تأثیر کیفیت پوشش بر کیفیت جوش (Effect of electrode coating )

در کارهای حساس که کنترل کیفی جوش انجام می شود ، شرط لازم برای رسیدن به جوش مطلوب استفاده از الکترود سالم می باشد ( البته این شرط کافی نیست ) . فاسد بودن الکترود به معنای غیر قابل استفاده بودن آن نیست ، اما انتظاراتی که از الکترود می رود و در شناسه الکترود معرفی شده است تأمین نخواهد شد . الکترود ضمن حمل و نقل و یا انبارداری ، به یکی از روش های زیر فاسد می شود.

عوامل فساد الکترود :

۱ – عدم هم محوری پوشش و هسته یکی از عوامل فساد است .

۲ – نیم سوز بودن پوشش الکترود : اگر الکترود به قطعه کار بچسبد و جدا نشود ، گداخته شده و حرکت های چپ و راست جوشکار برای کندن الکترود ، پوشش را خراب نموده و گداخته شدن پوشش باعث نیم سوز شدن آن می شود .

  

3 – شکسته شدن پوشش الکترود : این پدیده گاهی اوقات در پروسه ساخت صورت می گیرد اما در مواردی در ضمن حمل و نقل و استفاده و نگهداری به دلیل شکننده بودن پوشش الکترود در اثر ضربه خوردن شکسته می شود . البته میزان تردی و چسبندگی پوشش به هسته الکترود در الکترودهای مختلف ممکن است کمی متفاوت باشد . شکسته شدن پوشش الکترود ممکن است همواره با جدا شدن و ریختن بخش هایی از آن باشد . 

به هر حال این نوع الکترود برای کارهای حساس فاسد تلقی شده و بهتر است استفاده نشود . به هنگام جوشکاری با الکترودی که بخش هایی از پوشش آن ریخته است ، وقتی که قوس به این مواضع می رسد وظایفی را که برای پوشش گفته شد ناقص انجام شده و کیفیت جوش مورد نظر در سرتاسر خط اتصال تأمین نخواهد شد .

از طرف دیگر ضمن جوشکاری با این نوع الکترود و حتی الکترودهایی که پوشش آن ترک خورده ، ممکن است پوشش همواره با هسته ذوب نشده و قسمت هایی از پوشش به صورت تکه هایی داخل حوضچه مذاب بیفتد و بخش هایی از آن در داخل ذوب شناور و در نهایت در جوش محبوس می شود .

در بعضی موارد مشاهده می شود که پوشش الکترودها به طور یکنواخت ترک خورده است ، با اینکه از بابت حمل و نقل مشکلی وجود نداشته و ضربه ای نیز به آن وارد نشده است . این مشکل ممکن است به علت عدم رعایت بعضی نکات در طول فرآیند تولید پیش آمده و مقصر تولید کننده الکترود می باشد .

۴ – چربی و بعضی از آلودگی ها : در موارد نادری ممکن است بر روی الکترود ، گازوئیل ، روغن ، رنگ و بعضی از آلودگی های دیگر ریخته شده باشد و یا در اثر تماس دست آلوده جوشکار یا میز کار با الکترود ، این نوع آلودگی ها بر روی الکترود به وجود آمده باشد . در این موارد توصیه می شود از الکترود در جوشکاری قطعات حساس استفاده نشود . در صورت استفاده از این نوع الکترودها ، بروز مشکل ترشح ، تخلخل ، ترکیدگی و حتی تغییر ترکیب شیمیایی جوش نیز محتمل است .

چربی در حین جوشکاری می سوزد و بخش عمده آن خارج می شود ولی بخش جزئی آن می ماند خصوصا در مورد فولادهای ضد زنگ چربی می تواند کربن را تغییر دهد . لذا خیلی مهم است ، چون ممکن است کل کربن فولاد ۳ درصد باشد ولی با وجود چربی این مقدار به ۰٫۰۴ یا ۰٫۰۵ درصد کاهش یابد که مضر است . در مورد الکترودهای چرب ، گرفتاری های مرطوب مانند پاشش و تخلخل را نیز داریم .

۵ – جذب رطوبت : پوشش الکترود می تواند به طور مستقیم در اثر ریزش برف و باران بر روی بسته های الکترود و یا غیر مستقیم از راه جذب رطوبت از محیط به ویژه در مناطق مرطوب شود . قدرت جذب رطوبت و حد مجاز آن در انواع الکترودها یکسان نیست . الکترودهای سلولزی و رتیلی قدرت جذب کمتری دارند و اکثرا در فرایند ساخت اندکی رطوبت می گیرند . الکترودهای سلولزی حد مجاز بالا و در مقابل الکترودهای قلیایی کم هیدروژن به ویژه استحکام بالا نسبت به جذب رطوبت و در نهایت هیدروژن بسیار حساس می باشد .

هیدروژن و رطوبت باعث تخلخل و از آن بدتر تردی هیدروژنی و در نتیجه ترک سرد در جوش و منطقه مجاور آن می شود و کنترل آن بسیار ضروری است . هیدروژن از چهار منبع ناشی می شود :

۱- رطوبت جذب شده

۲- آب موجود در مواد چسبنده : سیلیکات های سدیم و پتاسیم به طور معمول همواره با آب هستند و گاهی اوقات حتی در حین استفاده در تهیه خمیر با مقدار مشخص آب مخلوط می شوند .

۳- تجزیه ترکیباتی نظیر سلولز

۴- آب تبلور همراه با کریستال های مینرال ها

الکترودهای قلیایی ، بسته بندی کاملا آب بندی شده و ایزوله ای دارند . بعضی از الکترودها را بعد از باز شدن جعبه بایستی در گرم کن قرار داده و آن ها را همواره خشک نگه داشت . به طور کلی ، الکترودهایی که دو رقم اول بعد از E آن بزرگتر باشد از نظز جذب رطوبت بسیار حساس هستند .

معمولا آب ناشی از جذب رطوبت به راحتی قابل کنترل است و با گرم کردن و یا خشک کردن مختصر الکترود با توجه به دستورالعمل های سازنده ها به حداقل می رسد . اما با توجه به محدودیت دمای پختن ( در درجات بالا ممکن است اثرات منفی بر روی مواد چسبنده یا ارگانیکی داشته و بعضی از واکنش های اکسیداسیونی انجام شود . مانند الکترود سلولزی که چنانچه تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد گرم شود ممکن است سلولز بسوزد و از بین برود ) .

نمی توان به راحتی رطوبت ناشی از موارد ۲ ، ۳ و ۴ را کاهش داد . این کار با تغییر فرمولاسیون پوشش الکترود امکان پذیر است . با توجه به توضیح فوق عوارض الکترود مرطوب علاوه بر تخلخل و تردی ، رطویت الکترود بخار شده و این بخار باعث افزایش ترشح و پاشیدگی مذاب می شود و با کاهش خواص مکانیکی جوش نیز همراه خواهد بود .

الکترود مرطوب را چگونه تشخیص می دهند ؟

۱- روش سنتی 

الف- از روی صدای برخورد الکترود با قطعه فلزی سالم ( تولید صدای خفه و بسته )

ب- با گرفتن الکترود به سنگ و از روی گرد و خاک حاصله نم دار بودن الکترود بررسی می شود .

۲- تغییر رنگ : تغییر رنگ پوشش الکترود یا طبله زدن پوشش ( در صورت بالا بودن رطوبت ) . جوشکار با توجه به رنگ پوشش ( به ویژه الکترودهای پودر آهن ) و حتی زنگ زدگی هسته الکترود تا حدودی به صورت نسبی می تواند جذب رطوبت را تشخیص دهد .

۳- به روش آزمایشی : در دستورالعمل های استاندارد شده ای نیز وجود دارد که می توان میزان رطوبت پوشش الکترود را به صورت کمی و با دقت قابل قبول یا مردود دانست .

پاسخ این سؤال که آیا می توان الکترود مرطوب را خشک کرد اینست که : اگر میزان رطوبت محدود و سازنده اجازه داده باشد ، ممکن است با خشک کردن الکترود زنگ زده یا پوشش آن طبله شده و بخشی از پودر آهن موجود در پوشش اکسید شده باشد ، نمی توان آن را با خشک کردن به حالت اولیه برگرداند .