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

جوشکاری با الکترود دستی (که به آن SMAW هم می‌گویند) یکی از روش‌های بسیار رایج و با سابقه در صنعت جوشکاری است. این روش به خاطر آسانی کار و امکان استفاده در موقعیت‌های گوناگون، همواره مورد توجه جوشکاران قرار داشته است.

در بزرگ ترین قرعه کشی های ایران شرکت کنید!

محبوبیت این شیوه عمدتاً به دلیل انعطاف و سادگی آن است. این فرآیند جوشکاری کاربرد گسترده‌ای دارد و در مکان‌ها و شرایط مختلفی قابل اجرا می‌باشد.

در این نوشته، جزئیات فنی، نقاط قوت، محدودیت‌ها و زمینه‌های استفاده از این روش جوشکاری مورد بررسی قرار می‌گیرد.

رونیکس را بخوانید.

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) چیست؟

جوشکاری با الکترود دستی که به نام SMAW نیز شناخته می‌شود، یکی از روش‌های پرکاربرد جوشکاری در زمینه‌های گوناگون صنعتی است.

در این روش، گرمای لازم برای ذوب شدن قطعه کار و الکترود، از طریق ایجاد یک قوس الکتریکی بین آن‌ها تولید می‌شود. الکترود مورد استفاده در این فرآیند، یک پوشش مخصوص دارد. هنگام جوشکاری، این پوشش ذوب می‌شود و هم گاز محافظ و هم سرباره ایجاد می‌کند. این گاز و سرباره از فلز ذوب‌شده در برابر تماس با هوا و آلودگی‌های محیط مراقبت می‌کنند.

در تکنیک جوشکاری دستی، از یک الکترود مصرفی با پوشش فلاکس استفاده می‌شود. این پوشش در حین عملیات جوشکاری ذوب و تجزیه می‌گردد و یک پوشش محافظ روی فلز جوش مذاب به وجود می‌آورد.

وقتی یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود، گرمای بسیار زیادی تولید می‌گردد. این حرارت باعث می‌شود هم الکترود و هم فلز اصلی ذوب شوند. پس از آن، فلز مذاب سرد و سفت شده و یک اتصال جوشی بسیار محکم و پایدار را به وجود می‌آورد. این روش جوشکاری، هنوز هم یکی از گزینه‌های موردعلاقه و پرکاربرد برای جوشکاران ماهر است. در ادامه، به مهم‌ترین مزایا و دیگر ویژگی‌های این فرآیند جوشکاری همه‌کاره 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 با الکترود دستی که به نام SMAW هم شناخته می‌شود، از روش‌های بسیار رایج در جوشکاری است. دلیل محبوبیت آن، سادگی کار و قابل حمل بودن دستگاه‌های آن است. با استفاده از این روش و ابزارهای ساده و سبک آن، می‌توان در مکان‌های گوناگون و حتی در شرایط دشوار هم جوشکاری را انجام داد. در ادامه به برخی از نقاط قوت این روش می‌پردازیم.

سادگی و قابلیت جابه‌جایی: دستگاه‌های جوشکاری با الکترود دستی، ساختاری ساده دارند و به راحتی قابل حمل می‌باشند. این ویژگی باعث می‌شود بتوان از آن‌ها در مکان‌های گوناگون و پروژه‌های مختلف استفاده کرد.

کاربردهای متنوع: این روش جوشکاری برای اتصال انواع مختلفی از مواد مانند فولاد ساده، فولاد آلیاژی، چدن و برخی فلزات غیرآهنی نیز مناسب است.

صرفه‌جویی در هزینه: هزینه خرید دستگاه و مواد مورد نیاز در این روش، در مقایسه با دیگر شیوه‌های جوشکاری، پایین‌تر است.

معایب جوشکاری SMAW

همانطور که پیش‌تر اشاره شد، جوشکاری با الکترود دستی (SMAW) یکی از روش‌های بسیار رایج در صنعت جوش است. با این حال، این روش معایبی هم دارد که باید در نظر گرفته شوند. یکی از اصلی‌ترین محدودیت‌های آن، مناسب نبودن برای کار بر روی قطعات نازک است.

به دلیل تولید حرارت زیاد و کنترل دشوارتر فرآیند، استفاده از این روش برای ورق‌ها و مواد با ضخامت کم توصیه نمی‌شود، زیرا ممکن است منجر به سوراخ شدن یا آسیب دیدن قطعه کار شود. از سوی دیگر، جوشکاری با الکترود دستی معمولاً فرآیندی کند است و نیازمند مهارت و تجربه بالای جوشکار می‌باشد. این موضوع می‌تواند هزینه‌های کار را افزایش دهد و روی کیفیت نهایی جوش نیز اثر بگذارد.

از دیگر نکات منفی این روش، تولید دود و گازهای زیان‌آور است. این دودها می‌توانند برای سلامتی جوشکار خطرناک باشند. به همین دلیل هنگام استفاده از این روش، وجود تهویه کافی و استفاده از وسایل محافظتی مانند ماسک مخصوص جوشکاری ضروری است.

علاوه بر این، جوشکاری با الکترود دستی معمولاً پس‌ماند و ضایعات بیشتری ایجاد می‌کند و نیاز به تمیزکاری بیشتری پس از اتمام کار دارد. همچنین این روش در فضاهای باز و پر از باد کارایی خوبی ندارد، زیرا باد می‌تواند روی قوس الکتریکی و حوضچه مذاب جوش تأثیر بگذارد و از کیفیت جوش بکاهد.

کاربرد جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری با الکترود دستی، به خاطر قابلیت‌های ویژه‌اش، در بخش‌های مختلف صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، در حوزه ساخت‌وساز، از این روش برای به هم پیوستن قطعات فلزی و مستحکم‌سازی قاب‌های بتنی بهره می‌برند.

جوشکاری سرد به چه روشی گفته می‌شود؟ این فرآیند چه کاربردی دارد، چه نوع فلزاتی را می‌توان با آن به هم متصل کرد و چه تفاوت‌هایی با دیگر روش‌های جوشکاری دارد؟

در صنعت کشتی‌سازی، از روش جوشکاری با الکترود دستی (SMAW) برای ساخت و تعمیر قسمت‌های گوناگون کشتی‌ها، از پوسته اصلی تا سازه‌های درونی، استفاده می‌شود.

این روش در حوزه نفت و گاز نیز برای اتصال لوله‌ها و ساخت مخزن‌های تحمل‌کننده فشار بالا کاربرد دارد. همچنین، در تعمیر و نگهداری دستگاه‌های صنعتی و ادوات کشاورزی، جوشکاری با الکترود دستی به عنوان یک راهکار مطمئن و کارآمد برای ترمیم قطعات خراب یا فرسوده به کار می‌رود.

تجهیزات ایمنی برای انجام جوشکاری SMAW

کلاه جوشکاری: کلاه جوشکاری با شیشه تاریک از چشمان و صورت شما در برابر نور خیلی شدید و پرتوهای خطرناک جرقه‌های جوشکاری محافظت می‌کند. بعضی از این کلاه‌ها، سیستم خنک‌کننده و فیلتر دارند تا از ورود دودهای زیان‌بار به ریه‌ها جلوگیری کنند.

دستکش جوشکاری: برای محافظت دست‌ها در برابر گرمای زیاد، جرقه‌ها و فلزات گداخته، استفاده از دستکش‌های چرمی یا نسوز بسیار مهم است.

لباس کار مخصوص: پوشیدن لباس‌های ضد حرارت و مقاوم در برابر جرقه، مانند کت و شلوار ویژه جوشکاری، بدن را در برابر سوختگی و آسیب‌های ناشی از جرقه و فلز داغ حفظ می‌کند.

عینک محافظ: علاوه بر کلاه جوشکاری، هنگام برداشتن کلاه باید از عینک ایمنی استفاده کرد تا چشم‌ها در برابر ذرات پرنده و جرقه‌ها در امان بمانند. عینک ایمنی رونیکس گزینه مناسبی برای جوشکاری است زیرا بدنه آن از PVC ساخته شده و برای این کار مناسب است.

مراحل انجام جوشکاری الکترود دستی

نکات مهم برای جوشکاری با الکترود دستی شامل مراحل مختلفی است که باید با دقت انجام شوند.

**تمیز کردن سطح فلز:** قبل از جوشکاری، سطح فلز را کاملاً تمیز کنید. هرگونه زنگ‌زدگی، آلودگی و روغن باقیمانده باید پاک شود تا اتصال محکم و باکیفیتی ایجاد گردد.

**انتخاب الکترود مناسب:** الکترود را با توجه به نوع فلز پایه و خصوصیات جوش مورد نیاز انتخاب کنید. برای انتخاب بهترین الکترود در روش SMAW می‌توان از راهنمای جوشکاری، استانداردهای فنی، کتاب‌های آموزشی یا مشورت با جوشکاران باتجربه استفاده کرد.

**اتصال کابل‌های دستگاه:** دستگاه جوش را به برق مناسب وصل کنید. سپس فیکسچر (نگهدارنده) الکترود را به قطب مثبت و گیره اتصال به زمین را به قطب منفی دستگاه متصل نمایید.

**شروع جرقه (قوس):** الکترود را با زاویه کمی نسبت به کار بگیرید و آن را آرام به سطح قطعه کار تماس دهید تا قوس تشکیل شود. ابتدا الکترود را عمود بر خط اتصال نگه دارید و سپس آن را به زاویه‌ای بین ۵ تا ۱۵ درجه مایل کنید.

**هدایت الکترود:** الکترود را با سرعت یکنواخت و کنترل شده در طول خط جوش حرکت دهید و فاصله و زاویه قوس را به درستی حفظ کنید.

**پرکردن درز جوش:** اجازه دهید فلز مذاب حاصل از الکترود، درز بین دو قطعه را به طور کامل پر کند تا نفوذ کافی و ذوب مناسب انجام شود.

**توزیع یکسان گرما:** سرعت جوشکاری را با دقت تنظیم کنید تا حرارت به صورت یکنواخت پخش شده و ذوب مناسبی صورت گیرد. همچنین با حفظ فاصله ثابت قوس و استفاده از حرکت‌های مناسب رفت و برگشتی یا موجی، می‌توان حوضچه جوش را بهتر کنترل کرد و ظاهر و اندازه مطلوب جوش را به دست آورد.

**ادامه فرآیند جوشکاری:** کار را تا تکمیل تمام طول درز ادامه دهید. سپس الکترود را با احتیاط از روی قطعه کار جدا کنید، در حالی که کنترل دستگاه را همچنان در دست دارید.

**پاک‌سازی سرباره:** پس از اتمام جوش، لایه سرباره ناشی از پوشش الکترود را از روی جوش بردارید و سطح جوش را از نظر وجود ترک، حفره، نفوذ ناکافی و سایر عیوب احتمالی بررسی کنید.

چه فلزاتی را می‌توان با SMAW جوش داد؟

جوشکاری با الکترود دستی (SMAW) یک روش بسیار رایج برای اتصال فلزات مختلف به یکدیگر است. این روش می‌تواند برای جوش دادن انواع زیادی از فلزات به کار رود. برخی از این فلزات عبارتند از:

فولاد کربنی: این نوع فولاد، یکی از پراستفاده‌ترین فلزاتی است که با روش الکترود دستی جوش داده می‌شود. از فولاد کربنی در پروژه‌های ساختمانی، ساخت کشتی و تولید انواع ماشین‌آلات استفاده می‌شود.

فولاد کم‌آلیاژ: فولادهای کم‌آلیاژ، مقدار کمی عناصر آلیاژی مثل کروم، نیکل و مولیبدن دارند. این گروه از فولادها نیز با روش SMAW قابل جوشکاری هستند و معمولاً در قطعاتی که باید در برابر سایش یا دمای بالا مقاوم باشند، استفاده می‌شوند.

فولاد ضد زنگ (استنلس استیل): جوشکاری با الکترود دستی برای اتصال فولادهای ضد زنگ نیز مناسب است. این فلزات به خاطر مقاومت عالی در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی، در صنایعی مانند تولید مواد غذایی، داروسازی و صنایع شیمیایی کاربرد زیادی دارند.

چدن: جوشکاری چدن به دلیل ترد و شکننده بودن، کار ساده‌ای نیست. با این حال، با انتخاب الکترود مخصوص و تنظیم درست دستگاه جوش، می‌توان چدن را نیز با این روش جوش داد.

آلومینیوم: استفاده از روش الکترود دستی برای جوش آلومینیوم چندان معمول نیست، اما با کمک الکترودهای ویژه و رعایت اصول فنی، این کار امکان‌پذیر است. آلومینیوم در ساخت هواپیما، خودرو و صنایع بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مس و آلیاژهای آن: جوشکاری مس، برنج و برنز با این روش و با استفاده از الکترودهای خاص انجام می‌شود. این مواد به دلیل قابلیت بالای انتقال گرما و الکتریسیته، در صنایع الکترونیک و تأسیسات برقی زیاد به کار می‌روند.

به طور کلی، برای دستیابی به جوشی محکم و باکیفیت، انتخاب الکترود مناسب و تنظیم دقیق دستگاه جوش برای هر نوع فلز، بسیار مهم و ضروری است.

سخن آخر

جوشکاری با الکترود دستی یکی از روش‌های اصلی و بسیار پراستفاده در صنعت جوش است. این روش با اینکه کاستی‌هایی مانند ایجاد دودهای زیان‌بار و نیاز به تجربه و دقت زیاد دارد، اما به خاطر سادگی کار با آن، قابلیت استفاده در شرایط گوناگون و عدم نیاز به دستگاه‌های پیشرفته، هنوز هم جایگاه مهم خود را در صنعت حفظ کرده است.

با شناخت درست از شیوه کار، نقاط قوت و محدودیت‌های جوشکاری الکترود دستی، می‌توان به شکلی کارآمد و بی‌خطر از آن استفاده کرد و نتیجه کار را با کیفیت‌تر ساخت. روش معمول شما برای جوشکاری کدام است؟

سؤالات متداول

سرعت درست برای جوشکاری با الکترود دستی چقدر است؟
به‌طور معمول، پیشنهاد می‌شود که هنگام جوشکاری قوس الکترود دستی، سرعت حرکت بین ۳ تا ۶ اینچ در دقیقه (معادل ۷۵ تا ۱۵۰ میلی‌متر در دقیقه) باشد. این سرعت کمک می‌کند گرمای کافی برای ذوب شدن مناسب فلز ایجاد شود.

برای رعایت ایمنی در جوشکاری با الکترود دستی چه مواردی را باید در نظر گرفت؟
رعایت ایمنی در این نوع جوشکاری بسیار مهم است. باید از وسایل محافظتی مانند ماسک جوش با شیشه تیره، دستکش ضدحرارت، لباس مخصوص جوشکاری، کفش ایمنی و در صورت نیاز ماسک تنفسی استفاده کرد. همچنین محل کار باید هواکش مناسب داشته باشد تا از تنفس دود و گازهای خطرناک جلوگیری شود.

چطور می‌توان عینک ایمنی رونیکس را خرید؟
عینک ایمنی و سایر محصولات تولیدی برند رونیکس از طریق نمایندگی‌های فروش این شرکت در شهرهای مختلف کشور قابل خریداری است.