الکترودها
الکترودهائی که در جوش اتصال فولاد به کار برده می شوند مفتولهای مغزی با آلیاژ یا بدون آلیاژ دارند که جریان جوش را هدایت می کند. شعله برق بین قطعه کار و سرآزاد الکترود می سوزد و الکترود به عنوان یک ماده اضافی ذوب می شود.
الکترودهای نرم شده دارای علائم اختصاری بوده ( دین 1913 ) که روی بسته بندی آنها نوشته شده است. علائم اختصاری تمام نکات مهمی که در به کار بردن آن الکترود باید مراعات شوند نشان می دهند.
مشخصات الکترودها
در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می باشد.
E 60 10

= E جریان برق
= 60کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع
= 1حالات مختلف جوشکار ی
= 0نوع جریان می باشد.
علامت اول
در علائم الکترود بالا E مشخص می نماید که این الکترود برای جوشکاری برق بوده با استقاده می شود. ( بعضی از الکترودهای پوشش دار هستند که در جوشکاری با اکسی استیلن از آنها استفاده می شوند مانند FC18 ).
در علامت دوم
عدد 6 و 0 یعنی مشخصه فشار کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع بوده بایستی آن را در 1000 ضرب نمود یعنی فشار کشش گرده جوش این نوع الکترود 60000 پاوند بر اینچ مربع است.
Kg/mm2

علامت سوم
حالات جوش را مشخص می کند که همیشه این علامت 1 یا 2 یا 3 می باشد. الکترودهائی که علامت سوم آنها 1 باشد در تمام حالات جوشکاری می توان از آنها استفاده کرد. و الکترودهائی که علامت سوم آنها عدد 2 می باشد در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند. الکترودهائی که علامت سوم آنها 3باشد تنها در حالت افقی مورد استفاده قرار می گیرند.
علامت چهارم
خصوصیات ظاهری گرده جوش و نوع جریان را مشخص می نماید که این علائم از 0 شروع و به 6 ختم می گردند.
1. چنانچه علامت چهارم یا آخر صفر باشد موارد استعمال این الکترودها تنها با جریان مستقیم یا DC و با قطب معکوس می باشد. نفوذ این جوشکاری زیاد و شکل مهره های جوش آن تخت و درجه سختی گرده جوش تقریباً زیاد می باشد.
2. چنانچه علامت چهارم یک باشد موارد استعمال این الکترود با DC , AC می باشد. شکل ظاهری جوش این الکترود صاف و در شکافها و درزها کمی مقعر و درجه سختی جوش کمی زیادتر از گرده اول است.( AC = جریان متناوب و DC = جریان مستقیم می باشد. )
3. اگر علامت چهارم 2 باشد موارد استعمال الکترود با AC , DC می باشد.نفوذ جوش متوسط و درجه سختی جوش کمی کمتر از دو گروه قبل می باشد نمای ظاهری آن محدب است.
4. اگر علامت چهارم 3 باشد این الکترود را می توان با جریان AC متناوب یا جریان مستقیم به کار برد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کمتر از دو گرده اول و دوم و کمی بیشتر از گرده سوم می باشد و نیز در دارای قوس الکتریک خیلی آرام و نفوذ کم و شکل مهره های آن در درزهای شکل محدب می باشد.
5. اگر علامت چهارم 4 باشد این الکترود را می توان با جریان DC , AC به کار برد.
موارد استعمال این الکترود برای شکافهای عمیق یا در جائی که چندین گرده جوش به روی هم لازم است می باشد.
1. چنانچه علامت آخر 5 باشد مشخصه این علامت این است که فقط جریان DC مورد استفاده قرار می گیرد و موارد استعمال آن در شکافهای باز و عمیق است. درجه سختی گرده جوش این الکترود کم و دارای قوس الکتریکی آرامی است و پوشش شیمیایی آن از گروه پوشش الکترودهای بازی است.
2. چنانچه علامت آخر 6 باشد. خواص و مشخصه آن مطابق گروه 6 است با این تفاوت که با جریان Ac مورد استفاده قرار می گیرد.
الکترودها در جوش قوس الکتریکی
انواع قوس ها در جوشکاری با قوس الکتریک:
تهیه قوس الکتریک به دو صورت با الکترودهای مصرفی و یا با الکترودهای غیر مصرفی مثلاً الکترودهای ذغالی و تنگستنی انجام می گیرد.
قوس الکتریک را می توان هم با جریان مستقیم و هم با جریان متناوب ایجاد کرد. ولی عملاً دیده می شود که جوشکاری با جریان مستقیم راحت تر و بهتر انجام می گیرد.
جنس الکترودها در جوشکاری با قوس الکتریک :
چنانچه الکترود از نوع غیر مصرفی باشد الکترود از کربن – گرافیت یا تنگستن اختیار می گردد. الکترودهای کربنی یا گرافیتی مورد استعمالشان فقط در جوشکاری با جریان مستقیم می باشد در حالیکه الکترودهای غیر مصرفی از فلز تنگستن یا ولفرام را می توان برای هر دو نوع جریان بکار برد.
جنس الکترودها بر حسب موارد کاربردشان از مواد گوناگونی ساخته شد و معمولاً شامل تقسیم بندی زیر می باشد:
1. فولاد نرم
2. فولاد پر کربن
3. فولاد آلیاژی مخصوص
4. الکترود چدن
5. فلزات غیر آهنی
در مورد فلزات غیرآهنی از الکترودها و آلیاژهای مانند مس – آلومینیوم – آب نقره برنج و برنز می توان نام برد.
ترکیب شیمیایی روپوش الکترودها
روپوش الکترودهای فلزی از مواردی مانند آهک یا اکسید کلسیم CaO فلوئور کلسیم F2Ca – اکسید سدیم Na2O – تیتان یا تیتانیم Ti – سلولز روتایل – اجسام الیافی مانند آسبست – خاک رس- سیلیسیم Si پور تالک و مایع سیلیکات سدیم یا پتاسیم و غیره می باشد. مقدار وزن پوشش نسبت به الکترود بیت 25% تا 5% وزن الکترود و نقطه ذوب مجموعه مواد تشکیل دهنده بایستی کمتر از فلز یا آلیاژ سازنده الکترود جوشکاری باشد.
فاصله الکترود را نباید از کار زیاد نمود تا الکترود نتواند با گازهای متصاعده از روپوش خود منطقه ذوب را نگهداری کند و در برابر تاثیر گازهای خارجی محافظت بنماید.
اثرات الکترود شامل موارد زیر است :
1. اگر روپوش الکترود فاسد یا مرطوب شود قوس الکتریکی پیوسته انجام نمی شود و بایستی الکترودها را که دارای مواد آهکی هستند در درجه حرارت بین 80 تا 60 درجه سانتیگراد در خشک کننده الکترود قرار داد تا از فساد پوشش آنها جلوگیری شود.
2. حفظ ناحیه جوش از اکسیده شدن و تاثیر ازت و ایجاد اکسید فلزی.
3. خارج راندن مواد مضر از ناحیه جوش زیرا پوشش الکترود ذوب شده و در روی ناحیه مذاب بصورت محافظی قرار می گیرد و چنانچه مواد زیان بخش در داخل مذاب باشد آن ها را بطرف بالا می کشد.
تقسیم بندی الکترودها از نظر پوشش شیمیائی
دانستن دقیق پوشش الکترودها اغلب جزء اسرار کارخانجات سازنده می باشد و بر حسب مقدار درصد مواد و نوع ترکیبات شیمیائی کاملاً متفاوت هستند. بطوریکه بعضی از الکترودها برای کار خاصی ساخته شده اند چنانچه اگر برای جوش دادن کارهای دیگر مصرف شوند مقاومت دلخواه جوشکاری به دست نخواهد آمد.
الکترودها از نقطه نظر پوشش به سه گروه اصلی زیر تقسیم می شوند.
1. الکترودهای اسیدی
2. الکترودهای روتایلی
3. الکترودهای بازی
که از اسم آن ها می توان به تر کیبات آن پی برد.
انواع گرده جوش در جوش برق
طریقه ایجاد قوس الکتریکی با دست
برای ایجاد قوس الکتریکی مانند نوک زدن مرغ عمل می نمائیم و الکترود را به کار نزدیک کرده و پس از برقراری شعله آن را در فاصله ای بین 2 تا 3 میلیمتر نسبت به کار نگه می داریم و صدای یکنواخت معرف تنظیم بودن جریان جوش می باشد. در جوشکاری تخت الکترود با زاویه تمایل بین 15 تا 20 درجه نسبت به خط قائم قرار دارد و با تغییراتی در این زاویه می توان تغییراتی در گروه و نوع جوش بوجود آورد.

برای پر کردن با حرکات مختلفی که به الکترود می دهند عمل می شود و انواع مختلف حرکت الکترود وجود دارد و برای پر کردن درز جوش مورد استفاده قرار می گیرد.
1. پر کردن در امتداد محور الکترود
2. پر کردن درز جوش بصورت شکسته و بسته
3. پر کردن درز جوش بطور زیگزاگ
4. پر کردن درز جوش با نوسان دایره ای
که 1و2 برای کارهای معمولی و لبه های کار اختیار میشود, و 3و4 به وسیله گرم نگه داشتن لبه های اتصال مانع خنک شدن حوضچه مذاب گردیده و در نتیجه موجب افزایش نفوذ گرده جوش می گردد. در جوشکاری چند پاس بایستی هر پاس که جوشکاری می شود به وسیله چکش و برس تمیز گردد و سپس پاس بعدی جوش داده شود.

جوشکاری قائم یا Vertiealwelding:
این نوع جوش دادن معمولاً مشکل می باشد زیرا حوضچه مذاب متمایل می باشد که بسمت پائین حرکت کند و بدیت جهت حرکت الکترود از پائین بطرف بالا در نظر گرفته می شود و برای ورقهای نازکتر از 5/1 میلیمتر نمی توان استفاده کرد.

جوش بالای سر Overhead weling:
در این نوع جوشکاری باید قوس الکتریکی ایجاد شده خیلی کوتاه و الکترود دارای روپوش دیرگذاری باشد تا بتواند پوششی مناسب بر روی حوضچه مذاب بوجود آورد و از چکیدن قطرات فلز ذوب شده جلوگیری کند.
در جوشکاری قوس الکتریک گرمای ایجاد شده مابین انتهای الکترود لبه های صفحات را ذوب نموده و قطرات فلز مذاب را سر الکترود با سرعتی در حدود 40 متر بر ثانیه جدا می شوند که حد میانگین آنها بین 10 تا 20 قطره در هر ثانیه می باشد.

روکشی فلزات
قطعات ماشین آلات پس از مدتی کار شکستگی های مختصر یا سائیدگی های کمی پیدا می نمایند به طوری که نمی توان با آنها کارکرد یا تولرانس لازم برای کار را ندارند و چنانچه به کار گرفته شوند سبب صدمات بیشتر به ماشین آلات شده و چنانچه دور ریخته شوند از نظر اقتصادی تهیه آنها مقرون به صرفه نمی باشد لذا می توان با سیستم پا شش فلزات قشر نازکی در روی آنها ایجاد نمود که مانع لق خوردن شده یا شکستگی حاصله را تصحیح نماید- دستگاههای مختلفی برای پا شش فلزات در صنایع مدرن وجود دارد.
فلز پاشی
رشته جدیدی از جوشکاری که به تازگی متداول شده پاشیدن فلزات مذاب مایع روی سطوح قطعات فلزی است از این شیوه جدید جوشکاری که بنام فلزپاشی معروف شده است می توان برای مرمت سطوح فرسوده و اصلاح قطعات ماشین که اندازه آنها کوچک شده (مثلاً میل لنگ های موتورهای احتراق داخلی) و نیز برای پوشانیدن سطوح اشیاء با هر نوع فلز و بمنظور محافظت یا تزئین از آنها استفاده کرد نحوه عمل بدین ترتیب است که سیمی از جنس فلزی که باید پاشیده شود بتدریج از مقابل شعله می گذرد و در اثر گرمای آن ذوب شده و بحالت مایع در می آید و در همین حال بوسیله هوای فشرده شده روی قطعه کار پاشیده می شود عبور سیم از برابر شعله بطور خودکار انجام می گیرد تا جریان مداوم و ثابتی از بخار فلز ایجاد شود. برای ایجاد حرکت خودکار سیم جوش از موتور هوائی کوچکی استفاده می کنند.

سرب و آلیاژهای سرب – روی و آلیاژهای روی – مس – قلع – آلومینیوم کادمیوم – نیکل – نقره – فلز موئل – برنز فسفری را می توان فلزپاشی نمود.
طریقه فلزپاشی
سطح کاری را که می خواهند فلزپاشی کنند باید با دقت بسیار تمیز نموده و اندکی رویه آن را خش سازند و برای اینکار بهتر است از پاشیدن جریان شن استفاده نمود. باید مراقبت کرد که مواد خارجی بکار نچسبد.
در موقع تمیز کردن اشیاء به وسیله شن باید آنها را در اطاقک مخصوصی که برای این منظور ساخته شده دارای بادبزنهای تهویه بزرگ است قرار دهند.
کارگر باید دستکش بدست کند و نقاب مخصوص تنفس در حین انجام کار بصورت بزند هوائی که در طپانچه شن پاش مصرف می شود باید خشک و فاقد ذرات روغن باشد و برای این امر سر راه جریان هوا خشک کنی و صافی مخصوص قرار می دهند.
موفقیت در عمل فلزپاشی بمیزان قابل ملاحظه ای به تنظیم مشعل فلزپاشی بستگی دارد و لازم است تنظیم های زیر صورت گیرد.
1. تنظیم مقدار گازی که از احتراق شعله ایجاد می شود.
2. تنظیم سرعت ورود سیم بداخل محفظه مشعل
3. تنظیم فاصله مشعل از سطحی که باید فلزپاشی شود. مقدار این فاصله در کیفیت محصول تمام شده تأثیر بسیار دارد.
در نتیجه آزمایش میکروسکپی و شیمیایی معلوم شده است که سطح فلزپاشی شده خشن و اکسید فلزی آن از فلزات ریختگری و یا نورد شده بیشتر است. اما دوام و استحکام آنها باندازه ای که انواع مختلف میل لنگ ها و سایر سطوح فرسوده که با این شیوه تمیز و اصلاح گشته اند به اندازه حالتی که نو بوده اند مقاومت کرده اند.
مشخصات دستگاه فلزپاشی از نظر گازهای گرم کننده و هوا
در مشعل فلزپاش باید فشار استلین و اکسیژن تقریباً یک آتمسفر و فشار هوا در حدود 4 تا 5/4 آتمسفر باشد. با این مشعل باید سیمی به قطر 5/1 میلمیتر را بکار برد.
مشعل های فلزپاشی بزرگتری که بنام «مغون» معروف است سریعتر کار می کند. در این مشعلها فشار استلین تقریباً Alo 1/75 و فشار اکسیژن Ato 1/85 و فشار هوا در حدود 6 آتمسفر است مشعل اخیر در هر ساعت تقریباً 7/1 متر مکعب اکسیژن و 7/1 متر مکعب هوای فشرده مصرف می کند. قطر الکترود این مشعل 5/2 میلیمتر است.
بهای فلزپاشی اشیاء از روی مساحت سطح فلزپاشی شده ی آنها محاسبه می گردد.
معمولاً ضخامت قشر فلز پاشیده شده روی سطح کار در حدود 3/0 تا 4/0 میلیمتر است اما چنانچه بخواهند رویه فلز پاشی شده را بعداً پرداخت و صیقلی کنند باید ضخامت قشر فلزی که روی آن پاشیده می شود به 75/0 میلیمتر برسد.
ضریب بهره در فلزپاشی سطوح هموار تقریباً 100% و در سطوح منحنی 75% است یعنی اگر سطح کار هموار باشد تمام فلز خارج شده از مشعل فلز پاشی روی آن می چسبد ولی اگر سطح دارای انحناء باشد احتمالاً 75% از فلز پاشیده شده روی آن خواهد چسبید.
مقدار فلزی که در مدت یکساعت بوسیله مشعل متوسط پاشیده می شود بنوع آن بستگی دارد مثلاً فولاد ضد زنگ را با سرعت 1 کیلوگرم در هر ساعت ولی برنز را با سرعت 2 کیلو گرم در ساعت می توان فلزپاشی کرد.