الکترودهای مصرفی جوشکاری زیر آب

الکترودهای مورد مصرف در جوشکاری زیر آبی از انواع اصلاح شده الکترودهای دستی معمولی هستند. سیستم کدگذاری خاصی برای این الکترودها وجود ندارد و اغلب آنها بر اساس نام تجاری شناخته شده و بر اساس قابلیت و سهولت استفاده برای جوشکاران کاربرد یافته اند. پرمصرف ترین این الکترودها، الکترودهای مورد مصرف برای فولادهای کربنی/ منگنزی هستند.

خواص مکانیکی جوش زیر آبی به شدت به عمق جوشکاری وابسته بوده و با افزایش عمق محل جوشکاری، این خواص کاهش می یابند. با افزایش عمق، فشار افزایش می یابد. این امر باعث ورود اکسیژن ناشی از تجزیه آب و افزایش مقدار آن و در نتیجه کاهش منگنز و سیلیکون و افزایش کربن در حوضچه جوش و ایجاد تخلخل در جوش هنگام سرد شدن آن می شود. همچنین ممکن است مقدار هیدروژن افزایش یابد که نتیجه آن ازدیاد تخلخل و کاهش پایداری قوس است چرا که در عمق های زیاد به دلیل پتانسیل یونیزاسیون بالای هیدروژن، پایداری قوس کاهش می یابد.

یکی دیگر از مشکلات قابل توجه در جوشکاری زیرآبی احتمال ایجاد ترک های هیدروژنی در اثر حضور آب و رطوبت است که ریسک این پدیده نیز با افزایش عمق، افزایش می یابد. این موضوع در حالتی که از الکترودهای با روکش اسیدی استفاده می شود از حساسیت بیشتری برخوردار است چراکه قابلیت جذب رطوبت در این نوع پوشش بیشتر بوده و هیدروژن تجزیه شده از این رطوبت به راحتی جذب فلز جوش مذاب می شود. به همین دلیل در جوشکاری زیر آبی استفاده از الکترودهای نوع روتیلی ترجیح داده می شود.

روکش این الکترودها حاوی مواد مختلفی برای بهبود شرایط جوشکاری و خواص جوش است. به عنوان مثال فرومنگنز به منظور جذب اکسیژن و کاهش تخلخل و تیتانیوم و بور به دلیل تشکیل ساختار فریت سوزنی و بهبود خواص مکانیکی، به مواد پوشش الکترود افزوده می گردد. همچنین گاهی نیکل به منظور بهبود چقرمگی به مواد پوشش افزوده می شود.

جوشکاری زیرآبی فو لادهایی با استحکام با لاتر معمو لاً با استفاده از الکترودهای زنگ نزن آستنیتی انجام می گیرد تا احتمال ایجاد ترک هیدروژنی کاهش یابد. اما در این حالت باید احتیاط های لازم صورت گیرد تا از ایجاد ترک در ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) پیشگیری شود.

در الکترودهای دستی معمولاً به دلیل کمتر بودن سرعت سوخت پوشش الکترود نسبت به ذوب مغزی آن، یک چاله در سر الکترود تشکیل می شود که قوس، درون آن گودی که از اطراف توسط فالکس پوشش احاطه شده، ایجاد می شود. این پدیده به حفاظت از ذرات مذاب جدا شده از الکترود و همچنین کنترل انتقال آنها کمک می کند. چاله سر الکترود در بحث جوشکاری زیر آبی بسیار حائز اهمیت است.

با استفاده از این تکنیک جوشکاران می توانند حتی درصورت عدم وجود دید کافی با وارد آوردن کمی فشار به الکترود، بدون نیاز به کنترل طول قوس، با یک نرخ تغذیه ثابت جوشکاری را انجام دهند. یکی از وظایف پوشش الکترود تولید اتمسفر محافظ در اطراف حوضچه جوش است. در جوشکاری زیر آبی نیز این پدیده وجود دارد و به دلیل وجود آب، از اهمیت بسیار با لاتری برخوردار است. یکی از تفاوت های قوس زیر آب با قوس در هوا ایجاد حباب های گاز در ناحیه قوس است. رفتار این حباب ها در جوشکاری زیر آبی از اهمیت با لایی برخوردار است. این حباب ها علاوه بر ناپایدار کردن قوس می توانند باعث تلاطم حوضچه جوش نیز شوند.

مهم ترین تفاوت ظاهری الکترودهای دستی معمولی با الکترودهای جوشکاری زیر آبی، پوشش ضد آب الکترودهای زیر آبی است. الکترودهای مورد مصرف در جوشکاری قوسی زیر آبی توسط یک موم یا پلاستیک ضد آب پوشش داده می شوند تا فلاکس روکش الکترود را تا زمان مصرف از تماس با آب محافظت کرده و یا حداقل نفوذ رطوبت را محدود سازد.