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

جوشکاری با الکترود دستی (که با نام SMAW نیز شناخته می‌شود) از روش‌های بسیار رایج و با سابقه در صنعت جوشکاری به شمار می‌رود. سادگی کار با آن و امکان استفاده در موقعیت‌های گوناگون، باعث شده است که این روش نزد جوشکاران از اهمیت بالایی برخوردار باشد.

محبوبیت این شیوه عمدتاً به دلیل انعطاف‌پذیری و سهولت اجرای آن است. این فرآیند جوشکاری کاربرد گسترده‌ای دارد و در مکان‌ها و شرایط محیطی مختلف قابل انجام 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 صنعتی مختلف است.

در این روش، گرمای لازم برای ذوب شدن فلز اصلی و الکترود، از طریق ایجاد یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه‌ای که قرار است جوش بخورد، تولید می‌شود. الکترود مورد استفاده در این فرآیند، یک پوشش مخصوص دارد. هنگام جوشکاری، این پوشش ذوب می‌شود و هم گازهای محافظ و هم ماده‌ای به نام 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 که با فلاکس پوشانده شده استفاده می‌شود. پوشش فلاکس ضمن 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 می‌کند. 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 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 جوشکاری است. دلیل محبوبیت آن، سادگی کار با آن و قابل حمل بودن تجهیزاتش است. با این روش می‌توان تقریباً در هر مکانی، حتی در موقعیت‌های دشوار، جوشکاری را انجام داد. در ادامه به برخی از نقاط قوت و مزایای این روش می‌پردازیم.

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

کاربردهای گسترده: این روش جوشکاری برای اتصال انواع مختلفی از مواد مانند فولاد معمولی، فولاد آلیاژی، چدن و همچنین برخی فلزات غیرآهنی مناسب است.

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

معایب جوشکاری SMAW

جوشکاری با الکترود دستی که با نام SMAW نیز شناخته می‌شود، یکی از روش‌های بسیار رایج در صنعت است. با این حال، این روش مانند هر تکنیک دیگری، نکات منفی خاص خود را دارد که باید در نظر گرفته شوند. یک محدودیت مهم این روش، کاربرد دشوار آن روی قطعات نازک است.

به دلیل گرمای زیاد و کنترل نسبتاً مشکل در این نوع جوشکاری، استفاده از آن برای ورق‌ها و قطعات با ضخامت کم توصیه نمی‌شود، زیرا ممکن است موجب سوراخ شدن یا آسیب دیدن قطعه کار شود. همچنین، فرآیند جوشکاری با الکترود دستی معمولاً کند است و نیازمند مهارت و تجربه بالای فرد جوشکار می‌باشد. این موضوع می‌تواند هم هزینه‌های کار را افزایش دهد و هم روی کیفیت نهایی جوش تأثیر 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 سیستم تهویه مناسب و استفاده از وسایل محافظتی مانند ماسک مخصوص جوشکاری ضروری است.

علاوه بر این، جوشکاری با الکترود دستی معمولاً پس‌ماند و براده‌های 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 اثر بگذارد و از کیفیت اتصال بکاهد.

کاربرد جوشکاری الکترود دستی

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

جوشکاری سرد چه روشی است؟ موارد استفاده، فلزات مناسب برای این کار و تمایزهای آن با دیگر روش‌ها چگونه است؟

در صنعت کشتی‌سازی، از روش جوشکاری با الکترود دستی (SMAW) برای ساختن و تعمیر قسمت‌های گوناگون کشتی‌ها استفاده می‌شود. این کار از بدنه اصلی کشتی تا تجهیزات درون آن را شامل می‌شود.

علاوه بر این، در صنایع نفت و گاز نیز از این روش برای جوش دادن لوله‌ها و مخزن‌های تحت فشار استفاده می‌کنند. همچنین، در تعمیر و نگهداری ماشین‌آلات صنعتی و 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 جوش و قوس برق محافظت می‌کند. بعضی از این کلاه‌ها، سیستم خنک‌کننده و فیلتر دارند تا از ورود دودهای سمی به ریه‌ها جلوگیری کنند.

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

پوشش ایمنی: لباس‌های مخصوص جوشکاری مانند کت و شلوارهای ضد حرارت و جرقه، از بدن در برابر سوختگی و آسیب‌های ناشی از پرش جرقه و فلز داغ محافظت می‌کنند.

عینک حفاظتی: علاوه بر کلاه جوشکاری، هنگام برداشتن کلاه باید از عینک ایمنی هم استفاده کرد تا چشم‌ها در برابر ذرات ریز و جرقه‌های پرتابی در امان بمانند. عینک ایمنی رونیکس با بدنه پی‌وی‌سی، گزینه مناسبی برای کار جوشکاری است.

مراحل انجام جوشکاری الکترود دستی

راهنمای جوشکاری با الکترود دستی شامل چند مرحله اصلی است که هر کدام باید با دقت انجام شوند.

**پاک‌سازی سطح فلز:** پیش از جوشکاری، سطح فلز را کاملاً تمیز کنید. هرگونه زنگ‌زدگی، آلودگی و اثر روغن باید پاک شود تا جوشی محکم ایجاد گردد.

**انتخاب الکترود مناسب:** الکترود را با توجه به نوع فلز پایه و مشخصات جوش مورد نظر انتخاب کنید. برای این انتخاب می‌توان از راهنمای جوشکاری، استانداردهای فنی، کتاب‌های آموزشی یا نظر جوشکاران باتجربه کمک گرفت.

**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 به آرامی به قطعه کار تماس دهید تا جرقه تشکیل شود. پس از ایجاد قوس، الکترود را تقریباً عمود بر خط اتصال نگه دارید و سپس آن را به زاویه‌ای بین ۵ تا ۱۵ درجه مایل کنید.

**هدایت الکترود:** الکترود را به صورت یکنواخت و کنترل‌شده در مسیر جوش حرکت دهید و فاصله و زاویه قوس را ثابت نگه دارید.

**پرکردن درز:** اجازه دهید فلز مذاب الکترود به آرامی درز را پر کند تا نفوذ کافی و ذوب مناسب انجام شود.

**توزیع یکسان گرما:** سرعت جوشکاری را طوری تنظیم کنید که گرما به صورت یکنواخت پخش شود و ذوب به خوبی صورت گیرد. با حفظ فاصله ثابت قوس و استفاده از حرکت‌های مناسب رفت و برگشتی، می‌توان حوضچه مذاب را کنترل کرد و شکل و ظاهر مطلوب جوش را به دست آورد.

**ادامه فرآیند:** جوشکاری را تا انتهای درز ادامه دهید. سپس با حفظ کنترل دستگاه، الکترود را به آرامی از روی قطعه کار جدا کنید.

**پاک‌سازی سرباره:** پس از پایان کار، لایه سرباره (خاکه) ناشی از پوشش الکترود را از روی جوش بردارید و سطح جوش را از نظر وجود ترک، حفره، نفوذ ناکافی و سایر عیوب 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 می‌خورد. 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، به کار می‌روند.

فولاد ضدزنگ (استنلس استیل): روش جوشکاری الکترود دستی برای اتصال فولادهای ضدزنگ نیز مناسب است. این فلزات به خاطر مقاومت عالی در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی، در صنایعی مانند تولید مواد غذایی، داروسازی و صنایع شیمیایی استفاده 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 جوشکاری الکترود دستی برای آلومینیوم چندان معمول نیست، اما با الکترودهای ویژه و رعایت اصول صحیح، این کار امکان‌پذیر است. آلومینیوم در صنایع هوا فضا، خودروسازی و ساخت بسته‌بندی کاربرد دارد.

مس و آلیاژهای آن: جوش دادن مس، برنج و برنز با این روش و با کمک الکترودهای خاص ممکن است. این مواد به دلیل قابلیت بالای انتقال گرما و الکتریسیته، در صنایع الکترونیک و تأسیسات برقی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، برای دستیابی به جوشی محکم و باکیفیت، انتخاب الکترود درست و تنظیم مناسب 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 زیان‌آور و نیاز به تجربه و دقت زیاد دارد، اما به خاطر سادگی، قابلیت استفاده در شرایط گوناگون و عدم نیاز به دستگاه‌های پیشرفته، هنوز هم کاربرد گسترده‌ای دارد.

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

سؤالات متداول

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

برای رعایت ایمنی در جوشکاری الکترود دستی چه کارهایی لازم است؟
رعایت نکات ایمنی در این نوع جوشکاری بسیار مهم است. باید از وسایل محافظتی مانند ماسک جوش با شیشه تیره، دستکش ضد حرارت، 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 برند رونیکس از طریق نمایندگی‌های فروش این شرکت در شهرهای مختلف قابل خریداری است.