طبقه بندی الکترودها بر اساس خصوصیات کار در جوشکاری SMAW

طبقه بندی الکترودها بر اساس خصوصیات کاری :

الکترودها را می توان مطابق خصوصیات کاری و شرایط اتصالات جوش شونده به عنوان پر کن، پی گیر سریع و شکل گیر سریع طبقه بندی نمود. 

الکترود پر کن سریع :

الکترود پرکن سریع سرعت جوشکاری بالایی دارد و نقطه مقابل الکترود شکل گیر سریع (الکترود با انجماد سریع) می باشد . 

گروه الکترود پر کن سریع شامل الکترودهای روپوش دار ضخیم ،پودر آهنی می باشند . که بطور گسترده ای برای جوش های گلوئی و شیاری عمیق مورد استفاده قرار می گیرند . الکترود پر کن سریع به طور ویژه ای برای جوشکاری سریع در حالت تخت طراحی شده است . سرعت جوشکاری آن زیاد و پاک کردن سرباره آن آسان است . بریدگی کناره کمی دارد و قوس آن نرم و نفوذ آن کم است . یعنی به مقدار کمی فلز پایه 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 الکترود ها برای جوشکاری حالت غیر عادی تدارک شده اند که خصوصیات منجمد شوندگی آنها سریع تر است مثل الکترودExx14 . الکترود های Exx24  وExx27  عموما برای جوشکاری گلوئی های تخت و شیاری بکار برده می شوند.

الکترود پی گیر سریع :

این گروه از الکترودها به عنوان الکترودهای پر کن – زودگیرنیز معروف هستند .آنها خصوصیات ترکیبی پرکنی سریع و شکل گیری سریع را دارا می باشند . در انجام جوشهای لب رولب یا جوشهای ورق نازک فلزی برای تشکیل جوش ، فلز اضافی کمی لازم است . اقتصادی ترین را جوشکاری این نوع اتصال حرکت سریع می باشد به علت آن که به دنبال حرکت قوس ، لازم است هرچه سریعتر چاله تشکیل شود . این نوع الکترودها به الکترودپی گیر سریع معروف هستند . 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 دارد . این نوع الکترود ها در کارگاه های تولیدی مصارف عمومی داشته و برای کار تعمیر نیز به طور گسترده استفاده می شوند .در کارگاههای که با ورق نازک سروکار دارند از الکترود پی گیر سریع برای جوشکاری عمومی به صورت سرازیر استفاده می کنند .

مثال  این الکترود ها برای جوشکاری با جریان مسقیم، Exx12 و برای جوشکاری با جریان متناوب،Exx13 

الکترود شکل گیر سریع :

 الکترودهای شکل گیر سریع یا الکترود با انجماد سریع ،جوشی تولید می کند که به سرعت منجمد می شود و شکل می گیرد . این نوع موضوع برای جوشکاری در حالتهای 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 الکترود های با قطبیت معکوس معروفند گرچه بعضی از آنها با جریان متناوب هم کار می کنند . سرباره این الکترود کم است و مهره های تخت تولید می کنند.

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

این الکترود ها در ساخت و تعمیر برای جوشکاری در همه حالتها به طور گسترده ای به کار برده می شود . 

الکترود مرکب :

 بعضی از اتصالات خصوصیات الکترود ها ی پر کن سریع و شکل گیر سریع را  لازم دارند بهترین الکترود های شکل گیر سریع یا الکترودهای با ا نجماد سریع الکترودهای Exx10 و Exx11 هستند . الکترود پودر آهنی و مناسب برای همه حالتها که خصوصیات پر کنی سریع و ا نجماد سریع را با هم دارند  الکترود Exx14         می باشند . الکترود Exx14 حالت پر کنی سریع دارد و  به اندازه Exx10  انجماد سریع ندارد بلکه ترکیبی بین این دو می باشد و از این رو الکترود Exx14 الکترود مرکب گفته می شود .

الکترود کم هیدروژن :

 روپوش این الکترودها کم هیدروژن یا عملا بی هیدروژن هستند . الکترودهای کم هیدروژن جوشهای بدون ترک ریز و زیر مهره ای تولید می کنند و قابلیت نرمی استثنا ئی دارند 

در جوشهای فولادهای گوگرد دار تخلخل ایجاد ننموده و جوشها از نظر پرتو نگاری دارای کیفیت مطلوبی هستند . به دلیل آنکه استفاده از الکترود کم هیدروژن نیاز به گرمایش را کا هش مید هد مصرف عمده آن در جوشکاری فولادهای سخت جوش و فولادهای آ لیاژی با مقاومت کششی بالا می باشد . به بعنوان مثال این الکترودها عبارتند از:

E7028 ،E 7018 ،E7016، E7015،Exx28 و Exx18

الکترود پودر آ هنی :

 پودر آ هن در روپوش بسیاری از الکترودها اضا فه می شود . پودر آ هن در حرارت شدید قوس تبدیل به مذاب شده و به فلز جوش اضافه می شود . وقتی پودر آ هن در مقادیر نسبتا زیاد 30 درصد بیشتر به روپوش اضافه می شود سرعت جوشکاری بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و پاک کردن سرباره آسان تر می گردد . ظاهر جوش خیلی صاف است . مثال : برای الکترودهای پودر آهنی می توان الکترودهای ٍE7027 , E7028 , E7024 را نام برد . 

زاویه دادن به الکترود در وضعیت های مختلف جوشکاری

جوشکار باید الکترود را با زاویه  معین و مشخص نسبت به سطح کار و امتداد جوش نگه دارد . زاویه بین الکترود با  خط عمود بر جوش در صفحه طولی را Lead angle  و زاویه الکترود با خط عمود بر جوش در صفحه عرضی را زاویه کار می گویند . وضعیت صحیح الکترود باعث کاهش ذرات حبس شده سرباره در جوش و تقلیل زیر زاویه راهنماunder cUT  می شود. در میانه کار معمولا جوشکار باید برای قرار دادن الکترود های جدید قوس را چندین بار مرتبا قطع کند . اگر قوس در نتیجه عقب کشیدن آنی الکترود قطع شود حفره ای کاسه شکل بدون اینکه از فلز مذاب کافی پر شود ایجاد می گردد که شبیه دهانه آتش فشان می باشد و احتمال ایجاد عیوب در این ناحیه زیاد است. برای جلوگیری از وقوع این دهانه بر روی باند جوش در خاتمه هر الکترود بهتر است، الکترود را به آهستگی به عقب در سر تا سر گرده جوش کشیده و همزمان طول قوس را افزایش داد . قبل از شروع الکترود بعدی باید این ناحیه را تمیز کرد تا از محبوس شدن سرباره اجتناب شود . قوس در الکترود بعدی، جلوی دهانه شروع و به عقب برگشت داده تا انتهای قبلی باند جوش را در بر گیرد . نقطه تعویض الکترود یک منبع جدی برای تجمع سرباره و حباب گاز و فقدان ذوب کامل جوش است . این قسمت از عملیات جوشکاری احتیاج به مهارت زیاد دارد تا بتوان جوش با کیفیت خوب تولید نمود . همانطور که قبلا اشاره شد انتهای الکترود باید به انداز? کافی به کار نزدیک باشد تا قطرات مذاب مستقیم از الکترود به حوضچه جوش منتقل شود . طول قوس فاصله بین انتهای الکترود و حوضچه جوش است که تا حدودی تابع نوع پوشش الکترود و شرایط کار می باشد . به طور کلی طول قوس نباید از قطر هسته الکترود بیشتر باشد و جوشکار باید با مهارت و تجربه ای که دارد آنرا کنترل کند . طول قوس کنترل کننده ولتاژ قوس بوده و بر سرعت پیشرفت جوش و راندمان آن تاثیر می گذارد . با قوس کوتاه شدت جریان افزایش یافته و در نتیجه نرخ رسوب زیاد     می شود . در حالیکه قوس بلند احتمال اکسیده و نیتریته شدن مذاب را بیشتر کرده و مقداری حرارت قوس تلف شده و تولید جرقه به مراتب بیشتر می شود . اگر لازم است که چندین پاس و لایه جوش کناره و یا روی هم رسوب داده شود باید توجه داشت که سرباره از روی لایه های قبلی کاملا پاک شود .در مواردی که پاس ها کنار یکدیگر قرار می گیرند به منظور حذف زاویه تندبین دو پاس و کاهش موضع تمرکز تنش حاصل از آن الزامی است.

حرکت الکترود:

 پس  از  شروع  قوس الکتریکی ، جوشکار  باید  قوس  الکتریکی  را به داخل  محل اتصال  جهت  دهد تا  فلز جوش در محل مورد نظر رسوب داده شود . برای این کار جوشکار باید سه حرکت را همزمان به طور یکنواخت و قابل کنترل انجام دهد که عبارت است از :

الف:  تثبیت  فاصله نوک الکترود با سطح  مذاب  حوضچه جوش یا انطباق همزمان ذوب الکترود و حرکت آن در سمت و سوی  جوش .

ب: حرکت الکترود و قوس در سر تا سر مسیر جوش که در اصل سرعت پیشرفت جوشکاری است . 

ج: در  صورت  لزوم  حرکت های  زیگزاکی  یا موجی  متناسب  با وضعیت  جوش ،  تا  نیروی قوس  فلز  مذاب  را در محل مورد لزوم  نگه دارد و سر باره را نیز به اطراف جارو کند .لازم به تذکر است که این حرکت ها باید به طریقی انجام شود تا باعث حبس شدن ذرات سرباره در جوش یا وارد شدن هوای اتمسفر به محفظه قوس نشود.