تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری چیست؟

تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری در یک نگاه

همانطور که در آغاز مقاله گفته شد به نوعی سیم مفتولی گفته می شود که پوشش ضخیمی ندارد اما در مقابل الکترود ها دارای پوشش و ضخامت هستند بنابراین اولین تفاوت ظاهری بین الکترود جوشکاری و سیم جوش به وجود یا عدم وجود پوشش ضخیم روی سیم مفتولی است. همین پوشش ضخیم که به ظاهر موضوع ساده ای محسوب می شود سبب می شود که کارایی و کاربرد الکترود جوشکاری و سیم جوش با هم فرق داشته باشد و سبب تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری می شود.

الکترود جوشکاری را بیشتر بشناسیم

به شما حق می دهیم که هنوز تفاوت الکترود جوشکاری و سیم جوش را به خوبی ندانید اما وقتی تعریف درستی از هر یک در ذهن شما وجود داشته باشد می توانید تصمیم بهتری بگیرید. به نوعی مفتول فلزی گفته می شود که دارای پوشش فلاکس مخصوص است. قطری که برای الکترودها تعیین می شود برگرفته از قطر میله فلزی آن است. اینطور که بررسی ها نشان می دهد روکشی که برای الکترودها استفاده می شود برگرفته از آهک، سلولز، اکسید سیدم و خاک رس بوده و یا از جنس آزبست مخصوص است. الکترودها برای پر کردن فضای اتصال بین دو سطح مورد جوشکاری استفاده شده و قابلیت اجرایی خوبی دارند.

الکترودها نوعی سیم جوش بوده و دارای میله جوش مخصوص هستند. تاکید ما بر روی پوشش به کار رفته برای الکترودها شاید برای شما سوال برانگیز باشد. حقیقت این است که این پوشش هایی که روی الکترودها اجرا شده اند قوس الکتریکی کار را ثابت نگه داشته و سبب می شود که کار با خطر کمتری دنبال شود و اثر بخش باشد. این پوشش ها نقش یک عایق را ایفا می کنند به طوری که گاز محافظ لازم را ایجاد کرده و سبب شکل گیری سرباره شناور روی سطح شده و زمان خنک شدن جوش را افزایش می شود.

الکترودهای جوشکاری از نگاهی دیگر

دوست داریم الکترودها را از نگاه دیگر به خصوص از نظر جنس مفتول بررسی کنیم تا تفاوت الکترود جوشکاری و سیم جوش به خوبی مشخص شود. اول از هر چیز بدانید که الکترودها معمولاً در قالب پوشش روتیلی و سلولزی اسیدی و قلیایی در دسترس هستند. معمولاً الکترودهای رتیلی سلولزی سبب می شود که پروسه جوشکاری بسیار آسانتر شود، چون نسبتاً نرم و پایدار بوده و به طور کلی ظاهر جوش انجام شده بسیار عالی خواهد بود.

این مدل از الکترودها برای همه حالت های جوشکاری اجرا می شوند. در واقع الکترودهای رتیلی برای جوشکاری تخت، افقی و عمودی و سربالا اجرا شده و نتیجه بخش هستند. الکترودهای رتیلی برای صنایع ساختمان سازی از اسکلت فلزی استفاده می کنند به طوری که برای کشتی سازی و مخازن مختلف نیز به کار گرفته شده و شامل ورقه های نازک می شود.

الکترودها از نظر جنس مفتول به صورت مفتول فولادهای ضد زنگ ، فولاد کم کربن، مفتول نیکلی و مفتول آلومینیومی اجرا شده اند. همینطور الکترودها از نظر پوشش فلاکس نیز دسته بندی مخصوص خود را دارند که در بخش بعد بررسی می کنیم. احتمالاً کم کم تفاوت الکترود جوشکاری و سیم جوش برای شما آشکارتر شده است.

دسته بندی الکترودها از نظر پوشش فلاکس

موضوعی که در خصوص الکترودها مطرح است نوع پوشش فلاکس به کار رفته است:

 1- الکترود جوشکاری با پوشش قلیایی

اگر می خواهید تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری را به خوبی متوجه شوید باید در مورد پوشش فلاکس الکترودها بیشتر بدانید. یکی از پوشش ها به صورت قلیایی است به طوری که این پوشش از کربنات کلسیم استفاده کرده است و با مقداری فلورید کلسیم ترکیب شده است.

این مدل از پوشش ها با روپوش هایی که شامل مواد سلولزی هستند اجرا نمی شود. ر واقع چنین الکترودهایی مشهور به الکترود کم هیدروژن هستند. در صورتی که نیاز به جوشکاری ضخیم فولادی باشد و یا درصد کربن بالایی مدنظر باشد این مدل از الکترودها اثربخشی بهتری دارد.

2- الکترود رتیلی

الکترودهای رتیلی حد زیادی اکسید تیتانیوم در روپوش خود داشته و سبب قوس پایدار می شود. چنین الکترودهایی برای جوشکاری های عمودی پر استفاده هستند.

3-پوشش اسیدی

این مدل از الکترودها ترکیبی از منگنز و سیلیکات آهن بوده و سرباره ضخیمی دارد و به طور کلی می توان این مدل از الکترودها را برای ریخته گری اجرا کرد.

4- الکترود سلولزی

این مدل از الکترودها به طور کلی از جنس سلولزی هستند و سطح جوش الکترود به طور کلی به شکل خشن و ناهموار بوده و امکان فاسد شدن ماده سلولزی برای آن بسیار زیاد است اما در برخی از صنایع استفاده می شود

سیم جوش را بیشتر بشناسیم

در ابتدای مقاله در یک تعریف کلی، تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری را بررسی کردیم اما بهتر است که از سیم جوش بیشتر بدانید. سیم جوش برای جوشکاری استفاده می شود به طوری که دارای یکنواختی مناسبی بوده و همینطور از نظر نفوذ پذیری در موقعیت خوبی قرار گرفته است. این مدل از سیم ها در جوشکاری سریع ماشینی اجرا می شوند و اثر بخشی خوبی دارند.از کاربردهای سیم جوش می توان در جوشکاری سازه فلزی و صنایع پایپینگ یاد کرد به طوری که برای خطوط لوله و صنعت خودرو نیز استفاده می شود.

معمولاً رویکرد جوشکاری با گاز CO2 صورت می گیرد. خبر خوب در خصوص سیم جوش اینکه یکنواختی خوبی در جوشکاری داشته و سبب ایجاد قوس پایدار می شود و هیچ نوع پاششی ایجاد نمی کند این مدل از محصولات در اندازه های مختلف در قالب های قرقره تولید شده و همینطور بسته بندی آنها به صورت کاملاً روتین صورت می گیرد.

این محصول را می توانید در قرقره هایی با قطرهای مختلف خریداری کنید. شاید تا به اینجای کار هنوز به طور دقیق تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری را متوجه نشده باشید اما صبور باشید.یک مدل از سیم جوش وجود دارد که مشهور به سیم جوش زیر پودری است. این مدل از جوش ها از جوش های صنعتی استفاده کرده و برای فولادهای کم کربن استفاده می شود.

در معمولاً سیم جوش فولادی با پوشش مس اجرا می شود و عملکرد مخصوص به خود را دارد. در واقع سیم جوش با نوعی پودر مخصوص ترکیب شده و در نهایت در صنایع کشتی سازی از آن استفاده می شود. البته این مدل از سیم جوش برای سکوهای دریایی و راه آهن نیز استفاده می شود.

تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری از نظر ضخامت پوشش

می دانیم که سیم جوش ها پوشش ندارند اما در مورد ضخامت پوششی که برای الکترودها اجرا شده است یک سری تفاوت ها دیده می شود. الکترود انجماد سریع به طور کلی شامل سه ویژگی خاص است. یعنی هم می تواند قوس قوی ایجاد کند و هم برای تمام بخش های جوشکاری استفاده می شود.

الکترود انجماد پر شده به طور کلی از فلاکسی های سنگین برخوردار است و سبب خروج سرباره مخصوص شده و دانه هایی را ترکیب یکنواخت را ایجاد می کند از سوی دیگر یک سری الکترودهای چسبان سریع وجود دارد که دارای پوشش فلکس بسیار سنگینی بوده و دارای نرخ رسوب گذاری سریعی است و به طور کلی موقعیت اجرایی مخصوصی دارد. الکترودهای کم هیدروژن نوع دیگری هستند که از هیدروژن بسیار کمی تشکیل شده اند و دارای فولادهای پر کربن بوده و از نظر کیفیت به نسبت مدل های قبلی متفاوت است.

آخرین گام از تفاوت الکترود جوشکاری و سیم جوش

حال که متوجه تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری  شدیم وقت آن رسیده تا بتوانیم سیم جوش را از نظر نفوذ پذیری بررسی کنیم. نفوذ عمیق سیم جوش ها در بخش ریشه جوش وجود دارد و سبب می شود که ساخت و اتصال سازه های نازک به دقت صورت بگیرد. اینطور که مشخص شده است عیوب جوشکاری در سطوح مختلف کاهش یافته و به طور کلی به واسطه موقعیتی که جوشکاری ایجاد می کند قابل تنظیم است.

مکانیسم تغذیه در مورد جوشکاری سنجیده می شود و البته که بر اساس نرخ رسوب بالاتر اجرا خواهد شد. دقت داشته باشید که به طور کلی مکانیزم های تغذیه نیز بخشی از تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری محسوب می شوند. برای اینکه عملکرد سیم جوش بهبود یابد و طول عمر بیشتری داشته باشد باید لایه ای از مس به عنوان پوشش رویش استفاده شود. دقت داشته باشید که سایش در پوشش به طور کلی برگرفته موقعیت اجرایی دقیقی است و البته که محیط پروژه اهمیت زیادی دارد.

در بررسی تفاوت سیم جوش و الکترود جوشکاری باید به سرباره نیز اشاره شود به طوری که دی اکسید کننده ها می بایست یک سری تاثیرات مثبت در روند جوشکاری داشته باشد. سیم جوش ها به طور کلی به واسطه صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد و تبدیل به فشار و مبدل حرارتی شده اند.

انواع فلزات مورد استفاده در سیم جوش

در جوشکاری MIG ، وقتی صحبت از انتخاب نوع سیم به میان می آید ، فلزی که قرار است جوش داده شود تاثیر بسزایی در این انتخاب دارد . بسیاری از افراد جوشکار از مواد فیلر ( filler ) استفاده می کنند . بنابراین اگر می خواهید فولاد ضد زنگ جوش دهید ، باید به سراغ سیم جوشی بروید که از فولاد ضد زنگ ساخته شده باشد . انواع مهم سیم جوش عبارتند از :

• فولاد کربن
• فولاد ضد زنگ
• آلومینیوم

بسیاری از سیم جوش های الکترود مورد استفاده دارای ضخامت 0.023 تا 0.045 هستند . برای جوشکاری صنایع سنگین ، سایز سیم جوش باید ضخیم تر از رنج بیان شده باشد .

انتخاب صحیح ضخامت سیم جوش

علاوه بر نوع سیم جوش انتخابی ، ضخامت سیم جوش نیز نقش بسزایی در کیفیت جوشکاری دارد . در انتخاب صحیح ضخامت سیم جوش باید به ضخامت صفحه کاری دقت کرد . بسیاری از سازندگان در هنگام ارائه سیم جوش ، جدولی را نیز عرضه می کنند که این اطلاعات را در بر دارد .

دسته بندی سیم جوش

بسیاری از الکترودهای محافظت شده با گاز – هر کدام با خصوصیات مکانیکی مختلف ، رفتار قوس ( arc ) و … تقریباً برای هر پروژه جوشکاری وجود دارند. بسته به نیاز شما برای حصول کیفیت ، بهره وری و هزینه ، می توانید از بین سه سیم جوش قوس الکتریکی محافظت شده با گاز یکی را برای برنامه خود انتخاب کنید:

• سیم جوش قوس فلزی با گاز جامد (GMAW)
• سیم GMAW کامپوزیت (با هسته سیم)
• سیم جوش قوس الکتریکی با هسته فلوکس یا توپودری محافظت شده با گاز (FCAW)

سیم جامد GMAW

GMAW  به یک الکترود سیم جامد یا یک الکترود کامپوزیت دار فلزی احتیاج دارد. الکترودهای سیم جامد معمولاً به الکترودهای GMAW گفته می شوند. خصوصیات مکانیکی و استحکام رسوب جوش ابتدا به خصوصیت شیمیایی سیم و در درجه دوم به نوع گاز محافظ مورد استفاده بستگی دارد . گاز محافظ  برای محافظت از جوش از جو ضروری است. سازندگان غالباً GMAW را ترجیح می دهند زیرا رسوب جوش بدون سرباره است و نیاز به تمیز کردن کمی دارد ، که باعث افزایش راندمان می شود.

فولاد کثیف. سیم جوش GMAW انواع مختلفی دارد ، هر کدام دارای سطوح مختلفی از دی اکسیدکننده ها هستند. سیم بسیار اکسیده شده می تواند نور را به میزان متوسط ​​ تحمل کند. برای این پروژه ها ، به دنبال سیم ER70S-6 باشید که دارای سطح سیلیکون و منگنز بالاتری نسبت به ER70S-3 باشد. همچنین می توانید یک الکترود میانی ، ER70S-4  را برای برنامه هایی که نیاز به دی اکسید کننده بیشتری نسبت به ER70S-3 دارند اما کمتر از ER70S-6 باشد انتخاب کنید.

به یاد داشته باشید که سیم GMAW را از یک تولید کننده معتبر بخرید تا از مواد سازنده شیمیایی ، قطر و قابلیت اطمینان آن اطمینان داشته باشید. برخی از سیم های وارداتی GMAW با عنوان ER70S-6 برچسب خورده اند اما در واقع با طبقه بندی SG2  اروپا مطابقت دارند. بسیاری از سیم های اروپایی که با عنوان ER70S-6 لیبل خورده اند با درجه شیمیایی ER70S-6  که توسط انجمن جوشکاری آمریکایی (AWS)  معرفی شده است مطابقت ندارند و بنابراین ممکن است برای برنامه شما مناسب نباشند.

جوشکاری خارج از موقعیت. سیم GMAW جامد را می توان برای جوشکاری خارج از موقعیت با استفاده از یک روش قوس کوتاه روی مواد نازک استفاده کرد ، نتیجه این امر میزان رسوب است . به عنوان یک جایگزین ، جوش پاشش پالس با این الکترودها می تواند سرعت رسوب را افزایش دهد در حالی که هنوز قابلیت های خارج از موقعیت را دارد.

ویژگی های مکانیکی. به طور کلی ، مقاومت رسوب جوش ساخته شده با الکترود جامد GMAW محدود به استحکام الکترود است. اگر ماده پایه ای با استحکام بالا و کم آلیاژ داشته باشید ، ممکن است پیدا کردن یک سیم GMAW از جنس استیل جامد که پاسخگوی نیازهای اولیه مواد باشد ، دشوار باشد. برای این کاربردها ممکن است یک الکترود با فلز یا شار با سیم مناسب تر باشد.

عملیات پس از جوشکاری .  برای حالت های خاصی از انتقال فلز با سیم GMAW جامد – مانند قوس کوتاه ، ممکن است پاشیدگی هایی رخ دهد  که نیاز به پاکسازی پس از انجام جوشکاری دارد. جزایر سیلیکونی را می توان در حین فرایند GMAW  که ممکن است قبل از رنگ آمیزی یا پوشش دهی نیاز به حذف داشته باشند ، پاک کرد . با این حال ، GMAW  با سیم جامد به طور کلی یک فرایند تمیز است که نیاز به حداقل عملیات پس از جوشکاری دارد.

سیم مفتول فلزی

سیم های با هسته فلز ، الکترودهای لوله ای هستند که اجزای فلزی در هسته آن ها وجود دارد. مانند سیم GMAW جامد ، سیم های هسته فلزی ، جوش بدون سرباره تولید می کنند که نیاز به تمیز کردن کمی یا بدون نیاز به تمیز کردن است . ویژگی های عملکردی آن ها نیز مشابه مشخصات سیم GMAW جامد است. قبلاً به عنوان سیم جوش تو پودری طبقه بندی می شدند ، سیم مفتول مغزی فلزی اکنون به عنوان یک الکترود کامپوزیت GMAW طبقه بندی می شود .

فولاد کثیف. سیم مفتول فلزی به دلیل داشتن اجزای فلزی ، می تواند آلودگی های سطحی را نسبت به سیم GMAW بهتر هندل کند. این اجزا به الکترودهای فلزی کمک می کنند مقیاس کاری را بهتر از سیم جامد دی اکسیده کنند .

گواهی. با توجه به ماهیت لوله ای سیم با هسته فلزی  ، چگالی جریان یک سیم هسته فلزی در یک آمپراژ مشخص نسبت به یک سیم جامد با همان قطر بالاتر است. این می تواند باعث افزایش نرخ رسوب بیشتر در یک آمپراژ مشخص شود. در برخی از برنامه های اتوماتیک ، سیم های با هسته فلزی با قطر بزرگ می تواند مطابق با کارایی عملکرد سیم تو پودری محافظت شده با گاز باشد. با این وجود ، سیم با قطر بزرگ هسته فلزی ممکن است به دلیل آمپراژهای زیاد ، برای جوشکاری نیمه اتوماتیک مناسب نباشد.

سرعت حرکت. اگر سرعت حرکت دغدغه اصلی شما باشد ، سیم هسته فلزی باید اولین انتخاب شما باشد. . همچنین به دلیل پایین آمدن سطح پاشش جوش (پاکسازی کمتری بعد از جوشکاری) استفاده از این سیم جوش باعث افزایش بهره وری می شود.

جوشکاری خارج از موقعیت. اگرچه امکان استفاده از سیم با هسته فلزی در جوشکاری های خارج از موقعیت در آمپراژهای پایین در مد های کاری قوس کوتاه  وجود دارد ، اما سیم هسته فلزی به طور کلی برای جوشکاری خارج از موقعیت استفاده نمی شود ، به جز در حالت عمودی روبه پایین.

ویژگی های مکانیکی. الکترودهای دارای پوشش فلزی برای کاربردهای با مقاومت بالا و آلیاژ کم مناسب هستند. اجزای فلزی کم آلیاژ را می توان به هسته اضافه کرد تا به خواص مکانیکی مورد نظر رسید . این توانایی در افزودن اجزاء می تواند تولید الکترودهای هسته فلز را نسبت به سیم های جامد آسانتر کند.

عملیات بعد از جوشکاری :  ممکن است لازم باشد قبل از رنگ آمیزی یا روکش فلز پایه ، ناحیه های سیلیکونی را تمیز کنید . با این وجود ، ممکن است زمان پاکسازی به طور کلی کاهش یابد زیرا سیم هسته فلزی به طور معمول پراکنده کمی ایجاد می کند.

سیم FCAW محافظت شده با گاز

این الکترودهای لوله ای حاوی مواد پودری در هسته و همچنین دی اکسید کننده ها هستند تا از جو بیشتری محافظت کنند. برای تقویت خواص مکانیکی رسوب جوش می توان از ترکیبات پودری استفاده کرد. الکترودهای FCAW هم برای جوشکاری خارج از موقعیت و هم در موقعیت موجود هستند.

فولاد کثیف. سیم FCAW نسبت به سه نوع سیم جوش مقاومت بیشتری در جوشکاری فلز پایه کثیف دارد . از آنجا که توپودری  است و از گاز محافظ استفاده می کند ، یک لایه اضافی برای حفاظت از جوی ارائه می دهد.

جوشکاری خارج از موقعیت. برای به دست آوردن میزان رسوب زیاد برای جوشکاری خارج از موقعیت ، سیم FCAW با محافظت گاز با قطر کوچک ( 0.035 تا 116 اینچ ) را انتخاب کنید. سیم هایی مانند AWS E71T-1 یا E71T-12 در هنگام جوشکاری خارج از موقعیت نرخ رسوب بالایی دارند. سرباره حاصل از این محصولات برای پشتیبانی از حوضچه هنگام جوشکاری عمودی بالا طراحی شده است.

ویژگی های مکانیکی. از آنجا که مواد سرباره و سایر اجزاء به هسته های آن ها اضافه می شوند ، الکترودهای FCAW می توانند به خواص مکانیکی خوبی دست یابند. الکترودهای FCAW را می توان برای بسیاری از کاربردهای با مقاومت بالا و آلیاژ کم استفاده کرد.

عملیات بعد از جوشکاری .  سیم FCAW به دلیل سرباره ای که روی جوش باقی می گذارد ، نیاز به تمیز کاری بیشتری دارد. شما نیاز به حذف سرباره بین پاس ها در برنامه های چند پاس و قبل از رنگ آمیزی یا روکش دارید.