انواع، نام‌گذاری و دسته‌بندی الکترودها از نظر پوشش فلاکس

همان‌طور که می‌دانید یکی از روش‌هایی که مصالح فولادی مانند تیرآهن، نبشی ، ناودانی، ورق و میلگرد در ساختمان‌ها به یکدیگر متصل می شوند جوش‌کاری می‌باشد. برای انجام جوش‌کاری به عینک جوش‌کاری، انبر جوش‌کاری، سنگ فرز، موتور جوش و همچنین الکترود نیاز است. به الکترود جوش‌کاری سیم جوش نیز می‌گویند.

اگر بخواهیم در یک تعریف کلی بگوییم الکترود چیست باید این‌گونه بیان کرد که سیمی از جنس فلز که با پوشش فلاکس احاطه شده است. علت استفاده از پوشش فلاکس در سیم جوش، ثبات قوس الکتریکی است. اما علت اینکه الکترود از اهمیت ویژه‌ای در جوشکاری برخوردار است این موضوع می‌باشد که اگر دو سطح از یکدیگر فاصله داشته باشند را می‌توان به وسیله‌ی الکترود به یکدیگر متصل نمود. به عبارتی فضای خالی بین آن‌ها را پر می‌کند. در این مطلب ابتدا تعریفی مختصر از الکترود مطرح گردیده سپس به بررسی این موارد پرداخته‌ایم، تفاوت الکترودهای روکش‌دار با الکترودهای بدون روکش، نام‌گذاری‌های مرتبط با الکترودهای جوش‌کاری، دسته‌بندی الکترودها از نظر پوشش فلاس مورد استفاده.

تفاوت الکترودهای روکش‌دار با الکترودهای بدون روکش

الکترودهای بدون روکش: از زمان‌های دور این نوع الکترود به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما متاسفانه مشاهده می‌شد جوش‌های ایجاد شده ظاهر مناسبی پیدا نمی‌کنند؛ هر چند به نظر می‌رسید از مقاومت کافی برخوردارند، اما در برابر ضربه دوام چندانی نداشتن

الکترود روکش‌دار: با به روی کار آمدن این نوع از الکترودها مشکلات استفاده از الکترودهای بدون روکش رفع گردید. این روکش باعث می‌شود تا از مرحله‌ی ذوب تا انجماد از فلز جوش و قوس الکتریکی در برابر هوای اطراف محافظت به عمل آید. روکش الکترود وظایفی را دارد که در این قسمت به برخی از این موارد اشاره خواهیم نمود:

• وظیفه‌ی از بین بردن آلودگی‌ها و اکسیدها را دارد.
• باعث کنترل شکل ظاهری نوار جوش می‌شود.
• عملیات جوش‌کاری را ساده‌تر می‌نماید و پاشیدگی جوش را به حداقل می‌رساند.
• باعث می‌شود تا جوش‌کاری با سرعت بالاتری انجام گیرد.

شاید برایتان جالب باشد تا بدانید مواد تشکیل دهنده‌ی روکش الکترود چه عواملی هستند. از جمله بهترین تثبیت‌کننده‌های قوس الکتریکی می‌توان به فلزات قلیایی خاکی اشاره نمود که به عنوان روکشی مناسب برای الکترود جوشکاری به شمار می‌آیند. می‌توان گفت ترکیب فلز جوش به میزان زیادی وابسته به  روکش الکترود می‌باشد (از دو طریق، ۱- اضافه کردن عناصر دیگر ۲- با حفظ مواد مهم به کار رفته در مفتول الکترود).

نام‌گذاری‌های مرتبط با الکترودهای جوش‌کاری

به منظور نام‌گذاری الکترودهای جوش‌کاری از اصطلاح  A.W.S که مخفف American Welding Society می‌باشد استفاده می‌نمایند. این اصطلاح به معنی جامعه‌ی جوش‌کاران آمریکا است که یک استاندارد بین‌‌المللی به شمار می‌آید و در کشورهای زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرد. حتی در ایران از این استاندارد استفاده می‌کنند.

به منظور نام‌گذاری الکترودها از این شکل EXXXXX استفاده می‌شود که E به معنی الکترود است. اگر جوش‌کاری با قوس الکتریکی صورت بگیرد از E استفاده می‌نمایند. در صورتی که جوش‌کاری با گاز صورت گیرد بجای E از RG استفاده می‌شود. و XXXXX اعدادی ۴ الی ۵ رقمی می‌باشند که به توضیح این موارد می‌پردازیم. در مثالی ساده این موضوع را مطرح می‌نماییم.

E (علامت اول ): بیان کننده‌ی این امر است که الکترود مد نظر به منظور جوش‌کاری برق استفاده می‌شود.

۴۰( علامت دوم ): این عدد را در ۱۰۰۰ ضرب می‌کنیم. پس فشار کشش گرده‌ی جوش ۶۰۰۰۰ پاوند بر اینچ مربع است.

۲ ( علامت سوم ): این عدد حالات مختلف جوش را نشان می‌دهد. که می‌تواند اعداد ۱،۲ و ۳ باشد. اگر این علامت ۱ باشد یعنی در جوش‌کاری با تمامی حالت می‌توان از آن استفاده نمود. اگر ۲ باشد یعنی تنها در جوش‌کاری‌هایی که حالت سطحی و افقی دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما اگر ۳ باشد در جوش‌کاری‌هایی که حالت افقی دارند استفاده می‌شود.

۰ ( علامت چهارم ): نوع جریان را مشخص می‌نمایند و عددی بین ۰ تا ۶ می‌باشد.

• علامت آخر = صفر: الکترودهای جوش‌کاری با جریان مستقیم یا همان DC مورد استفاده قرار می‌گیرند. نفوذ‌پذیری این نوع از جوش‌کاری‌ها زیاد است. مهره‌های جوش اغلب به صورت تخت هستند و گرده‌ی جوش نیز درجه‌ی سختی بالایی دارند.

• علامت آخر= یک: الکترودها علاوه بر جریان مستقیم به صورت جریان متناوب نیز کاربرد دارند. درجه‌ی سختی این نوع به مقداری از درجه‌ی سختی نوع اول بیشتر است. مهره‌های جوش به صورت صاف هستند.

• علامت آخر = دو: استعمال الکترود هم به صورت جریان متناوب و هم به صورت جریان مستقیم است. درجه‌ی سختی این نوع نسبت به دو مورد بالا به مقداری کمتر می‌باشد و نفوذ‌پذیری جوش در آن در حد متوسط است.

• علامت آخری = سه: این نوع از الکترود تنها با جریان مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهره‌های جوش آن شکل محدب دارند. و قوس الکتریکی آن نفوذپذیری کمتری دارد.

• علامت آخر = چهار: این الکترود هم با جریان مستقیم و هم با جریان متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیش‌ترین کاربرد آن در حالتی است که شکاف‌های عمیقی وجود دارد و نیاز به چندین جوش بر روی هم می‌باشد.

• علامت آخر = پنج: کاربرد  آن تنها در حالت جریان متناوب می‌باشد. بیش‌ترین کاربرد آن در شکاف‌های باز و عمیق است. پوشش شیمیایی این نوع الکترودهای بازی می‌باشد. قوس الکتریکی آن‌ها نیز آرام می‌باشد.

• علامت آخر = شش: تنها با جریان متناوب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دسته‌بندی الکترودها از نظر پوشش فلاکس مورد استفاده

همان‌طور که در قسمت بالا نیز به آن اشاره نمودیم، جنس پوشش مورد استفاده در الکترودها متفاوت می‌باشد ولی اکثرا از جنس آزبست، سلولز، خاک رس و اکسید سدیم است. با توجه به نوع پوشش مورد استفاده الکترودها خود به چندین دسته تقسیم می‌شوند که در این قسمت به تفکیک به بیان هر یک از آن‌ها می‌پردازیم:

• پوشش سلولزی: بخش اعظمی از این پوشش را سلولز تشکیل می‌دهد. سطح این پوشش به شکل ناهموار می‌باشد. این نوع از الکترودها نم‌گیر هستند به همین دلیل ممکن است ماده‌ی سلولزی این پوشش فاسد گردد. این نوع از الکترود‌ها خاصیت مکانیکی خیلی خوبی را دارند. بدین منظور از آن‌ها برای جوش‌کاری پاس ریشه در اتصالات استفاده می‌نمایند. علاوه بر این مورد قابل استفاده در جوش‌کاری‌های سرازیر نیز هستند (علت آن انجماد سریع مذاب جوش است).
• پوشش قلیایی: مواد تشکیل دهنده‌ی این پوشش کربنات کلسیم می‌باشد و مقداری جزئی فلورید کلسیم نیز در آن به کار رفته است. در روپوش این نوع الکترود هیچ ماده‌ی سلولزی استفاده نشده است به همین دلیل جوش‌های حاصل از این نوع الکترود حداقل میزان هیدروژن را در جوش‌ها دارند. نام دیگر این الکترود، الکترود کم هیدروژن است. کاربرد این الکترود در جوشکاری‌های فولادی کم آلیاژ و درصد کربن بالا می‌باشد.
• اکسیدی: میزان اکسید آهن به کار رفته شده در این نوع از الکترودها زیاد است و از ویژگی‌های آن‌ها می‌توان به سرباره ضخیم و نفوذپذیری کم آنها اشاره نمود.
• الکترود روتیلی: میزان زیادی اکسید تیتانیوم در این الکترودها وجود دارد همین امر سبب گردیده تا جوش‌کاری را در تمامی حالت‌ها بتوان با آن انجام داد و در جوش‌کاری‌های عمومی کاربرد فرآوان دارند.
• پوشش اسیدی: این نوع از الکترودها به منظور بهبود عیب‌های موجود قطعات در صنعت ریختگری استفاده می‌شوند. از جمله مواد به کار رفته در الکترودهای پوشش اسیدی می‌توان به سیلیکات آهن و منگنز اشاره کرد. و در خطوط لوله و جوش‌کاری در آلیاژهای ضدزنگ کاربرد دارند.