تولید الکترود جوشکاری + ویدیوی خط تولید الکترود لینکلن در لهستان

توضیحات:

تمام الکترودهای مورد استفاده در جوشکاری قوس الکترود دستی از دو قسمت تشکیل شده‌اند: میله فلزی یا مغزی الکترود و پوشش یا روکش الکترود.

مغزی الکترود:

مغزی الکترود ضمن هدایت جریان الکتریکی و برقراری قوس بین نوک الکترود و سطح قطعه کار، خود نیز ذوب می شود و از مخلوط شدن مذاب مغز الکترود با مذاب لبه های قطعه کار، حوضچه مذاب به وجود می آید که پس از انجماد فلز جوش را تشکیل می دهد. معیار اندازه گیری الکترود بر اساس قطر مغز فلزی آن است و معمولاً با قطرهای ۲، ۲٫۵، ۳٫۲۵، ۴، ۵، ۶ و ۸ میلی متر و در طول های ۳۰-۲۵، ۳۵ و ۴۵ سانتی متر تولید می شوند. انتهای الکترودهای روکش دار حدود ۳ سانتی متر به منظور قرار گرفتن در دهانه انبر جوشکاری و برقراری اتصال الکتریکی لخت می باشد.

با وجود این که برای دستیابی به یک جوش مناسب، نزدیک بودن ترکیب شیمیایی الکترود به ترکیب شیمیایی فلز پایه از اهمیت ویژه ای برخوردار است، اما وجود پوشش های متنوع و فراوان، سبب شده است تا سازندگان الکترود فقط از تعداد محدودی مغزی الکترود برای تولید صدها نوع الکترود استفاده کنند. از این رو مفتول های فلزی مورد استفاده برای تولید الکترودهای پوشش دار معمولاً از فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای نیکل، آلیاژهای آلومینیوم، مس و تیتانیوم و غیره ساخته می شوند.

روکش یا پوشش الکترود:

روکش، پوشش یا فلاکس الکترودها از مواد مختلفی ساخته شده اند که آن ها را طبق فرمولاسیون خود با هم مخلوط می کنند و با روش های مختلف روی مفتول فلزی پوشش می دهند. از جملهی این روش ها، روش Solid Extrusion است که در آن، مواد مخلوط شدهی روکش را با اضافه کردن مواد چسبنده مثل سیلیکات سدیم (چسب شيشه)، سیلیکات پتاسیم و غیره به صورت خمير در می آورند. اين خمير را که اصطلاحاً گل الکترود نامیده می شود، به وسیله پرس های مخصوصی و با فشار روی ميله فلزی پرس می کنند. خمیر روکش داده شده را در کوره خشک کن کاملاً خشک کرده و در نهایت الکترود را بسته بندی می نمایند.

به طور کلی مواد اصلی پوشش دهنده الکترودها شامل مواد زیر است:

مواد سرباره ساز که به صورت سنگ های معدنی هستند مانند سنگ تیتان (اکسید تیتانیوم)، اکسید منگنز، فلورین، فلدسپات، آهک، خاک چینی یا کائولین، کوارتز، اکسید آهن، سیلیکات ها و غیره.
مواد احیاکننده و اکسیژن زدا مثل فرومنگنز، فروسیلیسیم، فروکروم، فروتیتانیوم و غیره که برای احیای برخی اکسیدها به کار می روند.
مواد تشکیل دهنده گاز مثل نشاسته، خاک اره، کتان، یلولز، زغال چوب، آرد و یا خمیر چوب.
عناصری آلیاژی که برای رساندن ترکیب نهایی جوش به آنالیز مورد انتظار به پوشش اضافه می شود.
چسب مثل سیلیکات سدیم، سیلیکات پتاسیم و چسب نشاسته که باعث خمیری شدن و چسبیدن پوشش روی مفتول می شود.
در بعضی الکترودها، برای افزایش نرخ رسوب و بازدهی الکترود، مقداری پودر فلز پایه نیز به پوشش اضافه می شود. برای مثال در گروهی از الکترودهای قلیایی و روتیلی مخصوص فولاد، مقداری پودر آهن به پوشش اضافه می شود.

روکش الکترود سه نقش عمده ی متالورژیکی، الکتریکی و فیزیکی را در جوش ایفا می کند. در حضور مواد و عناصر موجود در ترکیب روکش، وظایف متالورژیکی مهمی چون آلیاژسازی، محافظت از حوضچه مذاب با تولید گازهای محافظ و سرباره یا گِل جوش، اکسیژن زدایی با حضور عناصر اکسیژن زدا، کاهش نرخ سرد شدن فلز جوش با سرباره سازی و غیره بر عهدهی روکش الکترود است.

هدایت الکتریسیته در قوس، یونیزاسیون و بهبود شروع، پایداری و ثبات قوس الکتریکی با حضور فلزات قلیایی خاکی چون سدیم که سریع یونیزه می شوند از جمله نقش های الکتریکی روکش است.

نقش روکش یا پوشش از نظر فیزیکی این است که باعث شود عمل جوشکاری توسط الکترود به آسانی انجام بگیرد، به خصوص در وضعیت جوشکاری قائم یا بالای سر که حرکت مذاب بر خلاف جاذبه زمین است. ویسکوزیته، کشش سطحی و ضخامت روکش نقش مهمی در این مورد ایفا می کند.

جوشکاری در وضعیت های مختلف در صورتی میسر است که اولاً گازهایی ایجاد شود و فشار آن ها بتواند ذرات مذاب را در جهت جاذبه یا برخلاف آن پرتاب کند و ثانیاً ویسکوزیته سرباره و کشش سطحی بین مذاب فلز و سرباره به حدی باشد که بتواند مذاب را در بطن خود نگهدارد. از سوی دیگر ضخامت کافی سرباره یا گل جوش باعث محبوس شدن اکسیژن در لابلای سرباره و جلوگیری از نفوذ آن در حوضچه مذاب و در نتیجه پیشگیری از تاثیرات منفی ورود اکیژن در مذاب می شود.