چگونه مفتول جوشکاری مناسب انتخاب کنیم؟ (راهنمای کامل خرید)
انتخاب مفتول جوشکاری مناسب، یکی از مهم‌ترین و کلیدی‌ترین مراحل برای دستیابی به یک جوش باکیفیت، مستحکم و بادوام است. این انتخاب، تأثیر مستقیمی بر روی خواص مکانیکی، ظاهر و پایداری اتصال دارد. با توجه به تنوع گسترده مفتول‌ها و الکترودهای جوشکاری در بازار، ممکن است این فرآیند برای جوشکاران، به‌ویژه افراد تازه‌کار، کمی گیج‌کننده باشد.
تفاوت سیم جوش (مفتول) و الکترود جوشکاری
پیش از هر چیز، بهتر است تفاوت دو اصطلاح رایج در دنیای جوشکاری را بدانیم:
- سیم جوش (Welding Wire): معمولاً به صورت کلاف یا قرقره‌ای عرضه می‌شود و در فرآیندهای جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW) مانند MIG/MAG به کار می‌رود. این سیم‌ها به طور خودکار از طریق تورچ به حوضچه جوش تغذیه می‌شوند.
- الکترود جوشکاری (Welding Electrode): به شکل میله‌های روکش‌دار در طول‌های مشخص تولید می‌شود و در فرآیند جوشکاری دستی با قوس الکتریکی (SMAW) کاربرد دارد. روکش الکترود نقش محافظت از جوش، پایدارسازی قوس و افزودن عناصر آلیاژی را بر عهده دارد.
اگرچه در زبان عامیانه گاهی این دو به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما در این مقاله به بررسی هر دو مورد و نحوه انتخاب صحیح آنها می‌پردازیم.
گام‌های اساسی در انتخاب مفتول جوشکاری مناسب
برای یک انتخاب هوشمندانه، باید چندین عامل کلیدی را به دقت بررسی کنید. این عوامل مانند یک چک‌لیست به شما کمک می‌کنند تا گزینه‌های خود را محدود کرده و به بهترین انتخاب برسید.
۱. شناسایی جنس فلز پایه (Base Metal)
این مهم‌ترین قانون در انتخاب فیلر متال (مفتول یا الکترود) است: ترکیب شیمیایی مفتول باید با فلز پایه سازگار باشد. جوشکاری فلزات غیرهم‌جنس نیز امکان‌پذیر است، اما نیازمند دانش فنی و انتخاب مفتول‌های تخصصی است.
- فولادهای کربنی (Carbon Steel): رایج‌ترین نوع فولاد در ساختمان‌سازی و صنایع. برای این فولادها از مفتول‌ها و الکترودهای سری ER70S (برای MIG) و E60xx یا E70xx (برای جوشکاری دستی) استفاده می‌شود.
- فولادهای ضدزنگ (Stainless Steel): به دلیل مقاومت در برابر خوردگی، نیازمند مفتول‌های هم‌جنس خود هستند. به عنوان مثال، برای جوشکاری استیل 304 از مفتول ER308L استفاده می‌شود.
- آلومینیوم: به دلیل هدایت حرارتی بالا، جوشکاری آن چالش‌برانگیز است. مفتول‌های رایج برای آلومینیوم سری ER4043 (آلیاژ سیلیسیم) و ER5356 (آلیاژ منیزیم) هستند.
- چدن: جوشکاری چدن به دلیل شکنندگی آن نیازمند پیش‌گرمایش و استفاده از الکترودهای مخصوص چدن با پایه نیکل (مانند ENi-CI یا ENiFe-CI) است.
۲. تعیین فرآیند جوشکاری (Welding Process)
نوع فرآیند جوشکاری شما، تعیین‌کننده شکل فیزیکی ماده مصرفی است:
- جوشکاری MIG/MAG: نیازمند سیم جوش به صورت قرقره‌ای است.
- جوشکاری TIG: نیازمند سیم جوش به صورت شاخه‌ای (Filler Rod) است که با دست به حوضچه مذاب اضافه می‌شود.
- جوشکاری SMAW (دستی): نیازمند الکترودهای روکش‌دار است.
۳. در نظر گرفتن خواص مکانیکی مورد نیاز
اتصال جوش باید چه ویژگی‌هایی داشته باشد؟ آیا باید در برابر کشش بالا مقاوم باشد؟ یا انعطاف‌پذیری و مقاومت به ضربه در اولویت است؟
اعداد روی الکترودها و کدهای سیم جوش‌ها بیانگر این خواص هستند. برای مثال، در الکترود E7018:
- E نشان‌دهنده الکترود است.
- 70 به معنای حداقل استحکام کششی 70,000 پوند بر اینچ مربع (psi) است.
- 1 نشان‌دهنده قابلیت جوشکاری در تمام وضعیت‌ها (تخت، افقی، عمودی و سقفی) است.
- 8 نوع روکش (در اینجا قلیایی و کم‌هیدروژن) و نوع جریان مناسب را مشخص می‌کند.
۴. قطر مفتول و ضخامت قطعه کار
یک قانون کلی می‌گوید: قطر مفتول یا الکترود باید متناسب با ضخامت فلز پایه انتخاب شود.
- برای ورق‌ها و قطعات نازک، از مفتول با قطر کمتر استفاده کنید تا از سوختن و سوراخ شدن قطعه جلوگیری شود.
- برای قطعات ضخیم‌تر، استفاده از قطر بزرگ‌تر باعث افزایش نرخ رسوب و پر شدن سریع‌تر درز جوش می‌شود.
| ضخامت قطعه کار (میلی‌متر) | قطر پیشنهادی الکترود (میلی‌متر) |
| ۱.۵ تا ۳ | ۲.۵ |
| ۳ تا ۶ | ۳.۲۵ |
| ۶ تا ۱۰ | ۴.۰ |
| بالای ۱۰ | ۵.۰ و بالاتر |
۵. وضعیت جوشکاری (Welding Position)
جوشکاری همیشه در حالت تخت و راحت انجام نمی‌شود. وضعیت‌های افقی، عمودی و سقفی (Overhead) نیازمند مفتول‌ها و الکترودهایی هستند که بتوانند نیروی جاذبه را خنثی کرده و از ریختن مذاب جلوگیری کنند. این اطلاعات معمولاً در کد طبقه‌بندی AWS (مانند رقم سوم در کد الکترود) مشخص شده است.
انواع رایج مفتول و الکترود جوشکاری
آشنایی با دسته‌بندی‌های مختلف به شما در انتخاب نهایی کمک می‌کند:
انواع الکترودهای جوشکاری دستی (SMAW)
- الکترودهای روتیلی (E6013): پرکاربردترین نوع الکترود. مناسب برای کارهای عمومی و اسکلت فلزی. دارای قوس نرم و پایدار، ظاهر جوش تمیز و سرباره‌ای که به راحتی جدا می‌شود.
- الکترودهای قلیایی یا کم‌هیدروژن (E7018): برای جوشکاری‌های حساس و تحت فشار که نیاز به استحکام و چقرمگی بالا دارند (مانند مخازن تحت فشار و کشتی‌سازی). این الکترودها به رطوبت بسیار حساس هستند و باید قبل از استفاده در آون مخصوص خشک شوند.
- الکترودهای سلولزی (E6010, E6011): دارای قدرت نفوذ بسیار بالا. ایده‌آل برای جوشکاری لوله‌های نفت و گاز و پاس ریشه در اتصالات عمیق.
انواع سیم جوش‌ها (MIG/MAG & TIG)
- سیم جوش‌های توپودری (Flux-Cored): این سیم‌ها حاوی یک هسته از مواد روانساز (فلاکس) هستند. برخی از آنها نیازی به گاز محافظ خارجی ندارند (Self-Shielded) و برای کار در فضای باز که باد گاز محافظ را پراکنده می‌کند، ایده‌آل هستند.
- سیم جوش‌های توپر (Solid Wire): رایج‌ترین نوع سیم جوش که نیازمند استفاده از گاز محافظ (مانند CO2 یا ترکیبی از آرگون و CO2) هستند.
نکات تکمیلی و اشتباهات رایج در خرید
- توجه به بسته‌بندی: همیشه به تاریخ تولید و شرایط نگهداری درج شده روی بسته‌بندی دقت کنید. الکترودهای مرطوب می‌توانند منجر به ترک هیدروژنی و کاهش کیفیت جوش شوند.
- هزینه را در نظر بگیرید: اگرچه کیفیت اولویت دارد، اما هزینه نیز یک فاکتور مهم است. برای کارهای غیرحساس، استفاده از الکترودهای گران‌قیمت ضرورتی ندارد.
- مهارت جوشکار: برخی الکترودها (مانند E6010) نیازمند مهارت بیشتری برای کنترل قوس هستند. انتخابی متناسب با سطح مهارت خود داشته باشید.
- آمپر دستگاه جوش: از تطابق دامنه آمپر مورد نیاز مفتول با قابلیت‌های دستگاه جوش خود اطمینان حاصل کنید. اطلاعات مربوط به آمپر مناسب معمولاً روی جعبه الکترود ذکر شده است.
با دنبال کردن این راهنما و در نظر گرفتن دقیق فاکتورهای ذکر شده، می‌توانید با اطمینان کامل، مفتول یا الکترود جوشکاری مناسب را برای هر پروژه‌ای انتخاب کرده و کیفیت نهایی کار خود را تضمین کنید.