الکترود جوشکاری یکی از اجزای کلیدی در فرایند جوشکاری است که کیفیت، مقاومت و ظاهر نهایی جوش را تعیین می‌کند. انتخاب درست الکترود تأثیر مستقیمی بر استحکام اتصال فلزات، سرعت کار و حتی هزینه تولید دارد. در این مقاله، به‌صورت جامع به معرفی انواع الکترود جوشکاری، تفاوت‌ها، کاربردها، کدگذاری و نکات نگهداری آن می‌پردازیم.

---

1. الکترود جوشکاری چیست و چه نقشی در فرآیند جوشکاری ایفا می‌کند؟

الکترود جوشکاری یا همان میله جوش، قطعه‌ای فلزی است که جریان الکتریکی از طریق آن به ناحیه جوش منتقل می‌شود. وظیفه اصلی آن ایجاد قوس الکتریکی میان الکترود و قطعه کار است که باعث ذوب شدن فلزات و اتصال آن‌ها می‌شود.
در جوشکاری قوسی (Arc Welding)، حرارت تولیدشده در قوس تا چند هزار درجه سانتی‌گراد می‌رسد و این گرما، فلز پایه و نوک الکترود را ذوب می‌کند. در نتیجه، حوضچه‌ای از فلز مذاب شکل می‌گیرد که پس از سرد شدن، یک اتصال دائمی و مقاوم به‌وجود می‌آورد.

به‌عبارتی ساده‌تر، الکترود هم نقش انتقال‌دهنده جریان و هم نقش تأمین‌کننده فلز پرکننده را دارد. بسته به نوع فرآیند، ممکن است خود الکترود مصرف شود یا تنها جریان را عبور دهد.

---

2. تفاوت الکترودهای مصرفی و غیرمصرفی

الکترودها از نظر رفتار در حین جوشکاری به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند:

الف) الکترودهای مصرفی (Consumable Electrodes)

این نوع الکترودها هنگام جوشکاری ذوب می‌شوند و بخشی از فلز جوش را تشکیل می‌دهند.
رایج‌ترین نمونه آن‌ها در فرایندهای SMAW (جوشکاری قوس دستی)، MIG/MAG و FCAW استفاده می‌شود.
ویژگی‌های آن‌ها:

• ایجاد قوس پایدار و قوی

• تشکیل فلز پرکننده

• نیاز به پوشش فلاکس یا گاز محافظ

• مثال: E6013، E7018

ب) الکترودهای غیرمصرفی (Non-Consumable Electrodes)

در این نوع، الکترود ذوب نمی‌شود و تنها قوس الکتریکی را ایجاد می‌کند.
معمولاً از تنگستن (Tungsten) ساخته می‌شوند و در فرایند TIG (GTAW) کاربرد دارند.
ویژگی‌ها:

• دقت بالا و کنترل کامل بر حوضچه جوش

• مناسب برای فلزات ظریف مانند استیل و آلومینیوم

• نیاز به گاز محافظ آرگون یا هلیوم

---

3. پوشش فلاکس (Flux Coating) و وظایف آن

پوشش فلاکس، لایه‌ای از ترکیبات معدنی و شیمیایی است که روی سطح الکترود قرار دارد. این لایه در حین جوشکاری ذوب می‌شود و وظایف مهمی را بر عهده دارد:

• محافظت از حوضچه جوش در برابر اکسیژن و نیتروژن هوا

• پایدارسازی قوس الکتریکی و کاهش پاشش جوش

• تولید سرباره برای جلوگیری از اکسید شدن جوش

• افزایش کیفیت و زیبایی سطح جوش

مواد تشکیل‌دهنده پوشش فلاکس معمولاً شامل اکسیدهای فلزی، سیلیکات‌ها، کربنات‌ها، سلولز و فروس‌آلیاژها است.
ترکیب دقیق آن بسته به نوع الکترود (قلیایی، رتیلی، سلولزی و…) متفاوت است.

---

4. تفاوت بین الکترود کربنی، گرافیتی و تنگستنی

هر یک از این الکترودها ویژگی‌های فنی خاص خود را دارند و در شرایط متفاوتی استفاده می‌شوند:

---

5. انواع پوشش‌های الکترود و ویژگی‌های آن‌ها

الکترودها با توجه به ترکیب شیمیایی فلاکس، در چهار گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند:

1. پوشش سلولزی (Cellulosic)

• پایه آن از سلولز طبیعی است.

• نفوذ بالا و قوس قوی تولید می‌کند.

• مناسب برای خطوط لوله و موقعیت‌های عمودی یا سربالا.

• مثال: E6010، E6011

2. پوشش رتیلی (Rutile)

• شامل دی‌اکسید تیتانیوم (TiO₂) است.

• جوش نرم و ظاهر زیبا دارد.

• پاشش کم و مناسب برای ورق‌های نازک.

• مثال: E6013

3. پوشش قلیایی (Basic)

• شامل کربنات کلسیم و فلورید کلسیم است.

• مقاومت مکانیکی و ضربه‌ای بالا.

• مناسب برای سازه‌های سنگین و مخازن تحت فشار.

• مثال: E7018

4. پوشش اکسیدی (Oxidizing)

• کمتر رایج، با پایداری متوسط قوس.

• بیشتر در جوشکاری تعمیراتی و موقتی کاربرد دارد.

---

6. عوامل مهم در انتخاب الکترود جوشکاری

برای انتخاب بهترین الکترود، باید عوامل زیر را در نظر گرفت:

1. جنس فلز پایه (فولاد نرم، ضدزنگ، چدن، آلومینیوم و…)

2. نوع فرآیند جوشکاری (SMAW، MIG، TIG و…)

3. موقعیت جوشکاری (افقی، عمودی، سربالا، تخت)

4. شرایط محیطی (رطوبت، باد، فضای باز یا بسته)

5. نیاز مکانیکی قطعه (استحکام، انعطاف، مقاومت ضربه‌ای)

6. نوع جریان برق (AC یا DC)

انتخاب نادرست الکترود می‌تواند منجر به ترک جوش، نفوذ ناقص و افت کیفیت اتصال شود.

---

7. کدگذاری الکترودها و مفهوم هر بخش از کد

کد الکترودها توسط انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) استاندارد شده است.
مثلاً در الکترود E7018، هر بخش مفهوم خاصی دارد:

• E → مخفف Electrode

• 70 → مقاومت کششی جوش (۷۰ هزار psi)

• 1 → موقعیت مجاز جوشکاری (۱ = همه موقعیت‌ها)

• 8 → نوع پوشش و جریان (۸ = قلیایی، DC+ یا AC)

مثال‌های متداول:

---

8. مقایسه بین E6010، E6013 و E7018

این سه نوع الکترود از پرکاربردترین نمونه‌ها در صنعت هستند و تفاوت‌های زیر را دارند:

---

9. نگهداری و حمل‌ونقل الکترودها

شرایط نگهداری الکترود نقش مهمی در کیفیت جوش دارد.
رطوبت دشمن اصلی پوشش فلاکس است زیرا باعث ترک، تخلخل و پاشش زیاد در جوش می‌شود.

نکات مهم:

• نگهداری در محیط خشک و با دمای ۱۵ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد

• استفاده از جعبه یا گرم‌کن مخصوص (Electrode Oven) برای الکترودهای قلیایی مانند E7018

• بسته‌بندی مجدد پس از باز شدن کارتن اصلی

• حمل در محفظه دربسته و مقاوم در برابر ضربه

---

10. رنگ‌های مختلف الکترود تنگستن و مفهوم آن‌ها

در جوشکاری TIG، الکترودهای تنگستن با رنگ‌های مختلف عرضه می‌شوند که هر رنگ نشان‌دهنده ترکیب شیمیایی خاصی است:

---

جمع‌بندی نهایی

الکترود جوشکاری قلب تپنده فرایند جوش است. شناخت دقیق نوع، پوشش، کدگذاری و شرایط نگهداری آن، کیفیت اتصال فلزات را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.
برای کارهای سبک و خانگی معمولاً E6013 مناسب است، درحالی‌که در صنایع سنگین، خطوط لوله و مخازن تحت فشار، از E7018 یا E6010 استفاده می‌شود.
همچنین در جوشکاری دقیق و تمیز مانند استیل، استفاده از الکترودهای تنگستنی رنگ‌کددار در فرآیند TIG بهترین گزینه است.

با رعایت نکات فوق، می‌توانید جوش‌هایی با استحکام بالا، ظاهر زیبا و طول عمر طولانی ایجاد کنید.

مطلب قبلی

فیلترهای صنعتی: مبانی، انتخاب و طراحی