الکترود چیست

الکترود چیست

الکترود چیست و چه کاربردی دارد 

الکترود رسانایی است که یک سمت آن به بخش فلزی متصل می شود که عموما از جنس سیم مسی می باشد و ازسوی دیگر آن به بخش غیر فلزی که می تواند یک  نیمه‌ رسانا ، الکترولیت یا خلأ باشد در مدار الکتریکی متصل می‌شود و بین بخش های مختلف را برقرار می‌کند. الکترود در واقع دارای دو بخش مهم است که شامل فلز جوشکاری و پوشش روی فلز است. عمده ترین ومهمترین استفاده از الکترود ها برای جوشکاری است. جوشکاری که برای اتصال قطعه های فلزی به یکدیگر بکار می رود با استفاده از الکترودهای جوشکاری انجام می شود. نقش الکترود در این فرایند پر کردن فضای خالی بین دو قطعه فلزی است که به یکدیگر متصل می شوند. الکترود، خود یک مفتول از جنس فلز است که همچنان که پیشتر ذکر شد، بر روی این مفتول فلزی و دور تا دور آن یک پوشش فلاکس وجود دارد. الکترود در ایران به نام هایی چون میل کاربیت و باری هم شناخته می شود. جنس اغلب پوشش ها از اهک ، سلولز ، اکسید سدیم ، خاک رس ، ازبست میتواند باشد.

یکی از کاربردهای الکترود در حوزه تولید انرژی است که در واقع برای تولید انرژی الکتریکی می توان از واکنش های شیمیایی استفاده کرد. سلول های الکتروشیمیایی ابزارهایی هستند که جهت تبدیل انرژی الکتریکی به شیمیایی و بلعکس استفاده می شوند. اجزای سلول های فوق الذکر، الکترود و الکترولیت می باشد. واکنش های الکتروشیمیایی را در آبکاری فلزات، گالوانیزه کردن آنها و جلوگیری از زنگ زدن آهن به کار می برند.

انواع الکترودها : 

الکترود ها از نقطه نظرات مختلف قابل دسته بندی می باشند. اگر الکترود ها را از لحاظ جنس ماده سازنده انها که مفتول می باشد دسته بندی کنیم الکترد ها با استفاده از مفتول های فولادی ضد زنگ ، مفتول های با کربن پایین ، مفتول های آلیاژی نیکل دار و مفتول های آلومینیوم قابل تولید می باشند. بخش دوم از الکترود پوشش فلاکس آن می باشد. الکترود ها می تواندد در دو نوع روکش دار و بدون روکش تولید شوند که از نقطه نظر جنس این پوشش نیز می توان به الکترود توجه کرد. پوشش الکترود می تواند از نوع قلیایی، رتیلی، رتیلی با پودر اهن یا سلولزی باشد. پوششی که مفتول الکترود را می پوشاند از نظر ضخامت نیز میتواند بصورت پوشش نازک ، متوسط، ضخیم ،یا خیلی ضخیم باشد. بجز نقطه نظر جنس که مورد بررسی قرار گرفت نحوه ساخت و ذوب الکترود ها نیز می تواند در دسته بندی آن ها موثر باشد از نظر ساخت، الکترود ها در چهار دسته انجماد سریع، انجماد پر شده، چسبان سریع و کم هیدروژن دسته بندی می شوند. از نقطه نظر ذوب نیز در دو دسته ذوب شونده وغیر ذوب شونده قرار می گیرند.

نقش روکش الکترودهای جوشکاری :

در گذشته الکترودهای بدون روکش متدوال بودند. الکترود های بدون روکش در مقایسه با الکترود های روکش دار مقاومت کم تری دارند و جوش های حاصل از ان نیزظاهر مناسبی ندارند. روکش الکترود برای از بین بردن الودگی ها و پیشگیری از اکسید شدن الکترود بکار می رود و عملیات جوش کاری را ساده تر کرده و سرعت جوشکاری را بالاتر می برد. همچنین مشکلات الکترودهای بدون روکش را ندارند.

روکش ها علاوه بر موارد فوق الذکر در الکترود به دلایل مختلفی وجود دارند ونقش های مختلفی را ایفا می کنند. روکش نقش الکتریکی درالکترود دارد و آن پایدار کردن و محافظت و ایجاد ثبات وپایداری در قوس می باشد. همچنین سبب هدایت بهتر الکتریسته در قوس می شود. همچنین سبب محافظت از جوش به وسیله گازهای تولید شده و سرباره ناشی از سوختن پوشش الکترود حاصل از سوختن پوشش الکترود در هنگام جوشکاری میشود.

در مورد نقش فیزیکی روکش الکترد می توان به نقش کشش سطحی روکش بکار رفته در الکترود، ضخامتی که درسرباره ایجاد می کند، سرعت انجماد بالای سرباره و میزان ویسکوزیته روکش اشاره کرد.

نقش روکشش یا پوشش بکار رفته بر روی مفتول الکترود بطور خلاصه فراهم کردن پاک کننده ها، فلاکس ها و مهمتر از آن تاثیر آن در اکسیژن زدایی و پاک کردن محیط جوشکاری و جلوگیری از رشد بیش از حد دانه ها پس از جوشکاری است.

نقش متالوژیکی روکش شامل حفاظت از ستون قوس و مذاب، افزایش راندمان یا نرخ رسوب، اکسیژن زدایی، کاهش سرعت سرد شدن و کنترل واکنشهای سرباره - مذاب، گاز- مذاب و در برخی موارد آلیاژسازی و تصفیه فلز جوش با اضافه کردن عناصر آلیاژی به داخل ساختار جوش و بهبود آلیاژسازی، همچنین افزایش سیالیت مذاب و ایجاد سهولت بیشتر در عملیات جوشکاری ، ایجاد یک پروفایل مناسب در سطح جوش (گرده جوش مقعر، تخت یا محدب) و مهره های جوش و همچنین کنترل عمق نفوذ جوش می باشد.

از دیگر کاربردها و مزیت های وجود روکش می توان به قابلیت تولید الکترودهای متنوع از یک نوع مفتول فلزی و افزایش بازدهی الکترود و در نتیجه کاهش مصرف الکترود و ایجاد ایمنی بیشتر برای جوشکاران از طریق کاهش میزان تشعشعات و انعکاس ناشی از قوس الکتریکی و نیز کاهش پاشش جرقه ها، اشاره کرد.

نام گذاری الکترودها :

کارخانجات سازنده الکترود جهت نامگذاری الکترود های تولیدی از روش و استاندارد خاصی پیروی می کنند چرا که تولید کنندگان این محصول موظفند برای معرفی و شناسایی الکترود های تولیدی خود درجوامع صنعتی تولیدات خود را با یکی از استانداردهای قابل قبول جهانی مطابقت دهند. در خصوص الکترودهای روکش دار استانداردهای A5.1، AWS ، DIN 19.13 ، ISO2560 و BS639 وجود دارد. انجمن جوشکاران آمریکا (AWS) در مورد طبقه بندی و شناسایی الکترودها قوانینی وضع کرده که مورد تصویب ASME قرار گرفته است.

برای نام گذاری الکترود ها ازسیستم خاصی مطابق با فرمت EXXXXX استفاده میشود که در آن E نشانه الکترود روکش دار بوده و در صورتی که برای جوشکاری از گاز مانند گاز ارگون و … استفاده کنیم به جای حرف E  از RG استفاده میشود. دو عدد بعدی ممکن است 90 ، 80 ، 70 و 60 باشد و در مواردی 120 ،110 و 100 باشد یعنی استحکام کششی فلز جوش بر حسب هزار پوند بر اینچ مربع میباشد و هرچه عدد بزرگترباشد، مقاومت کششی آن هم بیشتراست. یک رقم بعدی که می تواند یکی از اعداد ١ ،٢ و ٣ باشد، بطور کلی تعیین کننده وضعیت جوشکاری است. و نهایتا یک رقم آخر که ممکن است هر یک از اعداد 8 ،7 ،6 ،5 ،4 ،3 ،2 ،1 و 0 باشد موارد مهمی از جمله نوع روپوش ونوع جریان و قطب قابل استفاده و درصد پودر فلزی داخل روپوش را معین میکند.