انواع الکترود جوشکاری لوله

استفاده از الکترودهای مختلف نیاز به فنون مختلفی دارد بنابراین این الکترودها را می توان مطابق خصوصیات کاری و شرایط اتصالات جوش شونده به عنوان پرکن سریع، پیگیر و شکل گیر سریع طبقه بندی نمود.

الکترود پرکن سریع(Fast-Fill Electrode):
الکترود پرکن سریع سرعت جوشکاری بالایی دارد و نقطه متقابل الکترود شکل گیر سریع (الکترود با انجماد سریع) می باشد.

گروه الکترود پرکن سریع شامل الکترودهای روپوشدار ضخیم، پودر آهنی می باشند که به طور گسترده ای برای جوش های گوشه ای و شیاری عمیق مورد استفاده قرار می گیرند.

الکترود پرکن سریع به طور ویژه ای برای جوشکاری سریع در حالت تخت طراحی شده اند. سرعت جوشکاری آن زیاد و پاک کردن سرباره آن آسان است.

بریدگی کناره کمی دارد. قوس آن نرم و نفوذ آن کم است یعنی به مقدار کمی فلز مبنا و فلز جوش را مخلوط می نماید.

ظاهر جوش خیلی صاف است. رویه تخت تا قدری محدب دارد و پاشیدگی آن کم است.

بعضی از این الکترودها برای جوشکاری حالت غیر عادی تدارک شده اند که خصوصیات منجمدشوندگی آن ها سریع تر است مثل الکترود EXX14 الکترودهای EXX24 و EXX27 عموما برای جوشکاری گوشه ای تخت و شیاری به کار برده می شوند.

الکترود پی گیر سریع (Fast Follow Electrode):
این گروه از الکترودها به عنوان الکترودهای پر کن - زودگیر نیز معروف هستند. آن ها خصوصیات ترکیبی پرکنی سریع و شکل گیری سریع را دارا می باشند.

در انجام جوش های لب رو لب یا جوش های ورق نازک فلزی برای تشکیل جوش، فلز اضافی کمی لازم است.

اقتصادی ترین راه جوشکاری این نوع اتصال حرکت سریع می باشد.

به علت آن که به دنبال حرکت قوس، لازم است هرچه سریع تر چاله تشکیل شود. این نوع الکترود به الکترود پی گیر سریع معروف است. این الکترود قوس نسبتا قوی و نفوذ متوسط دارد.

این الکترود همراه با شدت جریان کمتر و ورودی حرارت کمتر، مساله سوختگی درونی را کاهش می دهد.

عموما الکترودهای پی گیر سریع به عنوان الکترودهای قطبیت مستقیم معروف هستند ولی می توانند با جریان متناوب نیز کار کنند.

این الکترودها سرباره کاملی دارند و مهره های جوش فلس های صاف دارند.

این الکترود در کارگاه های تولیدی مصارف عمومی داشته و برای کار تعمیر نیز به طور گسترده استفاده می شوند.

در کارگاه هایی که با ورق نازک سر و کار دارند از الکترود پی گیر سریع برای جوشکاری عمومی به صورت سرازیر استفاده می کنند.

مثال این الکترودها برای جوشکاری با جریان مستقیم EXX12 و برای جوشکاری با جریان متناوب EXX13 می باشد.

الکترود سریع انجماد (Fast Freeze Electrode):
الکترودهای شکل گیر سریع یا الکترود با انجماد سریع جوشی تولید می کنند که به سرعت منجمد می شود و شکل می گیرد (E6011, E6010).

این موضوع برای جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی حائز اهمیت است و از ریزش فلز مذاب جلوگیری می شود.

الکترودهای شکل گیر سریع قوس قوی و نفوذ عمیق دارند و به الکترودهای با قطبیت معکوس معروفند گرچه بعضی از آن ها با جریان متناوب هم کار می کنند. سرباره این الکترودها کم است و مهره های تخت تولید می کنند.

با چند استثنا این الکترودها جوشکاری عکسی (کنترل کیفیت جوش با پرتونگاری) تولید می کنند و در کارهای کدی لوله و مخزن تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرند.

این الکترودها در ساخت و تعمیر و برای جوشکاری در همه حالت ها به طور گسترده ای به کار برده می شوند.

الکترود مرکب:
بعضی از اتصالات خصوصیات الکترودهای پرکن سریع و شکل گیر سریع را یکجا لازم دارند.

بهترین الکترودهای شکل گیر سریع یا الکترودهای با انجماد سریع، الکترودهای EXX10، EXX11 هستند. الکترود پودر آهنی و مناسب برای همه حالت ها که خصوصیات پرکنی سریع و انجماد سریع را با هم دارد.

الکترود EXX14 می باشد. الکترود EXX14 به اندازه EXX24 پرکنی سریع دارد و نه به اندازه EXX10 انجماد سریع دارد بلکه ترکیبی بین این دو می باشد و از این رو به الکترود EXX14 الکترود مرکب گفته می شود.

الکترود کم هیدروژن:
روپوش این الکترودها کم هیدروژن یا عملا بی هیدروژن هستند. الکترودهای کم هیدروژن جوش های بدون ترک ریز و زیر مهره ای تولید می کنند و قابلیت نرمی استثنایی دارند.

در جوشکاری فولادهای گوگرددار تخلخل ایجاد ننموده و جوش ها از نظر پرتونگاری دارای کیفیت مطلوبی هستند.

به دلیل اینکه استفاده از الکترود کم هیدروژن نیاز به پیش گرمایش را کاهش می دهد مصرف عمده آن در جوشکاری فولادهای سخت جوش و فولادهای آلیاژی با مقاومت کششی بالا می باشد.

به عنوان مثال این الکترودها عبارتند از:

• EXX18 و EXX28.

الکترود پودر آهنی:
پودر آهن در روپوش بسیاری از الکترودها اضافه می شود. پودر آهن در حرارت شدید قوس تبدیل به مذاب شده و به فلز جوش اضافه می شود.

وقتی پودر آهن در مقادیر نسبتا زیاد (30 درصد یا بیشتر) به روپوش اضافه می شود سرعت جوشکاری به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و پاک کردن سرباره آسان تر می گردد.

ظاهر جوش خیلی صاف است. به عنوان مثال برای الکترودهای پودر آهنی می توان الکترودهای EXX24 و EXX27 را نام برد.

الکترود جوشکاری لوله گالوانیزه:
نوع فلز مبنا:
ماهیت فلز جوش شونده از اهمیت عمده ای برخوردار است. اگر فلز جوش حاصله همان کیفیت فیزیکی و شیمیایی جسم جوش شونده را نداشته باشد، جوش مزبور رضایت بخش نمی باشد.

اگر مشخصات فلز معلوم نباشد می توان با آزمایش های ساده ای نظیر آزمایش جرقه، آزمایش شعله، آزمایش تراش، آزمایش مغناطیسی، آزمایش رنگ، آزمایش شکست و آزمایش سلامت پاره ای از خصوصیات فلز جوش شونده را معلوم نمود.

اطلاعات مربوطه برای تشخیص فلزات مختلف مطابق خصوصیات آن فلزات، مفید است. با این اطلاعات فقط شناسایی گروهی حاصل می شود و مثلا تشخیص داده می شود که قطعه ای فولاد است یا چدن.

ولی در بسیاری موارد دانستن ترکیب شیمیایی فولاد لازم است. مثلا اگر فولاد دارای گوگرد یا کربن زیاد باشد یا بعضی از عناصر آلیاژی را داشته باشد، توصیه می شود از الکترودهای E7018، E7015، E7016 و E7028 استفاده شود.

این الکترودها تمایل به ترک زیرمهره ای که از خصوصیات چنین فولادهایی است را کاهش می دهد.

این الکترودها بدون تنش زدایی جوش های با مقاومت کششی و قابلیت نرمی بالایی به دست می دهند و نیاز به پیش گرمایش را کم کرده یا حذف می نمایند.

ماهیت جریان جوشکاری:
ماشین های جوشکاری دو نوع جریان جوشکاری متناوب و مستقیم تولید می کنند.

در جوشکاری با جریان مستقیم دو نوع اتصال قطبی (مستقیم و معکوس) امکان دارد یعنی می توان الکترود را به مثبت و قطعه کار را به منفی وصل نمود یا الکترود ممکن است منفی و قطعه کار مثبت باشد.

ماهیت جریان برق در انتخاب الکترود موثر است.

برای مثال اگر فقط ماشین های جوشکاری جریان متناوب (ترانسفورماتور) در دسترس باشد استفاده از الکترود E6010 و E7015 مقدور نیست زیرا این الکترودها فقط برای کار کردن با جریان مستقیم طراحی شده اند.

اگر فقط ماشین های جوشکاری جریان مستقیم در دسترس باشد نوع جریان برق عامل محدودکننده نمی باشد با آنکه الکترودهای E6011، E6013، E7016، E7014 و E7018 و اصول برای کار با جریان متناوب طراحی شده اند با جریان مستقیم هم به قدر کافی قابل استفاده هستند.

ضخامت و شکل فلز جوش شونده:
ضخیم بودن یا نازک تا حدودی اندازه الکترود را تعیین می کند. به عنوان یک قاعده کلی هرگز از الکترود دارای قطر بیشتر از ضخامت فلز جوش شونده استفاده نشود.

برای جوشکاری ورق نازک فلزی به ضخامت 2.5 میلی متر یا کمتر الکترود E6013 انتخاب خوبی است. گرچه از الکترود E6012 هم می توان استفاده نمود.

الکترود E6013 برای این قبیل کارها طراحی شده و در سری الکترودهای E60XX کم نفوذترین الکترودها است.

طراحی اتصال و جفت و جوری:
اتصال جوشکاری انواع زیادی دارد که هر نوع از آن شرایط ویژه ای برای جوشکاری نیاز دارد. جوش های گوشه ای تفاوت زیادی با جوش های لب به لب دارند.

اتصال لب به لب ممکن است ساده یا شیاری باشد. فاصله دو لبه ممکن است زیاد باشد یا دو لبه ممکن است به هم چسبیده باشد.

در مواردی که جفت و جوری لبه ها ضعیف است، الکترود E6012 برای جریان مستقیم و الکترود E6013 برای جریان متناوب به کار برده می شود.

حالت جوشکاری:
حالت جوشکاری از عوامل مهم برای انتخاب الکترود است. بعضی از الکترودها فقط می توانند در حالت تخت خوب جوش دهند.

بعضی از الکترودهای دیگر در همه حالت ها می توانند با شرایط مساوی جوش دهند. حالت جوشکاری روی هزینه جوش نیز تأثیر دارد.

اقتصادی ترین حالت برای جوشکاری حالت تخت است و پس از آن به ترتیب افقی و عمودی قرار دارند. حالت سقفی کم صرفه ترین حالت جوشکاری است.

جوشکار ماهر محدودیت های جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی را برای انتخاب الکترود درک می کند.

حالت جوشکاری تأثیر زیادی روی انتخاب اندازه الکترود دارد.