آثار باقيمانده از گذشته هاي بسيار دور نشانگر اين واقعيت است که انسان هاي اوليه با استفاده از اصول فيزيکـي که امـروزه اساس جوشکـاري مدرن را تشکيـل مي دهد قطعـات فلزي را بـه يکديگر متصل مي کردند. تجزيه و تحليل ابزارهاي کشف شده از قرون اوليه نشان مي دهد که براي اتصال دو قطعه فلزي به يکديگر، لبه هاي گداخته شده اين قطعات را روي يکديگر قرار داده و با ضربات چکش بهم متصل مي کردند.دنباله در ادامه مطلب مهمترين اصول فيزيکي که سنگ زيربناي متدهاي معمولي جوشکاري در قرن حاضر را تشکيل مي دهد در اواخر قرن نوزدهم کشف و ابداع شده و به تدريج در صنعت مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1887 يکي از دانشمندان روسي بنام Bernadas اختراع متدي را به ثبت رساند که به وسيله آن قادر بود تا يک قطعه فلزي را با الکترود ذغالي به صورت موضعي با ايجاد قوس الکتريکي بين قطعه و الکترود ذوب نمايد.
در ايـن زمان نامبــرده دو قطعه فلزي را در فاصله معيني از يکديگر قرار داده و با استفاده از پديده فـوق الذکر و حرکت الکترود ذغالي در طول شکاف بين دو قطعه و وارد نمودن همزمان ميله اي فلزي از جنس قطعه در داخل قوس الکتريکي، حمام مذابي به وجود آورد که بعد از منجمد شدن شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پيوستن اين قطعات گرديد.
چند سال بعد يعني در سال 1891 دانشمند ديگر روسي بنام Slavjaniv، روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. در اين روش به جاي الکترود ذغالي از يک الکترود فلزي استفاده شده که همزمان وظيفه فلز پرکننده را نيز به عهده داشت.
در روش الکترود ذوب شونده ذوب حاصل از الکترود فلزي در فاصله بين نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار مي گرفت که اين امر باعث اکسيده شدن مذاب و در نتيجه ايجاد اشکال در جوش مي گرديد. از طرف ديگر قوس الکتريکي نيز ناپايدار بود که خود به خود غير يکنواختي جوش را به دنبال داشت.
براي برطرف نمودن اين عيوب در سال 1905 يک صنعتگر سوئدي بنامOscar Kjellberg الکترود فلزي پوشش دار را اختراع نمود. پوشش اين الکترود را مخلوطي از مواد معدني مختلف تشکيل مي داد که قادر بود با توليد گاز و ايجاد سرباره، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت نمايد. علاوه بر اين، پوشش الکترود باعث پايداري قوس الکتريکي و يکنواخت شدن جوش مي گرديد.
با اختراع الکترود پوشش دار، صنعت اين امکان را يافت تا جوش هايي با استحکام معادل فلز پايه بوجود آورد. اولين قايق ده متري تعميراتي که تمام اتصالات آن توسط جوشکاري انجام شده بود در سال 1918 بـه آب انداختـه شد. از اواخر دهـه 1930 که احداث پل ها و خطوط راه آهن و نيز ساخت کشتي هاي اقيانوس پيما و غيره با روش جوش دادن قطعات به يکديگر با سرعت آغاز گرديد، تا به امروز که انسان به ساختن فضا پيما، آسمان خراش، نيروگاه هسته اي، ميکروپروسسور و غيره مشغول است هنوز جوشکاري از روش هاي بسيار مهم اتصال محسوب مي شود. فرآيندهاي جوشکاري نه تنها براي اتصال فلزات همجنس بلکه در موارد خاص با رعايت نکات تکنيکي و متالورژيکي ويژه براي اتصال فلزات غير همجنس (مس-آلومينيوم)، فلز به غير فلز (سراميک به فلز) و حتي غير فلز به غير فلز (سراميک به سراميک) نيز استفاده مي شود. علاوه بر کاربرد جوشکاري در اتصالات دائم، کاربردهاي ديگري نيز در صنعت معمول است (نظير بازسازي عيوب قطعات ريختگي يا ماشين کاري شده، بازسازي قطعات فرسوده و مستهلک شده و ايجاد موضوع جوش با خواص ويژه در فرآيند ساخت بعضي از قطعات صنعتي) که هر کدام جايگاه ويژه اي داشته و ضمن اينکه اهميت آنها کمتر از کاربرد اصلي اتصال آن نيست.
تاکنون فرايندهاي مختلف جوشکاري در دنيا ابداع شده است که هر کدام کاربرد ويژه و نقاط ضعف و قوت خود را دارند. بعنوان مثال فرايند جوشکاري پتکي يا آهنگري هنگامي که انسان اوليه با آتش و فلز آشنا شد متوجه شد که مي توان دو قطعه فلزي بصورت سرد يا گداخته روي هم قرار داده و در اثر کوبيدن موجب اتصال آنها شود، يا فرايند جوشکاري اصطکاکي تلاطمي که عمر کوتاهي دارد و هنوز مراحل ابتدايي کاربردي آن مطرح است و يا فرايندهاي پيشرفته ديگري که مراحل آزمايشگاهي را طي مي کنند. همچنين فرايند جوشکاري نسبتاً جديدي نيز ابداع شده است که ورق به ضخامت 600 ميليمتر را با يک پاس بدون پخ سازي جوش مي دهند و... و يا فرايندي که عمليات جوشکاري را بايد در زير ميکروسکوپ انجام داد و محل جوش را نمي توان با چشم غير مسلح ديد. يکي از مهمترين و اصلي ترين تلاشهاي متخصصين، ابداع فرايندهاي جوشکاري با کمترين هزينه و بيشترين سرعت و خواص کاملاً مشابه قطعه اصلي است. بطور خلاصه مي توان روشهاي جوشکاري را به شرح زير تقسيم بندي نمود:
الکترود و در نهايت سالم بودن الکترود بستگي به مفتول مغزي الکترود دارد. مفتول مغزي اکثراً از فولاد ساده کم کربن با کمترين درصد ناخالصي و در بعضي موارد از فولادهاي آلياژي و يا فلزات و آلياژهاي غير آهني نظير آلومينيوم، مس و نيکل ساخته مي شوند. ترکيب شيميايي مفتول مغزي و خواص مکانيکي آن در قابليت توليد الکترود و خواص جوش بطور مستقيم و غير مستقيم موثر است.برگرفته از سايت شرکت صنعتي آما
پوشش الکترود علاوه بر محافظت نوک الکترود گداخته، قطرات ناشي از ذوب مفتول مغزي و حوضچه مذاب از اکسيد شدن، وظايف ديگري نظير کمک به پايداري قوس، تصفيه يا جذب ناخالصيهاي مذاب، کنترل ترکيبات شيميايي جوش، شکل دادن به گرده جوش و راحت جدا شدن سرباره پس از انجماد را نيز بعهده دارد. مواد مختلفي در فرمولاسيون پوشش الکترودها بکار مي روند تا اين وظايف بخوبي انجام شوند. ترکيبات اين مواد در انواع الکترودها متفاوت بوده و در نتيجه الکترود با کاربردهاي مختلف توليد مي شود. بخش عمده مواد تشکيل دهنده پوشش الکترود از مواد معدني هستند که کيفيت آنها تاثير زيادي در کيفيت عملي و خواص جوش دارد. بطور مثال ناخالصي در حد 01/0 درصد از يک عنصر خاص در يک ماده معدني که براي خيلي از کاربردها قابل صرف نظر کردن است، در پوشش الکتـرود مي تواند در خواص مهندسي جوش تاثير نا مطلوب بجا گذارد.
با توجه به نکات بسيار مختصر اشاره شده ي فوق، اهميت و حساسيت توليد الکترود با کيفيت مناسب براي کاربردهاي خاص روشن مي شود. کيفيت جوش تنها به کيفيت الکترود مصرفي بستگي ندارد بلکه علاوه بر آن، براي انتخاب صحيح الکترود بايد نکات ظريف و تکميلي خاصي را نيز در نظر گرفت. اکثراً تصور مي شود اگر جنس قطعه جوشکاري مشخص باشد انتخاب الکترود آسان بوده و الکترودي که با ترکيب شيميايي قطعه نزديک مي باشد بهترين انتخاب است؛ يا الکترودي که صرفاً بتواند کمترين پاشش را داشته و سرباره آن راحت تر جدا شود و جوش خوبي نيز داشته باشد انتخاب مناسب است. در هر حال انتخاب صحيح الکترود نياز به جمع آوري اطلاعات بيشتري از شرايط کاري جوش و امکانات موجود در واحد صنعتي دارد که فعلاً از حوصله اين بحث خارج است.
متاسفانه موارد زيادي از عدم رعايت دستورالعمل هاي سازنده الکترود در خصوص چگونگي نگهداري و مصرف صحيح الکترود در صنعت مشاهده مي شود. در اين رابطه مي توان به نگهداري طولاني الکترود در انبار، شرايط نامناسب حمل و نقل، انبارداري در شرايط مرطوب و در نتيجه فاسد شدن و صدمه ديدن روکش الکترود اشاره کرد که جملگي تاثيرات نامطلوب در کيفيت جوش بجا مي گذارد. در مورد مواد مصرفي در فرايندهاي ديگر جوشکاري مانند جوشکاري زير پودري و غيره، بنوعي کليه مسائل اشاره شده در فوق، مي بايستي رعايت گردد.
منبع:http://sbamdad.persianblog.ir
/س