الکترود, صنعت

الکترود چیست؟

الکترود ماده‌ای رسانا است که از یک سو به بخش فلزی (مانند سیم مسی) و از سوی دیگر به بخش غیرفلزی (نیمه‌رسانا، الکترولیت و یا خلأ) مدار الکتریکی متصل شده و بین آن‌ها ارتباط برقرار می‌کند.

 

الکترود جوشکاری مفتول فلزی است که دور تا دور آن توسط پوشش فلاکس (Flux Coating) احاطه گردیده است. پوشش فلاکس الکترود کمک زیادی به ثبات قوس الکتریکی در فرآیند جوشکاری می‌کند. همچنین ضمن عمل به عنوان عایق جهت ایجاد گاز محافظ (Gaseous Shield) و شکل گیری سرباره (Slag) شناور بر روی سطح جوش برای افزایش مدت زمان خنک شدن جوش مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

قطر الکترود از روی قطر مغزی آن محاسبه می‌شود. روکش الکترود اغلب از آهک، سلولز، اکسید سدیم، خاک رس و یا آزبست تشکیل گردیده است. از الکترود جهت پرکردن فضای اتصال مابین دو سطح مورد جوشکاری استفاده می‌شود.

 

همه اطلاعاتی که نیاز است از الکترودهای 6010 و 6013 بدانید | وب سایت عصر مواد

نیاز ایران به الکترود گرافیتی

تولید فولاد ایران در سال ۱۳۹۶، ۲۱.۵ میلیون تن بوده است. که همه‌ی فولادسازی‌ها به جز ذوب آهن اصفهان از روش کوره قوس الکتریکی استفاده می‌کنند. میزان تولید ذوب آهن ۲.۸ میلیون تُن در سال است. درنتیجه ۱۸.۷ میلیون تن فولاد به روش کوره قوس الکتریکی تولید می‌شوند. میانگین مصرف الکترود گرافیتی در یک تن فولاد، ۳ کیلوگرم در ایران است. واردات الکترود گرافیتی موردنیاز در ایران بیشتر از چین و هند انجام می‌شود. به طور مثال ایران در سال ۱۳۹۶، ۶۷ هزار و ۲۲۷ تن الکترود گرافیتی از چین و ۱۱ هزار و ۸۷۸ تن از هند، وارد کرده است. همچنین بر اساس افق ۱۴۰۴ تولید فولاد کشور باید به ۵۵ میلیون تن برسد که بر اساس چشم‌انداز به بیش از ۱۰۰ هزار تن الکترود نیاز خواهیم داشت.

 

گفتنی‌ست الکترود گرافیتی جز اولویت‌های تحریمی دولت آمریکا در آبان ماه ۱۳۹۷ است که این امر موجب ایجاد مخاطره در تأمین الکترود گرافیتی خواهد شد.

 

تقسیم بندی الکترودها:

الکترودها بر اساس نوع پوشش، جنس مفتول و ضخامت پوشش طبقه بندی می‌شوند.

 

الف. طبقه بندی الکترودها بر اساس جنس مفتول:
 الکترودهای با مفتول فولاد زنگ نزن، الکترودهای با مفتول فولاد کم کربن، الکترودهای با مفتول نیکلی، الکترودهای با مفتول آلومینیمی و ….

 

ب. طبقه بندی الکترودها بر اساس نوع پوشش:
 الکترودها با پوشش بازی یا قلیایی، الکترودها با پوشش روتیلی، الکترودهای روتیلی با پودر آهن، الکترودها با پوشش سلولزی

 

ج. طبقه بندی الکترودها بر اساس ضخامت پوشش:
الکترودها با پوشش نازک، الکترودها با پوشش متوسط، الکترودها با پوشش ضخیم، الکترودها با پوشش خیلی ضخیم

 

نحوه ساخت

شماتیک خط تولید الکترود گرافیتی در شکل زیر آورده شده است. به‌منظور تولید الکترود گرافیتی ابتدا کک سوزنی خرد و سایزبندی می‌شود. سپس ذرات با سایزبندی مناسب با حدود ۲۰ درصد قیر قطران زغال‌سنگ مخلوط و خمیر حاصل به مرحله شکل‌دهی وارد می‌گردد. این مرحله توسط دستگاه اکستروژن و یا قالب‌گیری با استفاده از فشارانجام می‌گیرد. حاصل مرحله شکل‌دهی الکترود خام است. پس از مرحله شکل‌دهی الکترودهای خام وارد مرحله پخت می‌گردند. در عملیات پخت دما بین ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. در این دما قیر تبدیل به کربن شده و حدود ۴۰ درصد آن تبخیر می‌شود. حاصل این مرحله الکترودهای کربنی آمورف دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی کمی است. بعد از مرحله پخت الکترودها وارد مرحله‌ی بارورسازی می‌شوند. در این مرحله تخلخل‌های موجود در الکترود با قیر قطران تحت‌فشار پر می‌شوند. سپس الکترودها به‌منظور گرافیته شدن باید وارد کوره شوند. این عملیات در حدود دمای ۲۸۰۰ الی ۳۲۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌پذیرد و طی آن کربن آمورف به گرافیت تبدیل می‌شود. در این مرحله آنچه از عناصر غیر کربن مانند هیدروژن و سولفور باقی‌مانده حذف می‌گردد. الکترودهای گرافیته شده در مرحله بعد تراشکاری شده و به کارخانجات فولاد ارسال می‌شوند.

 

Doc3

مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده در تولید و کیفیت الکترودهای گرافیتی، درجه کیفی کک سوزنی به‌ کار رفته در آن است. هرچه کیفیت یا درجه کک بالاتر باشد، الکترود باکیفیت‌تری تولید می‌شود. الکترود‌ها ازنظر کیفیت به دو دسته normal power و ultra-high power تقسیم‌بندی می‌شوند. الکترودهای normal شامل دو دسته‌ی regular power و high power هستند. الکترودهای معمولی در اندازه‌های کوچک و با استفاده از کک‌های باکیفیت کمتر تولید می‌شوند.

 

قطر الکترود جوشکاری

۲.۵ کوچکترین سایز الکترود جوشکاری می‌باشد که معمولا با آمپر ۶۰ تا ۹۰ جوشکاری می‌شود و برای جوش لوله گاز و آب خانگی (فشار پایین) و جوشکاری آهن‌های ۲ و ۳ میلی‌متر استفاده می‌شود.

 

۳.۲۵ که در بازار الکترود ۳ شناخته می‌شود و برای فلزات ۵mm به بالا استفاده می‌شود، آمپر مورد نیاز برای جوشکاری این الکترود بر روی جعبه آن چاپ شده است.

 

الکترود جوشکاری ۴ و ۵ استفاده‌های خاص دارند. برای مثال در اسکلت ساختمان استفاده می‌گردند.

 

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید