استاندارد EN-۱۰۱۱

موتد مصرفي در جوشكاري

راهنماي جوشکاري فولادهاي زنگ نزن بر اساس استاندارد EN-۱۰۱۱

● موارد عمومي :

ابزارهاي مورد استفاده در آماده سازي فولادهاي زنگ نزن بايد مخصوص اين فولادها بوده و در مورد ديگر فلزات استفاده نشوند . آلودگي ابزار به فلزات ديگر ميتواند باعث ايجاد خوردگي در فولادهاي زنگ نزن گردد .

اکسيد هاي سطحي بوجود آمده در اثر جوشکاري بايد با روشهاي مناسب حذف شوند . قطعات مورد استفاده براي آغاز و اتمام قوس جوشکاري بايد از ج__ن__س__ی مشابه فلز پايه انتخاب شوند .

در صورتيکه قطعه فقط از يکطرف جوشکاري شود پاس ريشه بايد از طرف مقابل تحت حفاظت گازهاي محافظ قرار گرفته و پاس اول توسط TIG يا پلاسما اجرا شود .

در صورت استفاده از پشت بند دائم ، اين پشت بند بايد از جنس فلز پايه باشد . همچنين در صورت امکان ايجاد خوردگي شياري نبايد از پشت بند دايم استفاده شود .

در صورت استفاده از پشت بند موقت مسي بايد سطح پشت بند در قسمت ريشه جوش شياري ايجاد گردد تا احتمال نفوذ مس در جوش کاهش يابد . مي توان از آبکاري کرم يا نيکل نيز استفاده کرد .

در صورت استفاده از گاز محافظ در سمت ريشه جوش بايد زمان اعمال گاز بدرستي رعايت گردد تا احتمال اکسيد شدن ريشه از بين برود .

تميز کاري پس از جوش بايد حتما" اجرا گردد تا مقاومت خوردگي فولادها کاهش پيدا نکند . تميز کاري را مي توان بروشهاي مختلف انجام داد :

- برس زني با برس سيمي از جنس فولاد زنگ نزن

- بلاست با ذرات شيشه يا گوي هاي فولاد زنگ نزن

- سنگ زني با سنگ هاي تميز و مخصوص فولاد زنگ نزن

- اسيد شويي

- پرداخت الکتروليتي

● جوشکاري فولادهاي آ ستنيتي :

تمامي فرآيندهاي قوس الکتريکي را مي توان براي اين نوع فولادها بکار برد . حرارت ورودي را بايد تا جاي ممکن پايين نگه داشت تا باعث پيچيدگي ، ترک گرم و حساس شدن فلز پايه نگردد . همچنين از پيش گرم اين فولادها بايد اجتناب شود .

آرايش لبه ها مانند فولادهاي کربني مي باشد . در مورد ورقهاي نازک مي توان با ذوب کردن لبه ها بدون نياز به فلز پرکننده جوشکاري را انجام داد .

فلز پرکننده بايد بر اساس توصيه سازنده انتخاب شود . اين مواد را مي توان بر اساس استاندارد هاي EN ۱۲۰۷۳ , EN ۱۲۰۷۲ , EN ۱۶۰۰ انتخاب کرد .

مواد مصرفي در جوشکاري فولادهاي آستنيتي معمولا" فلز جوشي شامل مقاديري فريت توليد مي کنند تا احتمال ايجاد ترک گرم را کاهش دهند .

گاز محافظ در فرآيند TIG اغلب آرگون ، آرگون هيدروژن و يا آرگون هليوم مي باشد .

فولادهاي آستنيتي داراي ضريب انبساط بالا و هدايت حرارتي کم هستند لذا بسيار مستعد يچيدگي هستند . بنابراين اين موضوع بايد کنترل شود .

عمليات حرارتي پس از جوش در اغلب موارد براي اين فولادها نيازي نمي باشد . البته ممکن است جهت کاهش تنش پسماند يا افزايش خواص مطلوب عمليات حرارتي آنيل اجرا گردد . همچنين مي توان جهت تنش زدايي قطعه را تا ۴۵۰C گرم کرد .

● جوشکاري فولادهاي فريتي :

اين فولادها را نيز مي توان با انواع فرآيندهاي قوس الکتريکي جوشکاري نمود . اين فولادها مستعد رشد دانه مي باشند لذا بايد حرارت ورودي کم باشد .

گاهي ممکن است پيش گرم ۲۰۰ – ۳۰۰C در فولادهاي نيمه فريتي با ضخامت بيشتر از ۳ mm نياز باشد . از ورود کربن و نيتروژن به درون جوش بايد جلوگيري شود . مواد مصرفي آستنيتي بدليل داکتيليتي بيشتر نسبت به فلز پايه براي جوشکاري اين فولادها ترجيح داده مي شود . در صورتيکه خطر ورود سولفور از محيط به درون قطعه باشد ، لايه نهايي جوش که با محيط در تماس است بايد از مواد فريتي انتخاب شود . جهت جلوگيري ازخوردگي نبايد مقدار کرم فلز جوش کمتر از فلز پايه باشد .

مواد مصرفي فريتي را نيز در مواقعي که نياز به انبساط حرارتي برابر و يا نماي ظاهري يکسان سطح باشد ، انتخاب نمود .

گاز محافظ بايد با پايه آرگون باشد و بهيچ وجه نبايد شامل CO ۲ ، هيدروژن يا نيتروژن باشد .

در فولادهاي فريتي بدليل ضريب انبساط کم و هدايت حرارتي بالا مشکل پيچيدگي بسيار کمتر از فولادهاي آستنيتي است .

آنيل قطعه پس از جوشکاري در دماي ۷۰۰ – ۸۰۰C انجام مي گيرد تا علاوه بر افزايش داکتيليتي منطقه HAZ و کاهش تنشهاي پسماند ، مقاومت به خوردگي بين دانه اي نيز بهبود مي يابد .

● جوشکاري فولادهاي دوبلکس :

جوشپذيري فولادهاي دوبلکس با تنظيم درصد آستنيت - فريت و افزايش نيتروژن بهبود يافته است و احتمال رشد دانه و يا ايجاد بيش از حد فريت در ناحيه HAZ کاهش يافته است .

براي جوشکاري اين فولادها از تمامي فرآيندهاي قوس الکتريکي ميتوان استفاده کرد . در موارديکه جوشکاري بدون فلز پر کننده اجرا مي شود ناحيه اتصال بايد بعد از جوشکاري آنيل شده و بسرعت تا دماي اتاق سرد شود .

به پيش گرم در اين فولادها نياز نمي باشد اما مي توان حداکثر تا ۱۰۰ جهت حذف رطوبت قطعه را پيش گرم کرد .

ميزان حرارت ورودي در اين فولادها بايد در يک محدوده مشخص قرار گيرد . حرارت ورودي کم باعث سريع سرد شدن و افزايش ميزان فريت و حرارت ورودي بالا باعث رسوب فازهاي بين فلزي مي گردد . ماکزيمم دماي بين پاسي براي فولادهاي کم و متوسط آلياژ ۲۵۰C و براي فولادهاي پرآلياژ ۱۰۰ – ۱۵۰C مي باشد .

جهت دسترسي به ساختار جوش مناسب بايد از مواد مصرفي با نيکل بالا استفاده شود .

براي فولادهاي کم و متوسط آلياژ که در محيطهاي خورنده قرار مي گيرند مي توان از مواد مصرفي دوبلکس با مقادير بالاي کرم ، موليبدن و نيتروژن استفاده کرد . از هيدروژن در گازهاي محافظ بايد اجتناب گردد . فولادهاي دوبلکس به ترک هيدروژني حساس هستند .

فولادهاي دوبلکس حاوي مقادير بالاي نيتروژن ( _ ۰.۲۰% ) نسبت به تشکيل تخلخل مستعد مي باشند . احتمال ايجاد تخلخل در حالت جوشکاري بالاسري بيشتر مي شود . براي رفع اين مشکل بايد پاسها نازک بوده و از طول قوس زياد اجتناب گردد .

عمليات پس گرمايي در اين فولادها اغلب نياز نمي باشد . در صورت نياز به آنيکل محلولي بعد از جوشکاري اين عمل بايد در دماي ۳۰ – ۴۰C بالاتر از دماي عمليات مشابه براي فلز پايه انجام گيرد. پس از اين عمليات قطعه بايد بسرعت تا دماي محيط سرد شود .

● جوشکاري فولادهاي مارتنزيتي :

اين فولادها را اغلب بروش TIG يا MMA جوشکاري مي کنند البته روشهاي قوس الکتريکي ديگر را نيز در شرايط خاص مي توان استفاده کرد .

در کليه حالات مي توان از مواد آستنيتي يا مواد مشابه به فلز پايه استفاده کرد . حرارت ورودي بايد حد نرمال باشد . پيش گرم بسته به نوع فولاد مي تواند بين ۱۰۰ - ۳۰۰C اجرا گردد .

در اين فولادها نيز بدليل هدايت حرارتي بالا و ضريب انبساط پايين پيچيدگي مشکل عمده اي نمي باشد .

در صورتيکه از مواد مصرفي آستنيتي براي جوشکاري اين فولادها استفاده شود احتياجي به PWHT نمي باشد ولي در صورت استفاده از مواد مصرفي مشابه فلز پايه عمليات حرارتي طبق توصيه سازنده فلز پايه الزامي است

فلزات قلیایی به عناصر گروه اول جدول تناوبی گفته می‌شود که شامل فلزهای لیتیوم، سدیم، پتاسیم، روبیدیوم، سزیم و فرانسیم می‌باشد. هیدروژن گرچه در گروه اول قرار می‌گیرد ولی دارای خصوصیات متفاوتی نسبت به دیگر اعضای این گروه می‌باشد، لذا آن را در دسته فلزات قلیایی قرار نمی‌دهند.

خواص

این عناصر بشدت با آب و هوا واکنش نشان می‌دهند و به همین علت آنهارا در نفت یا پارافین نگهداری می‌کنند.این عناصر بترتیب تمایل واکنش پذیری -کمبود الکترون در لایه آخر-واکنش پذیری بیشتری را دارا هستند وبه همین ترتیب نرم تر می‌شوند.

نگاه کلی

عناصر گروه اول جدول تناوبی که به فلزات قلیایی معروفند، در لایه ظرفیت الکترونی دارای آرایش هستند که n، شماره دوره آنها است. آخرین عنصر به نام فرانسیم، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد. این عناصر، فلزات نقره‌فام رنگی هستند. آنها بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. سطح درخشان آنها در معرض هوا به علت اکسیداسیون کدر می‌شود.

این عناصر بشدت واکنش پذیر هستند. واکنش پذیری آنها از بالا به پایین گروه یعنی از Li به Cs افزایش می‌یابد و از این لحاظ شبیه عناصر سایر گروهها هستند.این فلزها آن چنان نرم هستند که با چاقو بریده می‌شوند و دارای سطح براقی هستند.

منابع فلزات قلیایی

این فلزات بدلیل واکنش‌پذیری زیاد بطور آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند و معمولاً بصورت ترکیب با سایر عناصر هستند. منبع اصلی سدیم، هالیت یا NaCl است که بصورت محلول در آب دریا یا بصورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود. پتاسیم بصورت فراوان در اکثر معادن بصورت کانی سیلویت (KCl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد.

فلزات قلیایی بسیار واکنش‌پذیر هستند و آنها را نمی‌توان با جانشین کردن سایر فلزات بصورت آزاد تهیه کرد. فلزات قلیایی بصورت فلز آزاد را می‌توان از الکترولیز نمکهای مذاب آنها تهیه کرد.

خواص فیزیکی

فلزات قلیایی از چند جهت با بقیه فلزات تفاوت دارند. آنها نرم بوده و دارای نقطه ذوب و نقطه جوش پایین هستند. دانسیته پایینی دارند، بطوریکه دانسیته K و Na و Li از دانسیته آب پایین‌تر است. آنتالپی استاندارد ذوب و تبخیر کمتری دارند. به علت داشتن فقط یک الکترون در لایه ظرفیت معمولاً پیوندهای فلزی ضعیفی ایجاد می‌کنند. این فلزات وقتی در معرض شعله قرار می‌گیرند، رنگ آن را تغییر می‌دهند. وقتی عنصری در مقابل شعله قرار می‌گیرد، حرارت شعله انرژی کافی برای برانگیختن الکترون لایه ظرفیت را به لایه‌های بالاتر فراهم می‌کند.

الکترون در بازگشت به حالت پایه انرژی منتشر می‌کند و این انرژی دارای طول موج منطقه مرئی است که باعث می‌شود رنگ ایجاد شده در شعله دیده شود. شعاع یونی در فلزات قلیایی خاکی در مقایسه با شعاع اتمی آنها خیلی کوچک‌تر است. چون اتم یک الکترون در لایه S خود دارد که عدد کوانتومی آن با عدد کوانتومی لایه داخلی متفاوت است. بنابراین این لایه نسبتاً دور از هسته‌است.

وقتی اتم این الکترون را از دست داده و به یون تبدیل می‌شود، الکترونهای باقیمانده در تراز نزدیک نسبت به هسته قرار دارند. بعلاوه افزایش بار مؤثر هسته آنها را بیشتر به‌طرف هسته جذب می‌کند. بنابراین اندازه یون کاهش می‌یابد.

خواص شیمیایی

فلزات قلیایی عامل کاهنده قوی هستند. پتانسیل الکترود منفی آنها نشانگر میل شدید آنها برای از دست دادن الکترون در تبدیل به کاتیون در محلول است. آنها می‌توانند اکسیژن، کلر، آمونیاک و هیدروژن را احیا کنند. در اثر واکنش با اکسیژن هوا اکسید شده و تیره می‌شوند. بنابراین در زیر نفت نگهداری می‌شوند. بعلت واکنش با آب و تولید هیدروژن و هیدروکسید قلیایی نمی‌توان آنها را زیر آب نگهداری کرد.

واکنش با آب

از بالا به پایین، به شدت واکنش با آب افزوده می‌شود. لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حبابهای هیدروژن آزاد می‌کند. سدیم بشدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله نارنجی می‌سوزد. پتاسیم در اثر برخورد با آب به شدت مشتعل شده و با شعله بنفش می‌سوزد. سزیم در آب ته نشین شده و به سرعت تولید هیدروژن می‌کند. آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود.

Na در آمونیاک حل شده و ایجاد محلول آبی تیره می‌کند که به‌عنوان عامل کاهنده در واکنشها استفاده می‌شود. در غلظتهای بالا رنگ محلول برنزی شده و جریان الکتریکی را همانند فلز هدایت می‌کند.

چند مورد غیر عادی در شیمی Li دیده می‌شود. کوچک بودن اندازه کاتیون Li در نشان دادن خاصیت کووالانسی در برخی ترکیبات و ایجاد پیوند دیاگونالی با منیزیم از آن جمله‌است.

اکسیدها

فلزات قلیایی در اثر واکنش با اکسیژن هوا ترکیب جامد یونی به فرمول تولید می‌کنند. هر چند که Na غیر از این، ترکیب پروکسید () به‌عنوان فراورده عمده و پتاسیم هم سوپر اکسید () را بطور عمده تولید می‌کند.

هیدروکسیدها

هیدروکسید فلزات قلیایی، جامدات یونی به فرم کریستالی در رنگ سفید و فرمول MOH است. قابل حل در آب هستند و همه بجز LiOH آبدار می‌شوند. محلول آبی آنها باز قوی است. اسیدها را خنثی کرده و نمک تولید می‌کنند.

هالیدها

هالیدهای این فلزات، همه جامد یونی به فرم کریستالی و به رنگ سفید بوده و قابل حل در آب هستند، جز LiF که بعلت داشتن انرژی شبکه بالا که ناشی از جاذبه الکتروستاتیکی بین یون کوچک +Li و -F است.

حالت اکسایش

این فلزات حالت اکسایش ۰ و ۱+ دارند. تمام ترکیبات شناخته شده آنها بر پایه +M است. اولین انرژی یونش آنها پایین است، زیرا الکترون آخرین لایه به خوبی الکترونهای لایه داخلی توسط جاذبه هسته محافظت نمی‌شود، بنابراین آسان تر برداشته می‌شود. انرژی دومین یونش بالا است، زیرا الکترون بعدی از لایه کامل برداشته می‌شود. همچنین به‌وسیله هسته، بخوبی جذب می‌شود.

انرژی یونیزاسیون از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی و افزایش تعداد لایه‌ها بعلت دور شدن الکترون ظرفیت از هسته کاهش می‌یابد

چنانچه بخواهیم دو قطعه فلز را به هم جوش داده و یا شکافی را بوسیله عمل جوش کاری پر کنیم از فلز دیگری استفاده می شود که انرا الکترود یا سیم جوش می نامند.

الکترود در جوش کاری با قوس الکتریکی عبارت است از یک میله ی فلزی که اطراف انرا پوششی از ترکیبات شیمیایی بخصوصی متناسب با نوع مصرف ان احاطه کرده است .انواع پوششها بسته به نوع فلز مورد جوش کاری و نیز مراحل مختلف جوش کاری متفاوت می باشند و برای جوش کاری ضروری است که انها را شناخته وموارد استفاده صحیح انها را نیز از هم دیگر تمیز دهد .

طبقه بندی الکترودها

طبقه بندی الکترودها از لحاظ جنس فلز :

به طور کلی الکترودها از لحاظ جنس فلز به پنج گروه تقسیم می شوند :

1-الکترودهای اهنی                                                 hild steel

2-الکترودهای چدنی                                               cast iron

3-الکترودهای الیاژهای فولادی                        special alloy steel

4-الکترودهای فولادهای پرکربن                     high carbon steel

5-الکترودهای غیر اهنی                                   none ferrouse

از انجایی که اکثر جوشکاری ها روی اهن و الیاژهای ان انجام می گیرد لذا الکترودهایی که برای اهن مصرف می شوند نسبت به انواع دیگر زیادترند . الیازهای فولاد در جوشکاری فولادهی مختلف و الکترودهای غیر اهنی برای جوشکاری فلزات مختلف از قبیل :الومینیم - مس – برنز –برنج و ...  مورد مصرف دارند .برای جوشکاری دو قطعه فلز به یکدیگر معمولا از الکترودهایی استفاده می شود که جنس انها با فلز مبنا یکی باشد  .

الکترودها نه تنها نسبت به فلزات مختلف متفاوتند بلکه نسبت به نوع جریان وحالتهای گوناگون جوشکاری و مقدار نفوذ جوش نیز انواع مختلف دارند . چنانچه الکترود ها نسبت به نوع کار صحیح انتخاب نشوند ماکزیمم مقاومت و استقامت را در برا بر فساد تدریجی نداشته و در بعضی موارد باعث شکنندگی فلز نیز خواهند شد .البته استثناهایی نیز وجود دارد که برای انها الکترودها ی ویژه ای تهیه شده است .مانند اتصال قطعات برنج و چدن یا برنج و اهن به یکدیگر .                                       تقسیم بندی الکترودهای فلزی از نظر نوع پوشش :

بطور کلی الکترودهای فلزی به دو دسته تقسیم می شود:

الکترود های پوشش دار والکترود های بدون پوشش.

الکترود های پوشش دار:

پوشش این نوع الکترود ها از ترکیبات شیمیایی متنوعی است که مقداری از انها معین ومقداری دیگر نا مشخص می باشند .علت مشخص نبودن بعضی ترکیبات الکترد ها به دلیل ارزش اقتصادی انها است که کارخانه سازنده فرمول کامل الکترود های خود را محرمانه نگداری می کند. مهمترین ترکیبات شیمیایی پوشش این نوع الکترودها عبارتند از : سولفورید – فرومنگنز – دی اکسید تیتانیم- کربنات کلسیم- سیلیکات های مختلف- و غیره . 

برای چسبندگی انها به سیم جوش از سیلیکات سدیم استفاده می کنند و تمام ترکیبات شیمیایی پوشش الکترودها هر کدام به تنهایی نقش مهمی را در جوشکاری ایفا می کنند که مهمترین انها محافظت ناحیه جوش از اکسیداسیون ، یکنواخت و پایدار کردن قوس الکتریکی و ایجاد ترکیبات معین در ناحیه جوش می باشند. پوشش الکترودها از نظر کلی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند : 

1-   پوشش های پایدار کننده یا پوشش های نازک .

2-پوشش های کیفی یا پوشش های ضخیم .

پوشش های پایدار کننده :

عناصری که این پوشش ها را تشکیل می دهند فضای قوس الکتریکی را یونیزه نموده و جوشکاری با جریان متناوب را اسنتر می نماید. بهترین و مطمئن ترین عنصر برای این کار پتاسیم می باشد که در سنگهای معدنی طبیعی ( گرافیت فلدسپات ) و بصورت شیمیایی (کرومات پتاسیم و دی کرمات پتاسیم ، پتاس و شوره ) یافت می شود.

به دلیل نازک بودن این پوشش ها امکان نفوذ اکسیژن و ازت هوا به ناحیه مذاب جوش همیشه وجود داشته و باعث ترد شدن نسبی جوش می گردند لذا استفاده انها در جوشکای های غیر حساس بلا مانع خواهد بود .

پوشش های کیفی :این پوشش ها گاز و سرباره برای محا فظت فلز از نفوذ اکسیژن و ازت هوا تشکیل داده و نیز آلیاژهای مناسب را در ناحیه مذاب وارد می کنند در نتیجه استفاده از این نوع الکترودها خواص مکانیکی پیوند جوش معمولا بالا تر از خواص فلز مبنا می گردد .

این پوشش ها دارای خواص زیر هستند :

1_ هنگام ذوب ،سرباره و گازهای محافظ تولید می کنند .

2_ قوس الکتریکی پایدار وپیوسته می گردد .

3_ سرباره و تفاله جوش دارای خاصیت احیا کنندگی می باشند

4- تفاله جوش دارای خاصیت انقباضی بیشتری نسبت به فلز مبنا بوده  ودرنتیجه به راحتی از روی گرده جوش جدا می شوند

5_ در جوشکاری های عمودی و بالای سر، تفاله به سرعت منجمد می شود و در نتیجه از سقوط مواد مذاب بر اثر جاذبه زمین جلو گیری می کنند.

تقسیم بندی اکترودهای پوششدار بر اساس ترکیبات شیمیایی پوشش ها :

1-  الکترودهای اسیدی یا گرم:

الکترودهای اسیدی الکترودهایی هستند که موارد استعمالشان در درزهای بسته،مانند اتصالات سپری  می باشند. با اینکه در زمره الکترودهای مرغوب به شمار می آیند لکن اکثر جوشکارها از کار کردن با این الکترودها امتناع می ورزند زیرا شکل ظاهری جوش یکنواخت نبوده و در موقع کار جرقه هایی به اطراف پراکنده می کند. علت اینکه نمی توان از آنها در درزهای باز استفاده نمود،اولا" نسبت به الکترودها ی هم قطر خود احتیاج به شدت جریان زیادی داشته ثانیأ قطرات مذاب آنها ریزند و ریز بودن قطرات مذاب باعث سوزاندن لبه های قطعه کار می گردد. سرباره حاصل از جوشکاری این الکترودها خاصیت اسیدی دارند. مقاومت کششی جوش حاصل از این الکترودها کمتر از الکترودهای روتایلی بوده اما افزایش طول و استحکام ضربه ای آنها بیشتر است.

2-   الکترودهای بازی یا قلیایی (آهکی یا سرد):

این نوع الکترودها با اینکه محاسن زیادی از نظر جوشکاری دارند. چنانچه بطور صحیح بکار برده نشوند گرده جوش معایب زیادی پیدا کرده و از جمله تمامی آن متخلخل و در انتهای آن حفره بزرگی ایجاد می گردد. با توجه به نفوذ خیلی خوب آنها بیشتر در پاسهای اول جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند در جوشکاری به حالت عمودی سرعت جوش آنها بیشتر از سایر الکترودها است فلز جوش حاصل از این نوع الکترودها هیدرو‍‍ژن کمتری داشته و معمولأ در درجات حرارت پایین از استحکام خوبی برخوردار است در مقایسه با سایر الکترودها احتمال ترک خوردن گرم یا سرد با الکترودهای آهکی کمتر است. از این نظر در جوشکاری فولادهای ساختمانی پر منگنز، مخازن تحت فشار و امثال آنها نسبت به سایر الکترودها ارجعیت دارد.

3-الکترودهای دی اکسید تیتانیم یا روتیلی:

این نوع الکترودها که مقدار قابل توجهی دی اکسید تیتانیم در ترکیبات پوششی خوردارند الکترودهایی هستند که شروع جوش و مصرف آسانی داشته و برای حالتهای مختلف جوشکاری بسیار مناسب اند. گرده جوش این الکترودها دارای خاتمه ظریف بوده و افت فلز از نظر پاشیدگی کم می باشد. نفوذ این الکترودها متوسط و قوس الکتریکی آنها آرام است. برخی از این الکترودهای برای جوشکاری عمودی از بالا به پایین بکار برده میشوند.

4-الکترودهای سلولزی:

این نوع الکترودها دارای نفوذ بسیار زیاد بوده و برای جوشکاری حالات مختلف مناسب می باشند. سرباره آنها نازک بوده و به راحتی از روی گرده جوش کنده میشوند. جوش حاصل از این نوع الکترودها دارای خواص مکانیکی خوبی بوده و از نظر آزمایش رادیوگرافی نتیجه خوبی دارند. ماده اصلی تشکیل دهنده پوشش آنها سلولز است که موقع جوشکاری تولید گاز محافظ میکند. این الکترودها دارای دود زیاد بوده و سطح جوش ناهموار و خشن است.

5-الکترودهای اکسیدی:

پوشش این نوع الکترودها بیشتر از اکسید آهن و اکسید منگنز تشکیل میشود. تفاله جوش براحتی از روی گرده جوش کنده میشود. از آنجایی که فلز جوش این الکترودها سیال است لذا بیشتر برای اتصالات گوشه ای و درزهای بسته مورد مصرف دارند. این الکترودها در جاهایی که ظاهر جوش بر کیفیت آن ارجعیت دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

6-الکترودهای مرکب:

علاوه بر پوشش های مذکور از مخلوط کردن مواد مختلف نیز پوشش های مرکبی با خواص گوناگون حصل میشود. مانند پوشش های اسیدی- روتایلی یا روتایلی- قلیایی که برای فولادهای با مقاومت زیاد مناسب ترین الکترود می باشند.

تقسیم بندی الکترودها از نظر ضخامت پوشش:

چنانچه قطر پوشش الکترود را با D و قطر میله الکترود را با d نمایش دهیم تقسیم بندی های زیر از نظر پوشش معمول است:

1-پوشش نازک                                                          

2-پوشش متوسط

3-پوشش ضخیم

4-پوشش خیلی ضخیم

برای سهولت کار و چگونگی اجرای الکترودها بطور کلی الکترودها را بوسیله رنگ یا خال رنگ و یا طلایی که روی جعبه آنها حک یا نوشته شده است، شناسایی میکنند.

هدف از ایجاد لکه رنگی روی الکترود چسب شناسایی سریع است .وقتی الکترود در الکترود گیر باشد ،باز هم این لکه به اسانی دیده می شود.

معمولأ هر یک از کشورهای صنعتی روش خاصی را با توجه به مراتب فوق در شناسایی و نحوه استفاده از الکترودهای ود بکار می برند. لذا جهت آشنایی با انواع الکترودهای بعضی از کشورهای صنعتی در زیر نحوه شناسایی برخی از آنها توضیح داده میشود:

شناسایی الکترودها از طریق حروف یا اعداد:

1-طبقه بندی الکترودهای آمریکایی :

انجمن جوشکاران آمریکا که علایم اختصاری الکترودهای آمریکایی را تحت قوانین ویژه ای تهیه و تعیین کرده است و کارخانجات سازنده الکترود نیز عضو انجمن مذکور می باشند روی جعبه الکترودها علامت A.W.S یعنی American Weiding Society را حک کرده اند. همچنین انجمن آزمایش فلزات نیز با انجمن مذکور همکاری داشته و غیر از علایم فوق، علایم دیگری نیز روی جعبه های الکترودها دیده میشود که عبارتند از: A.S.T.M یعنی American Society Testing Materials غیر از علایم فوق علامت دیگری نیز وجود دارد که با هر کدام از آنها روش یا نوع بخصوصی می باشند.مثلا                 E-6010 که این علامت به شرح زیر رده بندی می گردد:

حرف E یعنی الکترود جوش برق، عدد اول که همیشه یک عدد دو یا سه رقمی می باشد نشان دهنده اتحکام کششی فلز الکترود، عدد دوم که یک عدد یک رقمی است نشان دهنده حالت جوش و بالاخره عدد سوم که باز عددی است یک رقمی صفات مشخصه جوش را معلوم می کند.

عدد دورقمی اول: مثلأ 60 که نشان دهنده استحکام کششی فلز الکترود است باید در عدد 100 ضرب شود تا استحکام کششی جنس الکترود را بر حسب پوند بر اینچ مربع بیان کند در سیستم متریک کافی است عدد 60 را در عدد 7/0 ضرب نمود تا استحکام کششی فلز الکترود بر حسب کیلو گرم بر میلی متر مربع به دست آید.

از آنجایی که ر کشورهای صنعتی اروپایی و در کشور ایران فولادها را براساس استحکام کششی آنها طبقه بندی می کنند در نتیجه چنانچه دو رقم سمت چپ علایم مذکور عدد 60 باشد یعنی اینکه فلز این نوع الکترودها از فولاد ساخته شده است و اگر دو رقم سمت چپ علامت مذکور 70 باشد یعنی جنس الکترود از فولاد می باشد.

عدد دوم :حالت جوش را بیان می کند و در این مرتبه عدد مورد نظر همیشه اعداد 1 و2 و3 می باشند الکترودهایی که عدد دوم آنها رقم 1 باشد می توانند در تماس حالات جوش مورد استفاده قرار گیرند. الکترودهایی که عدد دوم آنها عدد 2 باشد فقط در حالات سطحی و افقی می توان از آنها استفاده کرد و بالاخره اگر عدد دوم آنها 3 باشد یعنی اینکه از این الکترودها فقط در حالت سطحی می توان استفاده کرد.

عدد سوم: خصوصیات ظاهری گرده جوش و روش بکار بردن الکترودها را نشان می دهد و این علامت معمولأ از رقم صفر شروع و به رقم 8 خاتمه می یابد و در نتیجه خصوصیات الکترودها را به شرح زیر بیان میکند:

الف- اگر عدد سوم رقم صفر باشد موارد استعمال الکترودها تنها در ژنراتور با قطب معکوس می باشد. به استثناء الکترودهایی که علایم آنها به اعداد 20 یا 30 ختم میشوند که این دو گروه الکترودها با هر دو قطب جریان مستقیم قابل جوشکاری هستند. نفوذ این الکترودها زیاد، شکل گرده جوش تخت یا مقعر و درجه سختی جوش زیاد است.

تذکر: نمای جوش از لحاظ محدب، مقعر یا تخت بودن تنها در اتصال سپری و زاویه ای مشخص می باشد در غیر این صورت در روی ورق صاف یا اتصالات لب به لب همه الکترودها دارای گرده جوش محدب خواهند بود.

ب- چنانچه علامت آخر عدد 1 باشد یعنی اینکه این الکترودها قابل جوشکاری با جریان مستقیم با قطب معکوس می باشند. شکل ظاهری این جوشها صاف و در بعضی مواقع کمی مقعر و درجه سختی آنها زیاد است. موارد استعمال این نوع الکترودها معمولأ در مواقعی است که قطعه جوش شده نیاز به استقامت زیادی در برابر فشارهای وارده داشته باشد.

ج- چنانچه علامت آخر عدد 2 باشد یعنی اینکه این الکترودها قابل جوشکاری با جریان متناوب و جریان مستقیم با قطب مستقیم می باشند. نفوذ این نوع الکترودها متوسط، سختی جوش کمتر از گروه قبلی بوده و ظاهر جوش محدب و در بعضی مواقع تخت است.

د- چنانچه علامت آخر 3 باشد یعنی اینکه این الکترودها قابل جوشکاری با جریانهای متناوب و مستقیم می باشند. این الکترودها دارای قوس الکتریکی آرام و نفوذ کم هستند شکل گرده جوش آنها معمولأ محدب می باشد.

ه- چنانچه علامت چهارم عدد 3 باشد یعنی اینکه این الکترودها قابل جوشکاری با جریان متناوب و جریان مستقیم می باشند. موارد استعمال این نوع الکترودها در شکافهای عمیق و یا در جاهایی است که نیاز به ساختن چندین گرده جوش روی هم باشد.

و- چنانچه علامت و چهارم عدد 5 باشد نشان دهنده این است که در ترکیبات پوشش این الکترودها هیدروژن کم مصرف شده است. که برای شکافهای باز و پاسهای او مناسب اند. شکل گرده جوش این نوع الکترودها محدب و تنها با جریان مستقیم و قطب معکوس قابل جوشکاری می باشند. درجه سختی جوش در این الکترودها کم و در جوش نفوذ آنها بسیار زیاد و دارای قوس الکتریکی بسیار آرام می باشند.

ز- چنانچه علامت آخر عدد 6 باشد یعنی اینکه صفات مشخصه جوش نظیر گرده قبلی است با این تفاوت که با جریان متناوب قابل جوشکاری می باشند و در  بعضی مواقع می توان از قطب معکوس ژنراتور استفاده کرد.

همچنین چنانچه علامت آخر عدد 7و8 باشد نشان دهنده این است که در ساخت این الکترودها پودر آهن بکار رفته است. با این تفاوت که الکترودی که عدد آخر آن 8 است الکترود کم هیدروژنه می باشد و در استفاده از این الکترود باید از جریان متناوب و مستقیم با قطب معکوس استفاده کرد.

علاوه بر این شماره آخر الکترودها نیز مشخص کننده ترکیب شیمیایی الکترودها نیز می باشند که به صورت زیر می توان آنها را طبقه بندی کرد:

0 پوشش پر سلولز و کربنات سدیم

1 پوشش پر سلولز و کربنات پتاسیم

2 پوشش پر تیتان و کربنات سدیم

3 پوشش پر تیتان و کربنات پتاسیم

4 پوشش پر تیتان و پودر آهن

5  پوشش کم هیدروژنه

7 پوشش کم هیدروژنه

8 پوشش کم هیدروژنه و حاوی پودراهن

با توجه به نکات فوق می توان از روی علائم روی جعبه موارد استعمال الکترودهای آمریکایی را مشخص نمود.

2- طبقه بندی الکترودهای انگلیسی:

براساس استاندارد BS-630 انگلیسی کدهای طبقه بندی الکترودها از دو قسمت اجباری و اختیاری تشکیل می گردد.

الف) قسمت اجباری:

قسمت اجباری از قسمتهای زیر تشکیل یافته است:

1-حرف E به معنای الکترود پوشش دار قوس الکتریکی

2- یک عدد دو رقمی نشان دهنده استحکام کششی و تنش تسلیم فلز جوش بر حسب N/mm²

3- یک عدد دو رقمی بیان کننده مقادیر افزایش طول و مقاومت در برابر ضربه فلز جوش

4- حرف یا حروف مربوط به نوع پوشش الکترود

ب) قسمت اختیاری:

قسمت اختیاری از قسمتهای زیر تشکیل شده است:

1-یک عدد سه رقمی برای راندمان اسمی الکترود

2- یک عدد یک رقمی بیان کننده حالات جوشکاری

3- یک عدد یک رقمی بیان کننده شدت جریان و شرایط ولتاژ توصیه شده

4- حرف H برای الکترودهای با هیدروژن کنترل شده

* چنانچه عدد مذکور 1 باشد یعنی اینکه قابل جوشکاری در تمامی حالات است.

* چنانچه عدد مذکور 2 باشد یعنی تمامی حالات جوشکاری به استثنای حالت عمودی ار بالا به پایین

* چنانچه عدد مذکور 3 باشد یعنی حالت تخت برای جوشهای لب به لب، تخت، افقی و عمودی و برای جوشهای گوشه ای

* چنانچه عدد مذکور 4 باشد یعنی اینکه قابل جوشکاری فقط در حالت تخت

* چنانچه عدد مذکور 5 باشد یعنی حالات تخت، عمودی از بالا به پایین برای جوشهای لب به لب، افقی و عمودی برای جوشهای گوشه ای

* چنانچه عدد مذکور 6 باشد یعنی قابل جوشکاری در هر حالت یا ترکیب حالات مختلف که در بالا طبقه بندی نگردیده است.

در مورد شدت جریان و شرایط ولتاژ باید با توجه به جدول زیر عمل نمود:

برای روشن شدن موارد فوق به مثال کلی زیر اکتفا می شود :

E     51   33   B   160   2    0      H

E الکترود پوشش دار قوس الکتریکی_دستی

51 مقاومت کششی نش تسلیمی بر حسب نیوتن بر میلی متر مربع

33 افزایش طول بر حسب درصد و مقاومت ضربه ای

B  روپوش از نوع اهکی

160 راندمان الکترود

2  جوشکاری در تمام حالات به جز عمودی از بالا به پایین

0      جریان مستقیم و قطب توصیه شده به وسیله ی سازنده

H   هیدروژن کنترل شده

 تذکر:در مورد اعداد دو رقمی مربوط به مقاومت کششی و تنش تسلیمی باید دو عدد مورد نظر را در 10 ضرب نمود تا مقاومت کششی آن بر حسب نیوتن بر میلی متر مربع حاصل شود.

3- طبقه بندی الکترودهای آلمانی:

الکترودهای آلمان براساس برگ فرم شماره 1913 آن کشورDIN 1913 به شرح فوق طبقه بندی می شوند.

حرف مشخص کننده پوشش       عدد یک رقمی   عدد دو رقمی

دو طبقه بندی فوق حرف E به معنای الکترود پوشش دار عدد دو رقمی اول نشان دهنده مقاومت کششی و تنش تسلیمی فلز الکترود عدد دوم نشان دهنده افزایش طول و مقدار ضربه فلز جوش- عدد سوم نمایشگر حالات جوشکاری حروف آخر بیانگر نوع پوشش شیمیایی الکترود می باشند. در مورد حالات جوشکاری:

عدد 1 یعنی قابل جوشکاری در تمامی حالات

عدد 2 قابل جوشکاری در تمامی حالات به استثنای عمودی سرازیر

عدد 3 یعنی جوشکاری لب به لب و گوشه ای تخت و گوشه ای افقی

عدد 4 یعنی جوشکاری در حالات لب به لب و گوشه ای تخت  خواهد بود

4- طبقه بندی الکترودهای ایرانی:

در مورد طبقه بندی الکترودهای ایرانی می توان به نحوه طبقه بندی الکترودهای ساخت کارخانجات الکترودسازی آما اکتفا کرد. الکترودهای متنوعی که در این کرخانجات ساخته میشوند بصورت خال رنگهای مختلف در انتها و کناره انتهایی الکترودها تقسیم بندی گردیده اند.

الف- الکترودهای سلولزی برای فولادهای غیر آلیاژی:

ب- الکترودهای روتایلی برای فولادهای غیر آلیاژی:

ج- الکترودهای آهکی برای فولادهایی با مقاومت کششی بالا و غیر آلیاژی:

د- الکترودهای کم آلیاژی برای فولادهای با مقاومت کششی زیاد و فولادهای مخصوص:

ه- الکترودهای جوشکاری کم آلیاژ و مقاوم در برابر حرارت:

شناسایی الکترودها بوسیله رنگ:

الکترودها را علائم حک شده روی جعبه آنها و یا بوسیله رنگی که در سطح مقطع الکترود و یا بصورت خال در قسمت بدون پوشش آن گذاشته میشود شناسایی میکنند.

   تقسیم بندی الکترودها بر اساس نوع پوشش آنها:

 از حدود 1950 میلادی  ، الکترودها را در انگلستان ، بر  اساس جنس پوشش آنها طبقه بندی می نمودند ، که این تقسیم بندی در نوع خود مؤثر و تا امروز، دربعضی صنایع کاربرد دارد:

 طبقه بندی انگلیسی

 1- کلاس اول : سلولزی                Celluosic Type

 2- کلاس دوم : روتیلی                  Rutile  Type

 3- کلاس سوم : اسیدی                  Acidic Type

 4- کلاس چهارم : اکسیدی               Oxide Type

 5- کلاس پنجم : قلیایی یا بازی         Basic Type

 6- کلاس ششم : روتیلی+ پودر آهن  Rutile + Iron Powder Type

 1- کلاس اول : سلولزی

 بیش از 40 درصد وزن پوشش این نوع  الکترودها را  سلولز (Cx Hy O2) تشکیل می دهد که در اثر سوختن ، مقدار زیادی  هیدروژن  و اکسید آزاد می کند . گازهـای  حاصل  حوضچه  مذاب  و قوس الکتریکی را از نفـوذ گازهای  مخرب موجـود دراتمسفرمحافظت   می نماید؛ازاین رو،استفاده ازاین خانواده الکترودها اغلب درجوشکاری پاس ریشه خطوط  لوله انتقال نفت و گاز و سایر سیالات که درفضای بازانجام  می شوند کاربرد وسیعی  پیدا کرده است.  وجود  گازهای فعال آزاد شده  حاصـل ازسـوختن سـلولز مثل هیدروژن و دی اکسید کربن،علاوه بر یونیزاسیون قوسی با ولتاژ بالا پدید می آورند به  دلیـل نـرژی فزایـنـده ‌ خود ، حرارت  حـوضچه جـوش را نیزتا حـد قـابـل تـوجـهی افزایش داده  وسبب نفوذ بسیارخوب  جوش درداخل  فلز پایه می گردند ، ( الکـترودهای نفوذی) . نظربه  این که اغلب بیشتر حجم مواد  تشکیل دهندهء پوشش های سلولزی را مواد فرار و سوزنده  تشکیل می دهد ، سرباره بسیار نازک و غیر چسبنده  بوده وبه آسانی از سطح جوش برداشته  می شود.ازدیگرمشخصات پوشش های سلولزی می توان به امکان استفاده ازآنهادروضعیت  های مختلف، دود زیاد ، قوس بسیار قوی و نافذ و پایدار ، پاشش نسبتا زیاد جرقه های جوش    به اطراف جوش و سطح  جوش  خشن با مهره جوش های فاصله دار ناهمواراشاره نمود. در ضمن، بودن عناصر پایدار کننده  قوس در پوشش آن ها سبب شده تا این الکترودها را بتوان با جریان یکنواخت مستقیم DC بدون هیچ مشکلی به کاربرد. ازجمله مهم ترین الکترودهای این خانواده ، می توان به الکترود های E8010G وE7010G وE6010 اشاره نمود. در استاندارد  مذکورAWS , SFA : 5.1 اگر عدد اول ازسمت راست 0 یا 1 باشد ، پوشش  الکترود ، سلولزی خواهد بود.

 2- کلاس دوم : پوشش های روتیلی

 ترکیب اصلی این پوشش ها که درکلاس دوم و سوم قرارگرفته ، اکسید تیتانیوم  طبیعی Natural Titanium Oxide مقادیر قابل توجهی مواد یونیزه کننده ومیکا می باشد که موجود مواد یونیزه کننده ، استفاده ازالکترود مذکوررا آسان تر می کند. این الکترودها به دلیل سرباره نسبتا ً غلیظی که تولید  می کند ،  بیشتر برای  جوشکاری در حالت های گوشه(Fillet) و در وضعیت های افقی و سربالا مناسب است .همانگونه که  گفته شد ، شروع قوس با این الکترودها آسان  و  بویژه برای  جوش های، گوشه و جوشکاری ورق ها توصیه شده است. جوش حاصل ،همچنین دارای ظاهرمناسبی بوده  و بازده آن  نیز قابل  توجه است . الکترود های  روتیلی  به طور معمول ، نفوذی متوسط  همراه با یک  قوس الکتریکی ملایم  و آرام تولید نموده و نسبت به رطوبت  حساس نیستند . قابلیت جدا شدن سرباره از روی جوش عالی بوده و گردهء جوش نسبتاً منظم و ظریف خواهد بود . وجود مقادیر قابل توجه سدیم و پتاسیم دراین نوع  پوشش ، آرام ترشدن قوس  الکتریکی  را البته با کاهش نفوذ ، سبب  می گردد؛ بنابر این با اعمال ولتاژ مدار باز کمتری ، می توان جوشکاری را با جریان برق متناوب AC نیز به کار گرفت.

 از مهم ترین الکترود های روتیلی در استاندارد AWS می توان به:

  E6013و E7014 وE7024  و غیره  اشاره نمود در استاندارد AWS ، الکترود هایی  که عدد اول از سمت راست مشخصه آن ها 2 یا 3 یا 4 باشد در خانوادهء‌  کلاس پوشش روتیلی جای می گیرند . الکترود هایی  که عدد اول از سمت راست آن ها 2 باشد ، با جریان مستقیمDC و  بقیه  با جریان های  مستقیم یا متناوب  قابل استفاده می باشند.

 3- کلاس سوم : پوشش های اسیدی

 پوشش این الکترود ها ، اغلب ، شامل اکسید ها و کربنات های منگنز ، آهن و مقادیری سیلیسیم  بوده  و سربارهء حاصل از جوشکاری  دارای خواص اسیدی می باشد.

 جوش حاصل نیز دارای سطحی هموار و براق بوده و سربارهء  سیال و پر حجم حاصل ازجوشکاری نیز ، پس از سرد  شدن بلافاصله از سطح جوش  جدا می شود به همین دلیل  و به ویژه  درجوشکاری های چند  پاسی ، خطر باقی ماندن سـرباره دربین پاس های  جوشکاری به حداقل می رسد . شروع قوس الکتریکی با این الکترود ها ، آسان تر از الکترود های قلیایی اما مشکل تر از        الکترود های روتیلی است.

 استحکام کششی فلز جوش نیز کمتر از استحکام کششی فلز جوش حاصل از جوشکاری با الکترود های روتیلی روی یک فلز پایه  مشابه است ،  اما ازدیاد  طول نسبی ، انعطاف پذیری و مقاومت  به ضربه آن بیشتر است. این الکترود ها را اغلب در تمامی وضعیت های جوشکاری می توان به کار گرفت. ازمهم ترین  نوع الکترود های اسیدی  در استاندارد AWS می توان به  الکترود E 7027 اشاره کرد. اگر نخستین عدد سمت راست از فرمول  مشخصه  الکترود در استانداردAWS ، به عدد 7 ختم  شود ، پوشش آن اسیدی است.

 4- کلاس چهارم : پوشش های اکسیدی

 ترکیب اصلی این  پوشش ها ، اغلب   از اکسید آهن و  اکسید منگنز  ، و نیز کربنات  آهن وکربنات  منگنز تشکیل شده و به همین دلیل ، سربارهء حاصل از جوشکاری آن ها ، متراکم ، سنگین و پرحجم بوده ، اما  در عین حال  ، به راحتی از جوش جدا می شود. بیشترین وظیفه حفاظت از حوضچه  جوش به عهده سرباره است. نفوذ جوش حاصل نسبتاً کم است، اما دارای سطحی صاف و یکنواخت با استحکام نسبتاً کمتری می باشد. به دلیل سیالیت بالای  مذاب حاصل ، این نوع الکترود ها را بیشتر  برای  جوش  های گوشه Fillet در وضعیت  های افقی و تخت به کار می برند  .

 5- کلاس پنجم : بازی یا قلیایی

 پوشش این الکترود ها ، اغلب   شامل مقادیر  قابل ملاحظه ای  کربنات  کلسیم  و  CaCO3 فلوراید   است. اساس عمل حفاظت حوضچه جوش در این کلاس از پوشش ها، سوختن کربنات کلسیم و تولیدگاز CO2 است که عمل حفاظت ازحوضچه جوش را به عهده

 می گیرد . به دلیل کم بودن مقدار  رطوبت موجود در این پوشش ها ، جوش  حاصل  ، مقدار هیدروژن  بسیار کمی در ترکیب خود خواهد داشت  بنابراین  این  نوع  الــکترود ها  را ،  الــکترود کم هیدروژن (Low Hydrogen)  می نامند. به همین دلیل این الکترود ها در درجه حرارت های پایین نیز از استحکام نسبتاً خوبی برخوردارند. در مقایسه با سایر الکترودها، احتمال بروز ترک گرم یا سرد در این دسته از الکترود ها کمتر است؛از این رو ، برای جوشکاری  فولادهای آلیاژی کم آلیاژ که  در مقابل بروز  ترک  منطقه  HAZ‌حساسند(مثل فولادهای ساختمانی منگنز دار، مخازن تحت  فشار، بدنه کشتی ها و غیره ) کاربرد وسیعی پیدا کردند . در ضمن مقاومت جوش  حاصل در برابر ترک های گرم ( Hot Cracking ) این الکترود ها را برای جوشکاری فولادهای پر کربن ، با ضخامت بالا نیز مناسب کرده است. استفاده از این الکترودها،به دلیل  سرباره غلیظ آن ها چندان آسان نیست ،  اما از آنها  در تمام وضعیت ها و با جریان مستقیم و متناوب می توان استفاده نمود. برای جلوگیری از افزایش مقدار رطوبت ، در نگه داری این الکترود ها باید دقت کافی به کار بست و آن ها را در جای خشک نگه داری نمود. پیش از به کار گیری این الکترود ها ، لازم است عملیات باز پخت را مجدداً در مورد آنها به کار گرفت و آنها را در   Oven، چند  ساعتی  خشک نمود . با این روش می توان مقادیر هیدروژن  ورودی به  حوضچه جوش را تاحد  قابل ملاحظه ای تحت کنترل در  آورد. وجود هیدروژن در حوضچه جوش ، حرارت جوش را بیش از حد افزایش می دهد و هرچند نفوذ آن را تا حد قابل ملاحظه ای بالا می برد ، اما معایب بسیاری ازجمله ترک ها،تنش های حرارتی و غیره را در جوش پدید می آورد.

 ازمهم ترین انواع الکترود ها با روکش قلیایی می توان به الکترود های

 E 7016،E 8016،E 8018G,E 9018G،E 7018 در استاندارد AWS اشاره نمود.

 6- کلاس ششم: روکش های محتوی پودر آهن

 افزودن پودر آهن به پوشش الکترودها اثرات مثبت زیادی به جای می گذارد که مهمترین آنها  عبارتند از:

 الف) افزایش نرخ رسوب               Deposition Rate

 ب) افزایش پایداری قوس                Arc Stability

 پ) افزایش بازدهیHigh Efficiency Recovery                     

 ت) افزایش انعطاف پذیری برای جوشکاری در زوایای تنگ با محدودیت مکان حرکت

 ث) پهن تر شدن قوس الکتریکی ، رسوب در سطح بیشتر و عمق کمتر به دلیل هدایت الکتریکی دوگانه از مغز الکترود و پوشش محتوی پودر آهن

 ج) کاهش مقدار پاشش و جرقهء به دلیل محدود شدن اتصال کوتاه بین الکترود و سطح قطعه کار به دلیل عبور جریان الکتریکی از دورن پوشش

 چ) صاف تر بودن سطح گرده جوش پدید آمده

 خ) کاهش خطر بروز Under Cut

 ط) بزرگ تر بودن حوضچه جوش نسبت به سایر الکترود ها

 ازآن چه گفته شد ، می توان به اهمیت استفاده  از الکترود ها با روکش محتوی پودر آهن پی برد . به طور کلی مهم ترین نوع الکترودها ، الکترود های قلیایی به علاوه پودر آهن هستنند که اغلب در ترکیب خود 50 درصد پودر آهن دارند. وقتی الکترود ذوب می شود ، در حقیقت علاوه بر مغز الکترود ، پودر آهن موجود در سرباره نیز وارد حوضچه شده  و به حجم مذاب اضافه می شود ؛ از این رو پدیده High Recovery  که به آن اشاره شد اتفاق می افتد . یک مقایسه  بین الکترود های قلیایی و قلیای با پودر آهن ، افزایش حدود 15 تا 30 درصد راندمان را نشان می دهد. الکترود های E7024، E 7028 وغیره دراستاندارد AWS ازاین جمله اند. ترکیب روتیل با مقدار زیادی پودر آهن نیز ، کلاس  الکترود های روتیلی  پودر  آهن دار را  طبـقه بندی  می کند ، که  دارای انعطـاف پذیـری  بسیاربالایی به  ویـژه  در زوایـای تنـگ ومحدودیت مکان  حرکت می باشند.

معرفی نوع پوشش الکترودها بر اساس نخستین عدد از سمت راست

AWS: E XXXX

بر اساس کد ASME (QW-405) قطعات مورد جوشکاری در یکی از چهار وضعیت زیر قرار دارند.

الف: تخت (Flat) 

ب  : افقی (Horizontal)

ج   : عمودی (Vertical)

 د   : بالای سر (Over head)

کد اختصاری وضعیتهای جوشکاری

http://wafawelding.loxblog.ir/upload/w/wafawelding/image/01.jpg تصویر وضعبتهای جوشکاری

ترجمه استانداردANSI-Z49.1

1- هدف وموضوع
1-1 این استاندارد برای محافظت افراد از آسیب وبیماری ، همچنین محافظت اموال ( شامل تجهیزات ) در برابرخسارت وارده از آتش سوزی وانفجار ناشی از جوشکاری ، برشکاری وفرآیند های وابسته تدوین وتالیف گردیده است.
تبصره1-1-این استاندارد متن تجدید نظر شده سال 1983 است .منظور از استانداردZ49.1تاکید مجددبر اقدامات ایمنی در جوشکاری ، برشکاری وفرآیندهای وابسته است که عموما" در کنترل جوشکار و یا مدیریت کارگاه جوشکاری است. این استاندارد به طریقی نوشته شده است که بتواند به جوشکار یا مدیرکارگاه جوشکاری اطلاعات عملی در جهت کمک به آنها وانجام بی خطر کار را ارائه دهد.
همچنین ، اطلاعات مفید برای متخصصین بهداشت صنعتی ،مهندسان وغیره ومسئولین ایمنی وسلامتی در جوشکاری است.
با این تاکید که بعضی از مقررات که در ویرایش قبلی آورده شده ، که در این ویرایش حذف گردیده است . اغلب مطالب حذف شده در مورد طراحی وساختمان تسهیلات لوله گذاری وتاسیسات برق است البته ،این مقررات هنوز هم حائز اهمیت اند وباید در نظر گرفته شوند .معمولا" این مقررات نسبت به فوریت های مربوطه جوشکاری وبرشکاری در نظر گرفته نمی شوند.
2-1 موضوع وکاربرد
این استاندارد برای راهنمایی اپراتورها ، مدیران وسرپرستان در نصب واستفاده ایمن تجهیزات جوشکاری وبرشکاری وانجام ایمن کارهای جوشکاری وبرشکاری تدوین گردیده است.
تبصره2-1- مقررات ویژه مشمول
جوشکاری با گاز سوختی ، جوشکاری قوسی وبرشکاری ،جوشکاری مقاومتی ، جوشکاری پرتو الکترونی وجوشکاری وبرشکاری با پرتولیزر نیز می گردد. به هر حال الزامات این استاندارد عموما" قابل اجرا در دیگر فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری زیرپودری ،لحیم کاری سخت وفرآیندهای وابسته است که در نمودار کلان انجمن جوشکاری ونمودار جوشکاری وفرآیندهای وابسته در پیوستDآورده شده است.
3-1 استثناها
این استاندارد مربوط به موارد زیر نمی گردد:
1- مقررات مربوط به طراحی یا ساخت تجهیزات
2- سیستم های لوله کشی ساختمان
3- سیستم های محافظت از خط لوله وتجهیزات اختصاصی فاضلاب
4- سیستم های گازرسانی عمومی
5- تاسیسات برق ساختمان
تبصره 3-1- بعضی از این موارد در نشریات قبلی استاندارد آورده شده اند.این موارد برای اجتناب از وجود مطالب یکسان در دو استاندارد جداگانه که می تواند منجر به ناسازگاری وآشفتگی بین استانداردها گردد، حذف گردیده اند.درعوض ، این موارد در استاندارد ها وکد های انجمن ملی آتش نشانی(National Fire Protection Association(NFPA به شرح زیر قرار گرفته اند:
1- سیستم های لوله کشی گاز سوختی ، ادوات محافظت از خط لوله وتجهیزات اختصاصی فاضلاب (ANSI/NFPA51) تحت عنوان طراحی ونصب سیستم های گاز اکسیژن–سوختی برای جوشکاری ،برشکاری وفرآیندهای وابسته .
2- انبارکردن ژنراتورهای سیلندرهای گاز گوناگون(ANSI/NFPA51)
3- انبارکردن ژنراتورهای استیلن وکاربیدها (ANSI/NFPA51)
4- سیستم های انبوه اکسیژن (ANSI/NFPA50)
5- سیستم های انبوه گازLP,MPS(ANSI/NFPA58)
6- تاسیسات برق ساختمان(ANSI/NFPA70)
2- تعاریف :
تعاریف زیر برای این استاندارد صادق اند:
1-2- تایید شده :"تایید شده " و"تایید" در این استاندارد به مفهوم " مورد قبول مسئول صلاحیت دار" است.
1-1-2- مسئول صلاحیت دار: این عبارت به سازمان ، اداره یا شخص مسئول "تاکید کننده" تجهیزات ،نصب وتاسیسات یا روش کاری آن اطلاق می گردد.
2-1-2- فهرست شده :این واژه به معنی تجهیزات یا مواد مذکور در فهرست چاپ شده توسط لابراتور آزمایش (صلاحیت ملی دارد) است که بطور دوره ای محصولات فهرست شده (تجهیزات ومواد) را مورد بازرسی قرار می دهد.
2-2- فضای بسته :به فضایی نسبتا" کوچک یا محدود از قبیل تانکر ، دیگ بخار ،مخزن تحت فشار یا محفظه کوچک اطلاق می گردد."بسته" بیشتر به تهویه ضعیف وبد حاصل از ساختار ، اندازه یا شکل دلالت دارد تا تهویه بد حاصل از خروج افراد.
تبصره 2-2- جهت کسب اطلاعات بیشتر بهANSI Z 117 وبخش 1910.146از CER وOSHAZ رجوع کنید.
3-2- ذخیره وانبار کردن سیلندرها : به سیلندرهای گاز فشرده واقع در انبار وساکن اطلاق می گردد.( نه به سیلندرهای در حال استفاده یا آماده کار)
1-3-2- سیلندرهای در حال استفاده :این عبارت به موارد ذیل اطلاق می شود:
1- سیلندرهای متصل شده جهت استفاده
2- سیلندر تک ، جهت هر یک از گازهای مورد استفاده که در محل کار آماده اتصال می باشد.
3- عرضه یک روزه سیلندرها در محل استفاده که آماده اتصال می باشد.
4-2- بسیار خطرناک برای حیات وسلامتی (IDLH)
IDLH وضعیتی که ارائه کننده خطر زیادی برای حیات است ممکن است از لحاظ سلامت به اثراتی برگشت ناپذیر وغیر قابل جبران بیانجامد وآسیب برساند.
5-2- دیگر تعاریف:کلیه واژه های جوشکاری دیگر مورد استفاده در این کتاب مطابق با ویرایش اخیر وجدیدANSI AWS A3.0"واژه ها وتعاریف استاندارد جوشکاری" هستند.
6-2- باید (اجباری) (Shall) : بکار می رود تا موارد اجباری را نشان دهد.
7-2- باید (غیراجباری)( (Should: وگاهی هم عبارت "توصیه می گردد"بکار می رود تا موارد غیر اجباری را نشان دهد.
8-2 واحد(unit):مقادیر عددی است که در سیستم واحد های سنتی آمریکا (سیستم واحد های انگلیسی) ویا واحدهای متریک(SI) به کار می روند.
9-2 جوشکار:"جوشکار" و"متصدی جوشکاری" از این به بعد به هر شخص متصدی تجهیزات جوشکاری برق ویا جوشکاری با گاز سوختی وفرآیندهای وابسته اطلاق می گردد.

3- پیش بینی های کلی ، مدیریت وسرپرستی:
1-3- نصب وراه اندازی
1-1-3- تجهیزات ، سرویس و نگهداری
کلیه تجهیزات جوشکاری وبرشکاری برحسب نیاز باید مورد بازرسی قرارگیردتا از وضع کار آنها اطمینان حاصل گردد.هنگامی که آشکار شود که این تجهیزات برای کاربردی ایمن مورد اطمینان نیستند ،باید قبل از کاربرد بعدی یا خارج کردن آنها از سرویس ،توسط کارکنان با صلاحیت تعمیر گردند.
2-1-3- راه اندازی:
کلیه تجهیزات باید طبق توصیه ها و آموزش های سازندگان به کار انداخته شوند به شرطی که این عملیات براین استاندارد منطبق باشد.
3-1-3- تجهیزات چرخدارسنگین :
تجهیزات قابل حمل سنگین چرخدار،برای جلوگیری از وقوع تصادف ، آنها قبل از شروع عملیات ، در موقعیت کاری به نحو مطمئن مستقر گردند.
2-3- مسئولیت ها :
کاربران ومدیریت بایستی مسئولیت های متقابل در زمینه ایمنی درجوشکاری وبرشکاری را شناسایی کنند.
1-2-3- مدیریت :
تبصره 1-2-3 :مطابق این استاندارد مدیریت شامل کلیه افرادی می شود که مسئول کاربران جوشکاری (صاحبان کارگاهها ، پیمانکاران و..) هستند.
1-1-2-3- کارآموزی:
مدیریت باید اطمینان حاصل کند که جوشکاران وسرپرستان آنها برای به کاربردن ایمن تجهیزات ، کاربرد ایمن فرآِیندورویه های اضطراری ، آموزش لازم دیده باشند.
2-1-2-3- هشدار خطر :
پیش از شروع کار مدیریت باید خطرات احتمالی واقدامات احتیاطی را به اطلاع کارکنان برساند.
تبصره 2-1-2-3: کارخانجات سازنده دستگاههای جوشکاری بایستی خطرات احتمالی حین کار را از طریق دستورالعمل ها ،برگه اطلاعات ایمنی وبرچسب محصول به اطلاع کاربران برساند.جهت اطلاعات بیشتربه بخش "اطلاعات احتیاطی وبرچسب های مربوط "این استاندارد وجهت دریافت اطلاعات تخصصی تربهOSHA29 CER ،بخش1200/1910، استاندارد های مربوط به خطرات مراجعه شود.
3-1-2-3- محدوده کار ومسئولیت های مشخص :
مدیریت باید محدوده مصوبه کار را مشخص ورویه های مطمئنی برای جوشکاری وبرشکاری ایمن را اتخاذ کند.نماینده معرفی شده مدیریت برای اجرای عملیات جوشکاری وبرشکاری با صلاحیت در محدوده هایی بخصوص مشخص نشده یا به تصویب نرسیده باشد ،مسئولیت دارد.مدیریت باید اطمینان حاصل کند که افراد از مخاطرات مربوطه آگاه وبا پیش بینی های ذکر شده در این استاندارد آشنا هستند.
4-1-2-3- تجهیزات تایید شده :
مدیریت باید اطمینان حاصل کند که فقط دستگاه های مصوبه ، مانند :مشعل ها ، چند راهه ها ، رگلاتورها ،شیرهای فشار شکن ، دیگ های کاربید ،دستگاه های جوشکاری ،انبرهای الکترود ووسایل حفاظت ایمنی شخصی ، به کار برده می شود.
5-1-2-3-پیمانکاران :
مدیریت باید جهت انجام عملیات جوشکاری ،پیمانکارانی را انتخاب کند که افراد آنها آموزش دیده ، ماهر وآگاه از خطرات احتمالی باشند.مدیریت باید پیمانکاران را از مواد قابل اشتعال وشرایط خطر آمیزی که ویژه محل کاری آنها می باشد،آگاه سازد.
2-2-3- سرپرستان :
1-2-2-3- به کارگیری ایمن تجهیزات
سرپرستان باید مسئولیت جابجایی ایمن تجهیزات جوشکاری ونیز استفاده صحیح وایمن فرآیندهای جوشکاری را بپذیرند.
2-2-2-3- خطرات آتش سوزی :
سرپرستان باید مشخص نمایند که در محل کار چه نوع مواد قابل اشتعال وقابل سوختن وجود دارد ویا احتمالا" بعدها در محل وجود خواهد داشت. آنها باید تضمین نمایند که این مواد در صورت انجام هریک از عملیات زیر در معرض خطر اشتعال قرار نمی گیرند.
(1) جابجایی کار به محلی بدون مواد قابل اشتعال و دوراز محدوده خطرناک
(2) جابجایی مواد قابل اشتعال به فاصله ی مناسب وایمن نسبت به کار ویا پوشاندن صحیح مواد درمقابل اشتعال ( در صورتیکه امکان جابجایی آسان قطعه کار وجود نداشته باشد ) .
(3) برنامه ریزی صحیح فرآیند جوشکاری وبرشکاری به طوریکه این مواد در معرض خطر اشتعال قرار نگیرند.