با توجه به موقعیت های مختلف، سه روش طبقه بندی برای وجود داردالکترودهای جوشکاری: طبقه بندی بر اساس هدف الکترود، طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی اصلی پوشش و طبقه بندی بر اساس ویژگی های سرباره پس از ذوب پوشش. با توجه به استفاده از میله های جوشکاری، دو شکل بیان وجود دارد. یکی از آنها توسط وزارت ماشین آلات اصلی تهیه شده است که می تواند به میله های جوش فولادی سازه ای، میله های جوش فولادی مقاوم در برابر حرارت، میله های جوش فولاد ضد زنگ، میله های جوشکاری سطحی، میله های جوش فولادی با دمای پایین، میله های جوشکاری چدنی، نیکل و میله های جوشکاری آلیاژ نیکل، میله های جوشکاری آلیاژ مس و مس، میله های جوشکاری آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم و میله های جوشکاری خاص. دومین استاندارد ملی است که شامل الکترود فولاد کربن، الکترود کم آلیاژ، الکترود فولاد ضد زنگ، الکترود سطحی، الکترود چدن، الکترود مس و آلیاژ مس، الکترود آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم است. هیچ تفاوتی اصولی بین این دو وجود ندارد. اولی با مارک تجاری و دومی با مدل نشان داده می شود. اگر بر اساس ترکیب شیمیایی اصلی پوشش الکترود طبقه بندی شود، الکترودهای جوشکاری را می توان به الکترود اکسید تیتانیوم، الکترود اکسید تیتانیوم کلسیم، الکترود ایلمنیت، الکترود اکسید آهن، الکترود سلولز، الکترود هیدروژن کم، الکترود گرافیت و الکترود پایه تقسیم کرد. اگر بر اساس ویژگی های سرباره پس از ذوب پوشش الکترود طبقه بندی شود، الکترودها را می توان به الکترود اسیدی و الکترود قلیایی تقسیم کرد. اجزای اصلی پوشش الکترود اسیدی اکسیدهای اسیدی هستند، مانند دی اکسید سیلیکون، دی اکسید تیتانیوم، اکسید آهن و غیره. پوشش الکترود قلیایی عمدتاً از اکسیدهای قلیایی مانند مرمر و فلوریت تشکیل شده است. روشهای زیادی برای طبقهبندی الکترودها وجود دارد که میتوان آنها را از دیدگاههای مختلفی مانند کاربرد، قلیایی بودن سرباره، اجزای اصلی پوشش الکترود و ویژگیهای عملکرد الکترود طبقهبندی کرد. روش طبقهبندی فعلی میلههای جوشکاری در چین عمدتاً بر اساس استاندارد ملی میلههای جوش و نمونه محصول مواد جوش تهیه شده توسط وزارت اصلی ماشینآلات است. مدل های الکترود بر اساس استانداردهای ملی به 8 دسته و برندهای الکترود بر اساس کاربری به 10 دسته تقسیم می شوند.
عمدتاً بر اساس قلیایی بودن سرباره جوشکاری، یعنی نسبت اکسید قلیایی و اکسید اسید در سرباره تقسیم می شود.
الکترود اسیدی
این پوشش حاوی مقدار زیادی سرباره اسیدی مانند TiO2 و SiO2 و مقدار مشخصی کربنات است. سرباره قابلیت اکسید شدن قوی دارد و ضریب قلیائیت سرباره کمتر از 1 است. الکترود اسیدی فرآیند جوشکاری خوب، قوس پایدار دارد و می تواند برای هر دو AC و DC، با پاشش کوچک، سیالیت سرباره خوب و سرباره زدایی استفاده شود. سرباره عمدتاً شبیه شیشه، شل است و عملکرد خوبی در کاهش سرباره دارد. ظاهر جوش زیباست. پوشش الکترود اسیدی حاوی دی اکسید سیلیکون، اکسید آهن و اکسید تیتانیوم بیشتری است که قابلیت اکسیداسیون قوی دارد. محتوای اکسیژن در فلز جوش زیاد است، عناصر آلیاژی بیشتر میسوزند، ضریب انتقال آلیاژ کم است و محتوای هیدروژن در فلز رسوبشده نیز زیاد است، بنابراین فلز جوش دارای انعطافپذیری و چقرمگی پایینی است.
نوع قلیایی کم هیدروژن
پوست دارو حاوی مقدار زیادی سرباره قلیایی (مرمر، فلوریت و غیره) و مقدار معینی از اکسید کننده و عامل آلیاژی است. الکترودهای قلیایی عمدتاً به تجزیه کربنات (مانند CaCO3) برای تولید CO2 به عنوان یک گاز محافظ متکی هستند. فشار جزئی هیدروژن در جو ستون قوس کم است. علاوه بر این، کلسیم فلوراید موجود در فلوریت با هیدروژن ترکیب می شود و هیدروژن فلوراید (HF) را در دماهای بالا تشکیل می دهد و محتوای هیدروژن در جوش را کاهش می دهد. بنابراین الکترودهای قلیایی را الکترودهای کم هیدروژن نیز می نامند. هنگامی که از روش گلیسیرین برای تعیین استفاده می شود، محتوای هیدروژن قابل انتشار در هر 100 گرم فلز رسوب شده 1 تا 8 میلی لیتر برای الکترود بازی و 17 تا 50 میلی لیتر برای الکترود اسیدی است. مقدار CaO در سرباره قلیایی زیاد است، توانایی گوگرد زدایی سرباره قوی است و توانایی فلز ته نشین شده برای مقاومت در برابر ترک های داغ قوی است. علاوه بر این، الکترود قلیایی به دلیل محتوای کم اکسیژن و هیدروژن در فلز جوش و آخال های غیرفلزی کمتر، دارای انعطاف پذیری و چقرمگی ضربه بالایی است. از آنجا که پوشش الکترود قلیایی حاوی فلوریت بیشتری است، پایداری قوس ضعیف است. معمولاً از اتصال معکوس DC استفاده می شود. تنها زمانی که پوشش حاوی تثبیت کننده قوس بیشتری باشد، می توان از AC و DC استفاده دوگانه استفاده کرد. الکترودهای قلیایی عموماً برای سازههای جوشکاری مهمتر، مانند سازههایی که بارهای دینامیکی را تحمل میکنند یا استحکام بیشتری دارند، استفاده میشوند.
طبقه بندی بر اساس ویژگی میله جوش
الکترودهایی که بر اساس عملکرد طبقهبندی میشوند، همگی الکترودهای خاصی هستند که بر اساس عملکرد استفاده خاصشان تولید میشوند، مانند الکترودهای هیدروژن بسیار کم، الکترودهای کم گرد و غبار و سمیت کم، الکترودهای پایین عمودی، الکترودهای جوشکاری خوابیده، الکترودهای آغازگر، الکترودهای پودر آهن با راندمان بالا، الکترودهای ضد رطوبت، الکترودهای زیر آب، الکترودهای جاذبه و غیره.
بر اساس حصول اطمینان از استفاده ایمن و امکان پذیر از سازه جوشکاری، انتخاب میله های جوشکاری باید بر اساس بررسی جامع ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، ضخامت صفحه و شکل اتصال مواد مورد جوش، ویژگی های ساختار جوش، وضعیت تنش، الزامات شرایط استفاده سازه در عملکرد جوش، شرایط ساخت جوش، مزایای فنی و اقتصادی و غیره و میله های جوشکاری باید به طور هدفمند انتخاب شوند. در صورت لزوم، آزمایش جوش پذیری باید انجام شود.
① در نظر گرفتن خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی فلز جوش برای فولاد سازه ای معمولی، استحکام فلز جوش و فلز پایه به طور کلی مورد نیاز است و میله جوشکاری با مقاومت کششی فلز رسوب داده شده برابر یا کمی بالاتر از فلز پایه باید باشد. انتخاب شد. برای فولاد سازهای آلیاژی، گاهی اوقات لازم است که ترکیب آلیاژی یکسان یا نزدیک به فلز پایه باشد. در شرایط نامطلوب سختی زیاد سازه جوش، تنش زیاد اتصال و ترک آسان جوش، میله جوشی با استحکام کمتر نسبت به فلز پایه در نظر گرفته می شود. هنگامی که محتوای کربن، گوگرد، فسفر و سایر عناصر در فلز پایه بیش از حد زیاد باشد، ترکها به راحتی در جوش ایجاد میشوند و الکترودهای قلیایی هیدروژن کم با مقاومت در برابر ترک خوب باید انتخاب شوند.
② با توجه به عملکرد سرویس و شرایط کاری اجزای جوشکاری، علاوه بر برآورده کردن الزامات استحکام، جوش هایی که بار و بار ضربه ای را تحمل می کنند، عمدتاً باید اطمینان حاصل کنند که فلز جوش دارای چقرمگی ضربه و انعطاف پذیری بالا و الکترودهای هیدروژن کم با انعطاف پذیری و چقرمگی بالا است. شاخص ها را می توان انتخاب کرد. برای جوشکاری هایی که در معرض محیط های خورنده قرار دارند، الکترودهای فولادی ضد زنگ یا سایر الکترودهای مقاوم در برابر خوردگی باید با توجه به ماهیت و ویژگی های خوردگی محیط انتخاب شوند. برای جوشکاریهایی که تحت دمای بالا، دمای پایین، مقاوم در برابر سایش یا سایر شرایط خاص کار میکنند، باید فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد دمای پایین، روکش یا سایر الکترودهای خاص انتخاب شوند.
③ با توجه به ویژگی های ساختار جوش و شرایط تنش، برای جوش های ضخیم و بزرگ با ساختار پیچیده و صلبیت زیاد، به دلیل تنش داخلی زیاد ایجاد شده در فرآیند جوشکاری، ترک خوردن جوش آسان است، بنابراین الکترود قلیایی هیدروژن کم با مقاومت ترک خوب باید انتخاب شود. برای جوشکاری با تنش کم و تمیز کردن قطعات جوشکاری مشکل، الکترودهای اسیدی غیر حساس به زنگ زدگی، پوست اکسید و لکه روغن باید انتخاب شود. میله های جوشکاری مناسب برای جوشکاری در همه موقعیت ها باید برای جوش هایی انتخاب شوند که به دلیل شرایط نمی توانند برگردانده شوند.
④ با توجه به شرایط ساخت و ساز و مزایای اقتصادی، الکترودهای اسیدی با قابلیت پردازش خوب باید تحت شرایطی انتخاب شوند که الزامات عملکرد محصول برآورده شوند. الکترود اسیدی یا الکترود کم گرد و غبار باید در شرایط تهویه باریک یا ضعیف استفاده شود. برای سازههایی با حجم کار جوشکاری زیاد، میلههای جوشکاری کارآمد، مانند میلههای جوش پودری آهن، میلههای جوشکاری گرانشی کارآمد و غیره، باید تا آنجا که ممکن است در مواقعی که شرایط اجازه میدهد، یا میلههای جوشکاری ویژه مانند میلههای جوشکاری لایه پایین و میلههای جوش عمودی پایین استفاده شود. میله های جوشکاری باید برای بهبود بهره وری جوش استفاده شود.
① فولاد کربنی به همراه فولاد کم آلیاژ (یا فولاد کم آلیاژ به علاوه فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا) با سطوح استحکام مختلف معمولاً مستلزم این است که استحکام فلز جوش یا اتصال کمتر از حداقل مقاومت دو نوع باشد. فلز جوش داده شده استحکام فلز رسوبشده الکترود انتخابی باید تضمین کند که استحکام جوش و اتصال کمتر از فلز پایه با استحکام پایینتر نباشد. در عین حال، انعطاف پذیری و چقرمگی ضربه فلز جوش نباید کمتر از فلز پایه با استحکام بالاتر و انعطاف پذیری ضعیف تر باشد. بنابراین، میله جوش را می توان با توجه به فولاد با سطح مقاومت پایین تر انتخاب کرد. با این حال، به منظور جلوگیری از ترک های جوشکاری، فرآیند جوشکاری باید بر اساس گریدهای فولادی با استحکام بالا و جوش پذیری ضعیف، از جمله مشخصات جوش، دمای پیش گرمایش و عملیات حرارتی پس از جوش تعیین شود.
② میله های جوش برای فولاد کم آلیاژ به علاوه فولاد ضد زنگ آستنیتی باید با توجه به مقدار محدود ترکیب شیمیایی فلز رسوب شده انتخاب شوند. به طور کلی، میله های جوشکاری فولاد آستنیتی کروم{0}Ni13 با محتوای کروم و نیکل بالا و انعطاف پذیری خوب و مقاومت در برابر ترک باید برای جلوگیری از ترک های ناشی از ساختار سخت شدن شکننده انتخاب شوند. با این حال، فرآیند جوشکاری و مشخصات باید بر اساس فولاد ضد زنگ با جوش پذیری ضعیف تعیین شود.
③ سه نوع الکترود با خواص مختلف باید برای جوشکاری لایه پایه، لایه روکش و لایه انتقال صفحه فولادی کامپوزیت ضد زنگ انتخاب شود. برای جوشکاری پایه (فولاد کربن یا فولاد کم آلیاژ)، الکترودهای فولادی ساختاری با درجه استحکام مربوطه باید انتخاب شوند. لایه روکش باید در تماس مستقیم با محیط خورنده باشد و الکترود فولاد زنگ نزن آستنیتی با ترکیب مربوطه باید انتخاب شود. کلید جوشکاری لایه انتقال (یعنی رابط بین لایه مرکب و لایه پایه) است. اثر رقیق سازی مواد پایه باید در نظر گرفته شود. الکترود فولاد آستنیتی Cr25-Ni13 با محتوای کروم و نیکل بالا، انعطاف پذیری خوب و مقاومت در برابر ترک باید انتخاب شود.
توجه
1. فولاد ضد زنگ کروم دارای مقاومت خاصی در برابر خوردگی (اسید اکسید کننده، اسید آلی، کاویتاسیون)، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر سایش است. معمولاً برای نیروگاه، صنایع شیمیایی، نفت و سایر تجهیزات و مواد استفاده می شود. فولاد ضد زنگ کروم جوش پذیری ضعیفی دارد، بنابراین باید به فرآیند جوشکاری، شرایط عملیات حرارتی و انتخاب الکترودهای جوشکاری مناسب توجه شود.
2. فولاد ضد زنگ کروم 13 پس از جوشکاری سختی پذیری بالایی دارد و به راحتی ترک می خورد. اگر از همان نوع الکترودهای فولادی ضد زنگ کروم (G202، G207) برای جوشکاری استفاده می شود، باید پیش گرمایش بالای 300 درجه و عملیات خنک سازی کند در حدود 700 درجه پس از جوشکاری انجام شود. اگر جوشکاری نمی تواند تحت عملیات حرارتی پس از جوش قرار گیرد، باید از الکترود فولاد ضد زنگ کروم نیکل استفاده شود.
3. به منظور بهبود مقاومت به خوردگی و جوش پذیری فولاد ضد زنگ کروم 17، عناصر پایداری مناسب مانند Ti، Nb و Mo اضافه می شود. جوش پذیری فولاد ضد زنگ کروم 17 بهتر از فولاد ضد زنگ کروم 13 است. هنگامی که از همان نوع الکترودهای فولادی ضد زنگ کروم (G302، G307) استفاده می شود، باید پیش گرمایش بالای 200 درجه و تمپر پس از جوشکاری در حدود 800 درجه انجام شود. اگر جوشکاری قابل عملیات حرارتی نباشد، الکترود فولاد ضد زنگ کروم نیکل باید انتخاب شود.
4. الکترود فولاد ضد زنگ کروم نیکل دارای مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون است و به طور گسترده در تولید مواد شیمیایی، کود، نفت و ماشین آلات پزشکی استفاده می شود.
5. هنگامی که فولاد ضد زنگ کروم نیکل جوش داده می شود، کاربیدها با حرارت دادن مکرر رسوب می کنند که مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی را کاهش می دهد.
6. میله جوش در حین استفاده باید خشک نگه داشته شود، نوع کلسیم تیتانیوم باید در دمای 150 درجه به مدت 1 ساعت خشک شود و نوع کم هیدروژن باید در درجه 200-250 به مدت 1 ساعت خشک شود (خشک کردن مکرر مجاز نمی باشد. ، در غیر این صورت روکش به راحتی ترک می خورد و پوسته می شود)، تا از چسبیدن روکش میله جوش روغن و سایر کثیفی ها جلوگیری شود تا باعث افزایش کربن جوش نشود و کیفیت جوش را تحت تأثیر قرار ندهد.
7. به منظور جلوگیری از خوردگی بین دانه ای در اثر گرما، جریان جوش نباید خیلی زیاد باشد، حدود 20 درصد کمتر از الکترود فولاد کربنی باشد، قوس نباید خیلی طولانی باشد و لایه میانی باید به سرعت خنک شود، بنابراین. بهتر است مهره جوش را باریک کنید.
8. روکش فولاد ضد زنگ نیکل کروم شامل تیتانیوم کلسیم و نوع کم هیدروژن می باشد. از نوع تیتانیوم کلسیم می توان برای جوشکاری AC و DC استفاده کرد، اما در هنگام جوشکاری AC میزان نفوذ آن کم است و به راحتی قرمز می شود، بنابراین باید تا حد امکان از منبع تغذیه DC استفاده شود. قطر 4.0 به پایین برای همه جوشکاری های موقعیتی و 5.0 به بالا برای جوشکاری تخت و جوشکاری فیله تخت قابل استفاده است.