دستگاه جوش اینورتر الکترود فرونیوس

نوشته‌ها

انواع اتصالات جوشکاری و اصطلاحات بکار رفته Aساق جوش،Áساق جوش کوچکتر(برابر با اندازه جوش)Bرویه،Cریشه،Dپنجه،Eگلویی،F(نفوذ،برابر با اندازه جوش)،Gگرده رویه،Hگرده ریشه،Iاندازه جوش

مبانی جوشکاری(بخش سوم)

انواع اتصالات جوشکاری

آماده کردن لبه‌ها

اصطلاحات جوشکاری

الکترود روپوش‌دار

  • وظایف روپوش الکترود
  • آنالیز استاندارد انواع الکترود‌های روپوش‌دار
  • نحوه‌ی نامگذاری الکترود‌ها مطابق استاندارد AWS
  • الکترود‌های پر‌مصرف

انواع اتصالات جوشکاری

دو قطعه جوش شونده نسبت به همدیگرحالتهای مختلفی گرفته و انواع اتصال را به وجود میآورند، که عبارت است از:

  1. اتصال لب به لب Butt joint
  2. اتصال روی هم Lap joint
  3. اتصال سپری Tee joint
  4. اتصال گوشه ای Corner joint
  5. اتصال لبه ای Edge joint

در اتصال لب به لب قطعات جوش شونده با پخ یا بدون پخ (با فاصله یا بدون فاصله)کنار هم قرار گرفته و از یک لب به هم جوش میشوند. در اتصال روی هم هر قطعه از یک لبه روی دیگری قرار گرفته واز همان لبه جوش میشود. در اتصال سپری و اتصال گوشه ای که به آنها اتصال گونیایی یا جوش گوشهای نیز گفته میشود . یکی از قطعات عمود بر دیگری قرار گرفته و زاویه تشکیل شده بین آنها از یک طرف یا از دو طرف جوش داده میشود . در اتصال لبهای یا اتصال پیشانی، دو قطعه روی هم قرار گرفته و از یک لبه انتهایی به هم جوش میشوند.

انواع اتصالات جوشکاری و اصطلاحات بکار رفته Aساق جوش،Áساق جوش کوچکتر(برابر با اندازه جوش)Bرویه،Cریشه،Dپنجه،Eگلویی،F(نفوذ،برابر با اندازه جوش)،Gگرده رویه،Hگرده ریشه،Iاندازه جوش

انواع اتصالات جوشکاری و اصطلاحات بکار رفته Aساق جوش،Áساق جوش کوچکتر(برابر با اندازه جوش)Bرویه،Cریشه،Dپنجه،Eگلویی،F(نفوذ،برابر با اندازه جوش)،Gگرده رویه،Hگرده ریشه،Iاندازه جوش

آماده کردن لبه‌ها

دو قطعه جوش شونده ممکن است بصورت ساده کنار هم قرار گیرند ویا اینکه لبههای جوش شونده تحت زوایایی تراشیده شوند (پخ زده شوند). تراش وفرم دهی لبه ها را آماده کردن لبهها میگویند وبا توجه به نحوه آمادگی، جوشهای مختلفی بدست میآید که عبارتنداز ساده، جناغی و نیم جناقی، لالهای و نیم لالهای، گوشهای ساده یا گلویی که هر یک از آنها میتواند بطور یک طرفه ویا دو طرفه انجام شود.

اصطلاحات جوشکاری

هر خط جوش را یک پاس مینامند. هر چند پاس که کنار هم جوش داده شده وقشری از مقطع جوش را تشکیل دهد، لایه جوش مینامند . به لایه اول جوش ریشه و به لایه آخر گرده جوش میگویند . عمقی از فلز اصلی که جوش با فلز اصلی در هم آمیخته، نفوذ جوش است.در جوش گوشه ای اگر مثلث محاط در جوش مثلث متساوی الساقین باشد بهتر است ودر جوش گوشهای دو ضلع متساوی مثلث را ساق جوش وارتفاع مثلث را گلویی جوش میگویند. گلویی جوش تقریباً 0.7 ساق جوش است. زاویه لبه هر قطعه را زاویه پخ و زاویه بین دو قطعه که کنار هم قرار دارند را زاویه شیار میگویند.

انواع نامگذاری ها در جوشکاری.

انواع نامگذاری ها در جوشکاری.

الکترود روپوش دار

الکترود روپوش دار از دو قسمت هسته و پوشش تشکیل شده است. اکثراً مقطع هستههای الکترود گرد میباشد. جنس هسته الکترودها آهنی یا غیرآهنی(مثل مس، نیکل، کبالت و …) میباشد. هسته‌های آهنی 80% هسته‌ها را تشکیل می‌دهند و عبارتند از :

فولادهای آلیاژی

فولادهای زنگ‌نزن

فولادهای ساده کم کربن

مواد بکار برده شده در پوشش الکترود :

  1. ترکیبات سلولزی : این ترکیبات گاززا هستند و ضمن استفاده میسوزند و تولید CO2 و… میکنند که بر مذاب اثری ندارند ضمناً خاصیت احیاء کنندگی هم دارند و خاصیت خمیری به پوشش الکترود میدهند.
  2. ترکیبات سرباره‌سا ز: مواد معدنی، اکسیدها و … اضافه میشوند و به آنها روپوش روتیلی نیز میگویند.
  3. ترکیبات اکسیژن‌زدا: این ترکیبات کار فسفرزدایی و سولفورزدایی را هم انجام میدهند.
  4. چسب: عمدتاً سیلیکات سدیم و پتاسیم استفاده میشود و در پایداری قوس هم نقش دارند و خیلی زود یونیزه میشوند و به پوشش الکترود هم استحکام میدهند.
  5. پودر آهن: سختی را زیادتر می‌کند و روی شرایط انجماد و ساختار جوش اثر می‌گذارد و از طریق ضخیم بودن جوش می‌فهمیم که پوشش پودر آهن داشته است.

وظایف روپوش الکترود

  1. ایجاد سرباره : محافظت در برابر سرد شدن سریع فلز جوش و محافظت در مقابل تأثیرات منفی هوا.
  2. پایداری قوس: موادی در پوشش الکترود هستند که به راحتی یونیزه شده و باعث پایداری قوس میشوند.
  3. تصفیه مذاب و جذب ناخالصیها مثل اکسیژن، گوگرد و …
  4. کنترل ترکیب شیمیایی جوش : معمولاً مواد آلیاژی به پوشش الکترود اضافه می شود که وارد فلز جوش شده و به صورت مختلف روی خواص جوش تأثیر میگذارند.

آنالیز استاندارد انواع الکترودهای روپوشدار

الف ) الکترودهای سلولزی : در این نوع الکترودها قوس بسیار نافذ )عمق نفوذ جوش خوب( و پاشیدگی نسبتاً زیاد، سطح جوش خشن و ناهموار میباشد. بدلیل اینکه پوشش الکترودها عمدتاً از مواد سوختنی و کربنی تشکیل شده است، دارای سرباره نازک هستند. ترجیحاً در این نوع الکترودها از جریان DC استفاده میشود. برای جوشکاری در تمام حالات مناسب هستند.

ب ) الکترود روتیلی: جوشکار مبتدی به راحتی میتواند با این نوع الکترودها جوشکاری کند. سرباره به راحتی جدا میشود. نفوذ و خواص مکانیکی جوش حاصل از آن متوسط است. بیشتر در کارهای غیر مهندسی (صنایع در و پنجره سازی) استفاده میشود.

ج ) الکترود قلیایی: مهمترین نوع الکترود از نظر متالورژیکی هستند. بدلیل رطوبت کم در پوشش الکترود به الکترودهای کم هیدروژنی نیز معروف هستند و برای جوشکاری فولادهای کم آلیاژی که در مقابل ترک برداشتن منطقه مجاور جوش حساس هستند بسیار مناسب می باشند. ترجیحاً از جریان DC استفاده میشود، سرباره به راحتی جدا نمیشود ولی از نظر خواص مکانیکی به ویؤه مقاومت به ضربه خیلی خوب است. بیشتر در سازههای مهندسی استفاده میشوند و در تمام وضعیتها و جریان AC/DCEPاستفاده میشوند و از این نوع الکترود برای جوش با کیفیت بالا استفاده میشود. در اثر استفاده از این نوع الکترودها، عیب بریدگی در کنار جوش کمتر مشاهده میشود.

د ) الکترود اسیدی: پوشش این نوع الکترود بیشتر سیلیکات آهن و منگنز است. سرباره ضخیم و سنگین است و جوشکاری ساده است، و از جریان AC و DC میتوان استفاده کرد. نفوذ آن کم است و بدلیل میزان ناخالصی و عیوب نسبتاً بالا کمترین خواص مکانیکی را دارد. این نوع الکترود بیشتر برای رفع عیوب قطعات ناشی از ریختهگری استفاده میشود. الکترود با پوشش اسیدی، جوش بسیار هموار و براق تولید میکند و سرباره به راحتی از روی جوش جدا میشود و به همین دلیل جوشکاران تمایل زیادی برای کار با آن دارند. ضمناً برای جوشکاری در تمامی حالات جوشکاری مناسب میباشد.

ه ) الکترود اکسیدی: همانند الکترود اسیدی است فقط اکسید آهن آن بیشتر است. استحکام کمتری نسبت به جوش حاصل از الکترودهای دیگر دارد. مقدار نفوذ جوش آن کم است.

نحوه نامگذاری الکترودها مطابق استاندارد AWS

  • در این سیستم برای شناسایی الکترودها از یک حرف E به معنای الکترود و یک عدد 4 رقمی و یا 5 رقمی استفاده می‌شود.
  • دو رقم اول از سمت چپ EXXXX در الکترود های 4 رقمی و سه رقم اول از سمت چپ EXXXXX در الکترود های 5 رقمی نشان دهنده استحکام کششی جوش بر حسب واحد پوند بر اینج مربع psi ضربدر عدد 1000 می‌باشد.
  • رقم دوم از سمت راست نشان دهنده حالت جوشکاری میباشد.

عدد 1 تمام حالات- عدد 2 حالت تخت و افقی- عدد 3 حالت تخت، عدد 4 تمام حالات بجز عمودی سر‌بالا

  • رقم اول از سمت راستEXXXX نشان دهنده جنس روپوش و نوع جریان مصرفی میباشد.

الکترودهای پر مصرف

برای آشنایی با چند الکترود که در کاربردهای ساختمانی و صنعتی به عنوان الکترود پر مصرف قلمداد میشوند، ارائه میگردد.

  • E6010(روپوش سلولزی(:برای جوشکاری DCEP(جریان مستقیم قطب معکوس) بکار برده میشود. این الکترود برای جوشهای عمودی و سقفی و در ورقهای نازک فلزی در هر حالت مناسب است. این نوع الکترود جوش با نفوذ عمیق دارد و تمایل به ایجاد بریدگی کناره جوش دارد که در صورت وقوع این پدیده میبایست آمپر یا شدت جریان جوشکاری را کاهش داد. جائی که کیفیت سطح رسوب جوش حائز اهمیت است، بخصوص پاس ریشه در جوشکاریهای چند پاسه و جائی که نیاز به پرتونگاری است، این الکترود توصیه میشود. ضخامت پوشش الکترود E6010 حداقل در نظر گرفته میشود تا جوش دادن در حالت عمودی و سقفی آسان باشد.
  • E6013 (روپوش روتیلی(این الکترود برای جوشکاری در تمام حالات با جریان متناوب یا جریان مستقیم، اتصال مستقیم یا معکوس(AC/DCEN/DCEP) طراحی شده‌اند. الکترود E6013 حداقل پاشیدگی ایجاد میکند و  کمترین بریدگی کناره را بوجود میآورند. این نوع الکترودها برای جوشکاری فلزات نازک مناسب هستند و در مواقعی که جوش فولاد کربنی با کیفیت بالا مورد نظر است و جوش با پرتونگاری مورد بازرسی قرار میگیرد، استفاده میشود. همچنین این الکترودها بدلیل مقعر و گرد بودن جوش و پاک شوندگی آسان سرباره به راحتی برای جوشهای شیاری استفاده میشوند.
  • E7080(روپوش قلیایی(پر مصرفترین الکترود کم هیدروژن است و برای جوشکاری در همه حالتها با جریان متناوب یا جریان مستقیم قطب معکوس (AC/DCEP ) مناسب است و 25 تا 45 درصد پودر آهن در روپوش دارد. کاربرد اصلی این الکترود برای فولادهای سخت جوش پرگوگرد و پر کربن و فولادهای کم آلیاژ با مقاومت زیاد می‌باشد. برای جوشکاری با الکترود E7018 قوس کوتاه لازم است که برای جوشکاران غیر ماهر آسان نیست. از ویژگیهای این الکترود میتوان به جوش صاف، قوس آرام، نفوذ کم )به داخل فلز مبنا(، پاشش خیلی کم و سرعت جوشکاری زیاد اشاره کرد.
تصویر نگهدارنده الکترود در جوشکاری برق.

 مبانی جوشکاری(بخش دوم)

تجهیزات فرآیند جوشکاری الکترود دستی 

اصول جوشکاری قوسی

  • شدت جریان
  • طول قوس
  • سرعت پیشروی
  • زاویه الکترود

حالات اصلی جوشکاری

تجهیزات فرایند جوشکاری الکترود دستی

1- دستگاه جوش 2– الکترود 3– وسایل جانبی

شکل زیر تصویر یک نگهدارنده الکترود را نشان میدهد.

تصویر نگهدارنده الکترود در جوشکاری برق.

تصویر نگهدارنده الکترود در جوشکاری برق.

دستگاه جوش: آمپر مورد استفاده بین A 51351 میباشد، در این فرآیند تغییرات روی ولتاژ متمرکز بوده و جریان ثابت است. در جوشکاری با قوس الکتریکی از دو نوع جریان جهت تشکیل قوس میتوان استفاده کرد:

الف جریان مستقیم(DC)

ب- جریان متناوب(AC)

جریان مستقیمDC

در این جریان جهت حرکت الکترونها در مدار همیشه در یک جهت منفی به مثبت میباشد. بنابراین جای قطب مثبت و منفی عوض نمیشود.

مزایای جریانDC

  1. 1. خطر برق گرفتگی کمتر است
  2. 2. امکان تغییر قطبیت وجود دارد.
  3. 3. انواع الکترودها با آن به راحتی قابل جوشکاری است
  4. 4. امکان جوشکاری با آمپرهای پایین وجود دارد.
  5. 5. برقراری قوس و پایداری آن راحتر و بیشتر است.

معایب :

  1. انحراف قوس وجود دارد.
  2. 2. دستگاههای آن نسبت بهACگرانتر است.
  3. ضریب بهره الکتریکی آن نسبت بهACکمتر است.

در جوشکاری با برق مستقیم دو نوع اتصال بکار می رود:

الفاتصال با قطبیت مستقیم یا قطب منفی DCSP و یا DCEN

چنانچه الکترود به قطب منفی و قطعه کار را به قطب مثبت وصل نمائیم به آن جوشکاری با قطب مستقیم گویند. در این حالت حرکت الکترونها از الکترود به قطعه کار است و تقسیم حرارت یک سوم در الکترود و دو سوم در قطعه کار میباشد

چنانچه الکترود به قطب منفی و قطعه کار را به قطب مثبت وصل نمائیم به آن جوشکاری با قطب مستقیم گویند. در این حالت حرکت الکترونها از الکترود به قطعه کار است و تقسیم حرارت یک سوم در الکترود و دو سوم در قطعه کار میباشد DCEP و یا DCRP

ب) اتصال با قطبیت معکوس یا قطب مثبت DCEP و یا DCRP :

درست بر عکس قطبیت مستقیم میباشد یعنی دو سوم حرارت قوس در الکترود و یک سوم در قطعه کار متمرکز میشود.

در اتصال مستقیم فلز مبنا حرارت بیشتری دیده و ذوب میشود ولی در اتصال معکوس الکترود حرارت زیادتری دیده و سریعتر ذوب میگردد. انتخاب قطبیت الکترود در جوشکاری به عوامل مختلف از قبیل جنس فلز جوش شونده، نوع جوش و همچنین جنس الکترود بستگی دارد. بطور کلی از قطب معکوس (مثبت) در مواردی استفاده میشود که حرارت زیادی روی قطعه کار لازم نباشد. مثلاً در جوشکاری ورقهای نازک فلزاتی که نقطه ذوبشان پایین است.

جریان متناوبAC

علاوه بر جریان مستقیم از جریان متناوب نیز در جوشکاری استفاده میشود. در جوشکاری با جریان متناوب با توجه به اینکه جهت جریان به تناوب عوض میشود اتصال با قطب مستقیم یا معکوس مفهومی ندارد و در نتیجه نیمی از حرارت حاصل از قوس الکتریکی در الکترود و نیمی دیگر در قطعه کار آزاد میشود.

مزایای جریانAC

1.وزش قوس الکتریکی وجود ندارد.

.2 دستگاههای آن ارزانتر و قابل حمل و نقل میباشند.

.3 ضریب بهره الکتریکی آن بالاست

معایب :

امکان تغییر قطبیت وجود ندارد.

برقراری قوس مشکلتر میباشد.

همه نوع الکترود را نمیتوان جوشکاری نمود قلیاییE7015و سلولزیE6010

با آمپرهای پایین، جوشکاری مشکل میباشد.

انواع موج در جریانAC

موج سینوسی : همیشه بایدHFروشن باشد که تولید پارازیت میکند.

موج مربعی : که دارای سر و صدای زیادی میباشد.

موج ترکیبی: شرکت فرینوس برای رفع مشکلات موجهای تولیدی بالا این دستگاه را جدیداً اختراع کرده است.

فرکانس :

در جریان متناوب تغییرات ولتاژ یا شدت جریان در جهت مثبت، از صفر شروع شده و به ماکزیمم مقدار رسیده وسپس به صفر میرسد. دوباره در جهت منفی از صفر شروع شده وبه ماکزیمم وبعد به صفر میرسد. به یک نیم سیکل مثبت و منفی یک سیکل کامل میگویند. به تعداد سیکلها در هر ثانیه هرتز گفته میشود. هر چه مقدار سیکلها در ثانیه بیشتر باشد، فرکانس آن بیشتر است.

محل اتصال الکترود با انبر در صورتیکه کثیف باشد و یا فلز شل باشد ولتاژ در محل اتصال برقرار نشده و هر چه ولتاژ کمتر باشد، شروع قوس مشکلتر و پایداری قوس کمتر است. شیشه ماسک با توجه به میزان آمپر فرآیند جوشکاری فرق میکند و اگر روی شیشه خراشیده شده باشد، برای چشم مشکل ایجاد میکند. اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز پخش شده در قوس به هنگام جوشکاری میتواند صدمات جبران ناپذیری به چشم و حتی پوست بدن وارد کند. هنگام تمیزکاری سطح جوش از ذرات سرباره و یا گل جوش که غالباً به کمک چکش و یا برس فولادی انجام میگیرد باید متوجه بود که این ذرات شیشهای شکل به چشم و پوست و صورت و بدن آسیب نرساند.

هوای محیط کار عملیات جوشکاری باید توسط دستگاه تهویه تمیز نگه داشته شود، که دودها و گازهای بوجود آمده برای دستگاه تنفسی مضر هستند.

اصول جوشکاری قوسی

در جوشکاری قوسی )جوش برق( چهار عامل مهم وجود دارد که تاثیر زیادی روی کیفیت جوش دارند و برای اینکه جوش خوبی بدست آید لازم است هر یک از آنها با نوع کار و وسایل مورد استفاده هماهنگ شوند. این چهار عامل متغیر عبارتند از:

1 شدت جریان.

2 طول قوس یا ولتاژ قوس.

3 سرعت پیشروی.

4 زاویه الکترود.

شدت جریان

وقتی که قوس برقرار شد و جوشکاری آغاز گردید مقدار آمپری که از مدار جوشکاری عبور میکند به شدت جریان جوشکاری موسوم است. جریان برق متناسب با قطر الکترود مصرفی روی ماشین جوشکاری میزان میشود. هر چه قطر الکترود بیشتر باشد جریان مصرفی بیشتر است. همیشه باید به میزان آمپری که سازنده الکترود توصیه کرده است، توجه گردد. ولی اگر در دسترس نباشد میتوان طبق قاعده کلی زیر عمل نمود:

“در جوشکاری با الکترودهای روپوش دار استاندارد عدد آمپر با عدد قطر بر حسب هزارم اینچ تقریباً برابر است “وقتی صحبت از قطر الکترود میشود منظور قطر مغزه آن است نه قطر روپوش الکترود.

طول قوس

طول قوس عبارت است از فاصله بین سر الکترود تا سطح قطعه مورد جوشکاری به هنگام برقراری قوس. طول قوس در نتیجه جوشکاری تاثیر بسیاری میگذارد. طول قوس با ولتاژ دو سر قوس رابطه مستقیم دارد، یعنی برای اینکه طول قوس سه برابر شود نیاز به ولتاژ سه برابر خواهد داشت.

به عنوان یک قاعده کلی طول قوس بایستی قدری کمتر از قطر الکترود مورد استفاده باشد. عملاً برای جوشکار اندازه گیری دقیق طول قوس هنگام جوشکاری مقدور نیست ولی جوشکار میتواند با گوش دادن به صدای قوس و یا تمرین و تجربه طول قوس مناسب را برقرار سازد.

سرعت پیشروی

سرعت پیشروی قوس با ضخامت فلز مورد جوشکاری، مقدار جریان و اندازه، شکل یا گرده دلخواه تغییر خواهد کرد.

برای بدست آوردن سرعت پیشروی مناسب بهتر است جوشکاری تک پاسه ساده (غیر نوسانی) جوش داده شده و با طول قوس ثابت، سرعتی در نظر گرفته شود که حوضچه مذاب تشکیل شده، دو برابر قطر الکترود باشد.

زاویه الکترود

در جوشکاری ورق حالت مسطح( حالت تخت)، الکترود بایستی عمود بر ورق باشد و در حالتهای دیگر بهتر است الکترود زاویه مورد جوشکاری را نصف نماید.

در تمرینهای جوشکاری معمولاً انحراف تا 15 درجه از آنچه گفته شد اشکالی ندارد و تاثیر زیان آوری روی ظاهر کیفیت جوش نخواهد داشت.

دستگاه جوش اینورتر تیگ- جوش لوله آلومینیوم Fronius-Tigwelding-pipeline

در مقاله جوشکاری به روش تیگ خواندیم براي انجام جوشكاري GTAWچهار جزء تشكيل دهنده زير امری اساسی می‌باشند:

١- منبع نيرو 2- مشعل 3- الكترود 4- گاز محافظ

در ادامه مطلب قبل، به بررسی مشعلهای تیگ، الکترودها و گازهای محافظ می پردازیم

شعله‌هاي جوشكاري:

مشعل‌های(تورچ) تيگ، الكترود تنگستنی را كه رساناي جريان الكتريكي به قوس است را در خود نگه می‌دارد همچنين عامل رساندن گاز محافظ به منطقه قوس و حوضچه مذاب مي‌باشد. مشعل ها با توجه به ظرفيت حمل حداكثر جريان جوشكاري بدون گرم شدن زياد سنجيده مي شوند و تقسيم‌بندي ظرفيت حمل جريان مشعل‌ها درجدول آمده است.

بيشتر مشعل‌ها با توجه به تطابق آنها با درجه و سايز الكترود در مدل‌ها و اندازه و سايز مختلفي طراحي شده است. بيشتر مشعلهايی كه كاربرد دستي دارند داراي زاويه سر مشعل 120 درجه (زاويه بين الكترود و دسته مشعل) می‌باشند. همچنين مشعل‌هايی با زاويه سر قابل تنظيم و مشعلهاي مستقيم (مدادي) و با زاويه سر 90 درجه نيز وجود دارند.

اغلب مشعلهای تيگ دستي داراي كليد يا شير خروجي گاز بر روي دسته مشعل بوده و براي كنترل جريان الكتريكي و جريان گاز محافظ بكار مي‌روند.

مشعلهايي كه براي جوشكاري تيگ ماشيني يا اتوماتيك هستند معمولا بر روي دستگاه يا ربات نصب

 مي‌شوند و در مسير اتصال به مشعل حركت طولي و عرضي مي‌دهند و در بعضي موارد فاصله مشعل با سطح كار را نيز تغيير مي‌دهند.

مشعلهاي با گاز خنك شونده (هوا خنك ) :

حرارت توليد شده در مشعل در هنگام جوشكاري توسط سيستمهاي آب خنك يا هوا خنك دفع مي‌شود. در اين مشعلهاي هواخنك عمل خنك شدن توسط گاز محافظ خنكي كه از ميان مشعل عبور مي نمايد انجام مي شود. ظرفيت حمل بار الكتريكي مشعلهاي گاز خنك پايين بوده و حداكثر تا 200 آمپر جريان مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

مشعلهای آب خنك :

مشعلهای آب خنك توسط جريان آبي كه از داخل سر مشعل جريان دارد خنك مي‌شوند. آب خنك كننده از ميان شيلنگ ورودي وارد مشعل می‌شود و در ميان مشعل به گردش در مي آيد و از شيلنگ خروجي خارج مي‌شود. كابل جريان الكتريكي از منبع نيرو تا مشعل معمولا از ميان شيلنگ خروجي آب خنك كننده مي‌گذرد. مشعلهاي آب خنك براي استفاده با جريان جوشكاري بالاتري نسبت به مشعلهاي هوا خنك و در يك سيكل كاري مداوم طراحي شده اند.

بطور معمول مي توان از شدت جرياني تا 500 آمپر استفاده نمود هرچند در بعضي مشعلها تا 1000 آمپر ظرفيت حمل بار وجود دارد. در بيشتر جوشكاري‌هاي ماشيني و اتوماتيك از مشعلهاي آب خنك استفاده مي‌گردد. مشعلهاي آب خنك گرماي خود را به آبي مي دهند كه از ميان آنها جريان دارد و خنك مي‌شوند.

آب در يك سيتم بسته كه شامل پمپ و يك رادياتور خنك كننده و مخزن مي باشد جريان دارد و گرماي جذب شده از مشعل را به محيط منتقل مي‌نمايد. ظرفيت اين سيستم تا 50 گالن مي باشد. با اضافه كردن ضديخ مي توان از يخ زدگي و خوردگي سيستم جلوگيري نمود. ضد يخ عمل روغنكاري پمپ را نيز فراهم مي‌آورد.

قطعات مشعل(تورچ) :

الكترود گير (Collet):

الكترود تنگستني توسط الكترود‌گير در مشعل نگه داشته مي‌شود. قطر الكترود گير بايد با قطر الكترود مصرفي برابر باشد. جنس اين گيره‌ها معمولا  . از مس مي باشد. وقتي كه دنباله(Cap) مشعل در جاي خود محكم مي‌شود بر روي الكترود گير فشار وارد نموده و الكترود را محكم نگه خواهد داشت.

به منظور انتقال مناسب جريان الكتريكي و خنك شدن الكترود تنگستني، اتصال خوب بين الكترود و قطر خارجي و داخل الكترود گير ضروري است.

نازل گاز :

گاز محافظ توسط نازل كه بر روي مشعل بسته مي شود بر روي منطقه جوش متمركز مي‌شود. نازل گاز از مواد مختلف ضد حرارت، در شكلهاي مختلف، قطر و طولهاي مختلف ساخته مي شود. نازلها به مشعل پيچيده شده يا به روش اصطكاكي جا زده مي‌شود.

جنس مواد نازلها :

نازلها از سراميك، فلز، سراميك با روكش فلزي و كوارتز ممكن است ساخته شوند. نازلهاي سراميكي ارزانترين و پركاربردترين نازلها هستند. اما شكننده بوده و اغلب بعد از مدتي كاركردن، بايد تعويض شوند. نازل‌هاي كوارتزي شفاف و شيشه اي بوده و اجازه ديد بهتري از قوس و حوضچه مذاب را ميدهند. اگرچه بخار فلزات كه از حوضچه جوش بلند مي شود مي تواند باعث مات شدن نازل شود. نازلهاي كوارتزي نيز بسيار شكننده مي‌باشند.

نازلهاي آب خنك فلزي طول عمر بيشتري دارند و بيشتر براي جوشكاري ماشيني و اتوماتيك و جائي‌كه جريان جوشكاري از 250 آمپرتجاوز مي‌كند، استفاده می‌شود. نازل‌هاي سراميكي كه داراي يك حلقه آلومينيومی در انتهاي سطح بيرونی می‌باشند حرارت را سريعتر به محيط منتقل نموده و نسبت به نازلهاي سراميكي معمولي داراي طول عمر بيشتري می‌باشند. قطر نازل با توجه به حجم گاز محافظ و پوشش گازي نياز به انتخاب می‌شود.

اگر مقدار جريان نسبت به قطر نازل مصرفي بيشتر باشد باعث اغتشاش و تلاطم در گاز خروجي شده و راندمان محافظت كم می‌شود. مقدار جريان گاز بالا بدون اغتشاش و تلاطم به نازل با قطر بزرگتري نياز دارد. مقدار گاز خروجي زياد برا شدت جريان هاي بالا و وضعيتهاي غير از حالت تحت ضروري ميباشد . انتخاب سايز و اندازه نازل، به قطر الكترود، شكل طراحي اتصال، جنس فلز پايه، نوع گاز مصرفي و آمپر مصرفي بستگي دارد. استفاده از نازل كوچكتر براي اتصالات شيار باريك ديد بهتري از حوضچه را مهيا می‌كند. اگر چه استفاده از نازلهاي خيلي كوچك ممكن است باعث تلاطم و آشفتگي و فشار گاز خروجي شود و همچنين استفاده از نازلهاي خيلي كوچك در اثر حرارت قوس الكتريكي مي تواند باعث ذوب و خوردگي لبه نازل شود.

نازلهای بزرگ حفاظت و پوشش گاز محافظ بهتري را نتيجه می‌دهد. مخصوصا براي جوشكاري فلزات فعال نظير تيتانيوم بايستي از نازلهاي بزرگتر استفاده شود.

نازلها از نظر طول به شكل هندسي اتصال جوش و فاصله مورد نياز بين نازل و جوش بستگي داشته و در اندازه هاي مختلفي در دسترس می‌باشد.

نازلهاي بلندتر عموما جريان گاز محافظ خروجي بهتري بدون تلاطم و متمركز ايجاد می‌كنند. اكثر نازلهاي گاز به شكل استوانه اي بوده و در بعضي ازنازلها در مقطع انتهايي بصورت مخروطي می‌باشد. براي به حداقل رساندن آشفتگي و تلاطم گاز محافظ نازلهايي كه در قسمت مياني بصورت كروي ميباشد، وجود دارد. همچنين نازلهايي وجود دارد كه دهانه انتهايي آن بصورت صاف و كشيده بوده كه براي جوشكاري تيتانيوم مناسب می‌باشد.

الكترودها :

در فرايند GTAWواژه تنگستن دلالت بر عنصر خالص تنگستن و انواع آلياژهاي آن كه به عنوان الكترود مورد مصرف قرار می‌گيرد دارد. از آنجا كه اين نوع الكترودها در روند كار ذوب نمی‌شوند يا انتقال پيدا نمی‌كنند چنانچه فرايند به نحو خوبي اجرا شود، الكترود در طول كار مصرف نمي شود. در ساير فرايندهاي جوشكاري مانند SMAW,GMAW,SAW الكترود فلز پركننده محسوب می‌شود.

وظيفه الكترود تنگستني تامين گرماي مورد نياز جوشكاري به عنوان يكي از پايانه هاي الكتريكي قوس است. نقطه ذوب تنگستن 6170 درجه فارنهايت يا 3410 درجه سلسيوس می‌باشد. با رسيدن به اين درجه حرارت بالا تنگستن حالت ترمويونيك (يون حرارتي) پيدا كرده و تبديل به منبع غني الكترون می‌شود. مقاومت حرارتي عامل بالا رفتن دما تا اين حد است. نوك الكترود سريعا ذوب می‌شود.

در واقع نوك الكترود از بخشي كه بين الكترود و قسمت بيروني و خنك الكترود گير قرار دارد خنک‌تر می‌باشد.

سايز الكترودها وظرفيت جريان :

سايز و محدوده جريان الكترودهاي تنگستن و تنگستن توريم دار(توريم يك عنصر راديواكتيو ونرم چكش خوار است) و قطرهاي پيشنهادي براي سرببوريهاي گاز محافظ را در جدول صفحه پيشين مشاهده نموديد. اين جدول راهنماي مفيدي در كاربردهاي خاص شامل سطوح جرياني متفاوت و انواع منابع تغذيه مي باشد.

استفاده از جريانهاي قويتر از آنچه در مورد سايز الكترود و شكل نوك الكترود توصيه شده است باعث فرسايش و ذوب شدن تنگستن مي شود. ممكن است ذرات تنگستن به داخل حوضچه مذاب افتاده و باعث بروز نقص در كار شوند. استفاده از جريانهاي بسيار ضعيف نيز سبب ناپايداري قوس مي شود.

لازم است براي جريان مستقيم الكترود مثبت(DCEP) از الكترودهاي قطورتري استفاده شود تا سطح جريان مورد مصرف را پوشش دهد. چراكه نوك الكترود نه تنها بخاطر تبخير الكترونها خنك نمي شود بلكه به خاطر ضربات الكترون ها گرم نيز خواهد شد. بطور كلي مقدار جرياني كه الكترود مثبت مي تواند تحمل نمايد تنها 10 % مقدار جرياني است كه الكترود منفي با آن كار مي كند. هنگام استفاده از جريان متناوب، نوك الكترود در سيكلهاي منفي الكترود، خنك و در سيكلهاي مثبت الكترود گرم مي شود. لذا مقدار جرياني كه يك الكترود در جريان AC مي تواند انتقال دهد بين حالت الكترود DCEP و DCENقرار دارد. بطور كلي جريان DCEP تا 50% كمتر از مقدار جريان الكترود منفي DCEN است.

الكترودهاي گروه EWP

الكترود خالص تنگستنEWP شامل حداقل 99.5% تنگستن و بدون هيچگونه آلياژ افزودني مي باشد. ظرفيت انتقال جريان الكترود تنگستن خالص كمتر از الكترودهاي آلياژدار مي باشد. از الكترودهاي تنگستني خالص بيشتر براي جوشكاري آلياژهاي منيزيم و آلومينيوم با جريان متناوب AC استفاده مي شود. نوك اينگونه الكترودها صاف و تميز و گرد است و موجب ايجاد قوسي پايدار مي شود. از آنها مي توان با جريان مستقيم DCاستفاده نمود. اما خصوصيات شروع برقراري و پايداري قوس در اين حالت بخوبي الكترودهاي توريم دار يا سريم دار و يا لانتان دار نخواهد بود.

الكترودهاي گروهEWTh

گسيل يون حرارتي )ترمويونيك ( در تنگستن پس از آلياژ شدن با مقداري اكسيدهاي فلزي كه نقش چنداني در كار ندارند، بهبود مي يابد. بنابراين الكترودها بدون بروز هرگونه نقصي مي توانند سطوح جريان بالاتر را نيز كنترل نمايند. جهت جلوگيري از بروز اشتباه در شناسايي اين الكترودها و ساير اكترودهاي تنگستني، آنها داراي كد‌بندي رنگي هستند.

دو نوع الكترود تنگستن توريم دار در بازار موجود است. الكترودهاي EWTh-1  و EWTh-2 اين الكترودها شامل 1 و 2 درصد اكسيد توريم(تریا ThO2 ) هستند. كه به نسبت مساوي در تمام طول الكترود پراكنده شده اند. الكترودهاي توريم دار تنگستن در بسياري جهات از الكترودهاي تنگستن خالص بهتر هستند. ظرفيت انتقال جريان تريا (ThO2 ) 20% بالاتر،طول عمر آنها بيشتر و مقاومت در برابر جذب آلودگي و ناخالصي ها در آنها بيشتر و مقاومت در برابر جذب آلودگي و ناخالصي ها در آنها قويتر مي باشد. در اين نوع الكترودها، استارت قوس راحت تر است و قوس حاصله، از قوس الكترودهاي تنگستني خالص يا زيركنيوم دار پايدار تر و استوار تر است. الكترودهاي EWTh-1,2 برای کاربرد‌های DCEN طراحي شده اند. در طول جوشكاري، نوك اين الكترودها تيز باقي مي ماند كه اين حالت مخصوصا براي جوشكاري فولاد ايده آل است. معمولا از آنها در جريان متناوب استفاده نمي شود چراكه حفظ گردي نوك الكترودها كه يكي از ضروريات جوشكاري با جريان AC است بدون ايجاد شكاف روي الكترود ممكن نيست. توريم يك ماده راديواكتيو بسيار ضعيف است. مقدار راديواكتيو موجود در اين ماده خطري براي سلامتي انسان ندارد. اما چنانچه جوشكاري در محيطي بسته و براي مدت زماني طولاني انجام شود بايد اقدامات پيشگيرانه مانند تهويه هوا درنظر گرفته شود. گروه EWTh-3 گروه منسوخ شده الكترودهاي تنگستن مي باشد. اين الكترودها داراي قطعات طولي يا محوري شامل 10% تا 20% اكسيد توريم مي باشد. مقدار متوسط اكسيد توريم موجود در اين الكترودها 35% تا 55% درصد است. با پيشرفت هايي كه در زمينه پودرهاي آهني و صنايع متالورژيكي صورت گرفت اين نسل از الكترود منسوخ شده و ديگر كاربرد خاصي در صنعت ندارد.

الكترودهاي گروه EWCe

الكترودهاي سريم دار اولين بار در اويل دهه 1920 به بازار امريكا معرفي و به عنوان جايگزيني مناسب براي الكترودهاي توريم دار مطرح شدند. سريم برخلاف توريم، عنصر راديواكتيو نمي باشد. الكترودهاي تنگستني گروه EWCe-2 شامل

2% اكسيد سريم ( سریا CeO 2  ) هستند. در مقايسه با الكترودهاي تنگستني خالص، سرعت تبخير و مصرف اين نوع الكترودها كاسته شده است. اين مزيتها در اكسيد سريم با افزايش مقدار سريا بهبود مي يابند. الكترودهاي گروه EWCe-2

با هر دو نوع جريان مستقيم و متناوب عملكرد خوبي دارند.

الكترودهاي گروه EWLa

الكترودهاي اين گروه تقريبا همزمان با الكترودهاي سريم دار و با دليلي مشابه، يعني نداشتن عناصر راديواكتيو وارد بازار شدند. اين الكترودها شامل 1% اكسيد لانتانيوم (لانتا La2O 3) هستند. مزيتها و خصوصيات اجرايي اين الكترودها بسيار شبيه به الكترودهاي تنگستني سريم دار (گروه EWCe) هستند.

الكترودهاي گروه EWZr

همانطور كه در جدول مشاهده نموديد الكترودهاي زيركونيوم دار تنگستني شامل مقدار كمي اكسيد زيركونيوم(  (ZrO 2

هستند. اين نوع الكترودها داراي خصوصيات اجرايي بين خصوصيات الكترودهاي تنگستني خالص و توريم دار هستند.

الكترودهاي EWZrالكترودهاي منتخب براي جوشكاري ، با جريان ACمي باشند. اين نوع الكترود خصوصيت مطلوب استواري قوس و انتهاي گرد الكترودهاي تنگستني خالص و ظرفيت جريان و شروع قوس مناسب الكترودهاي تنگستني توريم دار را يكجا دارد.

اين الكترودها نسبت به الكترودهاي تنگستني خالص، در مقابل آلودگي و جذب ناخالصيها مقاوم تر هستند و در جوشكاري با كيفيت راديوگرافيكي كه آلودگي تنگستن جوش بايد به حداقل ميزان ممكن رسانده شود، بسيار مناسب مي باشند.

الكترودهاي گروه EWG

الكترودهاي گروه EWG شامل الكترودهاي آلياژي است كه در زمره گروههاي قبلي قرار نمي گيرد. اين الكترودها شامل مقاديري نامعين از اكسيدها يا تركيبات اكسيدي نامعين مي باشند. هدف از افزودن اين اكسيدها، تاثير گذاري روي طبيعت يا خصوصيات قوس، مطابق آنچه كارخانه سازنده تعريف نموده است مي باشد. سازنده بايد ماده يا مواد افزوده و كميتهاي اسمي اضافه شده را مشخص كند. اكنون انواع زيادي از اين نوع الكترودها بصورت تجاري در بازار موجود يا در حال پيشرفت و بهبود كيفيت مي باشند. اين الكتروده شامل مقاديري اكسيد توريم يا اكسيد منيزم مي باشند. اين گروه الكترودهاي سريم دار يا لانتان دار، داراي مقاديري اكسيدهاي متفرقه نيز مي باشند.

شكل نوك الكترود

يكي از متغيرهاي مهم فرايند GTAW، شكل نوك الكترود تنگستني مي باشد. از الكترود تنگستن با شكلهاي نوك متفاوت مي توان استفاده نمود. در جوشكاري با جريانAC نوك الكترودهاي تنگستن خالص يا زيركونيوم دار، گرد مي شود. در جوشكاري با جريان DC معمولا الكترودهاي تنگستني لانتان دار سريم دار يا توريم دار مورد مصرف قرار مي گيرند. نوك اينوگنه الكترودها تخت مي باشد. اشكال هندسي گوناگون نوك الكترودها روي شكل و سايز درز جوش تاثير مي گذارد. بطور كلي هرچه زاويه آنها بزرگتر شود نفوذ افزايش و عرض درز جوش كاهش مي يابد. اگرچه ممكن است الكترودهاي نازكتر با نوك مربعي در جوشكاري DCEN مورد استفاده قرار گيرند ولي الكترودهايي كه نوك مخروطي دارند خصوصيات اجرايي بهتري از خود نشان مي دهند. صرفنظر از شكل نوك الكترود، مهم است كه طرح الكترود نيز با فرايند مورد استفاده سازگار باشد. تغيير در شكل الكترود مي تواند اثرات مهمي روي شكل و سايز درز جوش داشته باشد. لذا طرح نوك الكترود يك متغير مهم جوشكاري است كه بايد در روند گسترش و پيشرفت فرايندهاي جوشكاري مدنظر بوده و مورد مطالعه قرار بگيرد. نوك الكترودهاي تنگستني اكثرا به گرد نمودن سنباده زني يا واكنش هاي شيميايي مهياي كار مي شودكه معمولا در تمام الكترودها يك نوك تيز و مخروطي ايجاد مي گردد.

گرد نمودن (Balling) نوك الكترود

براي جوشكاري با جريان AC كه معمولا با الكترودهاي تنگستن خالص يا زيركونيوم دار انجام مي شود، گرد بودن نوك الكترود براي كار مناسب مي باشد. قبل از استفاده در جوشكاري نوك الكترود مي تواند توسط ضربه زدن روي يك بلوك مسي كه با آب خنك مي شود و يا ساير موادي كه مناسب جوشكاري   DCEP یا AC هستند، گرد شود. جريان قوس به قدري افزايش مي يابد كه نوك الكترود از شدت داغي سفيد مي شود؛ تنگستن ذوب مي شود و قطرات كروي كوچك روي نوك الكترود شكل مي گيرند. بعد از آن جريان به تدريج ضعيف شده و قطع مي گردد و قطرات كروي كوچك روي انتهاي الكترود تنگستن باقي مي گذارد.

سنباده زني (Grinding)

براي ايجاد پايداري بهينه در قوس، سنباده زني الكترود تنگستن بايد در حالتي كه محور الكترود بر محور چرخ سنباده عمود است انجام شود. در طول سنباده زني ممكن است آلودگي يا اجسام خارج روي نوك سنباده بنشيند. لذا براي زدودن اين آلودگي ها، بايد مقداري سنباده نگه داشته شود. جهت بيرون راندن گرد و غبار سنباده كه هنگام سنباده زني الكترودهاي تنگستن لانتان دار در فضاي كار منتشر مي شوند، بايد يك هود در محل نصب شود. الكترودهاي تنگستن لانتان دار، سريم دار و تريم دار به سهولت الكترودهاي تنگستن خالص يا زيركونيم دار، گرد نمي شوند. اگر از اين الكترودها در جريان AC استفاده شود، اغلب ترك مي خورند.

تغيير شكل نوك الكترود توسط واكنش هاي شيميايي

تيز كردن نوك الكترود به طريقه شيميايي بدين گونه صورت مي گيرد؛ قسمت انتهايي الكترود كه از شدت حرارت سرخ شده است را در يك مخزن نيترات سديم غوطه ور مي كنيم. فعل و انفعالات شيميايي بين تنگستن داغ و نيترات سديم سبب مي شود كه دور و نوك الكترود بطور يكنواخت يك شكل خورده شود. تكرار اين كار سبب ايجاد نوكي تيز در الكترود است.

آلودگي الكترود

آلودگي در الكترود تنگستن بيشتر وقتي صورت مي گيرد كه جوشكار تصدفا تنگستن را وارد حوضچه جوش مذاب نمايد يا الكترود تنگستن به سيم جوش اتصال پيدا كند. گاز محافظ نامناسب، جريان گاز ناكافي در طول جوشكاري يا بعد از خاموش شدن قوس نيز مي تواند سبب اكسيد شدن الكترود تنگستني گردد.

آلودگي در الكترود تنگستن بيشتر وقتي صورت مي گيرد كه جوشكار تصادفا تنگستن را وارد حوضچه جوش مذاب نمايد يا الكترود تنگستن به سيم جوش اتصال پيدا كند. گاز محافظ نامناسب جريان گاز ناكافي در طول جوشكاري يا بعد از خاموش شدن قوس نيز مي تواند سبب اكسيد شدن الكترود تنگستني گردد.

ساير منابع آلودگي شامل بخارات فلزي حاصل از قوس، پاشش جرقه و فوران حوضچه جوش به علت تجمع گاز و تبخير ناخالصي هاي سطح كار ميباشد. اگر انتهاي الكترود داراي آلودگي و ناخالصي باشد، روي خصوصيات قوس تاثيرات منفي خواهد گذاشت و ممكن است شاهد آلودگي جوش با تنگستن باشيم. اگر اين اتفاق افتاد روند جوشكاري را بايد متوقف نمود و تا رسيدن به شكل مناسب سنباده زد.

تغذيه كننده (فيدر) سيم جوش

از تغذيه كننده هاي سيم جوش براي اضافه كردن سيم جوش در طول جوشكاري هاي ماشيني و اتوماتيك استفاده مي شود. هم سيم هايي با درجه

حرارت اتاق (سرد) و هم سيم هايي از قبيل گرم شده (داغ) مي توانند در حوضچه مذاب جوش تغذيه شوند. سيم سرد در لبه جلويي و سيم داغ در لبه

پشتي حوضچه مذاب تغذيه مي شوند.

الكترودهاي تنگستن

اندازه هاي استاندارد تنگستن در مقياس ميليمتر(mm):

قطر اسمي:0.5-1-1.6 -2.4 -2-3-4-6-8.4

طول: 50-75-150-175

الكترودهاي تنگستن خالص (W)

مزايا: كم هزينه و ثبات قوس خوب با استفاده از جريان متناوب فيلتر نشده

معايب: خاصيت اشتعال ضعيف، عمر كم، كم ظرفيت براي حمل جريان الكتريسيته

الكترود تنگستن توريم دار (WT)

مزايا: عمر مصرف خوب، مناسب براي شدت جريان بالا، خاصيت اشتعال خوب

معايب: پر هزينه و ثبات قوس ضعيف در صورت استفاده از جريان متناوب فيلتر شده

خطاهاي ناشي از آخالهاي تنگستني در جوش :

در محيط جوش ناخالصي تنگستني اثر مشابهي چون شيارهاي تيز دارد در صورتيكه در سطح جوش قرار بگيرند باعث خوردگي و پيشرفت آن خواهد شد.

تماس الكترود تنگستن داغ با حوضچه جوش

تماس الكترود تنگستن داغ با سيم جوش

جريان بيش از حد الكترود تنگستن در جريان مستقيم الكترود منفي DCSP

جريان بيش از حد الكترود تنگستن در جريان مستقيم با قطبيت معكوس DCRP

الکترود بدون روپوش

تعریف الکترودها

به میله‌ی فلزی یا گرافیتی که جریان برق از آن عبور می‌کند، الکترود می‌گویند.

دسته‌ای از الکترود‌ها ذوب نمی‌شوند مثل الکترود‌های مسی( جوش مقاومتی یا نقطه جوش)، در جوشکاری TIG هم الکترود‌های تنگستن فقط قوس ایجاد کرده و ود ذوب نمی‌شوند. الکترود های ذغالی در برش‌کاری و شیار‌زنی هم مصرف نشدنی است. اما دسته دیگر الکترود‌های ذوب شده و فلز جوش را به وجود می‌آورند. مهمترین الکترود‌های این گروه:

الکترود تو‌پودری:

الکترود‌های بدون روپوش در MIG/MAG (میگ مگ) و SAW

الکترود‌های روپوش‌دار:

از دو قسمت مغز فلزی و روپوش تشکیل شده است.

جنس فلز الکترود را می‌توان به گروه‌های زیر تقسیم‌بندی کرد:

فولاد نرم، فولاد پر کربن، فولاد آلیاژی، چدن، آلیاژ‌های نیکل، فلزات رنگی، نیکل، کربن.

معیار اندازه‌گیری الکترود بر اساس قطر مغزی فلزی است و با قطر‌های 2و2.5و3.25و4و6و7و8 میلی‌متری با طول 30-25 و 35 و 45 سانتی‌متری استاندارد شده و تولید می‌شود.

نقش رو‌پوش الکترود

روپوش الکترود نقش‌های متنوعی را ایفا می‌کند که آنها را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

الف) نقش الکتریکی

  • پایدار کردن و ثبات قوس
  • هدایت الکتریسیته در قوس

برای شروع قوس از ولتاژ بالاتر  استفاده کرده و مواد یونیزه شونده مناسب در روپوش به کار گرفته می‌شود که در جوشکاری با جریان متناوب این موضوع اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

ب) نقش فیزیکی

  • میزان ویسکوزیته روپوش
  • کشش سطحی روپوش
  • ضخامت کافی سر‌باره
  • سرعت انجماد بالای سرباره

برای جوشکاری در وضعیت‌های (سر‌بالا و بالای سر) ضرورت دارد که فلز مذاب بر خلاف جاذبه به کار منتقل شود.

  • سرعت انجماد بالای سر‌باره باعث جلوگیری از نفوذ اکسیژن در مذاب فلزی می‌شود.
  • نوع پوششی برای کنترل میزان ویسکوزیته سرباره که مذاب را در خود نگه دارد و گرده جوش در آن شکل گیرد.
  • تولید گاز با فشار مناسب تا ذرات مذاب را به طرف کار انتقال دهد.
  • کشش سطحی مناسب برای شکل دادن به فلز جوش
  • ضخامت کافی سرباره در وضعیت‌های سطحی برای جلوگیری از رسیدن اکسیژن به فلز جوش

ج) نقش متالوژیکی

  • حفاظت از ستون قوس و مذاب
  • آلیاژ‌سازی
  • افزایش راندمان( نرخ رسوب)
  • اکسیژن‌زدایی
  • کاهش سرعت سرد شدن
  • تولید گاز محافظ و سرباره‌سازی برای حفاظت از مذاب در مقابل آتمسفر
  • مواد آلیاژی که درجه ذوب و تبخیر پایین‌تر دارند در گرمای قوس از میدان عمل خارج می‌شوند که از طریق روپوش جبران می‌شوند.
  • اضافه کردن عناصر آلیاژی از طریق واکنش بین سرباره و مذاب در فلز جوش
  • عناصر اکسیژن‌زدا مانند فرو آلیاژ‌ها در الکترود فولادی
  • سرباره‌سازی برای کاهش نرخ سرد شدن فلز جوش
  • افزایش راندمان با اضافه کردن پودر فلزی از جنس مغز الکترود در روپوش به جدول زیر توجه کنید:

 

الکترود

الکترود هایی که رقم آخر آنها 4 یا 7و 8 باشد، پودر آهن در روپوش آنها وجود دارد که در جدول آمده است.

ادامه مطلب انواع الکترود

 

Portfolio Items