الکترود جوشکاری یکی از نیازمندی‌های پایه در اکثر جوشکاری‌ها است. این قطعه به‌صورت یک سیم با یا بدون پوشش است که جریان الکتریسیته از دستگاه جوش به آن منتقل می‌شود. در ادامه با معرفی انواع الکترود جوشکاری با اقای مهندس همراه باشید.
الکترود جوشکاری یک سیم فلزی است که عموما جنسی مشابه با جنس قطعات جوش کاری دارد. برای انتخاب الکترود مناسب جهت فرایند جوش، فاکتورهای زیادی باید در نظر گرفته شوند. انتخاب الکترود جوش مناسب تاثیرات زیادی بر بهبود تمیز بودن جوش، استحکام و جلوگیری از پاشش آن خواهد داشت.
الکترودهای SMAW، یا الکترودهای مصرفی، پس از ذوب شدن به بخشی از جوش تبدیل می‌شوند و این در حالی است که الکترودهای جوش تنگستن گاز یا TIG از نوع غیر مصرفی هستند و ذوب نمی‌شوند.
الکترود جوشکاری پوشش دار (Covered Welding Electrodes)
وقتی فلز ذوب می‌شود، در معرض اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا قرار گرفته و اکسید خواهد شد. به همین دلیل، در بسیاری از فرایندهای جوشکاری از نوعی پوشش برای جوش استفاده می‌شود. ترکیب پوشش الکترودها در این فرایندها نیز به نوع فرایند و جنس قطعات وابسته است. تولید پوشش مناسب برای الکترودها ترکیبی از علوم متالورژی، شیمی و فیزیک است. استفاده از پوشش مناسب، تاثیر زیادی بر کیفینت جوش دارد. برخی از این تاثیرات عبارتند از:
- سطح جوش با کیفیت و نرم در لبه‌های جوش
- کمترین پاشش جوش
- قوس جوش پایدار
- کنترل نفوذ مواد
- پوشش مناسب سطح جوشکاری شده
- پاک کردن راحت جوش
الکترود بدون پوشش (Bare Electrodes)
این نوع از الکترودها ترکیبات فلزی متنوعی دارند. هر ترکیب خاص برای نوع خاصی از جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته برخی از این نوع الکترودها، پوشش‌های کمی دارند که در روش wire drawing مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، پوشش تنها وظیفه متمرکز کردن قوس را دارد و کاربرد دیگری ندارد. الکترودهای بدون پوشش عموما برای جوش فلز منگنز و فرایندهایی که نیاز به پوشش ندارند استفاده می‌شود.
الکترودهای با پوشش کم (Light Coated Electrodes)
این نوع از الکترودها دارای پوششی با ضخامت کم هستند که با روش‌هایی مانند اسپری بر روی سطح آنها چسبانده شده است. همین پوشش نازک، مشخصات قوس را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. به طور کلی پوشش نازک این نوع از الکترودهای مزایای زیر را دارد:
- باعث کاهش ناخالصی‌هایی مانند اکسید گوگرد و فسفر می‌شود
- تنش سطحی فلز مذاب را تغییر می‌دهد و باعث می‌شود که قطرات مذاب، سطح الکترود را با کیفیت و پیوستگی بهتر ترک می‌کنند. این پیوستگی باعث می‌شود که جریان مذاب منظم‌تر باشد.
- باعث پایداری قوس جوش می‌شود
- برخی از این الکترودها باعث ایجاد سرباره (Slag) در جوش می‌شوند اما این سرباره بسیار کمتر از الکترودهای پوششی معمولی خواهد بود
الکترودهای پوشش ضخیم (Shielded Arc or Heavy Coated Electrodes)
این الکترودها با روش اکستروژن تولید می‌شوند و در سه نوع دسته‌بندی می‌شوند. پوشش سلولزی، پوشش معدنی و پوشش ترکیبی. پوشش سلولزی ترکیبی از کتن یا دیگر فرم‌های سلولز خواهد بود که در کنار آن مقدار کمی پتاسیم، سدیم یا تیتانیم اضافه خواهد شد. پوشش معدنی شامل سیلیکات سدیم، اکسیدهای فلزی خاک رس و دیگر مواد و ترکیب‌های معدنی خواهد بود. پوشش سلولزی، فلز مذاب و منطقه جوش را با ناحیه‌ای گازی پوشش می‌دهد در حالی که پوشش معدنی، ناحیه ای سرباره مانند برای محافظت از جوش ایجاد می‌کند. الکترودهای پوشش ضخیم عموما برای جوشکاری فولاد، چدن و پوشش دهی سخت سطوح استفاده می‌شوند.
الکترود جوشکاری تنگستن (Tungsten Electrodes)
الکترودهای غیر مصرفی جوش تنگستن گاز (TIG) در سه نوع تولید می‌شوند: تنگستن خالص با رنگ سبز، تنگستن همراه با ۱ تا ۲ درصد توریم (Thorium) به رنگ زرد و قرمز و الکترود تنگستن با ۰.۳ تا ۰.۵ درصد زیرکونیم (Zirconium) به رنگ قهوه‌ای.
نوع اول برای جوشکاری‌های با حساسیت‌های کمتر استفاده می‌شود و ظرفیت انتقال جریان کمتری نسبت به بقیه انواع دارند. مقاومت آنها نیز در برابر آلودگی جوش بسیار کم است.
الکترودهای نوع دوم خروجی الکترون بهتری دارند و شروع و پایداری قوس در آنها بهتر خواهد بود. ظرفیت انتقال جریان در آنها بهتر است و مقاومت بالایی در برابر آلودگی جوش خواهند داشت.
نوع سوم الکترود تنگستن نیز از لحاظ کارایی بین دو نوع اول و دوم هستند و البته در برخی از انواع فرایند جوش کارایی بهتری دارند.
