فرمول آمپر در جوشکاری با الکترود استیل
جوشکاری استیل یا فولاد ضد زنگ یکی از حساسترین شاخههای جوشکاری است، زیرا استیل در برابر حرارت رفتار متفاوتی نسبت به فولاد معمولی دارد. اگر آمپر جوشکاری بهدرستی تنظیم نشود، مشکلاتی مانند سوختگی قطعه، تاب برداشتن ورق، تغییر رنگ شدید، سوراخ شدن، ترک، چسبیدن الکترود و کاهش مقاومت خوردگی جوش ایجاد میشود.
در این مقاله به صورت کامل و کاربردی توضیح میدهیم که فرمول آمپر در جوشکاری با الکترود استیل چیست، چطور آمپر مناسب را انتخاب کنیم، برای هر سایز الکترود استیل چه آمپری لازم است و چه نکاتی باعث جوش تمیز و مقاوم میشود.
جوشکاری استیل با الکترود معمولاً با فرآیند SMAW یا جوشکاری قوس دستی انجام میشود. در این روش از الکترود روکشدار مخصوص استیل استفاده میشود. الکترودهای استیل رایج شامل موارد زیر هستند:
| نوع الکترود استیل | کاربرد |
|---|---|
| E308L | جوشکاری استیل 304 |
| E309L | اتصال استیل به آهن یا فولاد کربنی |
| E316L | جوشکاری استیل 316 و محیطهای خورنده |
| E347 | استیلهای پایدار شده با نیوبیوم |
در جوشکاری استیل، انتخاب الکترود مناسب فقط یک بخش کار است. بخش بسیار مهم دیگر، تنظیم آمپر مناسب دستگاه جوش است.
به صورت تجربی و کاربردی، برای محاسبه آمپر جوشکاری با الکترود استیل میتوان از فرمول زیر استفاده کرد:
I=D×K I = D \times K I=D×K
در این فرمول:
| نماد | معنی |
|---|---|
| I I I | آمپر جوشکاری |
| D D D | قطر الکترود بر حسب میلیمتر |
| K K K | ضریب تجربی آمپر برای هر میلیمتر قطر الکترود |
برای الکترودهای استیل، مقدار ضریب K K K معمولاً بین ۳۰ تا ۴۰ آمپر برای هر میلیمتر قطر الکترود در نظر گرفته میشود.
بنابراین فرمول سادهتر به شکل زیر است:
آمپر تقریبی=قطر الکترود×30 تا 40 آمپر \ تقریبی = قطر \ الکترود \times 30 \ تا \ 40 آمپر تقریبی=قطر الکترود×30 تا 40
اگر قطر الکترود استیل ۲.۵ میلیمتر باشد:
2.5×30=75 2.5 \times 30 = 75 2.5×30=75
و:
2.5×40=100 2.5 \times 40 = 100 2.5×40=100
پس آمپر مناسب برای الکترود استیل ۲.۵ معمولاً حدود ۷۵ تا ۱۰۰ آمپر است.
در جدول زیر محدوده آمپر پیشنهادی برای الکترودهای رایج استیل آورده شده است:
| قطر الکترود استیل | آمپر پیشنهادی | کاربرد رایج |
|---|---|---|
| ۱.۶ میلیمتر | ۳۰ تا ۵۰ آمپر | ورقهای بسیار نازک |
| ۲ میلیمتر | ۴۰ تا ۷۰ آمپر | ورق نازک استیل |
| ۲.۵ میلیمتر | ۶۰ تا ۹۰ آمپر | کارهای عمومی و ورق متوسط |
| ۳.۲ میلیمتر | ۸۰ تا ۱۲۰ آمپر | قطعات متوسط و ضخیمتر |
| ۴ میلیمتر | ۱۱۰ تا ۱۶۰ آمپر | قطعات ضخیم و پاسهای پرکننده |
| ۵ میلیمتر | ۱۵۰ تا ۲۲۰ آمپر | جوشکاری سنگین و صنعتی |
نکته مهم: این اعداد تقریبی هستند و بسته به نوع الکترود، ضخامت قطعه، وضعیت جوش، نوع دستگاه و مهارت جوشکار ممکن است کمی تغییر کنند.
الکترود E308L یکی از پرکاربردترین الکترودهای استیل است و بیشتر برای جوشکاری استیل 304 استفاده میشود.
| قطر الکترود 308L | آمپر مناسب |
|---|---|
| ۲ میلیمتر | ۴۰ تا ۶۵ آمپر |
| ۲.۵ میلیمتر | ۶۰ تا ۸۵ آمپر |
| ۳.۲ میلیمتر | ۸۰ تا ۱۱۵ آمپر |
| ۴ میلیمتر | ۱۱۰ تا ۱۵۰ آمپر |
برای جوشکاری استیل 304 با الکترود 308L، بهتر است از آمپر خیلی بالا استفاده نشود، چون حرارت زیاد میتواند باعث تغییر رنگ شدید، تاب برداشتن و کاهش مقاومت خوردگی شود.
الکترود E309L معمولاً برای اتصال استیل به آهن، استیل به فولاد معمولی یا اتصال فلزات غیر همجنس استفاده میشود.
| قطر الکترود 309L | آمپر مناسب |
|---|---|
| ۲.۵ میلیمتر | ۶۵ تا ۹۰ آمپر |
| ۳.۲ میلیمتر | ۹۰ تا ۱۲۵ آمپر |
| ۴ میلیمتر | ۱۲۰ تا ۱۶۰ آمپر |
در جوشکاری استیل به آهن با الکترود 309، کنترل آمپر اهمیت زیادی دارد؛ چون اختلاف انبساط حرارتی بین دو فلز ممکن است باعث ترک یا تنش در ناحیه جوش شود.
الکترود E316L برای جوشکاری استیل 316 استفاده میشود. این نوع استیل مقاومت بالاتری در برابر خوردگی دارد و در صنایع غذایی، دارویی، دریایی و شیمیایی کاربرد زیادی دارد.
| قطر الکترود 316L | آمپر مناسب |
|---|---|
| ۲ میلیمتر | ۴۰ تا ۶۵ آمپر |
| ۲.۵ میلیمتر | ۶۰ تا ۹۰ آمپر |
| ۳.۲ میلیمتر | ۸۵ تا ۱۲۰ آمپر |
| ۴ میلیمتر | ۱۱۵ تا ۱۵۵ آمپر |
برای الکترود 316L بهتر است از آمپر کنترلشده استفاده شود تا خاصیت ضد خوردگی ناحیه جوش حفظ شود.
تنظیم آمپر فقط به قطر الکترود بستگی ندارد. چند عامل مهم دیگر نیز در انتخاب آمپر نقش دارند.
هرچه قطر الکترود بیشتر باشد، آمپر بیشتری نیاز دارد. برای مثال الکترود ۳.۲ میلیمتر نسبت به الکترود ۲.۵ میلیمتر جریان بالاتری میخواهد.
به طور کلی:
ضخامت قطعه یکی از مهمترین عوامل در تنظیم آمپر است.
| ضخامت قطعه استیل | قطر الکترود پیشنهادی | آمپر تقریبی |
|---|---|---|
| ۱ تا ۲ میلیمتر | ۱.۶ یا ۲ میلیمتر | ۳۰ تا ۶۵ آمپر |
| ۲ تا ۴ میلیمتر | ۲ یا ۲.۵ میلیمتر | ۵۰ تا ۹۰ آمپر |
| ۴ تا ۶ میلیمتر | ۲.۵ یا ۳.۲ میلیمتر | ۷۰ تا ۱۲۰ آمپر |
| بالای ۶ میلیمتر | ۳.۲ یا ۴ میلیمتر | ۹۰ تا ۱۶۰ آمپر |
اگر قطعه نازک باشد و آمپر زیاد انتخاب شود، احتمال سوراخ شدن ورق استیل بسیار زیاد است.
برای جوشکاری استیل با الکترود، معمولاً از جریان DC استفاده میشود. در بیشتر موارد، قطبیت پیشنهادی برای الکترودهای استیل به شکل زیر است:
DCEP = الکترود مثبت DCEP = الکترود \ مثبت DCEP=الکترود مثبت
یعنی:
این حالت باعث قوس پایدارتر و نفوذ مناسبتر میشود.
البته بعضی الکترودها امکان استفاده با AC را هم دارند، اما باید مشخصات روی بستهبندی الکترود بررسی شود.
موقعیت جوشکاری روی میزان آمپر تأثیر دارد.
| موقعیت جوشکاری | پیشنهاد تنظیم آمپر |
|---|---|
| تخت یا Flat | آمپر عادی |
| افقی | کمی کمتر از حالت تخت |
| عمودی | ۵ تا ۱۵ درصد کمتر |
| سقفی | ۱۰ تا ۲۰ درصد کمتر |
در جوشکاری عمودی و سقفی، اگر آمپر زیاد باشد، مذاب بیش از حد روان شده و کنترل حوضچه جوش سخت میشود.
نوع اتصال نیز در تنظیم آمپر تأثیر دارد:
اگر آمپر دستگاه بیش از حد بالا باشد، مشکلات زیر ممکن است ایجاد شود:
در ورقهای نازک استیل، آمپر زیاد به سرعت باعث سوراخ شدن قطعه میشود.
استیل در برابر حرارت تغییر رنگ میدهد. رنگهای زرد، آبی، بنفش و سیاه در اطراف جوش نشاندهنده حرارت زیاد هستند.
حرارت بیش از حد میتواند باعث افت خاصیت ضد زنگ بودن استیل در ناحیه جوش شود.
آمپر بالا باعث قوس خشن و پاشش بیشتر میشود.
استیل ضریب انبساط حرارتی بالایی دارد. بنابراین اگر حرارت ورودی زیاد باشد، ورق به راحتی تاب برمیدارد.
اگر آمپر کمتر از مقدار مناسب باشد، معمولاً علائم زیر دیده میشود:
در این حالت باید آمپر را به تدریج ۵ تا ۱۰ آمپر افزایش داد.
برای تنظیم دقیق آمپر، بهتر است مراحل زیر را انجام دهید:
مثلاً برای الکترود استیل ۲.۵ میلیمتر، بهتر است از حدود ۷۰ آمپر شروع کنید و در صورت نیاز تا ۸۵ یا ۹۰ آمپر افزایش دهید.
رطوبت در الکترود باعث تخلخل، پا شش و کیفیت پایین جوش میشود. الکترودهای استیل باید در محیط خشک نگهداری شوند.
در جوشکاری استیل، قوس بلند باعث حرارت زیاد، اکسید شدن و ظاهر نامناسب جوش میشود.
بهترین حالت این است که طول قوس تقریباً برابر یا کمی کمتر از قطر الکترود باشد.
حرکت خیلی آهسته باعث حرارت زیاد و تغییر رنگ استیل میشود. حرکت خیلی سریع نیز نفوذ جوش را کم میکند.
در جوشکاری استیل بهتر است حرکت زیگزاگی بیش از حد انجام نشود. حرکات پهن باعث افزایش حرارت ورودی و تاب برداشتن قطعه میشود.
در جوشکاری چند پاسه، دمای بین پاسها باید کنترل شود. گرم شدن بیش از حد قطعه باعث افت کیفیت متالورژیکی و ظاهری جوش میشود.
برای انتخاب قطر الکترود نیز میتوان از رابطه تجربی زیر استفاده کرد:
قطر الکترود≈ضخامت قطعه 2 قطر \ الکترود \approx \ frac{ضخامت \ قطعه}{2} قطر الکترود≈2 ضخامت قطعه
البته این فرمول برای ضخامتهای متوسط کاربرد دارد و همیشه قطعی نیست.
مثلاً برای ورق استیل ۵ میلیمتر:
52=2.5 \frac {5}{2} = 2.5 25=2.5
پس الکترود ۲.۵ یا ۳.۲ میلیمتر میتواند مناسب باشد.
برای ورق ۲ میلیمتر بهتر است از الکترود ۱.۶ یا ۲ میلیمتر استفاده شود.
آمپر مناسب:
40تا60آمپر 40 تا 60 آمپر 40تا60آمپر
اگر از الکترود ۲.۵ استفاده شود، احتمال سوراخ شدن ورق بالا میرود.
برای استیل 304، الکترود 308L مناسب است.
آمپر پیشنهادی:
60تا85آمپر 60 تا 85 آمپر 60تا85آمپر
برای شروع، مقدار ۷۰ آمپر انتخاب خوبی است.
برای اتصال استیل به آهن، معمولاً از الکترود 309L استفاده میشود.
اگر قطر الکترود ۳.۲ میلیمتر باشد، آمپر مناسب حدود:
90تا125آمپر 90 تا 125 آمپر 90تا125آمپر
است.
جوشکاری استیل نسبت به آهن حساستر است. دلیل آن این است که استیل:
بنابراین معمولاً در جوشکاری استیل باید از آمپر کنترل شدهتر و حرارت ورودی کمتر نسبت به فولاد معمولی استفاده کرد.
آمپر مناسب برای الکترود استیل ۲.۵ میلیمتر معمولاً بین ۶۰ تا ۹۰ آمپر است. برای ورق نازک از محدوده پایین و برای قطعه ضخیمتر از محدوده بالاتر استفاده کنید.
برای الکترود استیل ۳.۲ میلیمتر، آمپر مناسب معمولاً بین ۸۰ تا ۱۲۰ آمپر است.
در بیشتر موارد برای جوشکاری استیل با الکترود، جریان DC با قطبیت مثبت برای الکترود بهتر است. البته باید مشخصات درجشده روی بسته الکترود نیز بررسی شود.
دلایل اصلی چسبیدن الکترود استیل عبارتاند از:
سیاه شدن جوش استیل معمولاً به دلیل حرارت زیاد، آمپر بالا، حرکت آهسته یا محافظت نامناسب سطح جوش اتفاق میافتد.
فرمول آمپر در جوشکاری با الکترود استیل به صورت تجربی به شکل زیر است:
آمپر=قطر الکترود×30 تا 40 آمپر = قطر \ الکترود \times 30 \ تا \ 40 آمپر=قطر الکترود×30 تا 40
به طور کلی:
برای جوشکاری استیل، همیشه بهتر است از آمپر کمتر شروع کنید و سپس بر اساس کیفیت قوس، ظاهر جوش و میزان نفوذ، آمپر را تنظیم کنید. کنترل حرارت در استیل بسیار مهم است و انتخاب آمپر مناسب باعث میشود جوش نهایی تمیز، مقاوم، بدون ترک و با حداقل تغییر رنگ باشد.
خرید و قیمت انواع الکترود استیل
انواع الکترود استیل با کیفیت بالا و قیمت مناسب از آرکامتال سفارش دهید.
جهت استعلام قیمت و خرید عمده محصولات با شماره 09123105881 تماس بگیرید.
برای خرید حضوری می توانید به آدرس تهران ،حسن آباد، نرسیده به چهار راه سپه بعد از پاساژ فجر پاساژ ماهر طبقه همکف پلاک 4 مراجعه نمایید.
تالارتوزیع
برای اشتراک گذاری پست ها روی شبکه های اجتماعی مورد نظر خود کلیک نمایید.