جوشکاری یکی از فرایندهای حیاتی در صنعت فلزکاری و ساخت‌وساز است و کیفیت جوش ارتباط مستقیم با انتخاب الکترود جوشکاری مناسب دارد.
الکترودها علاوه بر رساندن جریان برق، نقش حیاتی در ایجاد قوس مناسب و اتصال قوی بین قطعات فلزی دارند و انتخاب الکترود نامناسب می‌تواند باعث کاهش استحکام جوش، ایجاد ترک، پاشش بیش از حد و حتی خطرات ایمنی شود.
یکی از نکات مهم در جوشکاری، کاربرد و عملکرد الکترود جوشکاری است و به نقل از سایت خبری ایلنا
“با عبور جریان برق از الکترود و ذوب شدن آن، فاصله بین دو قطعه فلزی به خوبی پر می‌شود. همچنین، با شروع فرآیند جوشکاری و ایجاد گاز مناسب، یک لایه پوششی تشکیل شده و اتصال بسیار محکمی در نقطه جوش ایجاد می‌کند.
به همین دلیل نقش الکترود جوشکاری در صنعت جوش بسیار مهم است و باید از بهترین و مناسب‌ترین الکترودها برای هر پروژه استفاده شود.”
با توجه به تنوع الکترودها و کاربردهای مختلف آنها، انتخاب الکترود مناسب نیازمند در نظر گرفتن چندین فاکتور مهم است، از جمله:
- نوع فلز مبنا و جنس قطعات
- ضخامت و سایز فلز
- نوع جوشکاری و موقعیت آن (تخت، سقفی، عمودی)
- میزان نفوذ مورد نیاز در جوش
- مهارت و تجربه جوشکار
در این راهنما، علاوه بر بررسی انواع الکترود و کاربردهای آنها، نکات کاربردی برای انتخاب الکترود جوشکاری صحیح، قطر و سایز مناسب و روش‌های جوشکاری پروفیل‌ها ارائه شده است.
با مطالعه این مقاله، می‌توانید بهترین انتخاب الکترود جوشکاری را بر اساس نیاز پروژه خود انتخاب کرده و جوشی با کیفیت، مستحکم و ایمن ایجاد کنید.
عوامل موثر در انتخاب الکترود جوشکاری
انتخاب الکترود جوشکاری مناسب بر کیفیت و استحکام جوش تأثیر مستقیم دارد. قبل از خرید و استفاده، لازم است عوامل کلیدی مانند جنس فلز، نوع جوشکاری، مهارت جوشکار و میزان نفوذ جوش را در نظر بگیریم تا نتیجه‌ای ایمن و با دوام به دست آوریم.
-
ترکیب فلز مبنا
هر نوع فلز، الکترود مخصوص خود را نیاز دارد؛ به عنوان مثال، الکترود 6013 توانایی جوشکاری چدن را ندارد و برای آن باید از الکترود چدن استفاده کرد.
انتخاب صحیح الکترود بر اساس جنس فلز، از ایجاد ترک و شکست جوش جلوگیری می‌کند.
در ادامه با انواع مختلف الکترودهای جوشکاری بیشتر آشنا می‌شویم.
برای فلزات استیل، می‌توانید از الکترود استیل 16-INOTEC 316L و الکترود استیل INOTEC 308L-15 استفاده کنید.
-
نوع جوشکاری
برخی الکترودها برای موقعیت‌های خاص طراحی شده‌اند:
- Flat (تخت): جوشکاری روی سطوح افقی
- Overhead: جوشکاری سقفی یا بالای سر
استفاده از الکترود نامناسب می‌تواند کیفیت جوش را کاهش دهد.
-
اهمیت اتصال جوش
نوع کار و کاربرد جوش بسیار مهم است:
- سازه‌های سنگین مانند اسکلت ساختمان
- لوله‌های گاز و آب
- پروژه‌های سبک‌تر
در هر حالت، الکترود مناسب باید انتخاب شود تا جوش مستحکم و ایمن باشد.
-
میزان نفوذ جوش
برای جوشکاری لوله و مخازن از جوش نفوذی استفاده می‌شود که مقدار الکترود در آن باید بر اساس مقدار نفوذ جوش تهیه شود. هزینه اجرای جوشکاری با توجه به هزینه پروژه، الکترود مورد نیاز تهیه می‌شود.
-
تبحر جوشکار
امکان دارد جوشکار قادر به جوشکاری با برخی از الکترودها نباشد. به همین دلیل باید الکترودهایی تهیه شود که جوشکار قادر به کار کردن با آنها باشد.
الکترود 6013 که با نام الکترود همه کاره از آن یاد می‌کنیم، در بیشتر کارهای آهنگری استفاده می‌شود.
الکترود 7018 الکترود قلیایی حساس به رطوبت بوده و قبل از استفاده باید پیش گرمایش بشود. کاربرد این الکترود در کشتی‌سازی و لوله‌های فشار بالا است.
الکترود 6010 الکترودی با قوس نفوذی است و از موارد کاربرد آن می‌توان به لوله‌های فشار بالا و مخزن‌های تحت فشار اشاره کرد.
قطر الکترودها
قطر 2,5 کوچکترین اندازه الکترود است که عمدتا با آمپر 60 تا 90 جوشکاری می‌شود. همچنین برای جوش لوله گاز و آب (فشار پایین) و جوشکاری آهن‌های 2 و 3 میلی متری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قطر 3,25 در بازار با نام الکترود شماره 3 معرفی شده است و برای فلزات 5 میلی‌متر به بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. آمپر مورد نیاز برای جوشکاری این الکترود روی جعبه‌ی محصول درج شده است.
الکترودهای 4 و 5 برای استفاده در اسکلت‌های ساختمان انتخاب میشوند و استفاده‌های محدودی دارند.
سایز الکترود جوشکاری
یکی از مواردی که در انتخاب الکترود جوشکاری باید به آن توجه داشت، سایز الکترود جوشکاری است. منظور از سایز الکترود، توجه به قطر یا همان قطر مغزی آن است.
هر چقدر قطعه کار ضخیم‌تر باشد، قطر الکترود جوشکاری باید بیشتر در نظر گرفته شود.
کوچکترین سایز الکترود جوشکاری، قطر 2.5 بوده که با آمپر 60 الی 90 کار می‌کند. این دسته از الکترودها بیشتر برای جوش لوله‌های آب خانگی و گاز و همچنین آهن با ضخامت 2 الی 3 میلی‌متر مناسب می‌باشند.
الکترود جوشکاری با قطر 3.25 (3) نیز برای فلزات 5 میلی‌متری به بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نازکترین الکترود جوشکاری، از قطر 2 الی 2.5 برخوردار بوده و که برای فلزات نازک و جوشکاری فلز نازک استفاده می‌شود.
الکترود مناسب جوشکاری پروفیل
پروفیل‌ها در دسته محصولات فولادی قرار دارند و به دو دسته باز و بسته تقسیم میشوند.
پروفیل‌های باز به صورت تیر آهن، نبشی، ناودانی و پروفیل زد و پروفیل‌های بسته به صورت قوطی و لوله هستند. برای اتصال پروفیل‌ها بیشتر از پیچ، پرچ و یا جوش استفاده می‌شود.
جوش پروفیل روش مناسبی برای اتصال بوده و استحکام زیادی را فراهم می‌نماید؛ اما برای انجام آن نیز به دقت زیادی بوده و باید از الکترود مناسبی برای آن استفاده شود.
الکترود مناسب جوشکاری پروفیل، باید بر اساس نوع جوشکاری، قطعه و شرایط جوشکاری انتخاب شود.
در صورتی که انتخاب الکترود برای جوشکاری پروفیل به درستی انجام نشود، استحکام جوش کاهش پیدا کرده و جوشکار با عیوب مختلف جوش مواجه خواهد شد.
بهترین روش برای جوشکاری پروفیل، جوشکاری به روش قوسی است که خود آن شامل روش‌های متفاوتی می‌شود. روش‌هایی چون جوشکاری توپودری، زیرپودری، جوشکاری پلاسما، جوشکاری کربنی، جوشکاری الکترود فلزی تحت پوشش گاز و جوشکاری الکترود دستی از جمله روش‌های جوشکاری قوسی برای جوش پروفیل است.
انتخاب درست الکترود جوشکاری: نکات کاربردی و انتخاب قطر مناسب
انتخاب الکترود جوشکاری مناسب یکی از مهم‌ترین عوامل در کیفیت، استحکام و دوام جوش است.
هر پروژه‌ای نیاز به بررسی دقیق عوامل مختلف دارد تا جوشکار بتواند بهترین نتیجه را با کمترین خطا و هزینه به دست آورد. در این بخش، به دو نکته کلیدی می‌پردازیم: انتخاب الکترود مناسب برای نوع کار و انتخاب قطر صحیح الکترود.
-
انتخاب الکترود جوشکاری مناسب برای نوع کار
انتخاب الکترود جوشکاری باید بر اساس شرایط واقعی کار انجام شود، نه صرفاً بر اساس نوع الکترود یا برند آن. عواملی که در این انتخاب نقش دارند عبارتاند از:
- نوع درز و زاویه جوش: برای درزهای V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه و فلز ضخیم، استفاده از الکترود با قطر کوچک در اولین پاس، نفوذ کامل جوش را تضمین می‌کند. استفاده از قطر بیش از حد می‌تواند باعث ایجاد تفاله و کاهش استحکام شود.
- ضخامت فلز: قطر الکترود باید کمتر یا متناسب با ضخامت فلز باشد. در برخی پروژه‌ها، الکترود ضخیم‌تر ممکن است سرعت کار را افزایش دهد، اما این روش نیازمند تجربه و مهارت بالا است.
- نوع جریان و قطبیت: انتخاب الکترود مناسب به نوع جریان برق (AC یا DC) و قطب (+ و -) وابسته است. اطلاعات مربوطه همیشه روی بسته‌بندی الکترود درج می‌شود.
- کنترل قوس و فاصله الکترود از سطح فلز: فاصله نامناسب باعث پاشش، جرقه و کاهش کیفیت جوش می‌شود.
- تنظیم آمپر مناسب: هر الکترود محدوده آمپر مشخصی دارد. استفاده از آمپر بالاتر یا پایین‌تر از محدوده توصیه شده می‌تواند کیفیت جوش را کاهش دهد.
- پیش‌گرمایش و نگهداری الکترود: برخی الکترودها مثل 7018 نیاز به پیش‌گرمایش دارند تا رطوبت حذف شده و جوش با کیفیت ایجاد شود. نگهداری صحیح در محیط خشک طول عمر و عملکرد الکترود را تضمین می‌کند.
-
انتخاب الکترود جوشکاری با قطر مناسب
قطر الکترود یکی از مهم‌ترین فاکتورها در کیفیت جوش است. انتخاب الکترود جوشکاری با قطر صحیح باعث نفوذ کامل، استحکام و ظاهر مناسب جوش می‌شود:
- الکترودهای نازک (2 تا 2.5 میلی‌متر): مناسب فلزات نازک و جوشکاری لوله‌های آب و گاز با فشار پایین. آمپر کاری 60 تا 90 است.
- الکترود متوسط (3.25 میلی‌متر یا شماره 3): مناسب فلزات با ضخامت 5 میلی‌متر و بیشتر. آمپر کاری روی جعبه محصول درج شده است.
- الکترود ضخیم (4 تا 5 میلی‌متر): مناسب سازه‌های سنگین مانند اسکلت ساختمان. استفاده محدود و نیازمند تجربه جوشکار است.
نکته مهم: قطر الکترود همواره باید کمتر یا متناسب با ضخامت فلز باشد. استفاده از قطر بیش از حد باعث تفاله در جوش و کاهش استحکام می‌شود. همچنین انتخاب قطر مناسب به ترتیب پاس جوش و نوع درز نیز وابسته است.
جمع بندی
انتخاب الکترود جوشکاری درست نقش کلیدی در کیفیت، استحکام و ایمنی جوش دارد؛ برای دستیابی به بهترین نتیجه، باید ابتدا نوع کار و جنس فلز را بررسی کرده و الکترود مناسب را بر اساس آن انتخاب کنید.
قطر الکترود نیز باید با ضخامت فلز هماهنگ باشد تا نفوذ کامل، ظاهر یکنواخت و جوش با استحکام بالا حاصل شود.
همچنین رعایت جریان و قطبیت مناسب، تنظیم آمپر مطابق دستورالعمل و توجه به نگهداری و پیش‌گرمایش الکترود در صورت نیاز، کیفیت جوش را تضمین می‌کند.
مهارت جوشکار نیز تاثیر مستقیم روی سرعت و نتیجه نهایی دارد.
با رعایت این اصول، جوشکاری ایمن، با دوام و بدون عیب انجام می‌شود و علاوه بر افزایش کیفیت پروژه، زمان و هزینه اجرای کار نیز بهینه خواهد شد.
سؤالات متداول (FAQ) درباره انتخاب الکترود جوشکاری
-
کمترین قطر الکترود جوشکاری چقدر است؟
کوچکترین سایز الکترود جوشکاری، قطر 2.5 میلی‌متر است که با آمپر 60 تا 90 کار می‌کند و برای فلزات نازک و لوله‌های فشار پایین مناسب است.
-
چطور می‌توان آمپر مناسب الکترود جوشکاری را تشخیص داد؟
بهترین روش، بررسی اطلاعات درج شده روی جعبه محصول است که محدوده آمپر مجاز هر الکترود را مشخص کرده است.
-
برای جوشکاری پروفیل‌ها چه نوع الکترودی مناسب است؟
برای جوشکاری پروفیل‌ها (باز یا بسته)، بهترین انتخاب الکترودهایی است که با جوشکاری قوسی سازگار باشند، مانند الکترودهای 6013 و 7018، با توجه به ضخامت و نوع درز.
-
چگونه از کیفیت الکترود مطمئن شویم؟
اطلاعات روی بسته‌بندی شامل استاندارد، شماره ساخت، تاریخ تولید، نوع جریان و محدوده آمپر را بررسی کنید و از نگهداری درست و خشک بودن الکترود اطمینان حاصل کنید.
-
آیا همه جوشکاران می‌توانند از هر نوع الکترود استفاده کنند؟
خیر، برخی الکترودها نیازمند مهارت و تجربه بالاتر هستند، مانند الکترودهای ضخیم یا نفوذی. انتخاب الکترود باید با توجه به تبحر جوشکار انجام شود.
-
چرا پیش گرمایش بعضی الکترودها لازم است؟
الکترودهایی مانند 7018 حساس به رطوبت هستند و پیش‌گرمایش باعث حذف رطوبت و ایجاد جوش با کیفیت و بدون ترک می‌شود.
-
چه عواملی باعث ایجاد جرقه و پاشش در جوشکاری میشوند؟
چهار عامل اصلی عبارتاند از:
- ایجاد میدان مغناطیسی و کنترل نکردن قوس الکتریکی
- فاصله زیاد الکترود از سطح کار
- استفاده از آمپر بیش از حد
- انتخاب قطب و جریان نامناسب
