جوشکاری الکترود دستی (SMAW)؛ آموزش کامل فرآیند از صفر تا صد

جوشکاری الکترود دستی (Shielded Metal Arc Welding یا SMAW) یکی از پرکاربردترین و قدیمی‌ترین روش‌های جوشکاری در صنعت است که به دلیل سادگی و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، جایگاه ویژه‌ای در بین جوشکاران دارد.

علت محبوبیت این روش جوشکاری در تطبیق‌پذیری و سادگی آن است. این روش یک فرایند جوشکاری پرکاربرد است که می‌تواند در موقعیت‌ها و محیط‌های مختلف انجام شود.

در این مقاله به بررسی جزئیات فنی، مزایا، معایب و کاربردهای این روش جوشکاری پرداخته می‌شود.

رونیکس را بخوانید.

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) چیست؟

جوشکاری الکترود دستی  یا SMAW، یکی از روش‌های متداول جوشکاری است که در صنایع مختلف به کار می‌رود.

در فرایند جوشکاری الکترود دستی، حرارت مورد نیاز برای ذوب فلز پایه و الکترود از طریق یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار تأمین می‌شود. الکترود مصرفی در این روش دارای پوششی است که در حین جوشکاری ذوب شده و گازهای حفاظتی و سرباره تولید می‌کند که از فلز مذاب در برابر اکسیداسیون و آلودگی‌های جوی محافظت می‌کند.

تکنیک جوشکاری دستی از یک الکترود مصرفی پوشیده شده با فلاکس استفاده می‌کند. پوشش فلاکس در حین جوشکاری ذوب و تجزیه شده و یک لایه حفاظتی بر روی فلز جوش مذاب ایجاد می‌کند.

با ایجاد یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار، مقدار زیادی حرارت تولید و باعث ذوب‌شدن هر دو الکترود و فلز پایه می‌شود. سپس فلز مذاب پس از سردشدن و جامد شدن، یک اتصال جوشی محکم و بادوام ایجاد می‌کند. این فرایند جوشکاری همچنان یک گزینه محبوب برای استادکاران به شمار می‌رود. در بخش‌های بعدی، به بررسی مزایای اصلی و دیگر جنبه‌های این فرایند جوشکاری انعطاف‌پذیر خواهیم پرداخت.

برای آشنایی با انواع روش‌های جوشکاری، مقاله روش های مختلف جوشکاری | هر روش چه زمانی کاربرد دارد؟ رونیکس را بخوانید. 

مزایای جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) به دلیل سادگی و قابلیت حمل، یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری است. این روش با تجهیزات ساده و قابل حمل، امکان جوشکاری در محل‌های مختلف و حتی شرایط سخت را فراهم می‌کند. در ادامه مزایای این روش جوشکاری را بررسی می‌کنیم.

• سادگی و قابلیت حمل: دستگاه‌های جوشکاری الکترود دستی ساده و قابل حمل هستند و برای کار در محل‌های مختلف مناسب‌اند.
• تنوع در کاربرد: این روش برای جوشکاری مواد مختلفی مانند فولاد کربنی، فولاد آلیاژی، چدن، و حتی بعضی از فلزات رنگین کاربرد دارد.
• هزینه‌های کمتر: هزینه تجهیزات و مواد مصرفی در این روش نسبت به برخی دیگر از روش‌های جوشکاری کمتر است.

معایب جوشکاری SMAW

همان‌طور که گفتیم، جوشکاری الکترود دستی (SMAW) یکی از روش‌های متداول و پرکاربرد در صنعت جوشکاری است؛ اما معایبی نیز دارد که باید به آن‌ها توجه شود. یکی از مهم‌ترین معایب این روش، محدودیت در استفاده برای مواد نازک است.

جوشکاری الکترود دستی به دلیل حرارت بالا و کنترل نسبتاً سخت، برای جوشکاری ورق‌ها و مواد با ضخامت کم مناسب نیست و ممکن است باعث سوراخ‌شدن و آسیب‌دیدن مواد شود. علاوه بر این، جوشکاری الکترود دستی به طور کلی زمان‌بر است و به تجربه و مهارت بالای جوشکار نیاز دارد. بنابراین ممکن است هزینه‌های اجرایی را افزایش دهد و کیفیت نهایی جوش را تحت‌تأثیر قرار دهد.

یکی دیگر از معایب جوشکاری الکترود دستی، تولید گازها و دودهای مضر است. این گازها و دودها می‌توانند برای سلامت جوشکاران خطرناک باشند و بنابراین هنگام استفاده از جوشکاری الکترود دستی نیاز به تهویه مناسب و استفاده از تجهیزات ایمنی مانند ماسک‌های محافظ است.

همچنین، جوشکاری الکترود دستی معمولاً ضایعات زیادی تولید می‌کند و نیاز به پاک‌سازی بیشتری دارد. این روش همچنین در محیط‌های باز و بادخیز عملکرد مناسبی ندارد، چون قوس الکتریکی و حوضچه جوش می‌توانند تحت‌تأثیر باد قرار بگیرند و کیفیت جوش را کاهش دهند.

کاربرد جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری الکترود دستی، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع کاربرد گسترده‌ای دارد. در صنعت ساختمان، این روش برای اتصال سازه‌های فلزی و تقویت اسکلت‌های بتنی استفاده می‌شود.

در کشتی‌سازی، جوشکاری SMAW برای ساخت و تعمیر بخش‌های مختلف کشتی‌ها، از بدنه تا تجهیزات داخلی، به کار می‌رود.

همچنین، این روش در صنایع نفت و گاز برای جوشکاری لوله‌ها و مخازن فشار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، در تعمیرات و نگهداری ماشین‌آلات صنعتی و کشاورزی، جوشکاری الکترود دستی به عنوان یک روش قابل‌اعتماد و مؤثر برای بازسازی قطعات آسیب‌دیده و فرسوده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تجهیزات ایمنی برای انجام جوشکاری SMAW

• ماسک جوشکاری: ماسک جوشکاری (کلاهک جوشکاری) با شیشه تیره برای محافظت از چشم‌ها و صورت در برابر نور شدید و اشعه‌های مضر قوس الکتریکی و جرقه‌های جوشکاری استفاده می‌شود. برخی ماسک‌ها دارای سیستم تهویه و فیلترهای مخصوص برای جلوگیری از استنشاق دودهای مضر هستند.
• دستکش‌های جوشکاری: دستکش‌های چرمی یا مقاوم در برابر حرارت برای محافظت از دست‌ها در برابر حرارت، جرقه‌ها و فلزات داغ ضروری هستند.
• لباس محافظ: لباس‌های مقاوم در برابر حرارت و جرقه که شامل ژاکت‌ها و شلوارهای مخصوص جوشکاری است، برای محافظت از بدن در برابر سوختگی و جراحات ناشی از جرقه‌ها و فلزات داغ به کار می‌رود.
• عینک ایمنی: علاوه بر ماسک جوشکاری، استفاده از عینک‌های ایمنی در زمان‌هایی که ماسک برداشته می‌شود، برای محافظت از چشم‌ها در برابر ذرات پرتابی و جرقه‌ها ضروری است. شما می‌توانید هنگام جوشکاری از عینک ایمنی رونیکس استفاده کنید. بدنه این عینک از جنس PVC بوده و برای انجام جوشکاری مناسب است.

بیشتر بخوانید: معرفی روش‌های تخصصی جوشکاری آلومینیوم با الکترود

مراحل انجام جوشکاری الکترود دستی

نکات جوشکاری الکترود دستی به شرح زیر است و شامل چندین مرحله کلیدی است که هر کدام به دقت و توجه ویژه‌ای نیاز دارند.

1. تمیزکردن سطح فلز: سطوح فلزی که قرار است جوش داده شوند را تمیز کنید. زنگ‌زدگی، کثیفی و باقیمانده روغن را از سطح حذف کنید تا یک جوش قوی ایجاد شود.
2. انتخاب نوع الکترود: نوع الکترود را بر اساس فلزی که قرار است جوش داده شود و ویژگی‌های جوش مورد نظر انتخاب کنید. برای انتخاب الکترود مناسب برای SMAW می‌توانید از راهنماهای جوشکاری، استانداردهای صنعتی، کتاب‌های درسی جوشکاری یا تجربه جوشکاران و مربیان جوشکاری استفاده کنید.
3. اتصال کابل‌های دستگاه جوشکاری: کابل قدرت دستگاه جوشکاری را به یک منبع برق مناسب وصل کنید. نگهدارنده الکترود را به پایانه مثبت و گیره زمین را به پایانه منفی دستگاه جوشکاری متصل کنید.
4. شروع قوس: الکترود را با زاویه‌ای کم نگه دارید و به‌آرامی آن را به قطعه کار بزنید تا قوس ایجاد شود. الکترود را در موقعیت عمودی نسبت به ناحیه‌ای که قرار است مواد به هم وصل شوند نگه دارید و سپس آن را به زاویه‌ای در حدود 5 تا 15 درجه مایل کنید.
5. حرکت‌دادن الکترود: الکترود را به طور یکنواخت و کنترل شده در طول جوش حرکت دهید و طول و زاویه قوس را درست حفظ کنید.
6. پر کردن مفصل: اجازه دهید فلز مذاب از الکترود به مفصل پر شود تا نفوذ و ذوب صحیحی حاصل شود.
7. توزیع یکنواخت حرارت: با دقت سرعت جوشکاری را تنظیم کنید تا توزیع حرارت یکنواخت و ذوب مناسب را تضمین کنید. همچنین، تنظیم تکنیک می‌تواند به کنترل حوضچه جوش و تولید اندازه و ظاهر دلخواه مهره جوش کمک کند. این تنظیمات شامل حفظ طول قوس ثابت و استفاده از حرکت‌های مناسب بافندگی یا نوسانی است.
8. ادامه جوشکاری: جوشکاری را تا زمانی که مفصل به طور کامل در طول کل جوش مورد نظر طی شود ادامه دهید. سپس با دقت الکترود را از قطعه کار خارج کنید؛ در همین حین، همچنان کنترل دستگاه جوشکاری را حفظ کنید.
9. حذف سرباره: سرباره ایجاد شده توسط فلاکس را از سطح مهره جوش برداشته و جوش را از نظر وجود عیوبی مانند ترک‌ها، حفره‌ها، نواحی با نفوذ نامناسب و غیره بررسی کنید.

چه فلزاتی را می‌توان با SMAW جوش داد؟

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) یکی از روش‌های پرکاربرد جوشکاری است که می‌تواند برای جوش‌دادن طیف وسیعی از فلزات مورد استفاده قرار گیرد. از جمله فلزاتی که با این روش قابل جوشکاری هستند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• فولاد کربنی: فولاد کربنی یکی از متداول‌ترین فلزاتی است که با جوشکاری الکترود دستی می‌توان جوش داد. این فلز در بسیاری از صنایع، از جمله ساختمان‌سازی، کشتی‌سازی و تولید ماشین‌آلات، کاربرد دارد.
• فولاد کم‌آلیاژ: فولادهای کم‌آلیاژ که دارای مقادیر کمی از عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن هستند، نیز با استفاده از SMAW قابل جوشکاری هستند. این نوع فولادها در ساختارهای مقاوم در برابر سایش و حرارت کاربرد دارند.
• فولاد ضد زنگ (استنلس استیل): جوشکاری الکترود دستی برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ نیز استفاده می‌شود. این فلزات به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی در صنایع غذایی، داروسازی و شیمیایی کاربرد گسترده‌ای دارند.
• چدن: اگرچه چدن‌ها به دلیل ماهیت شکننده خود به‌سختی جوش داده می‌شوند، اما با انتخاب الکترود مناسب و تنظیمات صحیح دستگاه جوش، می‌توان جوشکاری چدن را نیز با روش SMAW انجام داد.

بیشتر بخوانید: معرفی ۷ نکته اجرایی مهم جوشکاری چدن؛ بهترین روش انجام چیست؟ 

• آلومینیوم: جوشکاری الکترود دستی برای آلومینیوم کمتر رایج است، اما با استفاده از الکترودهای خاص و تکنیک‌های مناسب، می‌توان این فلز را نیز جوش داد. آلومینیوم در صنایع هوافضا، خودروسازی و بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• مس و آلیاژهای مس: جوشکاری مس و آلیاژهای آن مانند برنج و برنز با استفاده از الکترودهای مخصوص ممکن است. این فلزات به دلیل رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا در صنایع الکترونیک و تاسیسات برقی کاربرد دارند.

در کل، انتخاب الکترود مناسب و تنظیمات صحیح دستگاه جوش برای هر فلز از اهمیت بالایی برخوردار است تا جوش‌های با کیفیت و مقاوم ایجاد شود.

سخن آخر

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) به‌عنوان یکی از روش‌های پایه‌ای و پرکاربرد در صنعت جوشکاری، با وجود معایبی مانند تولید دودهای مضر و نیاز به مهارت بالا، به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری، و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، همچنان جایگاه خود را حفظ کرده است.

با درک کامل از فرایند، مزایا، و معایب جوشکاری الکترود دستی، می‌توان از این روش به‌صورت مؤثر و ایمن بهره‌برداری کرد و کیفیت جوش را بهبود بخشید. روش جوشکاری متداول شما چیست؟

سؤالات متداول

سرعت مناسب برای جوشکاری الکترود دستی چقدر است؟
محدوده سرعت حرکت توصیه شده برای جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده (SMAW) به طور کلی بین 3 تا 6 اینچ در دقیقه (75-150 میلی‌متر در دقیقه) است. این محدوده سرعت اطمینان می‌دهد که حرارت کافی برای ایجاد ذوب مناسب تولید می‌شود.

چه نکاتی باید در ایمنی جوشکاری الکترود دستی رعایت شود؟
ایمنی در جوشکاری الکترود دستی بسیار مهم است و باید از تجهیزات ایمنی مانند ماسک جوشکاری با شیشه تیره، دستکش‌های مقاوم در برابر حرارت، لباس‌های محافظ، کفش‌های ایمنی و فیلترهای تنفسی استفاده شود. همچنین، محیط کار باید دارای تهویه مناسب باشد تا از استنشاق دودها و گازهای مضر جلوگیری شود.

عینک ایمنی رونیکس را چطور می‌توان خریداری کرد؟
عینک ایمنی و دیگر ابزار تولیدشده توسط رونیکس را می‌توان از طریق عاملیت‌های فروش این برند در سراسر کشور خریداری کرد.