پروفیل‌های فولادی مقاطعی تشکیل شده از شمش فولادی هستند که به کمک فرآیندهای فرمینگ، به شکل پروفیل درآمده‌اند. پروفیل در بسیاری از زمان‌ها به شکل اولیه خود و در بسیاری از موارد دیگر با اتصال به دیگر مقاطع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اتصال به طرق مختلفی انجام می‌شود که یکی از بهترین و متداول‌ترین آن‌ها، جوشکاری است.
طی جوشکاری مقاطع با کمک گرما به هم‌دیگر متصل می‌شوند و پیوندی قوی ایجاد می‌نمایند. یکی از اجزای مهم در این فرآیند، الکترودها هستند که لازم است به طور مناسب مورد استفاده قرار گیرد. در مطلب پیش رو ضمن بررسی لزوم استفاده از جوشکاری، به معرفی الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل نیز خواهیم پرداخت. تا انتهای این مطلب کاربردی با شاهین فلز سپاهان همراه باشید.
معرفی جوشکاری
در فرآیند جوشکاری، با از بین بردن فاصله میان دو قطعه، اتم‌های دو پروفیل را به صورت دائمی به هم‌دیگر متصل می‌نمایند. این اتصال به کمک اعمال فشار، گرما و یا هردوی آن‌ها ایجاد می‌گردد و به طرق مختلف میان فلزات و ترموپلاستیک‌ها اجرا می‌شود.
به عبارت دیگر جوشکاری به معنای اتصال اجزای مختلف بوده که سبب درهم تنیدگی ساختاری می‌شود. به طور کلی، فرآیند جوشکاری به 2 شکل ذوبی و غیرذوبی صورت می‌گیرد که در نوع اول، ابتدا لبه دو قطعه فلز ذوب می‌شود و پس از آن مذاب بدست آمده با مذاب فلز پرکننده ترکیب خواهد شد.
مذاب سرد شده نهایتا به اتصال قطعات می‌انجامد. در مقابل در جوشکاری به شکل غیرذوبی، به جای ذوب شدن لبه قطعه، به کمک فشار مکانیکی، فواصل از بین رفته و دو پروفیل به هم متصل می‌گردند.
انواع روش های جوشکاری ذوبی کدام است؟
از انواع روش‌های جوشکاری ذوبی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- جوشکاری الکترونی– در روش جوشکاری الکترونی از پرتوی الکترونی با انرژی بالا با هدف انتقال انرژی گرمایی متمرکز شده به قطعه مدنظر استفاده می‌نمایند.
- جوشکاری لیزری- در این روش برای آن‌که گرما ایجاد گردد و قسمت موردنظر برای جوشکاری ذوب شود، از اشعه لیزر استفاده می‌نمایند.
- جوشکاری اکسی گاز- در این روش برای ایجاد حرارت و ذوب فلزات، از سوختن گاز استفاده می‌شود.
- جوشکاری قوسی- در روش جوشکاری قوسی، از قوس الکتریکی برای تولید مذاب در محل موردنظر برای جوشکاری استفاده می‌کنند.
جوشکاری قوسی خود به طرق مختلفی انجام می‌پذیرد که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد:
- جوشکاری الکترود دستی (SMAW)
- جوشکاری الکترود تنگستنی (GTAW)
- جوشکاری زیرپودری (SAW)
- جوشکاری توپودری (FCAW)
- جوشکاری کربنی (CAW)
- جوشکاری الکترود فلزی تحت پوشش گاز (GMAW)
- جوشکاری پلاسما (PAW)
در بین انواع روش‌های جوشکاری، جوشکاری با الکترود دستی کاربرد بسیاری در صنعت دارد که معمولا به طریق دستی انجام می‌شود. این نوع از جوشکاری معمولا برای فولادی استفاده می‌شود که ضخامت نسبتا بالا (بیش از 3 میلی‌متر) دارا باشد.
در این روش از جوشکاری، ذوب قطعه توسط قوس الکتریکی ایجاد شده میان الکترود و قطعه انجام می‌گیرد. ترکیب قطعات ذوب شده با هم دیگر، منجر به اتصال قطعات خواهد شد. در این فرآیند جوشکاری، امکان آن‌که از جریان مستقیم یا متناوب استفاده شود، وجود دارد.
الکترود بکار گرفته شده در این رو، دارای هسته‌ای فلزی بوده که با سوختن پوشش الکترود، دودی بوجود می‌آید از حوضچه مذابی محافظت می‌نماید. علاوه بر آن، با ورود پوشش به درون حوضچه، ناخالصی جذب شده و در قالب سرباره از فلز جوش تا زمان سردشدگی محافظت خواهد کرد.
جوشکاری الکترود دستی با چه مزایایی همراه است؟
این روش علاوه بر آن‌که برای بسیاری از فلزات قابل اجرا است، امکان حمل و نقل آسان نیز دارد، مقرون به صرفه است و به آسانی انجام می‌شود.
الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل چه ویژگی هایی دارد؟
انواع مختلفی از الکترود برای جوشکاری وجود دارد که بسته به نوع کاربرد و محل مورد نظر، از انواع خاصی از آن استفاده می‌شود. در همین راستا در ادامه قصد داریم به بررسی ویژگی‌های الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل بپردازیم:
- ترکیب فلز مبنا
این‌که قصد جوشکاری چه فلزی را داشته باشیم، اهمیت بسیاری دارد و لازم است به تناسب آن، از الکترودهای مختلفی استفاده کرد. برای مثال، برای جوشکاری یک الکترود نوع 6013 نمی‌توان چدن را جوشکاری نمود.
- نوع جوشکاری
مهم است که الکترود در چه مکانی استفاده می‌شود. به تناسب آن از انواع مختلف الکترود استفاده می‌کنند. برای مثال بعضی از الکترودها به صورت بالای سر هستند و نمی‌توان از آن‌ها در موقعیت و مکان صاف استفاده نمود.
- اهمیت اتصال جوش
دیگر موضوعی که برای انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل اهمیت دارد، درنظرگیری نوع اتصالات است. برای مثال لوله‌های گاز جوشکاری آسان‌تری نسبت به سازه‌های بزرگ همچون قاب ساختمانی دارا هستند.
- میزان نفوذ جوشکاری
میزان نفوذ جوشکاری نیز از دیگر موارد مهمی است که باید به هنگام انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری به آن توجه کرد. برای مثال، هنگامی که قصد جوشکاری لوله‌ها و مخازن بزرگ را داشته باشیم، از جوش‌های عمیق استفاده می‌نماییم که مقدار الکترود مصرف شده، بسته به عمق جوش تعیین می‌گردد.
- تخصص فرد جوشکار
مهم است که عملیات جوشکاری توسط چه شخصی انجام می‌گیرد. برای مثال در صورتی که جوشکاری توسط شخص غیرمتخصص انجام شود، باید از الکترودهای همه منظوره یا 6013 استفاده نمود. در مقابل در مواردی که نیاز به جوشکاری لوله‌های با فشار بالا باشد، از الکترود 7018 استفاده می‌نمایند؛ چراکه خاصیتی قلیایی داشته و در برابر رطوبت از خود حساسیت نشان می‌دهد.
نوع دیگری از الکترود که جزو الکترودهای قوس نفوذی بوده و با کد 6010 شناخته می‌شود، در مخازن فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- قطر الکترودها
قطر الکترود از دیگر نکات مهمی است که به هنگام انتخاب الکترود مناسب جوشکاری باید به آن توجه داشت. پایین‌ترین سایز الکترود قطری به اندازه 2.5 دارد که با 60 تا 90 آمپر تحت جوشکاری قرار می‌گیرد. این الکترودها در جوشکاری لوله گاز و آب فشار پایین و یا فلزات با قطر پایین نیز، کاربرد دارند.
الکترود شماره 3 که دارای قطری به اندازه 3.25 است، در جوشکاری فلزات با قطر بیش از 5 میلی‌متر بکار می‌رود. لازم به ذکر است که الکترود 4 و 5 به طور معمول برای جوشکاری چهارچوب سازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد و نسبت به انواع دیگر دارای کاربرد کم‌تری است.
- سایز الکترود جوشکاری
سایز الکترود از دیگر نکاتی است که باید در هنگام انتخاب الکترود مناسب به آن توجه داشته باشیم. این سایز در حقیقت همان قطر مغزی الکترود بوده که به تناسب ضخیم‌تر بودن قطعه، قطر نیز بیش‌تر خواهد بود.
علائم اختصاری سطح الکترود نشانه چیست؟
مشخصات و ویژگی‌های الکترود، با شماری از اعداد و حروف نمایش داده می‌شود که در ادامه این موارد را معرفی می‌نماییم:
علامت اول
علامت اول از سمت چپ حرفی انگلیسی است. حرف E جریان برق را نشان می‌دهد که نشان دهنده لزوم وجود جریان برق با این الکترود می‌باشد. لازم به ذکر است که تمامی الکترودها برای آن‌که با برق جوشکاری شوند، مناسب نخواهند بود و امکان استفاده از اکسی توسین در آن‌ها وجود خواهد داشت.
علاومت دوم
علامت دوم شامل دو عدد 0 و 6 می‌شود. این عددها فشار گرده جوش را نشان می‌دهند که لازم است آن را در 1000 ضرب نمود.
علامت سوم
علامت سوم نشان دهنده حالت جوش بوده و یکی از اعداد 1، 2 و یا 3 است. الکترودهایی که در آن‌ها علامت سوم با عدد 1 نشان داده می‌شود، امکان استفاده در تمامی حالات را دارا هستند. عدد 2 نیز به آن معنا بوده که الکترود باید در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین وجود عدد 3، ضرورت استفاده از الکترود به حالت افقی را نشان می‌دهد.
علامت چهارم
علامت چهارم می‌تواند مابین 0 تا 6 باشد و نشان دهنده خصوصیات ظاهری گرده جوش و نوع جریان می‌باشد.
در جدول زیر ویژگی‌های الکترود برای حالات مختلف علامت چهارم قابل مشاهده است:
| شماره عدد | نوع جریان | ویژگی |
| 0 | DC | جوش با نفوذ زیاد و شکل مهره جوش تخت و درجه سختی گرده جوش زیاد |
| 1 | DC, AC | شکل ظاهری جوش صاف و در شکاف و درز کمی مقعر و درجه سختی بیش‌تر از گروه اول |
| 2 | DC, AC | نفوذ جوش متوسط و درجه سختی کم‌تر از دو گروه قبل و شکل ظاهر محدب |
| 3 | DC, AC | درجه سختی گرده جوش کم‌تر از دو گروه اول و دوم و کمی بیش‌تر از گروه سوم، نفوذ کم و شکل مهره در درزها محدب |
| 4 | DC, AC | کاربرد در شکاف‌های عمیق |
| 5 | DC | کاربرد در شکاف‌های عمیق و باز درجه سختی گرده کم و دارای قوس الکتریکی بسیار آرام |
| 6 | AC | همچون گرده 5 |
جمع بندی
جوشکاری در حقیقت به اتصال دائمی دو قطعه معمولا فلزی گفته می‌شود که با اعمال گرما یا فشار قطعات را به یک دیگر متصل می‌نمایند. جوشکاری به طرق مختلفی همچون جوشکاری الکترونی، لیزری، اکسی گاز و قوسی انجام می‌گیرد که از جمله پرکاربردترین آن‌ها می‌توان به جوشکاری الکترود دستی اشاره نمود. برای انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل لازم است نکاتی همچون قطر الکترود، تخصص فرد جوشکار، سایز الکترود، ترکیب فلز مبنا و غیره در نظر گرفته شود.
منبع (Resource): Welding Electrodes – Learn About Its Types and Uses
سوالات متداول
جوشکاری چیست و چه کاربردی دارد؟
جوشکاری به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن دو قطعه به کمک فشار و یا گرما به هم‌دیگر متصل می‌شوند.
روش‌های انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری پروفیل چیست؟
لازم است برای انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری، نکاتی همچون قطر الکترود، تخصص فرد جوشکار، سایز الکترود، ترکیب فلز مبنا و غیره در نظر گرفته شود.
