آموزشگاه تهران پایتخت > جوشکاری > نحوه حرکت الکترود در جوشکاری

نحوه حرکت الکترود در جوشکاری

1404/08/25 hasan veisi

نحوه حرکت الکترود در جوشکاری: راهنمای تخصصی

جوشکاری یکی از فرآیندهای حیاتی در صنایع مختلف است که نقش مهمی در ساخت و ساز، صنایع خودرو، کشتی‌سازی و سازه‌های فلزی دارد. یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین کیفیت جوش، نحوه حرکت الکترود است. الکترود، قطعه‌ای فلزی یا هسته فلزی پوشش‌دار است که با ایجاد قوس الکتریکی، فلز پایه را ذوب و اتصال جوشی ایجاد می‌کند. حرکت صحیح الکترود نه تنها باعث کیفیت بالا در جوشکاری می‌شود، بلکه ایمنی و دوام جوش را نیز تضمین می‌کند.

اهمیت حرکت الکترود در جوشکاری

حرکت الکترود در جوشکاری، تأثیر مستقیم بر شکل، عمق نفوذ و استحکام جوش دارد. حرکت نامناسب الکترود ممکن است منجر به عیوبی مانند نفوذ کم، حفره‌های گازی، ترک‌های سطحی و عدم یکنواختی جوش شود. از طرف دیگر، حرکت مناسب و کنترل شده باعث ایجاد جوشی صاف، یکنواخت و با استحکام بالا می‌شود.

توجه به نکات زیر اهمیت حرکت الکترود را مشخص می‌کند:

کنترل عمق نفوذ: حرکت مناسب، ذوب کامل فلز پایه و نفوذ کافی در جوش را تضمین می‌کند.
کنترل شکل جوش: حرکت افقی یا عمودی الکترود، شکل جوش را به صورت گرد، V شکل یا مربعی تعیین می‌کند.
پیشگیری از عیوب جوش: حرکت یکنواخت مانع ایجاد حفره‌های گازی یا سوختگی فلز پایه می‌شود.
کاهش مصرف الکترود: حرکت اصولی باعث مصرف بهینه الکترود و کاهش هزینه‌ها می‌شود.

زاویه الکترود در هنگام جوشکاری

زاویه نگه داشتن الکترود یکی از پایه‌ای‌ترین اصول حرکت آن است. زاویه صحیح بسته به نوع جوش و موقعیت قطعه می‌تواند متفاوت باشد:

زاویه پیشرو (Push Angle):
وقتی الکترود به سمت جلو حرکت داده می‌شود، جریان فلز مذاب به جلو هدایت می‌شود و جوشی صاف و نفوذ کم تا متوسط ایجاد می‌کند. این زاویه معمولاً بین ۵ تا ۱۵ درجه نسبت به سطح فلز پایه است.
زاویه عقب‌رو (Drag Angle):
حرکت الکترود به سمت عقب، جریان فلز مذاب را کنترل می‌کند و نفوذ بیشتری در جوش ایجاد می‌کند. این زاویه معمولاً بین ۱۰ تا ۲۰ درجه است و برای جوش‌های عمودی و اورلب مناسب است.
زاویه عمودی:
در جوش‌های سربالا یا سربه‌پایین، الکترود تقریباً عمود نگه داشته می‌شود تا کنترل جریان مذاب و جلوگیری از ریختن آن آسان‌تر شود.

سرعت حرکت الکترود

سرعت حرکت الکترود نقش مهمی در کیفیت جوش دارد. حرکت خیلی سریع باعث ناقص شدن جوش و ایجاد ترک‌ها می‌شود، در حالی که حرکت بسیار کند باعث انباشته شدن فلز و ایجاد برآمدگی بیش از حد می‌شود.

برای تعیین سرعت مناسب، عوامل زیر را در نظر بگیرید:

قطر الکترود: هرچه ضخامت الکترود بیشتر باشد، سرعت حرکت باید کمتر باشد تا نفوذ کامل انجام شود.
جریان جوشکاری: جریان بالاتر نیاز به حرکت سریع‌تر الکترود دارد تا ذوب بیش از حد رخ ندهد.
نوع فلز پایه: فلزات با رسانایی حرارتی بالا، نیازمند حرکت سریع‌تر برای جلوگیری از سوختگی هستند.

الگوهای حرکت الکترود

حرکت الکترود در جوشکاری به سه الگوی اصلی تقسیم می‌شود که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند:

حرکت مستقیم (Straight or Stringer Bead):
الکترود به صورت خطی و مستقیم روی درز حرکت می‌کند. این روش برای جوش‌های کوتاه و صاف مناسب است و نفوذ عمیق ایجاد می‌کند.
حرکت زیگزاگی (Weaving):
حرکت الکترود به شکل زیگزاگ یا موجی انجام می‌شود. این روش برای پر کردن درزهای پهن و افزایش سطح جوش کاربرد دارد. عرض و ارتفاع زیگزاگ باید با توجه به ضخامت قطعه تنظیم شود.
حرکت دایره‌ای یا چرخشی (Circular or Circular Weave):
برای پر کردن جوش‌های عمیق و پهن، حرکت دایره‌ای الکترود باعث ایجاد نفوذ یکنواخت و جلوگیری از تشکیل حفره‌های گازی می‌شود.

حرکت الکترود در موقعیت‌های مختلف

موقعیت جوش و قطعه نیز حرکت الکترود را تعیین می‌کند:

جوش افقی: حرکت الکترود با زاویه کم و سرعت یکنواخت انجام می‌شود تا مذاب به پایین نریزد.
جوش عمودی: حرکت الکترود باید با کنترل دقیق باشد و معمولاً از تکنیک عقب‌رو استفاده می‌شود تا فلز مذاب کنترل شود.
جوش سقفی یا سربالا: حرکت کوتاه و کنترل شده برای جلوگیری از ریختن مذاب اهمیت دارد.

نکات حرفه‌ای در حرکت الکترود

برای جوشکاری با کیفیت بالا، رعایت نکات زیر ضروری است:

کنترل فاصله قوس: فاصله بین الکترود و قطعه باید ثابت باشد تا حرارت یکنواخت ایجاد شود.
پایداری دست: حرکت الکترود باید آرام و پیوسته باشد تا جوش صاف و یکنواخت ایجاد شود.
تنظیم جریان و ولتاژ: جریان و ولتاژ مناسب با حرکت الکترود، عمق و کیفیت جوش را تعیین می‌کند.
آموزش و تجربه عملی: جوشکاری مهارتی است که تنها با تمرین مداوم و تجربه عملی، مهارت حرکت الکترود بهبود می‌یابد.

عیوب رایج ناشی از حرکت نامناسب الکترود

حرکت نادرست الکترود می‌تواند به انواع مشکلات در جوشکاری منجر شود. شناخت این عیوب و راهکارهای جلوگیری از آنها برای جوشکاران حرفه‌ای ضروری است:

حفره‌های گازی (Porosity):
حرکت سریع یا لرزش دست هنگام جوشکاری باعث ایجاد حفره‌های کوچک در جوش می‌شود. این حفره‌ها مقاومت جوش را کاهش می‌دهند و ممکن است در بارهای سنگین باعث شکست شوند.
نفوذ ناکافی (Lack of Penetration):
حرکت بیش از حد سریع یا زاویه نامناسب الکترود می‌تواند باعث شود فلز پایه به اندازه کافی ذوب نشود. نتیجه، جوشی ضعیف با عمق نفوذ کم است که به راحتی ترک می‌خورد.
جوش نامتقارن یا ناهموار (Uneven Bead):
حرکت نامنظم یا تغییر سرعت در طول جوشکاری، باعث ناهمواری سطح جوش می‌شود. این مسئله علاوه بر کاهش کیفیت ظاهری، می‌تواند منجر به تمرکز تنش و شکست زودرس جوش شود.
سوختگی فلز پایه (Burn Through):
حرکت کند و طولانی الکترود روی فلز نازک باعث ذوب بیش از حد و سوراخ شدن فلز پایه می‌شود. این مشکل بیشتر در جوشکاری ورق‌های نازک رخ می‌دهد.
اضافه شدن سرباره به جوش (Slag Inclusion):
حرکت سریع و نامنظم می‌تواند سرباره روی سطح جوش را به داخل فلز مذاب بکشد. این عیب باعث کاهش استحکام جوش و ایجاد نقاط ضعف می‌شود.

نکات ایمنی در حرکت الکترود

جوشکاری فرآیندی است که خطرات زیادی دارد و حرکت الکترود بخش مهمی از ایمنی کار است. رعایت نکات ایمنی زیر برای جوشکاران حیاتی است:

استفاده از ماسک و محافظ چشم: قوس الکتریکی شدت نور بالایی دارد و می‌تواند باعث آسیب به چشم شود.
دستکش و لباس مقاوم در برابر حرارت: برای جلوگیری از سوختگی در اثر پرتاب مذاب و تماس با فلز داغ ضروری است.
کنترل محیط کاری: اطمینان از نبود مواد قابل اشتعال در نزدیکی محل جوشکاری، خطر آتش‌سوزی را کاهش می‌دهد.
فاصله مناسب الکترود: نگه داشتن فاصله استاندارد الکترود از فلز پایه، علاوه بر کیفیت جوش، از پرتاب قوس و جرقه جلوگیری می‌کند.

تجهیزات مورد نیاز برای کنترل حرکت الکترود

کنترل دقیق حرکت الکترود نیازمند تجهیزات مناسب و تنظیم صحیح دستگاه جوش است:

پایه یا گیره نگهدارنده الکترود: برای جوشکاری طولانی و حفظ زاویه ثابت مفید است.
پروب‌های کنترل جریان: بررسی جریان الکتریکی و اطمینان از پایداری قوس، حرکت یکنواخت الکترود را تسهیل می‌کند.
ابزار اندازه‌گیری زاویه: برخی از جوشکاران حرفه‌ای برای حفظ زاویه صحیح، از ابزارهای زاویه‌سنج استفاده می‌کنند.
سیستم‌های اتوماسیون و جوشکاری رباتیک: در صنایع بزرگ، حرکت الکترود توسط ربات‌ها کنترل می‌شود تا کیفیت و سرعت جوش افزایش یابد.

تکنیک‌های پیشرفته برای بهبود حرکت الکترود

برای حرفه‌ای‌ها، تنها حرکت صحیح کافی نیست، بلکه تکنیک‌های پیشرفته نیز کیفیت جوش را بهبود می‌بخشد:

کنترل لرزش دست با تمرین: جوشکاران حرفه‌ای با تمرین مداوم، لرزش دست را کاهش می‌دهند و حرکت یکنواخت الکترود را حفظ می‌کنند.
تنظیم سرعت متناسب با ضخامت فلز: فلزات ضخیم‌تر نیازمند حرکت کندتر و فلزات نازک‌تر نیازمند حرکت سریع‌تر هستند.
تنظیم جریان و ولتاژ با توجه به حرکت الکترود: جریان بالا نیازمند حرکت سریع و جریان کم نیازمند حرکت کند است.
استفاده از الگوی حرکتی مناسب: انتخاب بین حرکت مستقیم، زیگزاگ یا دایره‌ای بسته به نوع جوش، عمق و شکل مورد نظر.

جمع‌بندی

حرکت الکترود در جوشکاری، یک مهارت کلیدی و تاثیرگذار بر کیفیت، استحکام و دوام جوش است. زاویه، سرعت و الگوی حرکت الکترود باید با توجه به نوع جوش، فلز پایه و ضخامت آن تنظیم شود. رعایت نکات ایمنی، استفاده از تجهیزات مناسب و تکنیک‌های پیشرفته باعث می‌شود جوشکاری نه تنها ایمن باشد بلکه نتیجه‌ای با کیفیت و استاندارد صنعتی ارائه دهد.

با تسلط بر نحوه حرکت الکترود، جوشکار می‌تواند از بروز عیوب رایج جلوگیری کرده و جوشی صاف، یکنواخت و مقاوم تولید کند که نیازهای صنایع مختلف را به بهترین شکل ممکن برآورده سازد.