نوعی جوشکاری دستی است که در آن حرارت لازم برای جوشکاری توسط قوس الکتریکی بین یک مفتول فلزی روکش شده (الکترود ) و قطعه فلز پایه فراهم می شود. جوش کاری فولاد کم آلیاژ و کم کربن، فولاد زنگ نزن و فولاد اصلاح شده با این روش بسیار آسان می باشد. جوشکاری چدن و فولاد پر مقاومت با اجرای تمهیدات خاص در مورد پیش گرمایش و پس گرمایش با این روش امکان پذیر است. جوشکاری آلیاژ های مس و نیکل با این شیوه امکان پذیر بوده ولی جوشکاری تحت حفاظت گاز با الکترود فلزی یا تنگستن در این موارد ارجع است.
نکته: روش الکترود روکش دار برای فلزهای نرم نظیر روی، برنج و قلع که نقطه جوش و نقطه ذوب پایین دارند مورد استفاده نیست.
در جوشکاری با قوس الکتریکی از 2 نوع جریان جهت تشکیل قوس می توان استفاده نمود .
ا- جریان متناوب (AC)د Alternative current
2- جریان مستقیم یا یک سو (DC)د Direct current
ماشین های مورد استفاده در جوشکاری دستی با الکترود روکش دار :
1- موتور- مولدها شامل موتور درون سوز یا موتور برقی (موتور - ژنراتور و دینام ها )
2- مبدل - یکسو کننده ها (رکتیفایر)
3- مبدل ها (ترانس ها )
توزیع حرارت
در DC توزیع حرارت همواره دو سوم به قطب + و یک سوم به قطب - می رسد.
قطبیت (Polarity):
در جوشکاری با جریان یکسو (DC) دو نوع قطبیت داریم :
1- DCRP یا DCEP: قطبیت معکوس (مثبت)، انبر به قطب مثبت و فلز پایه به قطب منفی
2-DCSP یا DCEN: قطبیت مستقیم (منفی)،انبر به قطب منفی و فلز پایه به قطب مثبت
کابل ها در جوش کاری:
1- کابل برق
2- کابل الکترود( electrode cable)
3- کابل اتصال به زمین( ground cable )
کابل برق: که ماشین جوشکاری را به منبع انرژی متصل می کند باید کاملاً عایق بوده و توانایی انتقال جریان الکتریسیته مورد نیاز را داشته باشد . در صورت از بین رفتن عایق کابل برق یا لایه عایق بدنه ماشین جوشکاری امکان برقراری شک الکتریکی به منظور تشکیل قوس از بین خواهد رفت.
کابل الکترود یا کابل جوشکاری: که به انبر الکترود متصل می شود این کابل ها با جنس مس و با پوشش لاستیکی می باشند که مخصوص جوشکاری طراحی و ساخته می شوند. این کابل ها باید کاملاً انعطاف پذیر باشند تا در موقعیت های مختلف جوشکاری مو جب خستگی یا مزاحمت جوشکار نباشند .
میزان آمپراژ ماشین جوشکاری و فاصله ماشین از محل کار دو عامل مهم در انتخاب کابل جوشکاری مناسب می باشند.هر چه قدر آمپراژ و فاصله ماشین جوشکاری از محل کار بیشتر باشد اندازه کابل بزرگتر باید انتخاب گردد.
طول قوس L
فاصله سر الکترود تا قطعه که برابر است با 8 /0تا 1 برابر قطر الکترود
محدوده ولتاژ
3 / 6 L = تv
محدوده آمپر
به طور تقریبی می توان گفت بین 30D و 40D می باشد که D قطر الکترود به میلیمتر است.
مثال:محدوده آمپر برای الکترود 4 بین 120 و 160 آمپر و محدوده ولتاژ بین 20 و 22 ولت می باشد.
الکترود های روکش دار
وظایف روکش الکترود:
1- تامین حفاظ گازی در مقابل ورود اکسیژن و ازت به حوضچه مذاب و یک پوشش از سرباره مذاب برروی فلز مذاب جوشکاری
2- زدودن اکسید ها و آلودگی ها
3- کاهش نرخ سرد شدن فلز جوش و در نتیجه ایجاد یک جوش با شکل پذیری زیاد
4- باعث سهولت شروع عملیات جوشکاری، تثبیت قوس و کاهش میزان پاشش جوش می گردد.
5- باعث نفوذ بهتر و ذوب کامل تر فلز مبنا می گردد.
6- شکل ظاهری نوار جوش را کنترل می کند .
7- سرعت جوشکاری را افزایش می دهد.
سیستم شماره گذاری الکترود روکش دار بر اساس AWS (انجمن جوش امریکا)
یک عدد 4 یا 5 رقمی می باشد که به دنبال حرف E قرار می گیرد.E مخفف الکترود می باشد. دو رقم اول در 4 رقمی یا 3 رقم اول در 5 رقمی بیانگر حداقل مقاومت کششی قطر الکترود برحسب کیلوپوند بر اینچ مربع (psi) می باشد که اگر این عدد را در 70 ضرب کنیم مقاومت بر حسب کیلو گرم بر سانتی متر مربع به دست می آید. رقم بعدی موقعیت جوشکاری را توصیف می کند.
(1= تمام وضعیت ها 2= تخت و افقی 3=تخت ) آخرین رقم نوع جریان و نوع روکش الکترود را تعیین می کند .
E6013 = حداقل مقاومت کششی = 60 ضربدر 70 = 4200 کیلوگرم بر سانتی متر مربع
1= تمام وضعیت های جوشکاری امکان پذیر می باشد.
3=تیتان- سدیم (روتیلی)، جریان : DCSP,DCRP,AC
مشخصات الکترودها
الف.الکترود های روتیلی معمولی
- قوس ملایم، قدرت نفوذ متوسط، شدت جریان و حرارت ورودی کم ، مشکلات سوختگی و سوراخ شدن کمتر است.
- برای مصارف عمومی، برای جوشکاری ورق های نازک فولادی با کدهای EXXX2 و EXXX3 به کار می روند .نظیرE6013
- این اکترود با انواع جریان متناوب یا مستقیم قابلیت جوشکاری دارند.
ب. الکترودهای روتیلی پودر آهن دار
- دارای روکش ضخیم پودر آهن است
- کاربرد در جوشکاری گوشه و پاس های پر کننده در جوش شیاری ورق های ضخیم است.
- با طول قوس کوتاه به راحتی کار می کند
- میزان رسوب زیاد و پاک کردن سرباره جوش به راحتی انجام می شود.
- بریدگی کنار جوش کم است.
- عمق نفوذ زیاد نیست.
- ظاهر جوش بسیار صاف و سطح جوش تخت تا کمی محدب است.
- این الکترود ها با کدهای EXXX8 و EXXX7 و EXXX4 مشخص می شوند . نظیر E7024
- این الکترودها با انواع جریان متناوب یا مستقیم قابلیت جوشکاری دارند.
ج. الکترودهای سلولزی
- دارای قابلیت انجماد سریع فلز جوش است.
- دارای قوس قوی و نفوذی است.
- سرباره کم و خط جوش تخت است.
- الکترود EXXX0 با جریان DC و الکترود EXXX1 با هر دو جریان AC یا DC با قطبیت معکوس بکار می رود.
ه. الکترود های کم هیدروژن (قلیایی)
- الکترود های کم هیدروژن حداقل هیدروژن را در فلز جوش باقی می گذارد.
- با کدهای 5 یا 6 یا EXXX8 مشخص می شوند.
- الزامات خاص نگهداری و استفاده در مجاورت هوای آزاد می بایست رعایت شود .
- کاربرد این نوع الکترود ها برای فولادهای پر کربن ، فولاد کم آلیاژ و فولاد سختی پذیر است . در صورت وجود بار دینامیکی و ضخامت بیش از 25 میلیمتر استفاده از این نوع الکترود ، توصیه می شود.
معیارهای مورد توجه در انتخاب اندازه الکترود:
1- هندسه درز : یک جوش گوشه می تواند با الکترود بزرگتری نسبت به آنچه که در جوش لب به لب مورد نیاز است، انجام شود.
2- ضخامت فلز پایه : واضح است که با افزایش ضخامت فلز مورد جوش، الکترود بزرگتری می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
3- ضخامت لایه جوش : ضخامت قطعات مورد جوشکاری و همچنین موقعیت انجام جوشکاری دو عامل دخیل در این مورد هستند . در جوشکاری تخت و افقی، ضخامت فلز جوش رسوب کرده، نسبت به جوشکاری سربالا یا سقفی بیشتر است.
4- موقعیت جوشکاری: در جوشکاری تخت و افقی می توان از الکترود بزرگتری نسبت به موقعیت سربالا یا سقفی استفاده کرد.
5- شدت جریان: با افزایش شدت جریان جوشکاری، الکترود بزرگتری مورد نیاز است.
6-مهارت جوشکار: بعضی از جوشکاران دارای مهارت فنی زیادی بوده بنابراین می توانند از الکترود های بزرگتری در جوشکاری سربالا یا سقفی استفاده کنند.
الکترودهای رایج در جوشکاری سازه های فولادی
E 7024 : روتیلی پودر آهن دار- استحکام خوب، تا فنس معمولی- دارای درصد پرکنندگی بالا و جوشکاری با سرعت بالا- جوشکاری در حالت فقط افقی و تختDCEP ، DCEN و Ac
E 7018 : قلیایی (کم هیدروژن)- استحکام خوب تافنس عالی- فولاد بااستحکام بالاتر قطعه ضخیم تر-جوشکاری در همه حالات DCEP
E 6010: سلولزی - استحکام معمولی، تافنس خوب- در مواردی که نفوذ مطرح است (پاس ریشه)
E6013: روتیلی - استحکام معمولی ،تافنس معمولی - کاربردهای معمولی ST 37 - جوشکاری در همه حالات DCEP، DCEN و AC
پلان و مقطع جوش انجام شده با الکترود روکش دار در شرایط مختلف
نحوه استفاده الکترودهای کم هیدروژن (E7018)
- باید از آلوده شدن به رطوبت و روغن مصون بمانند .
- به هیچ وجه به هنگام استفاده نباید در طول خم شوند .
- محل نگهداری در انبار در درجه حرارت بیش از 18 درجه و در طبقات قفسه ها
- قبل از مصرف به مدت 2 ساعت در دمای 260 تا 430 درجه سانتی گراد خشک شوند و بعد از خشک شدن اولیه بیش از 4 ساعت در دمای محیط نمی توان نگه داشت .
- بعد از خشک شدن اولیه در خشک کن سیار در دمای 120 تا 150 در حین مصرف نگهداری شوند.
|