الکترود جوشکاری

الکترود جوشکاری چیست ؟

الکترود جوشکاری یکی از ابزارهای مهم و بسیار پرکاربرد در فرآیند جوشکاری است. الکترود جوشکاری در اصل یک تکه فلزی است که به عنوان منبع جریان الکتریکی و ماده جوشکاری در فرآیند جوشکاری (معمولاً جوشکاری قوسی) استفاده می‌شود. این الکترودها در فرآیند جوشکاری قوسی و حتی فرایندهای دیگری مانند جوشکاری گاز تخت یا جوشکاری مقاومتی پیشرفته نیز استفاده می‌شوند.نقش اصلی الکترود در جوشکاری قوسی به این صورت است که طی اعمال جریان الکتریکی، الکترود گرم شده و مواد منبع جوش (به طور معمول جوش) را مذاب می‌کند. این ذوب شدن مواد به نام حوض جوش انجام می‌گیرد و پس از سرد شدن، به وجود محلی تازه جوش خوانده می‌شود که از این روش برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر استفاده می‌شود.انتخاب نوع مناسب الکترود در جوشکاری بسیار اهمیت دارد زیرا ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی الکترود تأثیر مستقیمی بر کیفیت جوش و عملکرد فرآیند جوشکاری خواهد داشت.

انواع الکترود های جوشکاری

الکترودهای جوشکاری یک زمینه گسترده و مهم در فناوری جوشکاری هستند. انواع مختلفی از الکترودها برای جوشکاری مواد مختلف و برای فرآیندهای متنوع جوشکاری وجود دارند. این الکترودها بر اساس نوع مواد جوشکاری، فناوری جوشکاری، و خواص فیزیکی و شیمیایی خود دسته‌بندی می‌شوند.

 

الکترود قلیایی

الکترودهای جوشکاری قلیایی یک نوع الکترود جوشکاری هستند که برای جوشکاری فولادها با محتوای کربن کمتر از 0.20% استفاده می‌شوند. این الکترودها اغلب برای جوشکاری فولادهای نرم و کم‌کربن استفاده می‌شوند. یکی از ویژگی‌های اصلی این الکترودها این است که پوشش آنها از نوع قلیایی است که به آنها اطمینان می‌دهد که جوش مناسبی با خواص مکانیکی مناسب ایجاد می‌کنند.

مزایای الکترودهای جوشکاری قلیایی

• راندمان بالا و آماده برای استفاده سریع، که به جوشکاری سریع و موثر کمک می‌کند.
• تولید جوش با خواص مکانیکی مطلوب، از جمله مقاومت در برابر خستگی و ضربه.
• عملکرد مقیدی با فلزهای پرکربن، از جمله فولادهای نرم کم‌کربن.

الکترود روتیلی

الکترودها در جوشکاری روتیلی (Resistance Spot Welding) نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. این فرایند از جریان الکتریکی برای ایجاد گرما و البته اتصال محکم بین دو قطعه فلزی استفاده می‌کند. الکترود مثبت و منفی بر روی سطوح قطعات قرار می‌گیرند و جریان الکتریکی از یک قطب به قطب دیگر جریان پیدا می‌کند. این حرکت الکترون‌ها باعث گرم شدن قطعات می‌شود و در نهایت باعث اتصال قطعات می‌شود.الکترودهای جوشکاری باید به گونه‌ای طراحی شوند که توانایی انتقال جریان الکتریکی را داشته باشند و همچنین بتوانند گرما را به صورت موثر به قطعات انتقال دهند.الکترود روتیلی باید مقاومت الکتریکی کمی داشته باشد تا از هدررفت انرژی و گرماسازی زیاد جلوگیری کند.

الکترود سلولزی

الکترود‌های جوشکاری سلولزی یک نوع الکترود فلزی هستند که برای فرایند جوشکاری از نوع الکترود گواری (Shielded Metal Arc Welding یا SMAW) استفاده می‌شوند. این الکترودها دارای یک پوشش سلولزی هستند که به عنوان یک سوراخ‌ گردکننده گاز عمل می‌کند و همچنین یک لایه پوششی اکسیدی را در اثر جوشکاری تولید می‌کند. با استفاده از جریان الکتریکی، الکترود سلولزی گرما تولید می‌کند و سوراخ ‌گردکننده‌ای گازی (معمولاً دی‌اکسید کربن و مونوکسید کربن) را ایجاد می‌کند که از هوا فضا بین الکترود و قطعه فلزی را پوشش داده و از اکسیژن دسترسی به ناحیه جوش را محدود می‌کند. این کار برای جلوگیری از اکسیداسیون و کاهش ترک‌ها و فشردگی‌های ناشی از فرایند جوشکاری بسیار مفید است.علاوه بر این، پوشش سلولزی الکترود، یک لایه مذاب را فراهم می‌کند که به عنوان ماده پرکننده در ایجاد جوش مورد استفاده قرار می‌گیرد و از تشکیل ترک‌ها در ناحیه جوش پیشگیری می‌کند.

الکترود استنلس استیل

الکترودهای جوشکاری مخصوص استنلس استیل یک انتخاب فوق العاده برای ایجاد اتصالات با کیفیت در اجزای استنلس استیلی هستند. این الکترودها به عنوان یکی از روش‌های اولیه برای جوشکاری استنلس استیل استفاده می‌شوند، به ویژه در فرایند جوشکاری قوسی فلز به فلز (SMAW).الکترودهای جوشکاری استنلس استیل معمولاً دارای یک پوشش خاص هستند که علاوه بر تولید گاز محافظ، از ایجاد آلایش‌های ناخواسته و ترک‌ها در ناحیه جوش پیشگیری می‌کند. این پوشش می‌تواند از موادی مانند سلولز، روتل، یا آهن و نیکل تشکیل شده باشد.

عملکرد الکترودهای استنلس استیل، بسته به نوع و ترکیب شیمیایی آن‌ها، دمای جوش و ویژگی‌های جوشکاری متفاوت است، اما به طور کلی الکترودهای جوشکاری استنلس استیل باید مقاومت شیمیایی و مکانیکی مناسبی داشته باشند تا بتوانند به خوبی به ماده پایه (استنلس استیل) پیوسته و جوش با کیفیتی ایجاد کنند.ساختار و خصوصیات این الکترودها با توجه به نوع استنلس استیل مورد استفاده و نیازهای جوشکاری متفاوت است. برای مثال، الکترودهای مخصوص جوشکاری استنلس استیل نیکل دار، معمولاً برای جوشکاری استنلس استیلهای با محتوای نیکل بالا استفاده می‌شوند.

الکترود چدن

الکترودهای جوشکاری چدن ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند که آن‌ها را از الکترودهای جوشکاری فولاد معمولی متمایز می‌کند. چدن به دلیل ساختار داکتیل یا شکل‌پذیری کمتر، نیازمند فرآیندها و مواد جوشکاری خاصی است که الکترودهای جوشکاری چدن مخصوص این مواد هستند.در جوشکاری چدن، انتخاب الکترود مناسب بسیار حیاتی است. الکترودهای جوشکاری چدن عموماً شامل موادی مانند نیکل، آهن، کربن یا فروآلیاژهای مختلف هستند که برای جوشکاری چدن گرافیتی (Grey Cast Iron)، چدن داکتیل (Ductile Cast Iron) و چدن ریخته‌گری (Malleable Cast Iron) طراحی شده‌اند.این الکترودها می‌توانند دارای پوشش‌های خاصی باشند که همچنین از ترک‌ها و آلایش‌های زنگ‌زدایی شده در ناحیه جوش جلوگیری می‌کنند. همچنین، آن‌ها باید قادر باشند دماهای بالا را تحمل کرده و جوش‌های محکم و باکیفیتی ایجاد کنند.برای مثال، الکترودهای جوشکاری چدن داکتیل ممکن است شامل مقدار بالایی از مگنتیم و سیلیسیم باشند که به بهبود در ترکیب شیمیایی و عملکرد جوشکاری چدن داکتیل کمک می‌کند.