب نهایی باید با جنس قطعه، شرایط اتصال و دستورالعمل جوشکاری هماهنگ باشد.

پودر آهن نیز ممکن است به پوشش روتیلی یا قلیایی اضافه شود تا نرخ رسوب افزایش یابد؛ بنابراین «پودر آهن دار» همیشه خانواده ای مستقل از این پوشش ها نیست.

۱. الکترودهای سلولزی (Cellulosic)

سلولز از مواد اصلی پوشش این الکترودها است و هنگام تجزیه، گاز محافظ تولید می کند. قوس پرنفوذ آن ها برای بعضی اتصالات، به ویژه پاس ریشه لوله، کاربرد دارد؛ اما هیدروژن بالای این خانواده برای همه فولادها و اتصالات مناسب نیست.

• ویژگی ها: قوس قوی، نفوذ جوش بسیار بالا، سرباره نازک.
• کاربرد: جوشکاری پاس ریشه و خطوط لوله؛ اجرای سرازیر فقط در صورت مجاز بودن مدل الکترود و دستورالعمل جوشکاری.
• نمونه پرکاربرد: E6010 و E7010

۲. الکترودهای روتیلی (Rutile)

پوشش این دسته بر پایه اکسید تیتانیوم (روتیل) است.

• ویژگی ها: شروع آسان قوس، ظاهر مناسب گرده جوش و جداسازی معمولا آسان سرباره.
• کاربرد: جوشکاری ورق های نازک، ساخت مبلمان فلزی، مصارف عمومی و ساختمانی سبک.
• نمونه پرکاربرد: E6013.

۳. الکترودهای قلیایی یا کم هیدروژن (Basic / Low Hydrogen)

پوشش این الکترودها معمولا بر پایه ترکیبات کلسیم است و برای محدود کردن هیدروژن نفوذی طراحی می شود. حفظ این ویژگی به بسته بندی، نگهداری و مصرف طبق دستور سازنده وابسته است.

• ویژگی ها: هیدروژن نفوذی کم و کمک به کاهش خطر ترک سرد؛ خواص مکانیکی و میزان نفوذ به طبقه بندی و مدل محصول وابسته است.
• کاربرد: سازه های فولادی، مخازن و قطعات ضخیم، با انتخاب رده مناسب و رعایت دستورالعمل جوشکاری؛ E7018 برای همه فولادهای پرکربن انتخاب عمومی نیست.
• نمونه پرکاربرد: E7018.

۴. الکترودهای اسیدی (Acidic)

پوشش این الکترودها ترکیبی از اکسید آهن، منگنز و سیلیسیم است.

• ویژگی ها: ظاهر جوش بسیار صاف و صیقلی، جداسازی آسان سرباره.
• کاربرد: برخی اتصالات فولادی با الزامات متناسب؛ کاربرد این خانواده در مقایسه با روتیلی و قلیایی محدودتر است و باید مشخصات محصول بررسی شود.

دسته بندی بر اساس نوع مصرف در فرآیند جوشکاری

الکترودهای مصرف شدنی (Consumable)

این الکترودها دارای نقطه ذوب پایین تری نسبت به دمای قوس هستند. در حین جوشکاری ذوب شده و به عنوان فلز پرکننده درز جوش را پر می کنند. الکترودهای روکش دار جوشکاری دستی (SMAW)، سیم جوش های توپر (MIG/MAG) و سیم جوش های توپودری (FCAW) در این گروه قرار دارند.

الکترودهای مصرف نشدنی (Non-Consumable)

این الکترودها برای ایجاد و حفظ قوس به کار می روند و قرار نیست فلز پرکننده اتصال را تامین کنند. نمونه رایج، تنگستن در فرآیند TIG است. فلز پرکننده در صورت نیاز جداگانه اضافه می شود؛ بعضی اتصالات TIG نیز بدون فیلر اجرا می شوند.

دسته بندی بر اساس جنس مفتول هسته

الکترود باید با فلز پایه و خواص مورد انتظار اتصال سازگار باشد. ترکیب فلز جوش تنها به مغزی وابسته نیست و مواد پوشش نیز می توانند در آن نقش داشته باشند. خانواده های رایج بر اساس جنس یا کاربرد عبارت اند از:

• فولاد نرم (Low Carbon Steel)
• فولاد زنگ نزن یا استیل (Stainless Steel)
• الکترودهای مخصوص چدن، از جمله انواع نیکل و آهن-نیکل
• آلومینیوم و آلیاژهای آن
• نیکل و مس

سیستم نام گذاری استاندارد انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)

کد استاندارد به شناسایی رده الکترود کمک می کند. برای مثال، در الکترود E7018 مطابق AWS A5.1، حرف E نشان دهنده الکترود و عدد 70 بیانگر حداقل استحکام کششی فلز جوش برابر با 70,000 psi در شرایط آزمون استاندارد است. رقم 1 به موقعیت های مجاز و ترکیب پایانی 18 به نوع پوشش و جریان مربوط می شود؛ مجاز بودن جهت عمودی نیز باید از دیتاشیت بررسی شود. این الگو را نباید به همه خانواده های الکترود تعمیم داد. برای جزئیات، راهنمای تفسیر کدهای الکترود جوشکاری را ببینید.

معیار انتخاب بین انواع الکترود

برای انتخاب، ابتدا جنس فلز پایه و خواص لازم اتصال را مشخص کنید؛ سپس موقعیت و جهت جوشکاری، ضخامت قطعه، قطر الکترود و جریان قابل تامین دستگاه را با دیتاشیت تطبیق دهید. در اتصالات حساس، الزامات هیدروژن، پیشگرم و دستورالعمل جوشکاری تعیین کننده اند؛ شباهت نام یا عدد استحکام به تنهایی کافی نیست.

شرایط نگهداری و انبارداری الکترودها

الکترودها را در بسته بندی سالم و محیط خشک نگهداری کنید. الکترودهای کم هیدروژن پس از باز شدن بسته، به شرایط نگهداری مشخص نیاز دارند؛ بازخشک کردن و دمای آون باید طبق دستور سازنده و وضعیت محصول باشد، نه یک دمای ثابت برای همه مدل ها. الکترودهای سلولزی را نباید با برنامه خشک کردن دمای بالای الکترودهای کم هیدروژن در آون قرار داد؛ رطوبت کنترل شده پوشش برای عملکرد آن ها لازم است.

خرید مطمئن الکترود جوشکاری از حامی جوش

برای تضمین کیفیت اتصالات و مدیریت بهینه هزینه‌های پروژه، تامین مواد مصرفی از یک مرجع تخصصی و معتبر ضروری است. حامی جوش با ارائه مشاوره فنی دقیق، تامین بی‌واسطه انواع الکترودهای صنعتی و ساختمانی از برندهای معتبر، و تضمین رقابتی‌ترین قیمت‌ها، انتخابی مطمئن برای پیمانکاران و صنعتگران است. برای بررسی مشخصات فنی، استعلام موجودی و ثبت سفارش مستقیم، همین امروز با کارشناسان فروش حامی جوش تماس بگیرید.