پوششهای الکترود در فرآیند جوشکاری الکترود دستی نقش مهمی در کیفیت و خواص مکانیکی جوش دارند. هر نوع از پوششهای الکترود ویژگیها و کاربردهای منحصر به فردی دارد. در ادامه، انواع پوششهای الکترود مورد استفاده در این فرآیند را معرفی میکنیم.
پوشش های الکترود در فرایند جوشکاری الکترود
پوششهای الکترود در فرآیند جوشکاری دستی (SMAW) نقش مهمی در کیفیت، دوام و خواص مکانیکی جوش دارند. انتخاب صحیح پوشش، علاوه بر ایجاد قوس پایدار، باعث محافظت از حوضچه جوش و بهبود خواص نهایی آن میشود. امروزه در کنار روشهای سنتی، فرآیندهای جدیدی مانند فرآیند جوشکاری پوششی، فرآیند جوشکاری روکشی سخت نیز مورد توجه صنایع قرار گرفتهاند که به بهبود مقاومت سایشی و افزایش عمر قطعات کمک میکنند.
1. پوشش سلولزی (Cellulosic Coating)
ترکیب: این پوشش شامل سلولز، اکسیدهای فلزی و سلولز است.
این نوع پوشش بخشی از گروه الکترود سلولزی و قلیایی محسوب میشود که در پروژههای سنگین و خطوط انتقال کاربرد زیادی دارد.
ویژگیهای کلیدی پوشش سلولزی
- ایجاد قوس قوی و نفوذ عمیق: پوشش سلولزی با تولید قوسی الکتریکی قوی و پایدار، شرایطی را فراهم میکند که نفوذ عمیق جوش ممکن شود. این ویژگی بهویژه در جوشکاری فولادهای ضخیم و مقاوم اهمیت فراوانی دارد.
- تولید گازهای محافظ: سلولز موجود در پوشش، در فرآیند سوختن گازهای محافظی مانند دیاکسید کربن (CO2) تولید میکند که حوضچه جوش را در برابر آلودگیهای جوی نظیر اکسیژن و نیتروژن محافظت مینماید.
- سرباره کم و آسان جداشدنی: پوشش سلولزی با تولید مقدار کمی سرباره که به راحتی از سطح جوش جدا میشود، باعث میشود که ظاهر جوش تمیز و یکنواخت باقی بماند و نیاز به عملیات پاکسازی کمتری داشته باشد.
- مناسب برای جوشکاری در تمامی وضعیتها: یکی از ویژگیهای بارز پوشش سلولزی، امکان جوشکاری در تمامی وضعیتها (تخت، افقی، عمودی و سربالا) است. این خصوصیت بهویژه در صنایع ساختمانی و خطوط لوله اهمیت بسزایی دارد.
- خنک شدن سریع حوضچه جوش: پوشش سلولزی به خنک شدن سریعتر حوضچه جوش کمک میکند که این امر به کاهش ترکخوردگی و بهبود خواص مکانیکی جوش منجر میشود.
- ایجاد فلز جوش با انعطافپذیری بالا: جوشهای حاصل از الکترودهای با پوشش سلولزی دارای انعطافپذیری بالایی هستند که خطر شکستگی و ترکخوردگی را کاهش میدهد.
استاندارد مورد استفاده در الکترودهای جوشکاری بر اساس ISO 2560 تعیین میشود. این استاندارد مشخصات فنی مربوط به الکترودهای پوششدار برای جوشکاری قوس الکتریکی فولادهای کربنی و فولادهای کمآلیاژ را بیان میکند.
انتخاب الکترود مناسب نقش تعیینکنندهای در کیفیت نهایی جوش دارد؛ چرا که ترکیب شیمیایی و نوع پوشش آن بر استحکام، نفوذ و ظاهر جوش تأثیر مستقیم میگذارد.
در بازار، الکترودهای باکیفیت به دلیل خواص مکانیکی و نوع پوشش مطلوب، دوام بالا و عملکرد پایدار، در صنایع مختلف مانند ساختوساز، پتروشیمی و تجهیزات صنعتی بسیار پرکاربرد هستند.
قیمت الکترود جوشکاری به عواملی همچون جنس مغزی، نوع پوشش، فرآیند تولید، برند و کشور سازنده بستگی دارد. بهطور کلی، هرچه کیفیت و دقت ساخت بالاتر باشد، قیمت نیز بیشتر خواهد بود؛ این سرمایهگذاری به کاهش هزینههای تعمیر، نگهداری و افزایش عمر مفید سازه در بلندمدت کمک میکند.
همچنین، الکترودهای جوشکاری فولاد کربنی معمولاً قیمت پایینتری نسبت به الکترودهای آلیاژی مانند پایه نیکل ها ، استنلس استیل ، روکشی سخت و .... دارند.
کاربردها و مزایای استفاده از پوشش سلولزی
- صنایع ساختمانی و سازههای فلزی: به دلیل قابلیت جوشکاری در تمام وضعیتها و نفوذ عمیق جوش، این پوشش در صنایع ساختمانی و سازههای فلزی بهطور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرد.
- لولهکشی و خطوط انتقال: پوشش سلولزی برای جوشکاری لولهها و خطوط انتقال نفت و گاز مناسب است، زیرا میتواند جوشهایی با کیفیت بالا و مقاومت زیاد ایجاد کند.
- تعمیرات و نگهداری: در عملیات تعمیرات و نگهداری که نیاز به جوشکاری در شرایط و وضعیتهای مختلف وجود دارد، پوشش سلولزی انتخاب مناسبی به شمار میآید.
2. پوشش روتیلی (Rutile Coating)
ترکیب: این پوشش شامل چچچاکسید تیتانیوم (روتیل) و دیگر مواد معدنی است.
ویژگی های پوشش روتیلی
- ایجاد قوس نرم و پایدار: پوشش روتیلی با تولید قوسی نرم و پایدار، به جوشکاران امکان میدهد که جوشکاری را با دقت و کنترل بیشتری انجام دهند. این ویژگی به بهبود دقت و کیفیت جوش کمک میکند.
- تولید سرباره ضخیم و آسان جداشدنی: این پوشش سربارهای ضخیم تولید میکند که به راحتی از روی جوش جدا میشود. این ویژگی به داشتن سطح جوش صاف و تمیز کمک کرده و نیاز به پاکسازی اضافی را کاهش میدهد.
- بهبود ظاهر جوش: پوشش روتیلی به ایجاد جوشهایی با ظاهر زیبا و صاف کمک میکند. این ویژگی در پروژههایی که ظاهر جوش اهمیت دارد، بسیار حائز اهمیت است.
- پایداری قوس در وضعیتهای مختلف جوشکاری: این پوشش به جوشکاران امکان میدهد که در وضعیتهای تخت و افقی به راحتی جوشکاری کنند. قوس پایدار و کنترلشدهای که این پوشش ایجاد میکند، کیفیت جوش را در این وضعیتها بهبود میبخشد.
- آموزش و یادگیری آسان: الکترودهای با پوشش روتیلی به دلیل کنترل و پایداری قوس، برای آموزش و یادگیری جوشکاری مناسب هستند. این ویژگی به جوشکاران تازهکار کمک میکند تا مهارتهای خود را بهبود بخشند.
- تولید دود و پاشش کم: این نوع پوشش دود و پاشش کمی تولید میکند که بهبود شرایط کاری و سلامت جوشکار را به همراه دارد.
کاربردها و مزایای استفاده از پوشش روتیلی
- صنایع ساختمانی: به دلیل قابلیت ایجاد جوشهای زیبا و تمیز، پوشش روتیلی در صنایع ساختمانی و سازههای فلزی بهطور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرد.
- کارهای تعمیر و نگهداری: این پوشش به دلیل تولید سربارهای آسان جداشدنی و پایداری قوس، گزینهای مناسب برای کارهای تعمیراتی و نگهداری است.
- صنایع تولیدی: در صنایع تولیدی که نیاز به جوشهای دقیق و با کیفیت دارند، الکترودهای با پوشش روتیلی کاربرد فراوانی دارند.
3. پوشش قلیایی (Basic or Low-Hydrogen Coating)
ترکیب: این پوشش شامل فلورید کلسیم (CaF2) و دیگر مواد قلیایی است.
ویژگیهای پوشش قلیایی
- تولید هیدروژن کم: به دلیل محتوای کم هیدروژن، این پوشش از نفوذ هیدروژن به حوضچه جوش جلوگیری میکند. این ویژگی به کاهش ترکخوردگیهای هیدروژنی و بهبود دوام و استحکام جوش کمک میکند.
- بهبود خواص مکانیکی جوش: الکترودهای با پوشش قلیایی قادر به ایجاد جوشهایی با خواص مکانیکی عالی هستند. این جوشها معمولاً دارای استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر ضربه میباشند.
- پایداری قوس الکتریکی: این نوع پوشش، قوس الکتریکی پایداری ایجاد میکند که به جوشکاران امکان میدهد فرآیند جوشکاری را با کنترل و دقت بیشتری انجام دهند.
- کاهش میزان ترکخوردگی: به دلیل محتوای کم هیدروژن و تولید فلز جوش با کیفیت بالا، خطر ترکخوردگی در جوشهای حاصل از الکترودهای با پوشش قلیایی بهطور قابل توجهی کاهش مییابد.
- قابلیت جوشکاری در وضعیتهای مختلف: پوشش قلیایی به جوشکاران این امکان را میدهد که در وضعیتهای مختلف جوشکاری (تخت، افقی، عمودی و سربالا) جوشهایی با کیفیت بالا ایجاد کنند.
- سرباره آسان جداشدنی: سرباره تولید شده توسط این پوشش معمولاً ضخیم و چسبنده است، اما به راحتی از روی جوش جدا میشود. این ویژگی به ایجاد سطح جوش تمیز و یکنواخت کمک میکند.
- مناسب برای جوشکاری فولادهای کربنی و آلیاژی: الکترودهای با پوشش قلیایی برای جوشکاری فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی با استحکام بالا بسیار مناسب هستند.
کاربردها و مزایای استفاده از پوشش قلیایی
- صنایع نفت و گاز: به دلیل خواص مکانیکی عالی و کاهش بروز ترکخوردگی، این پوشش در جوشکاری لولهها و مخازن نفت و گاز بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.
- صنایع ساختمانی و پلسازی: الکترودهای با پوشش قلیایی برای جوشکاری سازههای فلزی با بارهای سنگین و تنشهای بالا مناسب هستند.
- صنایع دریایی: مقاومت بالا در برابر ترکخوردگی و استحکام جوش، این پوشش را برای جوشکاری در محیطهای دریایی مناسب میسازد.
4. پوشش اسیدی (Acidic Coating)
ترکیب: این پوشش شامل اکسیدهای فلزی مانند اکسید آهن و اکسید سیلیکون است.
ویژگیهای کلیدی پوشش اسیدی
- پایداری قوس الکتریکی: پوشش اسیدی با تولید قوس الکتریکی پایدار، به جوشکاران امکان میدهد که جوشکاری را با دقت و کنترل بیشتری انجام دهند. این ویژگی به بهبود کیفیت و یکنواختی جوش کمک میکند.
- تولید سرباره ضخیم و سخت: این پوشش تولید سربارهای ضخیم و سخت میکند که به خوبی از حوضچه جوش محافظت میکند. اگرچه جدا کردن سرباره ممکن است کمی دشوار باشد، اما این ویژگی به افزایش محافظت از حوضچه جوش کمک میکند.
- ایجاد جوشهای یکنواخت و تمیز: پوشش اسیدی به ایجاد جوشهایی با ظاهر یکنواخت و تمیز کمک میکند. این ویژگی در پروژههایی که ظاهر جوش اهمیت دارد، بسیار مفید است.
- سهولت استفاده: جوشکاران با الکترودهای پوشش اسیدی به دلیل ویژگیهای خاص خود، میتوانند به راحتی و با دقت بالایی جوشکاری کنند.
- سرعت رسوبدهی بالا: این نوع پوشش معمولاً سرعت رسوبدهی بالایی دارد که باعث افزایش کارایی و سرعت عملیات جوشکاری میشود.
- کاهش دود و پاشش: الکترودهای با پوشش اسیدی معمولاً دود و پاشش کمتری تولید میکنند که به بهبود شرایط کاری و سلامت جوشکار کمک میکند.
کاربردها و مزایای استفاده از پوشش اسیدی
- صنایع ساختمانی و سازههای فلزی: به دلیل ایجاد جوشهای یکنواخت و تمیز، این پوشش در صنایع ساختمانی و سازههای فلزی کاربرد گستردهای دارد.
- کارهای تعمیراتی و نگهداری: پوشش اسیدی برای کارهای تعمیراتی و نگهداری مناسب است زیرا به جوشکاران امکان میدهد که با دقت و کنترل بالا عملیات جوشکاری را انجام دهند.
- صنایع تولیدی: در صنایع تولیدی که نیاز به جوشهای دقیق و با کیفیت دارند، الکترودهای با پوشش اسیدی کاربرد گستردهای دارند.
5. پوشش اکسیدی (Oxidizing Coating)
ترکیب: این پوشش شامل اکسیدهای فلزی و مقدار کمی سلولز است. ویژگیها:
- تولید قوس نرم
- ایجاد سرباره ضخیم و آسان جداشدنی
- مناسب برای جوشکاری در وضعیتهای تخت و افقی
کارایی پوشش الکترود جوشکاری
- حفاظت از قوس الکتریکی: پوشش الکترود جوشکاری با ایجاد گازهای محافظ، قوس الکتریکی و حوضچه جوش را از آلودگیهای جوی مانند اکسیژن و نیتروژن محافظت میکند.
- پایدار کردن قوس: ترکیبات موجود در پوشش به پایدار کردن قوس و تسهیل فرآیند جوشکاری کمک میکنند.
- تامین مواد آلیاژی: برخی پوششها مواد آلیاژی را به حوضچه جوش اضافه میکنند تا ویژگیهای مکانیکی جوش بهبود یابد.
- جداشدن سرباره: پوشش الکترود جوشکاری پس از ذوب شدن، سربارهای تولید میکند که از حوضچه جوش محافظت کرده و بعداً به راحتی جدا میشود.
- کنترل سرعت سرد شدن: پوشش الکترود جوشکاری به کنترل سرعت سرد شدن جوش کمک میکند که این امر به جلوگیری از ترکخوردگی و بهبود ساختار میکروسکوپی جوش کمک میکند.
انتخاب بهترین الکترود با مشاوره فولاد حامیران
انتخاب الکترود مناسب (اعم از الکترود سلولزی و قلیایی، روتیلی، اسیدی یا اکسیدی) نقش مهمی در کیفیت جوش دارد. همچنین بهرهگیری از روشهای جدیدی مثل فرآیند جوشکاری پوششی و فرآیند پوشش نواری الکتروسرباره میتواند مزایای بزرگی برای صنایع سنگین، نفت و گاز، و سازههای فلزی ایجاد کند.
فولاد حامیران با تجربه گسترده در حوزه فولاد و جوشکاری، بهترین مشاوره و انتخاب الکترود را برای پروژههای شما تضمین میکند.
