جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود پوشش دار که در زبان انگلیسی به آنShielded Metal Arc Welding  یا به اختصار جوشکاری الکترود دستی Manual Metal Arc – MMA گفته می‌شود از قدیمی‌ترین روش‌های جوشکاری است که اغلب برای جوشکاری فولاد با ضخامتی بیشتر از 3 میلی متر به کار می‌رود.  این روش به دلیل راحتی و دسترسی آسان به یکی از پرکاربردترین روش‌ها تبدیل شده است.

جوشکاری الکترود دستی یکی از انواع جوشکاری قوسی است که حرارت تولید شده به واسطه‌ی قوس الکتریکی ما بین الکترود مصرفی و قطعه‌کار، باعث ذوب و ایجاد اتصال می‌شود. جریان برق مصرفی در این روش به صورت مستقیم یا متناوب است. فرایند جوشکاری تا حد زیادی بستگی به این موضوع دارد که شما می‌خواهید از چه نوع جوشکاری استفاده کنید. ما قبلا در مقاله انواع جوشکاری توضیحات خوبی ارائه داده‌ایم که خواندن این مقاله برای کسانی که مشتاق به آشنایی با انواع روش‌های جوش هستند، به شدت پیشنهاد می‌شود.

وسایلی که در این روش استفاده می‌شود، به نسبت سایر روش ها ارزان‌تر و در دسترس‌تر است. الکترود مصرفی، اینورتر جوشکاری، کابل برق،کابل اتصال به زمین، گیره و نقاب محافظ از وسایل جوشکاری الکترود دستی هستند. انجام جوشکاری به این روش نیازمند مهارت بالایی است که در اثر تجربه و تکرار و تمرین به دست می‌آید.

بسته به جنس و ضخامت قطعاتی که قصد جوشکاری آن‌ها را دارید، باید از الکترود با قطر مناسب استفاده کرد. در مرحله‌ی بعد برای ایجاد قوس الکتریکی و تولید حرارت برای ذوب کردن لبه‌ی قطعات مورد نظر نیاز به عبور جریان برق است. از این رو با تنظیم میزان آمپر اینورتر جوشکاری، می‌توان میزان حرارت تولیدی را متناسب با کار تنظیم کرد. الکترودهای مصرفی در این روش دارای پوشش هستند که به هنگام جوشکاری بخشی از این پوشش می‌سوزد و سبب ایجاد دود می‌شود. این سوختن و تشکیل دود برای محافظت از حوضچه‌ی مذاب و همچنین جذب تشعشعات مضر قوس الکتریکی و پایداری قوس الکتریکی ایجاد شده، مفید و ضروری است. بخش دیگر پوشش الکترودها به حوضچه‌ی مذاب ورود می‌کند و با جذب ناخالصی ها، در قالب سرباره تا لحظه‌ی سرد شدن جوش از فلز جوش محافظت می‌کند.

 

اکثر قطعات و ابزار مورد استفاده در صنعت طبق استانداردهایی جهانی طراحی و تولید می‌شود. الکترود نیز از این قضیه مستثنا نیست . این استانداردها در کلاس‌های آلمان (DIN)   ، ژاپن (JIS)  ، آمریکا (AWS)، اروپا (EN)  و استاندارد بین‌المللی (ISO)   تقسیم بندی می‌شود. اگر بر روی الکترودها را با دقت نگاه کنید، یک‌سری عدد به صورت کد نوشته شده که نشانگر مفهمومی خاص است. این کد ها معمولا به فرم AWS E 70 18 نوشته شده که هر کدام از آن‌ها بیانگر نکته‌ای است.

حال می خواهیم از سمت چپ به راست به توضیح این کد بپردازیم:
 

AWS : نشان دهنده‌ی کلاس استاندارد (در این جا استاندارد آمریکایی) است.

E  : این حرف بیانگر الکترود است.

دو رقم ابتدایی از چپ (70): بیانگر استحکام کششی الکترود است که واحد آن Ksi  است.

دو رقم انتهایی از چپ (18):  رقم دهگان این عدد  دو رقمی تنها می‌تواند اعداد 1 یا 2 یا 3 باشد که نشان دهنده‌ی خواص فیزیکی و وضعیت جوشکاری است. رقم یکان این عدد دو رقمی می‌تواند اعداد از 0 تا 9 باشد که نشان دهنده‌ی الکترود مصرفی است.
برای اینکه این اعداد و کدها برای همه معنای یکسان داشته باشد، شرکت‌های تولیدی الکترود دفترچه یا کاتالوگی از محصولات خود تهیه و آن را به صورت گسترده پخش می‌کنند تا مصرف کننده با توجه به نیاز و از روی آگاهی کامل محصول آن‌ها را خریداری کند.  

 

دستگاه اینورتر جوشکاری که به صورت عامه به آن دستگاه جوش می‌گویند، دارای تکنولوژی بالایی است که می‌تواند به عنوان منبع تغذیه جریان بالای مورد نیاز جوشکاری را فراهم کند. ورودی برق دستگاه جوش، کابل برق تک‌فاز دو رشته‌ای برای جریان متناوب 220 ولت شهری است که با تکنولوژی به کار رفته در آن به برق جریان مستقیم تبدیل می‌شود و مقدار جریان خروجی از دستگاه جوش قابل تنظیم است.

 

هر عملی با توجه به وجود یک سری نکات مثبت، تبدیل به فرایندی پرکاربرد می‌شود. برای جوشکاری الکترود دستی این نکات عبارتند از :
 

• قیمت مناسب تجهیزات و جابجایی آسان 

• آسانی در جوشکاری محل‌هایی که دسترسی کافی برای جوشکاری روش‌های دیگر نیست.

• بازه‌ی وسیع فولادهای ساده و آلیاژی که به وسیله‌ی این روش قابلیت جوشکاری دارند.

استفاده از این روش جوشکاری، معایبی ندارد. تنها مشکلی که می‌توان برای آن ذکر کرد، محدودیت در استفاده از این روش است که شامل موارد زیر می‌شود:
 

• ایجاد نرخ رسوب کمتر نسبت به برخی فرایندها

• غیر قابل استفاده برای جوشکاری پروفیل‌های صنعتی و قطعات غیر آهنی

• حساسیت به باد 

• نیاز به پاک‌سازی سرباره‌ها پس از جوشکاری یا برای جوشکاری مجدد

هر حرفه و کاری برای اینکه به بهترین و ایمن‌ترین نحو انجام گیرد، نیاز به تعریف یک‌سری اصول و پارامترهای مهم دارد تا فرایند در چارچوب مشخصی انجام شود. در ابتدای مقاله به نکاتی مانند انتخاب قطر مناسب الکترود و شدت جریان خروجی مناسب اشاره شد. اما موارد دیگری نیز اهمیت دارند که عبارتند از:
 

• سرعت جوشکاری

• زاویه الکترود با سطح جوشکاری

• طول قوس 

برای مثال بر اساس تجربه به این نتیجه رسیده‌اند که بهتر است زاویه‌ی الکترود با سطح جوشکاری در حدود 45 درجه باشد. چنانچه که این زاویه رعایت نشود، باعث خراب جوش دادن می‌شود. هم چنین با رعایت این زاویه، از چسبیدن‌های مکرر سر الکترود به قطعه‌کار به هنگام شروع به کار جلوگیری می‌شود. مورد دیگر یعنی سرعت در جوشکاری به  این دلیل اهمیت دارد که سرعت نسبتا آهسته و پیوسته سبب می‌شود که جوشکاری فوق العاده تمیز و با کیفیتی داشته باشیم. اگر سرعت جوشکاری بسیار کم باشد، این امکان وجود دارد که الکترود قطعه‌کار را ذوب و سپس سوراخ کند. همچنین اگر با سرعت بالا جوشکاری انجام شود. قوس الکتریکی به طور بهینه تشکیل نشده که در اثر آن حوضچه‌ی مذاب به خوبی شکل نمی‌گیرد و نهایتا جوش پایداری و مقاومتی که باید داشته باشد را ندارد و با ضربه ی چکش به راحتی فرو می‌ریزد. طول قوس الکتریکی نیز از این بابت اهمیت دارد که اگر به اندازه‌ی کافی نباشد، مذاب تشکیل شده به صورت کامل سطح رویین قطعه‌کار را نمی‌پوشاند و مذاب سرد شده بسیار باریک می‌شود که این جوش نیز به راحتی با ضربه فرو می‌ریزد.