الکترودهای فولادی کم آلیاژ برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی (SMAW)

الکترود فولادی کم آلیاژ خانواده ای از الکترود جوشکاری است که برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی (SMAW) فولادهای کربنی ساده و فولادهای آلیاژی استفاده می شود. این دسته از الکترودها که با نام خانواده (SFA-5.5) نیز شناخته می‌شوند، شامل مجموعه ای از عناصر آلیاژی هستند که درصد هر کدام به تنهایی بیشتر از ۱۰/۵ درصد نیست. اگر با این الکترودها و نحوه نام گذاری آن ها آشنایی ندارید، نگران نباشید! چون در این مقاله قصد داریم زیر و بم این از دسته از الکترودها برای شما بازگو کنیم و نحوه نام گذاری آن ها را به شما آموزش دهیم.

9

دقیــقه مطالعه

جوشکاری الکترود دستی (SMAW)

جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار یا SMAW یکی از شناخته شده ترین روش های جوشکاری ...

معمولا نام گذاری این دسته از الکترودها با توجه به عوامل زیر انجام می شود:

• نوع جریان (AC ، DCEP ، DCEN)
• نوع پوشش (اکسیدی، رتیلی، سلولزی، قلیایی)
• وضعیت جوشکاری (تخت، قائم، افقی، سقفی)
• ترکیب شیمیایی فلز جوش
• خواص مکانیکی فلز جوش در حالت AS-Weld یا عملیات حرارتی شده

9

دقیــقه مطالعه

الکترودهای فولاد ساده کربنی برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی (SMAW)

بدون شک اگر شما یک مهندس متالورژ باشید، با فولادهای ساده کربنی آشنایی دارید. دست...

نام گذاری الکترود فولادی کم آلیاژ (SFA-5.5)

نام گذاری خانواده الکترود فولادی کم آلیاژ بر اساس استاندارد AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) به صورت یک عدد چهار رقمی یا پنج رقمی انجام می شود. تمامی اطلاعات مربوط به الکترود مانند نوع پوشش، نوع جریان مورد استفاده، وضعیت های جوشکاری و … با استفاده از این عدد مشخص می شوند. در شکل زیر می توانید مفهوم هر قسمت را مشاهده کنید.

پس از آشنایی با مفهوم اعداد، لازم است بدانیم که هر عدد چه حالتی را نشان می دهد. در قسمت های بعد خواهید دانست که دقیقا هر عدد بیانگر چه وضعیتی از جوشکاری است.

مفهوم وضعیت جوشکاری (دومین رقم از سمت راست)

مفهوم نوع الکترود (رقم سمت راست)

پس از آشنایی با جداول بالا، نام گذاری الکترود کم آلیاژ فولادی بسیار ساده خواهد بود. در جدول زیر می توانید الکترودهای مربوط به این خانواده را مشاهده کنید.

نکته ای که در این نمودار مشاهده می شود، حروف انگلیسی M، G و X است که بعد از شماره اعداد برخی از این الکترودها ملاحظه می شود. این حروف معرف ترکیب شیمیایی الکترود کم آلیاژ است. در جدول زیر می توانید اطلاعات مربوط به هر کدام از این نمادها را مشاهده کنید.

با توجه به جدول بالا، نام گذاری خانواده SFA-5.5 تکمیل می شود. در جدول زیر ملاحظه می کنید که هر دسته از الکترودها، با توجه به جنس و ترکیب شیمیایی می توانند در انتهای نام گذاری با یکدیگر متفاوت باشند. همین تفاوت در ترکیب شیمیایی، تفاوت در تنش تسلیم، نوع عملیات حرارتی مورد نیاز و در نتیجه نوع کاربرد الکترودها را رقم می زند.

برای مثال الکترود E7010-P1 یک الکترود از جنس فولاد کم آلیاژی با استحکام کششی فلز جوش ۷۰MPa است که پوشش سلولزی دارد ، برای تمامی وضعیت ها غیر از وضعیت سرازیری قابل استفاده است و عملیات حرارتی شده است، اما الکترود E7010-G از جنس فولاد کم آلیاژ منگنزدار است و نیاز به عملیات حرارتی پس‌گرمایش دارد.

در استفاده از جدول بالا به نکات زیر توجه داشته باشید:

• دقت داشته باشید حرف X که در انتهای سمت راست برخی از نام های الکترودها آمده، نشان می دهد که این حرف می تواند شامل هر کدام از حروف A₁، B₁، B₂ یا … باشد.
  
• در ستون وضعیت عملیات حرارتی، اصطلاح AW مخفف AS-Weld (عملیات حرارتی شده) و اصطلاح PWHT به معنای عملیات حرارتی پس‌گرمایی (Post Weld Heat Treatment) است.
• برای الکترودهای فولادی آلیاژی که قطر کمتر از ۲٫۵mm دارند، تنش تسلیم ممکن است حدود ۵KSI یا ۳۵MPa بالاتر از عددی باشد که در جدول ذکر شده است.

مقدار رطوبت مجاز در پوشش الکترود فولادی کم آلیاژ

به طور کلی مقدار رطوبت مجاز در خانواده الکترود کم آلیاژ SFA-5.5 بستگی به طراحی پوشش و مقدار استحکام آن الکترود دارد.

• برای الکترودهای گروه E70XX-X مقدار رطوبت بین ۰٫۴-۰٫۳% ورنی است.
• برای الکترودهای گروه E80XX-X مقدار رطوبت حذاکثر ۰٫۲% وزنی است.
• برای الکترودهای گروه E90XX-X به بالا، مقدار رطوبت حداکثر ۰٫۱۵% وزنی است.
• برای الکنرودهای گروه E120XXM1 مقدار رطوبت ۰٫۱% ورنی است.

انتخاب جریان جوشکاری برای الکترودهای خانواده SFA-5.5

مشخصات فنی و کاربرد الکترودهای استاندارد خانواده SFA-5.5

الکترودهای E70YY-AL

• از خانواده الکترودهای فولادهای کربنی شامل ۱۰ درصد مولیبدن (Mo)
• استحکام و مقاومت به خوردگی بالا
• مقاومت به ضربه پایین
• مناسب برای جوشکاری و پوشش دهی فولادهای ساده کربنی مثل ورق های AST101224 و لوله های A335-P1

9

دقیــقه مطالعه

الکترودهای فولاد ساده کربنی برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی (SMAW)

بدون شک اگر شما یک مهندس متالورژ باشید، با فولادهای ساده کربنی آشنایی دارید. دست...

الکترودهای EX01Y-BXL و EX01Y-BX

• از خانواده الکترود فولادی کم آلیاژ مولیبدن دار کم هیدروژن شامل ۰٫۹ – ۰٫۵% کروم و ۱ – ۰٫۵% مولیبدن
• مناسب برای جوشکاری فولادهای مقاوم به حرارت
• نیاز به عملیات پیش‌گرمایش و پس‌گرمایش برای جوشکاری
• دو گروه عمده از این الکترودها شامل الکترودهای E701Y-B2L و E801Y-B3L و الکترودهای E901Y-B9

الکترودهای EX01Y-CXL و EX01Y-CX

• ار خانواده فولادهای نیکلی کم هیدروژن
• استحکام کششی و مقاومت ضربه بالای فلز جوش در دمای کمتر از ۱۱۵°C
• مناسب برای جوشکاری فولادهای با استحکام و مقاومت ضربه بالا

گروه EX01Y-CX

• الکترودهای حاوی بیش از ۰٫۱۲% کربن
• ویژگی: افزایش استحکام فلز جوش
• افزایش درصد کربن سبب کاهش مقاومت به ضربه فلز جوش می شود.
• مناسب برای جوشکاری فولادهای ASTM A203 گرید E و LC4 و ASTM A253 LC3

گروه EX01Y-CXL

• الکترودهای کم کربن
• مناسب برای افزایش انعطاف پذیری فلز جوش

الکترودهای E8018-NM1

• از خانواده فولادهای نیکل-مولیبدن دار کم هیدروژن شامل ۱% نیکل و ۰٫۵% مولیبدن
• عدم نیاز به عملیات پس‌گرمایش

الکترودهای E(X)X01Y-DX

• از خانواده فولادهای منگنز-مولیبدن دار شامل ۱٫۵% منگنز و ۰٫۶۵-۰٫۳% مولیبدن
• نیاز به عملیات پیش‌گرمایش و پس‌گرمایش
• مناسب برای جوشکاری فولادهای مستحکم با مقاومت خوردگی بالا مثل A302 ASTM GR.B

الکترودهای E(X)XXYY-G

• از خانواده الکترود فولادی کم آلیاژ عمومی
• طراحی بر اساس نیاز مصرف کننده

الکترودهای E(X)X01YM(1)

• از خانواده الکترودهای شبه نظامی کم هیدروژن مناسب برای جوشکاری فولادهای نظامی مانند HY80 و HY100
• استحکام کششی فلز جوش در حالت AS-Weld بین ۹۰ تا ۱۲۰ KSI (بین ۶۲۰ تا ۸۳۰ MPa)
• مناسب برای اتصال فولادهای میکروآلیاژی، کم آلیاژی به سایر فولادها با استحکام بسیار بالا

الکترودهای EX010-PI

• مناسب برای جوشکاری حطوط لوله با استحکام بالا
• مناسب برای وضعیت جوشکاری سربالا یا سرازیر عمودی روی جوش های نفوذی لب به لب
• معروف ترین دسته از این الکترودها، E7010-P1 و E8010-P1 هستند که برای جوشکاری لوله های فولادی API-5L-X52 و API-5L-X65 و API-5L-X70 مورد استفاده قرار می گیرند.

الکترودهای E8018-WX

• از خانواده الکترودهای کم هیدروژنی مناسب برای فولادهای ساختمانی
• مقاوم در برابر خوردگی
• وجود عناصر کروم و نیکل برای افزایش استحکام، انعطاف پذیری و مقاومت به ضربه
• مناسب برای جوشکاری فولادهایی مثل ۵۸۸ با ASTM A242