انواع الکترود جوشکاری و کاربرد آن ها

برای اتصال با دوام قطعات فلزی، از جوشکاری استفاده می‌شود. در فرایند جوشکاری نیاز به دستگاه جوش و الکترود جوشکاری است. الکترود جوشکاری دارای یک سمت فلزی برای اتصال به دستگاه و یک سمت غیرفلزی برای اتصال به قطعه است که با ایجاد قوس الکتریکی قطعات فلزی را به هم جوش می‌دهد. الکترودها براساس قطر، نوع پوشش، ساخت، جنس مفتول و ضخامت پوشش تقسیم‌بندی می‌شود. درادامه مقاله با انواع الکترود جوشکاری و کاربرد آن ها آشنا خواهیم شد.

ویژگی پوشش الکترودهای جوشکاری

پوشش الکترود می‌تواند در ضخامت‌های نازک، متوسط، ضخیم و خیلی ضخیم باشد که ویژگی‌های جوشکاری مانند عمق نفوذ، آب‌گریزی و ثبات قوس را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

پوشش قلیایی

الکترود با پوشش قلیایی با کیفیت بالا از پرکاربردترین الکترودهاست و از کربنات منیزیم، فلورید کلسیم و کربنات ساخته شده است. و کیفیت بالای جوش، کاهش رطوبت، کاهش اکسیژن فلز، ایجاد گاز محافظ، جداسازی ناخالصی‌های نظیر گوگرد، فسفر و تشکیل سرباره چسبناک از ویژگی‌های آن است.

پوشش اسیدی

الکترودهای پوشش اسیدی نیز جوشکاری ساده‌ای دارند و از موادی نظیر اکسیدها، سیلیسیم کربنات و منگنز تشکیل شده است و از عمق نفوذ کمی برخوردار است. این الکترود مزیت‌هایی نظیر سطح هموار و براق بعد جوشکاری، جداسازی راحت سرباره‌ها، شروع آسان، انعطاف‌پذیری و مقاومت به ضربه دارد.

الکترود رتیلی

الکترودهای رتیلی که اکسید تیتانیوم است، با جریان برق AC و DC کار کرده و برای جوشکاری گوشه‌ها، کنج‌ها، قسمت‌های افقی و قسمت‌های سربالا مناسب است. این نوع جوش پایداری قوس الکتریکی، گرده جوش منظم و دقیق، جداسازی راحت و پاشش ناچیز جوش را دارد.

الکترود سلولزی

الکترود سلولزی از دیگر پوشش‌‌ها است که عمق بالای جوشکاری داشته و از ۴۰ درصد سلولز تشکیل شده است. این الکترود با جریان برق DC کار کرده و گاز هیدروژن و دی اکسید کربن آزاد می‌کند. مزیت‌های الکترودهای سلولزی شامل سرباره نازک و غیر چسبناک، امکان استفاده در موقعیت‌های مختلف، قوس قوی و پایدار، نفوذ و عمق جوش بالا می‌باشد.

الکترود اکسیدی

الکترود اکسیدی دارای پوششی ضخیم از منگنز، سیلیکات و اکسید آهن می‌باشد. این پوشش با جریان AC و DC کار کرده و محل جوش ساده و یکنواخت است و مزیت‌هایی مانند پوشش ضخیم و جداسازی راحت سرباره‌ها را دارد.

انواع الکترود جوشکاری براساس نوع ساخت

الکترودهای جوشکاری از نظر نوع ساخت به گروه‌های الکترود کم هیدروژن، الکترود چسبان سریع با نرخ رسوب بالا، الکترود انجماد سریع با قوس مقاوم و الکترود انجماد پر شده با دانه‌های یکنواخت تقسیم می‌شود.

اندازه و قطر الکترودهای جوشکاری

اندازه و قطر الکترود تأثیر زیادی بر عملکرد جوشکاری دارد. الکترودهای بزرگتر برای جوش دادن قطعات بزرگتر و الکترودهای کوچکتر برای جوشکاری دقیق و جزئی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچه قطر و طول الکترود بیشتر شود جوشکاری باید با آمپر بیشتری انجام گردد.

جریان جوشکاری

جریان الکتریکی که از طریق الکترود عبور می‌کند نیز برای جوشکاری اهمیت دارد. انتخاب جریان مناسب برای الکترود و مواد جوشکاری تأثیر بسزایی بر کیفیت جوش می‌گذارد.

محلول و گاز حفاظتی

برخی از الکترودهای جوشکاری نیاز به محلول یا گاز حفاظتی برای جلوگیری از اکسیداسیون و حفظ کیفیت جوش دارند.

نوع فلز مبنا

الکترودهای جوشکاری از نظر فلز مبنا به فولاد کربنی، استنلس استیل، آلومینیوم تقسیم می‌شود. انتخاب نوع فلز مبنا بستگی به نوع و ویژگی‌های قطعاتی دارد که باید جوش داده شود.

انواع جنس‌های الکترود جوشکاری

طبقه‌بندی الکترودهای جوشکاری براساس جنس عبارتند از:

الکترودهای جوشکاری فولاد کربنی (E6010، E6013، E7018 )

این الکترودها برای جوشکاری فولادهای کربنی مورد استفاده قرار می‌گیرند و شامل انواع مختلفی نظیر الکترودهای سلیکاتی (E6010)، روکش روی (E6013) و روکش تیتانیا (E7018) است. هر کدام از این الکترودها عمق نفوذ، ثبات قوس و کیفیت جوش و عملکرد استاندارد مخصوصی دارند.

الکترودهای جوشکاری فولاد کربنی برای جوشکاری و اتصال قطعات فلزی از جنس فولاد کربنی ساده یا فولاد کربنی با مقدار کمی آلیاژ مانند ASTM A36، A283، A515، A516 استفاده می‌شود.

کاربردهای اصلی انواع الکترود جوشکاری فولاد کربنی

• ساخت و تعمیرات صنعتی: این الکترودها برای جوشکاری و اتصال قطعات فولادی در صنایع مختلف نظیر صنایع ساختمانی، خودروسازی، ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• ساخت و تعمیرات خودرو: در صنعت خودروسازی برای جوشکاری قطعات فلزی خودروها مانند قاب، شاسی و قطعات سیستم تعلیق استفاده می‌شود.
• ساخت مخازن، لوله‌ها و تجهیزات فشاری: در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی برای جوشکاری و اتصال مخازن، لوله‌ها، تجهیزات فشاری و سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود.
• تولید قطعات ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی: این الکترودها برای جوشکاری قطعات فلزی ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی مانند فریم‌ها، قطعات مکانیکی و پایه‌ها کاربرد دارد.

الکترودهای جوشکاری استنلس استیل (E308، E316)

این الکترودها برای جوشکاری استنلس استیل‌ و آلیاژهای آنها مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارای پوشش تیتانیا است و مقاوم به زنگ زدگی می‌باشد که جوش قوی ایجاد می‌کند. استنلس استیل زنگ نمی‌زند، که در بسیاری از صنایع و در جوشکاری قطعات استنلس استیل مانند لوله‌ها، صفحات، قطعات تزئینی و قطعات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای اصلی الکترودهای جوشکاری استنلس استیل

• صنایع شیمیایی و پتروشیمی: جوشکاری و اتصال قطعات لوله‌ها، تجهیزات فشاری، مخازن و سیستم‌های لوله‌کشی
• صنایع خودروسازی: استنلس استیل به عنوان یک ماده خوش‌شکل و مقاوم در برابر خوردگی در تولید قطعات خودرویی نظیر ردیف‌ها، بدنه، صفحه‌ها و قطعات سیستم تعلیق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• صنایع غذایی و دارویی: به عنوان یک فلز با خواص بهداشتی و مقاوم در برابر خوردگی در مخازن، خطوط تولید، تجهیزات پخت و پز و دستگاه‌های بسته‌بندی کاربرد دارد.
• ساخت و تعمیرات صنایع دریایی: استنلس استیل به عنوان یک فلز مقاوم در برابر خوردگی و شرایط محیطی سخت در صنایع دریایی نظیر ساخت و تعمیرات کشتی‌ها، سکوهای نفتی و تجهیزات زیر آبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الکترودهای جوشکاری آلومینیوم (E4043، E5356 )

الکترودهای آلومینیومی دارای پوشش روی یا سلیکاتی برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و آلیاژهای آن است و به دلیل ویژگی‌های خاص آلومینیوم مانند هدایت الکتریکی بالا، جوش قوی و عملکرد خوب در دماهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای جوشکاری قطعات آلومینیوم مانند لوله‌ها، صفحات، قطعات خودرویی و قطعات هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربردهای اصلی الکترودهای جوشکاری آلومینیوم

• هوافضا و هوانوردی: در این صنایع، آلومینیوم به عنوان یک فلز سبک با وزن کم، مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون در جوشکاری بدنه هواپیما، قطعات موتور‌ و ساختارهای فضایی استفاده می‌شود.
• خودروسازی: آلومینیوم به عنوان یک جایگزین سبک و مقاوم برای فلزات سنگین در تولید قطعات خودروها نظیر فریم، قطعات هواکش و تخته‌های پنل کاربرد دارد.
• دریایی: در این صنایع آلومینیوم به عنوان یک فلز مقاوم در برابر خوردگی و سختی‌های محیطی برای جوشکاری قطعات کشتی‌ها، قایق‌ها، سکوهای نفتی و سیستم‌های لوله‌کشی استفاده می‌شود.
•  الکترونیک و الکتریکی: آلومینیوم به عنوان یک فلز سبک با خواص حرارتی خوب در جوشکاری قطعات الکترونیکی و الکتریکی مانند پوشش‌های سیمانتی برای پایه‌های الکتریکی کارایی دارد.

الکترودهای جوشکاری آهنگری (E6011، E7014)

این الکترودها برای جوشکاری قطعات آهنگری و ساختمانی فولادی با ضخامت‌های متوسط و بالا و شرایط محیطی متفاوت مورد استفاده قرار گرفته و دارای پوشش روی است که ویژگی‌هایی نظیر عمق نفوذ، ثبات قوس و جوش سریع دارد.

کاربردهای اصلی الکترودهای جوشکاری آهنگری

• ساخت و تعمیرات صنعتی: برای ساخت و تعمیرات صنعتی در صنایع ساختمان، قطعات مکانیکی و پایه‌ها
• ساخت و تعمیرات خودرو: در صنایع خودروسازی برای جوشکاری قطعات فلزی خودروها مانند قطعات شاسی، قطعات موتور و جزئیات فنر
• تعمیرات ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی: برای تعمیرات ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی نظیر محورها، تراوس و قطعات موجود در خطوط تولید
• ساخت و تعمیرات لوله‌ها و تجهیزات فشاری: در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، برای اتصال لوله‌ها، تجهیزات فشاری، مخازن و سیستم‌های لوله‌کشی
• تعمیرات و نگهداری سازه‌های فلزی: در تعمیرات و نگهداری سازه‌های فلزی مانند پل‌ها، سازه‌های فولادی، تله‌های برق و سازه‌های زیرسازی