الکترود جوشکاری

تاریخچه الکترود :
جوشکاری قوس الکتریکی برای اولین بار با الکترود ذغالی در سال ١٨٨١ میلادی انجام شد . در سال
١٨٨٨ به جای الکترود زغالی ، میله فولادی لخت جایگزین گردید . اما ورود گازهای موجود در هوا و
ناپایداری قوس کیفیت جوش را به شدت پایین می آورد . در سال ١٩٠۴ برای اولین بار الکترود
روپوش دار با روپوش آهک و مواد افزودنی دیگر تهیه شد و سیر تکاملی ساخت الکترودهای
جوشکاری تا سال ١٩۵٠ ادامه داشت .

نوع ماده مصرفی پر کننده فرایند جوشکاری
smaw الکترود روپوش دار جوشکاری قوس الکتریکی
GTAW-GMAW (welding rode) مفتول جوشکاری توپر
MIG-MAG-SAW (WELDING WIRE) سیم جوشکاری قرقره ای توپر
MIG-MAG-SAW (FLUX CORDE WIRE) سیم جوش قرقره ای تو پودری
EXPANTION WELDING)- پودر یا خمیر انفجاری جوشکاری انفجاری
OAW مفتول جوشکاری گازی
انواع الکترود – نوع مغزی الکترود
الکترودهای ذوب نشدنی
- الکترودهای جوشکاری تنگستنی
-الکترودهای جوش مقاومتی
الکترودهای ذوب شدنی
الکترودهای بدون روآش
الکترودهای روآش دار
تقسیم بندی الکترودها - جنس
جنس فلز الکترود 
فولاد نرم 
فولاد پر آربن 
فولاد آلیاژی 
چدن 
آلیاژهای نیکل 
فلزات رنگی 
نیکل 
آربن 
دسته بندی فولادها بر اساس میزان کربن و عناصر آلیاژی
فولاد ها 
plain carbon steel - درصد عناصر آلیاژی = ٠(ساده آربنی - 
steel micro alloy - درصد عناصر آلیاژی ≥ ١ ( میکرو آلیاژی - 
low alloy steel - ١≥ درصد عناصر آلیاژی ≥ ۵ (آم آلیاژی 
high alloy steel – ۵≥ درصد عناصر آلیاژی ≥ ۵٠ (پر آلیاژی 
انواع فولالاد ساده آربنی 
low carbon steel - درصد آربن ≥ ٠.١ % (آم آربن 
steel mild - ( ٠.١ ≥ درصد آربن ≥ ٠.٣ ( نرم (آربنی 
medium carbon steel - ٠.٣ ≥ درصد آربن ≥ ٠.۶ (آربن متوسط 
high carbon steel – ٠.۶ ≥ درصد آربن ≥ ١.٧ (پر آربن 

دسته بندی آلیاژهای آلومنیوم
دسته بندی آلیاژهای مس
وظایف پوشش الکترود
- جلوگیری از زنگ زدن و آلودگی مغزی فلزی
- محافظت و پایداری قوس الکتریکی برقرار شده
- محافظت از حوضچه جوش به وسیله گازهای تولید شده ناشی از سوختن روپوش الکترود
- محافظت از جوش به وسیله سرباره تشکیل شده ناشی از سوختن پوشش الکترود
- جلوگیری از اتلاف گرما و پراکندگی حرارت در محیط
- ایجاد یک شکل مناسب برای گرده جوش
- جلوگیری از سریع سرد شدن جوش
- سیال سازی مذاب جوش
- افزایش راندمان الکترود جوشکاری

مواد عمومی تشکیل دهنده روپوش الکترودها
و اکسید تیتانیم (روتیل ) ، آهک و ... TiO * مواد سرباره ساز که سنگهای معدنی میباشند مانند سنگ تیتان 2
مواد تشکیل دهنده گاز مانند نشاسته ، خاک اره ، سلولز ، زغال چوب و ...

* عوامل احیا کننده و اکسیژن زدا مانند فرو منگنز ، فرو سیلیسیم ، فرو کروم ...
عوامل آلیاژ ساز

* عموامل چسباننده که برای خمیری شدن و چسبیدن پوشش الکترود بر روی مغزی به کار میروند . مثل
سیلیکات سدیم ، سیلیکات پتاسیم و یا چسب نشاسته

اضافه کردن پودر فلزی به روپوش برای افزایش نرخ رسوب الکترود
مواد عمومی تشکیل دهنده روپوش الکترودها
عناصر پوشش الکترود
انواع پوشش الکترود
پوشش اسیدی - دارای اآسیدها و سیلیکاتها و درصد بالایی اآسیژن
پوشش سلولزی - حاوی مواد آلی سلولزی
پوشش روتیلی - دارای اآسید تیتانیوم
پوشش قلیایی - دارای ترآیبات آلسیم مانند فلوراید و آربنات آلسیم
خواص روپوش ها
پوشش اسیدی (اکسیدی )
دارای اآسیدها و سیلیکاتها و درصد بالایی اآسیژن
مقاطع جوش صاف که تمایل به تقعر دارند.
سرباره متخلخل یا لانه زنبوری که براحتی جدا میشود.
قابلیت انعطاف پذیری خوب
استحکام کمتر
خواص روپوش ها
پوشش سلولزی
حاوی مواد آلی سلولزی (آرد و خمیر چوب)
تجزیه مواد آلی درون قوس و ایجاد هیدروژن در ستون قوس.
افزایش ولتاژ قوس بدلیل حضور هیدروژن و افزایش نفوذ.
برای یک جریان مشخص، عمق نفوذ ٧٠ % بیشتر از سایر الکترودهاست.
بدلیل تجزیه عمده مواد پوشش، لالایه سرباره نازک است. در بعضی موارد نیازی به
جداسازی گل جوش بین پاسها وجود ندارد.
خواص مکانیکی نسبتا خوب.
بدلیل حضور هیدروژن کاربرد آن در فولالادهای پر استحکام محدود میشود.
خواص روپوش ها
پوشش روتیلی
دارای اآسید تیتانیوم.
قوس پایدار و سهولت کار.
درصد اکسیژن متوسط.
جدا شدن سرباره خوب.
برای بیشتر فولادهای ساختمانی خواص مکانیکی کافی دارد ولی دستیابی به استحکام کششی بالا
آسان نیست.
الکترود را میتوان خشک کرد، اما معمولا مقداری آب برای نگه داشتن چسبندگی پوشش روی مغزی
الکترود باقی میماند.
درصد هیدروژن فلز جوش بیشتر از حد قابل قبول در فولادهای با استحکام بالاست.
440 استفاده نمیشود N/mm برای فولادهای با استحکام بیشتر از 2
خواص روپوش ها
پوشش قلیایی
دارای ترآیبات آلسیم مانند فلوراید و آربنات آلسیم
خواص مکانیکی بالا دارد و برای فولادهای پراستحکام استفاده میشود.
الکترودها باید قبل از استفاده خشک شوندو تا زمان استفاده در دمای بالالا نگهداری شوند.
مقدار هیدروژن کم.
درصد اکسیژن سرباره کم بوده و جوش محدب ایجاد میکند.
سرباره به سختی کنده میشود.
سرباره نقطه ذوب پایینتر نسبت به نوع اسیدی و روتیلی دارد. لذا احتمال حبس سرباره در فلز
جوش در جوشکاری چندپاسه کمتر است.
نسبت به الکترودهای دیگر دود بیشتری تولید میکند.
مشخصه های آاربردی
الکترودهای پربازده
پودر آهن 
افزایش سرعت جوشکاری ○
تثبیت قوس ○
آاهش جرقه ○
تسهیل جدا شدن گل جوش ○
افزایش اکسیژن سرباره ○
سطح جوش بسیار صاف ○
الکترودهای پربازده
مشخصه های آاربردی الکترودها
(Fast Fill) الکترودهای 
درز را زود پر میکند 
دارای روآش ضخیم حاوی پودر آهن 
آسان بودن پاآسازی گل جوش 
عمق نفوذ و امتزاج آم 
قوس سبک و ملایم 
ظاهر جوش صاف و سطح جوش تخت تا آمی محدب 
EXX14, EXX24, EXX27, EXX28 
مشخصه های آاربردی الکترودها
(Fast Freeze) الکترودهای زودجوش 
انجماد سریع فلز جوش 
قوس قوی و نفوذی 
DCRP قطبیت معمولا 
گل جوش آم و سطح جوش تخت 
جریان مستقیم E6010 
مشخصه های آاربردی الکترودها
(Fast Follow) ( الکترودهای پر و زودجوش(زودرو 
انجماد سریع فلز جوش بهمراه پر آردن سریع 
قوس ملالایم و نفوذ متوسط 
DCSP قطبیت معمولا 
جریان متناوب EXX و 13 EXX جریان مستقیم و 11 EXX12 
شناسایی الکترودها
- آد گذاری بر اساس استانداردهای مختلف
- آدگذاری رنگی
شناسایی الکترودها
ISO 2560
شناسایی الکترودها
DIN EN 499
AWS طبقه بندی الکترودها بر اساس استاندارد آمریکایی
کمیته مشترکی برای تهیه استانداردهای مشترک و طبقه ASTM و AWS در سال ١٩٣۵ میلادی
بندی شده برای مواد مصرفی جوشکاری تشکیل دادند.در سال ١٩۶٩ میلادی،این دو انجمن بزرگ،در
اجازه AWS توافق نامه ای ،کمیته مشترک را منحل کرده و فعالیت آن را متوقف ساختند و سپس به
دادند تا کلیه مسؤولیتهای مربوط به آن کمیته مشترک را به ویژه در خصوص مواد مصرفی
رایج ترین استاندارد در طبقه ASME از C قسمت ، II جوشکاری به عهده بگیرد.در حقیقت بخش
تهیه و تنظیم شده است. AWS بندی مواد مصرفی جوشکاری به حساب می آید که توسط
و یک عدد چهار یا پنج رقمی مشخص می شود: ( E) هر الکترود با یک حرف ، AWS در طبقه بندی
معرف الکترود روکش دار است. ( E) ١-حرف سمت چپ
٢-دو رقم سمت چپ از عدد های چهار رقمی (یا سه رقم چپ از عددهای پنج رقمی)معرف حداقل استحکام
که دو رقم E است.به طور مثال ،الکترود 6010 Ksi کششی فلز جوش بر حسب هزار پوند بر اینچ مربع یا
٢ می باشد. Kg/mm استحکام کششی است که معادل ۴٢ psi یا ۶٠٠٠٠ Ksi سمت چپ ان ۶٠ است فدارای ۶٠
از نظر استحکام کششی فبه دو دسته ۶٠ و ٧٠ تقسیم شده اند. SFA- الکترودهای خانواده ١،۵
٣-دومین رقم از سمت راست،وضعیت جوشکاری را نشان می دهد.
برای تمام وضعیت ها به غیر از سرازیر : EXX1X
وضعیت های تخت و افقی : EXX2X
تخت : EXX3X
تخت،بالای سری،عمودی رو به پایین : EXX4X
۴-رقم اول از سمت راست،نشان دهنده نوع جریان ،پلاریته،نوع روکش و مقدار نفوذ قوس الکتریکی است:
AWS انواع روپوشها و کد آنها در استاندارد
سلولوزی:
DCEP پوشش سلولزی سدیم دار و جریان :EXXX0
AC ،DCEP پوشش سلولزی پتاسیم دار و جریان :EXXX1
روتیلی:
AC ،DCEN پوشش اکسید تیتانیوم ،سدیم دار و جریان :EXXX2
AC ،DCEN ، DCEP پوشش اکسید تیتانیوم ،پتاسیم دار و جریان :EXXX3
AC، DCEN،DCEP پوشش اکسید تیتانیوم ،محتوی پودر آهن :EXXX4
قلیایی:
DCEP پوشش کم هیدروژن ،سدیم دار :EXXX5
AC ،DCEP پوشش کم هیدروژن ،پتاسیم دار :EXXX6
اسیدی:
AC ،DCEP ،DCEN پوشش اکسید آهن محتوی پودر آهن : EXXX7
قلیایی همراه پودر آهن:
AC ،DCEP پوشش کم هیدروژن محتوی پودر آهن : EXXX8
روش ساده تر برای شناخت انواع الکترود ،استفاده از لکه های رنگی مختلف در انتهای بر روی هسته و یا
پوشش الکترود می باشد.
اثرات عناصر آلیاژی اصلی در فولاد 
منگنز: استحکام بخشی – تافنس زایی – حذف اثرات مخرب 
گوگرد
کروم: افزایش مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی - استحکام 
بخشی
مولیبدن: افزایش مقاومت به خزش - تافنس زایی 
نیکل: تافنس زایی به ویژه در دماهای پایین – مقاومت به خوردگی 
وانادیوم: تافنس زایی 
ترکیبات شیمیایی را در الکترودها در جدول ذیل دریابید 

AWS شناسایی الکترودها
جدول ذیل جهت انتخاب الکترود از استاندارد برای شما نمایش داده شده 
الکترود های جوشکاری فولاد های کربنی
فولادهای کم کربن ساختمانی
مهمترین فولادهای این گروه عبارتند
ST44- ST12- CK10- CK20 - ٣٧ ST
مناسبترین الکترود برای ضخامت های کمتر از ١ اینچ
E60XX
وبرای ضخامت بالای ١ اینچ سری
E70XX
فولادهای کربن متوسط
این نوع فولاد ها ناقل بار میباشند.معروف ترین این فلزات
CK45, CK35
برای جبران کاهش کربن جوش، مناسب ترین گزینه گروه الکترودهای
E70XX میباشدو دربعضی موارد نیزاز E80XX استفاده
فولادهای پر کربن
و یا , E120xx-M و E110XX-M و گاهی E100XX برای جبران کاهش کربن جوش بهترین گروه ازالکترودها
می باشد. ENiFe-C حتی 1
پاس نفوذی ریشه در جوشکاری لوله ها در سازه ها و مخازن و آشتی سازی
E و 6011 E6010
جوشکاریهای تعمیراتی، صفحات نازک و جوشکاری قایم سرازیر (نفوذ نسبتا خوب و پل زنی خوب)
E6012-E6013
این فولادها در مواردی که استحکام و تافنس بالا مد نظر باشد جایگزین فولادهای ساده کربنی می شوند. معروفترین
فولادهای این گروه عبارتند از:
30Mn5- 40Mn4- ST52- A515- A516
می باشد. E70XX یا E70XX-C مناسبترین الکترود این گروه الکترودهای
فولادهای نیکل دار
A353-A این فولالادها مناسب برای کاربرد در دمای پایین می باشند معروفترین کد این فولالادها عبارتند از :- 553
2120-2320
بهترین الکترود مورد استفاده در جوشکاری این فولالادها عبارتند از:
E70XX-C,E70XX-G, E310
الکترودهای آم هیدروژن
نفوذ متوسط و گل جوش ضخیم و ترد، طول قوس آم
سری ٧٠ 
E70XX-A1 
با % 0.5 مولیبدن برای جوشکاری فولادهای آرم-مولیبدن ○
E70XX-G 
با آمی بالالاتر از یک درصد منگنز ○
الکترودهای کم هیدروژن
سری ۸۰ 
E80XX-B1 
با % 0.5 کرم و % 0.5 مولیبدن ○
E80XX-B2 
با % 1.25 کرم و % 0.5 مولیبدن ○
E80XX-B4L 
با % 2 کرم و % 0.5 مولیبدن و کربن بسیار پایین ○
E80XX-C1 
با % 2.5 نیکل ○
E80XX-C2 
با % 3.5 نیکل ○
E80XX-C3 
با ۱% نیکل ○
کاربرد الکترودهای کم هیدروژن
الکترودهای فولاد زنگ نزن
شناسایی الکترودها بر اساس رنگ
شناسایی الکترودها بر اساس رنگ
الکترودهای جوشکاری چدن
AWS-EST(AMA1012G) 
برای جوشکاری قطعات چدنی آه براده برداری نمیشوند، برای اتصال و ترمیم چدن و اتصال چدن 
به فولاد
ENi C1(AMA1094Ni) 
برای جوشکاری چدن خاآستری و چکش خوار و قابل تراش، برای اتصال و ترمیم چدن و اتصال 
چدن به فولاد
ENiFe-C1(AMA1094Ni Fi) 
جوشکاری اتصالی و ترمیمی انواع چدن و چدن به فولاد،مس و آلیاژهای نیکل 
الکترود های جوشکاری مس و آلیاژهای آن:
AWS- E-Cu-Sn-C (AMA 1328G)
-آلیاژهای برنز – قلع- برنج قرمز و مس- روکش دهی مس روی فولالاد
الکترودهای جوشکاری آلومنیوم و آلیاژ های آن
جوشکاری آلومنیوم خالص) )AWS-E1100 (1075A)
جوشکاری آلومنیوم سیلیسیم) )AWS-E4043 (AMA 1075SP)
Al-Mn-Si , Al-Si,Al-Mn-Cu
طول الکترود
طول الکترود
فرض شود d و قطر مفتول فلزی آن D اگر قطر خارجی پوشش الکترود 
D1/2
١- الکترودهای با پوشش نازک  d D
D
1/ 2 1/ ٢- الکترودهای با پوشش متوسط 45 
d
1/ 45 1/ ٣- الکترودهای با پوشش ضخیم 8 
d
D
1/ ۴- الکترودهای با پوشش خیلی ضخیم 8 
d
D
بسته بندی الکترودها
وزن دسته های الکترود حدود ۴ آیلوگرم 
وزن جعبه ها بین ٢٠ تا ٣٠ آیلوگرم 
علامت گذاری 
طبقه بندی الکترود 
نام سازنده یا علامت تجاری طراحی 
طول و قطر استاندارد 
مدت زمان تضمین 
نگهداری الکترودها
جذب رطوبت 
نگهداری الکترودها
جذب رطوبت 
تشخیص رطوبت
* وزن آردن قبل و بعد از خشک آردن
توزین حدود یک گرم از پوشش قبل و بعد از خشکاندن در کوره برقی به مدت ١ ساعت در
دمای ١٠٠ درجه سانتیگراد
١٠٠٠ درجه - مقدار رطوبت روکش الکترودهای قلیایی کم هیدروژن معمولا در دمای ٩٠٠
سانتیگراد با وسایل و روش خاصی صورت میگیرد.
* روش دستی
با قرار دادن چند الکترود بین دو دست و حرکت دادن آهسته دو دست در جهت عکس هم.
چنانچه الکترودها خشک باشند صدای ایجادشده تیز و شبیه صدای فلز است و چنانچه دارای
رطوبت زیاد باشد، صدای آنها خفه است.
نگهداری الکترودها
خسارات مکانیکی 
نگهداری الکترودها
فاسد شدن پوشش
خشک آردن الکترودها
آوره های خشک آردن الکترود 
گرم آن های قابل حمل 
عوامل موثر در انتخاب الکترود
ترآیب شیمیایی فلز پایه 
نحوه جفت آردن قطعات 
وضعیت جوشکاری 
شرایط سرویس قطعه 
میزان نفوذ 
هزینه جوش 
مهارت جوشکار 
اندازه الکترود 
عوامل موثر در انتخاب اندازه الکترود
هندسه درز اتصال ○
ضخامت فلز پایه ○
ضخامت لایه جوش ○
موقعیت جوشکاری ○
مهارت جوشکار ○
حرارت ورودی/ شدت جریان ○
عوامل موثر در انتخاب الکترود
شدت جریان 
ساخت الکترود
ساخت
الکترود
ساخت الکترود
موفق باشید