در صنایع فلزی و ساختمان‌سازی، جوشکاری تیرآهن یکی از مهم‌ترین مراحل اتصال سازه‌های فولادی است. انتخاب الکترود مناسب در این فرآیند نقش بسیار حیاتی در تضمین استحکام، دوام، و ایمنی سازه ایفا می‌کند. انتخاب نادرست الکترود می‌تواند منجر به جوش‌های ضعیف، ترک‌های حرارتی، نفوذ ناقص و حتی شکست سازه شود. در این مقاله از حدید صنعت نورا به معرفی انواع الکترودهای مناسب برای جوشکاری تیرآهن، ویژگی‌های فنی آن‌ها، کاربردها، مزایا و نکات مهم هنگام انتخاب الکترود خواهیم پرداخت.
الکترودهای مناسب برای جوشکاری تیر آهن چیست و چرا مهم است ؟
تیرآهن‌ها عناصر اصلی در اسکلت فلزی ساختمان‌ها هستند و وظیفه تحمل بارهای سنگین را بر عهده دارند. اتصال تیرآهن ها معمولاً از طریق جوشکاری انجام می‌شود، زیرا این روش نسبت به پیچ و مهره مزایای متعددی مانند استحکام بیشتر، اتصال یکپارچه، و سهولت در اجرا دارد.
اما برای اینکه اتصال جوشی کیفیت لازم را داشته باشد، انتخاب نوع صحیح الکترود اهمیت بالایی دارد، چرا که نوع الکترود تأثیر مستقیم بر روی:
مقاومت نهایی جوش
ظاهر جوش (نظیر پاشش یا شکل گرده جوش)
عمق نفوذ
مقاومت در برابر ترک‌خوردگی و خوردگی
دارد.
انواع الکترودها بر اساس پوشش
الکترودها به طور کلی از یک مغزی فلزی و یک پوشش فلاکس (روکش) تشکیل شده‌اند. نوع این پوشش یکی از اصلی‌ترین عواملی است که کارایی الکترود را مشخص می‌کند. برای جوشکاری تیرآهن، اغلب از الکترودهای زیر استفاده می‌شود:
۱٫ الکترود روتیلی ( Rutile Electrode )
نمونه معروف: E 6013
دارای قوس ملایم، پاشش کم و سطح جوش صاف
مناسب برای جوشکاری با جریان AC و DC
شروع و دوباره روشن شدن قوس بسیار آسان
برای جوشکاری‌های سبک تا نیمه‌سنگین تیرآهن مناسب است
۲٫ الکترود قلیایی ( Basic Electrode )
نمونه معروف: E 7018
دارای مقاومت مکانیکی بالا و چقرمگی عالی در برابر ترک
مناسب برای سازه‌های حساس و باربر مانند پل‌ها، اسکلت فلزی سنگین، سازه‌های سوله‌ای
نیازمند خشک نگه‌داشتن کامل و استفاده از گرم‌کن الکترود
مناسب جوشکاری تیرآهن در پروژه‌های صنعتی و ساختمانی سنگین
۳٫ الکترود سلولزی ( Cellulosic Electrode )
دارای قدرت نفوذ بالا و مناسب برای جوشکاری پاس ریشه در موقعیت‌های عمودی و سربالا
معمولاً در خطوط لوله و پروژه‌های خاص استفاده می‌شود و در جوشکاری تیرآهن‌های ضخیم یا با دسترسی دشوار ممکن است کاربرد داشته باشد
بررسی رایج‌ترین الکترودها برای تیرآهن
الکترود E 6013
نوع پوشش: روتیلی
ویژگی‌ها: قوس ملایم، دود کم، شروع آسان، ظاهر مناسب جوش
کاربرد: جوشکاری تیرآهن در پروژه‌های سبک تا نیمه‌سنگین
مزایا: مناسب برای جوشکاران نیمه‌ماهر، عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته
معایب: استحکام پایین‌تر نسبت به الکترودهای قلیایی، مقاومت کمتر در شرایط شدید محیطی
الکترود E 7018
نوع پوشش: قلیایی با آهن پودر
ویژگی‌ها: مقاومت بالا، چقرمگی زیاد، عمق نفوذ بیشتر
کاربرد: تیرآهن‌های سنگین، سازه‌های فلزی حساس، اتصالات تحت بارهای شدید
مزایا: جوش با کیفیت بالا و بدون ترک
معایب: حساس به رطوبت، نیاز به پیش‌گرم‌کردن و نگهداری خاص
الکترود E 6010
نوع پوشش: سلولزی
ویژگی‌ها: نفوذ عمیق، مناسب برای زنگ‌زدگی یا آلودگی‌های سطحی
کاربرد: در موقعیت‌های مشکل، مثل جوشکاری تیرآهن‌های کهنه یا زنگ‌زده
مزایا: قوس قوی و نفوذ بالا
معایب: پاشش بالا، نیاز به مهارت بالا در کنترل قوس
نکات مهم در انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری تیرآهن
جنس تیرآهن: اغلب تیرآهن‌ها از فولاد نرمه ساخته می‌شوند. برای این نوع فولادها، الکترودهایی مانند E6013 و E7018 بسیار مناسب هستند.
ضخامت تیرآهن: هرچه ضخامت بیشتر باشد، نیاز به الکترودی با نفوذ بیشتر مانند E7018 یا حتی استفاده از چند پاس (پاس ریشه، پرکننده، نهایی) افزایش می‌یابد.
شرایط محیطی: اگر جوشکاری در فضای باز و مرطوب انجام شود، الکترودهایی مانند E6011 که مقاومت به رطوبت دارند، انتخاب بهتری هستند.
موقعیت جوشکاری: برای جوش‌های عمودی یا سقفی، الکترودهایی که قوس پایدارتری دارند (مثل E7018) عملکرد بهتری دارند.
تجهیزات در دسترس: برخی الکترودها مانند E7018 نیاز به دستگاه جوش DC و سیستم خشک‌کن دارند.
نکات اجرایی مهم در جوشکاری تیرآهن
پیش‌گرم‌کردن ( Preheat ): به‌ویژه در تیرآهن‌های با ضخامت بالا برای جلوگیری از ترک و شکست لازم است.
زاویه مناسب الکترود: زاویه ۱۵ تا ۲۰ درجه نسبت به سطح جوش، بهترین عملکرد را فراهم می‌کند.
تمیزکاری سطح: سطح اتصال باید عاری از روغن، رنگ، زنگ‌زدگی یا هر نوع آلودگی باشد.
تکنیک چندپاسی: برای جوش‌های ضخیم، استفاده از چند پاس باعث افزایش کیفیت جوش می‌شود.
بازرسی جوش: پس از اتمام، بازبینی بصری و در صورت لزوم تست‌های غیرمخرب مانند تست اولتراسونیک یا تست مایع نافذ انجام شود.
جمع‌بندی
جوشکاری تیرآهن نیازمند دقت بالا در انتخاب نوع الکترود است تا اتصال نهایی از استحکام، پایداری و دوام کافی برخوردار باشد. بسته به نوع پروژه، ضخامت تیرآهن، موقعیت جوش، و شرایط محیطی، می‌توان از الکترودهای مختلفی بهره برد. به طور کلی:
برای پروژه‌های معمولی ساختمانی: E 6013
برای پروژه‌های صنعتی و حساس: E 7018
برای شرایط دشوار یا تیرآهن‌های زنگ‌زده: E 6010
در مجموعه حدید صنعت نورا، ارائه مشاوره تخصصی برای انتخاب الکترود مناسب، تأمین برندهای معتبر داخلی و خارجی، و آموزش جوشکاران حرفه‌ای، بخشی از خدمات ما برای مشتریان صنعت ساختمان و فلز است.
