فایل ورد کامل مقاله تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی؛ تحلیل علمی فرآیند استفاده از الکترودهای پوشش‌دار در صنعت

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی؛ تحلیل علمی فرآیند استفاده از الکترودهای پوشش‌دار در صنعت دارای ۹۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی؛ تحلیل علمی فرآیند استفاده از الکترودهای پوشش‌دار در صنعت  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی؛ تحلیل علمی فرآیند استفاده از الکترودهای پوشش‌دار در صنعت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی؛ تحلیل علمی فرآیند استفاده از الکترودهای پوشش‌دار در صنعت :

مقدمه:
انقلاب الکترونیک بر زندگی در کشورهای صنعتی تاثیر شگرفی گذاشته است. نتایج این انقلاب به همه فعالیتهای ما در خانه، در اداره و در کارگاه رسوخ کرده است. تاثیر این انقلاب در متالوژی در دو عرصه مهم دیده می‌شود. اسبابهای کنترل الکترنیکی قابلیتهای منابع تغذیه جوشکاری را تغییر داده‌اند و اینک می‌توان در بسیاری از کاربردها از الگوی جریان بهینه استفاده کرد، روشهای خودکار و مبتنی بر استفاده از روبات نیز توسعه یافته اند. علاوه بر این، ساخت وسایل الکترونیکی خود سبب پیدایش نیازهای کاملا جدیدی در تکنولوژی اتصال شده است. از سویی می‌خواهیم نامحتملترین ترکیبهای سرامیکی و سایر غیر فلزها را به خودشان و به قطعات فلزی دیگر متصل کنیم و از سوی دیگر برای ساخت اتصالات الکتریکی بیشمار، با سرعت زیاد و قابلیت اعتماد بسیار بالا، به ابداع روشهای لحیمکاری انبوه نیاز داریم..

در دهه های اخیر، با پیشرفت فنون فولاد سازی، و به ویژه با استفاده از کنورتر اکسیژنی قلیایی و به کارگیری روشهای نوین گوگرد زدایی و فسفر زدایی، تولید فولاد پاکیزه در مقیاس تجارتی تحقق یافته است. در عین حال، با نورد کاری کنترل شده، تولید فولادهایی با فاق نرمی بیشتر امکانپذیر شده است. در پرتو چنین پیشرفتهایی ساخت سازه های بزرگ جوشکاری شده، با قابلیت اعتماد بسیار بالا، عملی شده است.

تاریخچه جوشکاری با قوس الکتریکی بوسیله اکترودهای پوشش دار
:(Metal arc welding with covered electrode)
جوشکاری با شعله برق (قوس الکتریکی ) عبارت است از ذوب کردن و به سیلان در آوردن لبه های قطعه کار و سپس متصل کردن آنها به یکدیگر. این عمل بوسیله درجه حرارتی بسیار زیاد که توسط قوس الکتریکی بین الکترود دو قطعه کار بوجود می‌آید، انجام می‌شود.
استفاده از قوس الکتریکی برای جوشکاری حاصل زحمات و تجربیات Henry Missan شیمی دان فرانسوی می‌باشد که ابتدا یک کوره الکتریکی اختراع کرد و بوسیله این کوره فلز را بین دو الکترود کربنی قرار داده و ذوب می‌کرد. البته سطحی که در مسیز جریان برق الکترود قرار داشت ذوب می‌شد. فرض مخترع این بود، حرارتی که در این کوره بوجود می‌آید در اثر مقاومتی است که در موقع عبور جریان برق از الکترود ایجاد می‌شود.

شکل ۱- دستگاه جوشکاری قوس کربنی مطابق طرح ارائه شده در سال ۱۸۸۱
به هر حال وی مشاهده نمود، موقعی که ذرات مذاب پایین می‌ریزند، قوس تندتر شده و به نظر می‌رسد که مقدار بیشتری حرارت ایجاد می‌شود و این امر باعث تسریع در عمل ذوب می‌گردد. مدتی بعد شخصی به نام Slavianoff بجای الکترودها کربنی از الکترودهای فلزی استفاده نمود. اختراع وی به سال ۱۸۸۹ در ایالات متحده آمریکا به ثبت رسید که به نام جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود فلزی موسوم گردید.

در مرحله نخست که قوس جوشکاری به عنوان عامل اتصال دهنده و ذوب کننده معرفی شد، چندان مورد توجه صنعتگران قرار نگرفت زیرا خواص مکانیکی اتصالات که بدین وسیله بوجود می‌آمد ضعیف بود تا اینکه پس از گذشت سالها جوشکاری با قوس و الکترود به اهمیت امروزی رسید.
اولین کاری که باعث شد این نوع جوشکاری اهمیت زیادی پیدا کند مورد استفاده قرار گرفتن آن در صنعت کشتی سازی بود. احتمالا جوشکاری با قوس الکتریکی موقعی توسعه زیادی پیدا کرد که الکترودهای پوشش دار ساخته شدند و اولین عاملی که امکان بالا بردن خواص ناحیه جوش را موجب شد، الکترودی بود که توسط Elelberge سوئدی تهیه و مطرح گردید.
ارزش واقعی این نوع الکترودها موقعی آشکار می‌شود که ملاحظه کنیم چقدر در مراحل مختلف جوشکاری (جوشکاری عمودی از پایین به بالا، از بالا به پایین و نیز جوشکاری بالای سر) عمل جوشکاری را آسانتر می‌نماید.

پوشش الکترود در ابتدا فقط به عنوان حفاظت فلز مذاب مورد استفاده قرار می‌گرفت اما از سال ۱۹۱۴ به بعد این پوشش ها دارای ترکیباتی شدند که به برقراری قوس کمک کرده و مواد ناخالصی را نیز از فلز مذاب دور می‌سازند.
نتیجتا کشف دانشمندان سوئدی بزودی صنعت جوشکاری را به دو نمونه اساسی الکترودهای پوشش دار و بدون پوشش تقسیم کرد.
۱- الکترودهای با روپوش مواد معدنی
۲- سیستم محافظتی توسط گازهای محافظ

استفاده از الکترودهای پوشش دار ظرف ۵۰ سال اخیر توسعه زیادی یافته و جای الکترودهای بدون پوشش را گرفته اند. عامل مهم دیگری که در پیشرفت علم جوشکاری تاثیر بسزایی داشت، وقوع جنگ جهانی دوم تو در نتیجه ساختن مقادیر متنابهی کشتی ، خودرو، مخازن، موشکها، هواپیما و هزاران وسیله دیگر جنگی بود که احتیاج به جوشکاری با دقت زیاد داشتند و تنها وسیله ای که می‌توانست با سرعت به این اجتیاجات پاسخ دهد، جوشکاری بوسیله قوس الکتریکی بود.

شکل ۲- قوس الکتریکی در جوشکاری با جریان متناوب(سمت راست) و شکل قوس الکتریکی با جریان مستقیم (سمت چپ)

الکترودها (Electrode)
چنانچه بخواهیم دو قطعه فلز را به هم جوش داده و یا شکافی را بوسیله عمل جوشکاری پر کنیم از فلز دیگری استفاده می‌شود که آنرا الکترود یا سیم جوش می‌نامند.
الکترود در جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت است از یک فلزی که اطراف آنرا پوششی از ترکیبات شیمیایی بخصوصی متناسب با نوع مصرف آن احاطه کرده است. انواع پوشش ها بسته به نوع فلز مورد جوشکاری و نیز مراحل مختلف جوشکاری متفاوت می‌باشند و برای جوشکاری ضروری است که آنها را شناخته و موارد استفاده صحیح آنها را نیز از همدیگر تمیز دهد.

طبقه بندی الکترودها
طبقه بندی الکترودها از لحاظ جنس فلز:
بطور کلی الکترودها از نظر جنس فلز به ۵ گروه تقسیم بندی می‌شوند
۱- الکترودهای آهنی Hild steel
۲- الکترودهای چدنی Cast Iron
۳- الکترودهای آلیاژهای فولادی Spacial Alloy Steel
۴- الکترودهای فولادهای پر کربن High Carbon Steel
۵- الکتردهای غیر آهنی none ferrouse

از آنجاییکه اکثر جوشکاری روی آهن و آلیاژ های آن انجام می‌گیرد لذا الکترودهاییکه برای آهن مصرف می‌شوند نسبت به انواع دیگر زیادترند. آلیاژهای فولاد در جوشکاری فولادهای مختلف و الکترودهای غیر آهنی برای جوشکاری فلزات مختلف از قبیل: آلومینیم- مس- برنز- برنج و ; مورد مصرف دارند. برای جوشکاری دو قطعه فلز به یکدیگر معمولا از الکترودهایی استفاده می‌شود که جنس آنها با فلز مبنا یکی باشد.

الکترودها نه تنها نسبت به فلزات مختلف متفاوتند بلکه نسبت به نوع جریان (مستقیم یا متناوب) و در حالتهای گوناگون جوشکاری و مقدار نفوذ جوش نیز انواع مختلف دارند. چنانچه الکترودها نسبت به نوع کار صحیح انتخاب نگردند ماکزیمم مقاومت و استقامت را در برابر فساد تدریجی نداشته و در بعضی موارد باعث شکنندگی فلز نیز خواهد شد. البته استثناهایی نیز وجود دارد که برای آنها الکترودهای ویژه ای تهیه شده است. مانند اتصال قطعات برنج و چدن یا برنج و آهن به یکدیگر.

تقسیم بندی الکترودهای فلزی از نظر نوع پوشش:
بطور کلی الکترودهای فلزی به دو دسته تقسیم می‌شوند:
الکترودهای پوشش دار و الکترودهای بدون پوشش
الکترودهای پوشش دار: پوشش این نوع الکترودها از ترکیبات شیمیایی متنوعی است که مقداری از آنها معین و مقداری دیگر نامشخص می‌باشند. علت مشخص نبودن بعضی از ترکیبات الکترودها به دلیل ارزش اقتصادی آنهاست که کارخانه سازنده فرمول کامل الکترودهای خود را محرمانه نگهداری می‌کند. مهمترین ترکیبات شیمیایی پوشش این نوع الکترودها عبارتند از: سولفور- فرومنگنز- دی اکسید تیتانیم- کربنات کلسیم- سیلیکات های مختلف و غیره

برای چسبندگی آنها به سیم جوش از سلیکات سدیم استفاه می‌کنند و تمام ترکیبات شیمیایی پوشش الکترودها هر کدام به تنهایی نقش مهمی را در جوشکاری ایفا می‌کنند که مهمترین آنها محافظت ناحیه جوش از اکسیداسیون، یکنواخت و پایدار کردن قوس الکتریکی و ایجاد ترکیبات معین در ناحیه جوش پوشش الکترودها از نظر کلی به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

پوشش های پایدار کننده یا پوشش های نازک
پوشش های کیفی یا پوشش های ضخیم
پوشش های پایدار کننده: عناصری که این پوشش ها را تشکیل می‌دهند فضای قوس الکتریکی را یونیزه نموده و جوشکاری با جریان متناوب را آسانتر می‌نماید. بهترین و مطمئن ترین عنصر برای این کار پتاسیم می‌باشد که در سنگهای معدنی طبیعی (گرافیت فلدسپات) و بصورت شیمیایی (کرمات پتاسیم و دی کرومات پتاسیم، پتاس و شوره) یافت می‌شود.به دلیل نازک بودن این پوشش ها امکان نفوذ اکسیژن و ازت هوا به ناحیه مذاب جوش همیشه وجود داشته و باعث ترد شدن نسبی جوش می‌گردند لذا استفاده آنها در جوشکاری های غیر حساس بلامانع خواهد بود.

پوشش های کیفی: این پوشش ها گاز و سرباره برای محافظت فلز از نفوذ اکسیژن و ازت هوا تشکیل داده و نیز آلیاژهای مناسب را در ناحیه مذاب وارد می‌کنند در نتیجه استفاده از این نوع الکترودها خواص مکانیکی پیوند جوش معمولا بالاتر از خواص فلز مبنا می‌گردد.
این پوشش ها دارای خواص زیر هستند:
الف- هنگام ذوب، سرباره و گازهای محافظ تولید می‌کنند
ب- قوس الکتریکی پایدار و پیوسته می‌گردد.
ج- سرباره و تفاله جوش دارای خاصیت احیا کنندگی می‌باشند.

د- تفاله جوش داری خاصیت انقباضی بیشتری نسبت به فلز مبنا بوده و در نتیجه به راحتی از روی گرده جوش جدا می‌شوند.
ه- در جوشکاری های عمودی و بالای سر، تفاله به سرعت منجمد می‌شود و در نتیجه از سقوط مواد مذاب بر اثر جاذبه زمین جلوگیری می‌کنند.
تقسیم بندی الکترودهای پوششدار بر اساس ترکیبات شیمیایی پوشش ها:

۱- الکترودهای اسیدی یا گرم:
الکترودهای اسیدی الکترودهایی هستند که موارد استعمالشان در درزهای بسته، مانند اتصالات سپری می‌باشند. با اینکه از زمره الکترودهای مرغوب به شمار می‌آیند لکن اکثر جوشکار ها از کارکردن با این نوع الکترودها امتناع می‌ورزند. زیرا شکل ظاهری جوش یکنواخت نبوده و در موقع کار جرقه هایی به اطراف پراکنده می‌کند. علت اینکه نمی توان از آنها در درزهای باز استفاده نمود. اولا نسبت به الکترودهای هم قطر خود احتیاج به شدت جریان زیادی داشته، ثانیا قطرات مذاب آنها ریزند و ریز بودن قطرات مذاب باعث سوزاندن لبه های قطعه کار می‌گردد. سرباره حاصل از جوشکاری این الکترودها خاصیت اسیدی دارند. مقاوت کششی جوش حاصل از این الکترودها کمتر از الکترودهای روتایلی بوده اما افزایش طول و استحکام ضربه ای آنها بیشتر است.

۲- الکترودهای بازی یا قلیایی (آهکی یا سرد)
این نوع الکترودها با اینکه محاسن زیادی از نظر جوشکاری دارند، چنانچه بطور صحیح بکار برده نشوند گرده جوش معایب زیادی پیدا کرده و از جمله آنها، تمامی آن متخلخل و در انتهای آن حفره بزرگی ایجاد می‌گردد. با توجه به نفوذ خیلی خوب آنها، بیشتر در پاسهای اول جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در جوشکاری به حالت عمودی سرعت جوش آنها بیشتر از سایر الکترودها است. فلز جوش حاصل از این نوع الکترودها هیدورژن کمتری داشته و معمولا در درجات حرارت پائین از استحکام خوبی برخوردار است. در مقایسه با سایر الکترودها احتمال ترک خوردن گرم یا سرد با الکترودهای آهکی کمتر اسیت از این نظر در جوشکاری فولادهای ساختمانی پر منگنز، مخازن تحت فشار و امثال آنها نسبت به سایر الکترودها ارجعیت دارند.

۳- الکترودهای دی اکسید تیتانیم یا روتیلی:
این نوع الکترودها که مقدار قابل توجهی دی اکسید تیتانیم (Tio2) در ترکیبات پوششی خوردارند. الکترودهایی هستند که شروع جوش و مصرف آسانی داشته و برای حالت های مختلف جوشکاری بسیار مناسب اند. گرده جوش این الکترودها دارای خاتمه ظریف بوده و افت فلز از نظر پاشیدگی بسیار کم می‌باشد. نفوذ این الکترودها متوسط و قوس الکتریکی آنها بسیار آرام است. برخی از این الکترودها برای جوشکاری عمودی از بالا به پایین بکار برده می‌شوند.

۴- الکترودهای سلولزی:
این نوع الکترودها دارای نفوذ بسیار زیاد بوده و برای جوشکاری حالات مختلف مناسب می‌باشند. سرباره آنها نازک بوده و به راحتی از روی گرده جوش کنده می‌شوند. جوش حاصل از این نوع الکترودها دارای خواص مکانیکی خوبی بوده و از نظر آزمایش رادیو گرافی نتیجه بسیار خوبی دارند. ماده اصلی تشکیل دهنده پوشش آنها سلولز است که موقع جوشکاری تولید گاز محافظ می‌کند. این الکترودها دارای دود زیاد بوده و سطح جوش معمولا ناهموار و خشن می‌باشد.

۵- الکترودهای اکسیدی:
پوشش این نوع الکترودها بیشتر از اکسید آهن و اکسید منگنز تشکیل می‌شود، تفاله جوش براحتی از روی گرده جوش کنده می‌شود. از آنجاییکه فلز جوش این الکترودها خیلی سیال است لذا بیشتر برای اتصالات گوشه ای و درزهای بسته مورد مصرف دارند.این الکترود ها در جاهاییکه ظاهر جوش بر کیفیت آن ارجعیت دارند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۶- الکترودهای مرکب:

علاوه بر پوشش های مذکور، از مخلوط کردن مواد مختلف نیز پوشش های مرکبی با خواص گوناگون حاصل می‌گردد. مانند پوشش های اسیدی- روتایلی یا روتایلی – قلیایی که برای فولادهای با مقاومت زیاد مناسبترین الکترود می‌باشند.
الکترود های روتایلی الکترودهای آهکی الکترودهای اسیدی
مقدار درصد مواد پوشش مقدار درصد مواد پوشش مقدار درصد مواد پوشش
۵۰ اکسید تیتانیم ۲۰ مواد آهکی ۲۰ اکسید آهن
۷ سلولز ۲۰ مواد گوگردی ۲۰ مواد گوگردی
۱۰ مواد آهکی ۳۵ پودر آهن ۱۷ اکسید سیلیسیم
۱۴ چسب ۵ فرومنگنز ۱۲ مواد آهکی
۱۳ فرومنگنز ۵ فروسیلیکات ۲۵ فرومنگنز
۵/۱ آب ۰ آب ۱ آب
۵/۴ مجهول ۵ مجهول ۵ مجهول
مقدار درصد ترکیبات شیمیایی بعضی از الکترود

 

تقسیم بندی الکترود ها از نظر ضخامت پوشش:
چنانچه قطر پوشش الکترود را با D و قطر میله الکترود را با d نمایش دهیم، تقسیم بندی های زیر از نظر پوشش معمول است:
۱- پوشش نازک
۲- پوشش متوسط
۳- پوشش ضخیم
۴- پوشش خیلی ضخیم
نقش پوشش الکترودها

پوشش الکترودها، نقش هایی اساسی برای میله الکترود، قبل و بعد از جوشکاری ایفا می‌کنند که عبارتند از:
۱ جلوگیری از زنگ زدن و آلودگی میله الکترود، در زمان انبارداری وجوشکاری،
۲ محافظت و پایداری سازی قوس الکتریکی برقرار شده،
۳ محافظت از جوش به وسیله گازهای منشعب شده، حاصل از سوختن پوشش الکترود در جریان جوشکاری،
۴ محافظت از جوش به وسیله سرباره تشکیل شده ناشی از سوختن پوشش الکترود در جریان جوشکاری،
۵ جلوگیری از اتلاف گرما و پراکندگی حرارت در محیط،

۶ ایجاد یک پروفیل مناسب در سطح جوش (گرده جوش مقعر، تخت یا محدب)
۷ جلوگیری از سریع سرد شدن جوش،
۸ جلوگیری از رشد بی رویه دانه بندی سطحی جوش،
۹ کنترل واکنش های سرباره- مذاب، گاز- مذاب و گاهی اوقات انجام عمل تصفیه فلز جوش یا اضافه نمودن بعضی عناصر آلیاژی به داخل ساختار جوش و بهبود آلیاژ سازی،
۱۰ ایجاد امکان بیشتر برای متنوع سازی انواع الکترودهای ساخته شده از یک نوع میله الکترود،
۱۱ سیال سازی جریان مذاب و ایجاد سهولت بیشتر در جریان جوشکاری،
۱۲ کاهش عرض محدوده تحت تاثیر حرارت قرار گرفته (HAZ)،

۱۳ افزایش بازدهی یا راندمان بازدهی (تولید مذاب و پرکنندگی) الکترود و در نتیجه کاهش مصرف الکترود،
۱۴ ایجاد ایمنی بیشتر برای جوشکاران به دلیل کاهش تشعشعات، انعکاس فلز ناشی از قوس الکتریکی و پاشش جرقه ها،
۱۵ افزایش قدرت و سرعت انتقال مذاب از الکترود به حوضچه جوش و برقراری بهتر جریان مثبت و منفی،
۱۶ کنترل عمق نفوذ جوش،
۱۷ کاهش حرارت ورودی مورد نیاز و در عین حال افزایش شدت قوس در صورتی که پودر آهن در پوشش الکترودهای فولادی به کار گرفته شده باشد،
۱۸ امکان انجام جوشکاری در وضعیت های مختلف و حتی وضعیت های جوشکاری دشوار مثل بالا سری یا سر بالا،
۱۹ کنترل طول قوس و ولتاژ، و
۲۰ مشخصه شناسایی الکترودها در صورت استفاده از پوشش ها با رنگ های مختلف و معرفی شده.

جنس مفتول فلزی الکترود (مغزی الکتردود)
با وجود آن که برای دستیابی به یک جوش مناسب، نزدیک بودن ترکیب شیمیایی الکترود به ترکیب شیمیایی فلز پایه از اهمیت ویژه ای برخوردار است، اما وجود پوشش های متنوع و فراوان سبب شده تا سازندگان الکترود فقط از تعداد معدودی مغزی الکترود (با تنوع محدود) برای تولید صدها نوع الکترود اقدام نمایند. از این رو، مفتول های مورد استفاده برای تولید الکترودهای پوشش دار به قرار زیر شناخته شده اند:
۱ فولاد ساده کربنی کم کربن،
۲ فولاد ساده کربنی پرکربن،
۳ فولاد آلیاژی کم آلیاژ نیکل دار،
۴ فولاد آلیاژی کم آلیاژ کرم- نیکل دار،
۵ فولاد آلیاژی کم آلیاژی کرم- مولیبدن،
۶ فولاد آلیاژی کم آلیاژ نیکل- مولیبدن وانادیم دار،
۷ فولاد آلیاژی کم آلیاژ و پر آلیاژ منگنزدار،
۸ چدن خاکستری،
۹ چدن نشکن،

۱۰ نیکل خالص،
۱۱ آلیاژ نیکل- کرم- آهن،
۱۲ آلیاژ نیکل- کرم- مولیبدن،
۱۳ آلومینیوم خالص،
۱۴ آلیاژ آلومینیوم- سیلیسیم،
۱۵ آلیاژ آلومینیوم- منیزیم،
۱۶ مس خالص،
۱۷ آلیاژ مس- قلع،
۱۸ آلیاژ مس- روی،
۱۹ آلیاژ مس- آلومینیوم و غیره

مواد عمومی تشکیل دهنده پوشش الکترودها
به طور کلی مواد اصلی تشکیل دهنده پوشش الکترودها به ۶ دسته اصلی تقسیم می‌شوند.
مواد سرباره ساز به صورت سنگ های معدنی می‌باشند، مانند سنگ تیتان (Tio2)که به صورت طبیعی و به نام روتیل (Rotile) در معادن یافت می‌شود، سنگ منگنز، فلوراسپار (Fluorspar)، فلورایدها، آهک (CaCo3)، خاک چینی (Kaolin)، کوارتز(Quartz)، سنگ مرمر، اکسید آهن، (FeO)، و بعضی سیلیکات ها.
مواد تشکیل دهنده گاز مثل نشاسته، خاک اره، سلولز، کتان، زغال چوب، آرد، و یا خمیر چوب (پشم آن ها (Alpha-Flock.
عوامل احیا کننده و اکسیژن زدا که برای احیای برخی اکسیدها کاربرد دارند مثل فرومنگنز (Fe-Mn)، فروسیلیسیم (Fe-Si)، فرو کرم (Fe-Cr)، فروتیتانیوم (Fe-Ti)، فرو مولیبدن (Fe-MO) و آلومینیوم پولکی.

عوامل آلیاژ کننده که برای رسیدن به ترکیب نهایی مورد انتظار از جوش به پوشش اضافه می‌شوند.
عوامل چسباننده که باعث خمیری شدن و چسبیدن پوشش روی مغزی می‌گردند.، مثل سیلیکات سدیم و سیلیکات پتاسیم و یا چسب نشاسته.
در بعضی الکتردوها، برای افزایش نرخ رسوب و راندمان و بازدهی، مقداری پودر فلز پایه نیز اضافه می‌شود به طور مثال در الکترودهای فولادی، مقادیری پودر آهن به پوشش اضافه می‌گردد.در هر صورت پس از انتخاب و اختلاط مواد تشکیل دهنده پوشش، که در مخلوط کن های تر انجام می‌شود، خمیر حاصل را که اصطلاحا (گل الکترود) نامیده می‌شود، به وسیله پرس های مخصوصی روی میله مغزی الکتردود پرس می‌کنند (الکترودExtrud). پس از آن که خمیر در کوره خشک کن کاملا خشک شد، الکتردود آماده استفاده یا بسته بندی می‌شود.

روشهای جوشکاری با برق (Electric welding)
الف- جوشکاری با شعله برق بوسیله الکترود های پوشش دار
ب- جوشکاری با شعله برق در محیط گازهای خنثی
ج-جوشکاری با شعله برق در محیط گازهای احیا کننده
د- جوشکاری با شعله برق بوسیله الکترود های گرافیکی
ه-جوشکاری با شعله برق بوسیله فلاکس هادی جریان
و- جوشکاری با شعله برق توام با فشار
جوشکاری با شعله برق در محیط گازهای احیا کننده (atomic hydrogen welding)
در این روش که به روش جوشکاری با هیدروژن اتمی معروف است، شعله قوس الکتریکی بین دو یا سه الکترود تنگستنی و در محیطی مملو از گاز هیدروژن برقرار می‌گردد. در این عمل هیدروژن مطابق فرمول زیر تجزیه می‌گردد:
H22H +102400 cal
در نتیجه درجه حرارت زیادی را در انتهای مخروط هیدروژن اتمی به وجود می‌آورد.

شکل۳- جوشکاری با شعله برق در محیط گازهای احیا کننده

شکل۴- جوشکاری قوس الکتریکی با اتم هیدروژن

جوشکاری با شعله برق بوسیله الکترود های گرافیکی (carbon arc welding):
در این روش قوس الکتریکی بین الکترودی از گرافیت و قطعه کار حاصل می‌گردد و این عمل معمولا در اتمسفراحیا کننده خواه با حضور سیم جوش و خواه بدون آن انجام می‌شود. این روش در موارد مخصوصی بکار می‌رود مانند پیوند ورقهای نازک، بدون استفاده از سیم جوش و جوشکاری بعضی از آلیاژهاییکه قابلیت جوشکاری آنها کم است، مانند برنزها.
جوشکاری با شعله برق بوسیله فلاکس هادی (electroslag arc welding):

در این روش یک الکترود با طول زیاد از فولاد که هم نقش هادی جریان را دارد و هم وظیفه فلز پر کننده را انجام می‌دهد، بکار رفته و فلاکسی که در روی ناحیه مذاب ریخته می‌شود کاملا نقش پوشش الکترود های دستی را ایفا می‌کند. یعنی از طرفی به عنوان پایدار کننده قوس الکتریکی و حمایت کننده آن بکار رفته واز طرف دیگر عناصر مفید و آلیاژی را به ناحیه جوش اضافه می‌نماید. علاوه بر این چون دارای حرکت خوبی است در انتقال گرمای حاصل از مذاب فلز کمک می‌کند.

شکل۵ – جوشکاری بوسیله فلاکس هادی
استفاده از این روش از جنگ جهانی دوم به بعد در آمریکا و کشورهای اروپایی گسترش زیادی یافته است. اختلاف این روش با جوشکاری معمولی بوسیله قوس الکتریکی الکترود های دستی است که در این روش می‌توان شدت جریانهایی تا ۳۰۰۰ آمپر را بکار برد. بنابر این سرعت جوشکاری و نفوذ جوش به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت. معذالک همین سرعت زیاد جوشکاری و ذوب سریع الکترود سبب می‌شود که از شدت جریانهای کمتری (۱۰۰۰ الی ۱۵۰۰ آمپر) برای این منظور استفاده شود.
جوشکاری با شعله برق توام با فشار (pressure arc welding):
این روش عبارت است از نصب میله یا پیچ یا قطعات شبیه آنها در روی جداره های فلزی بوسیله جوشکاری. این روش باعث می‌شود که عمل سوراخ کردن و قلاویز زدن قطعه کار از بین رفته و صرفه جویی زیادی در وقت و قیمت تمام شده کارها حاصل گردد.

شیوه اجرایی:
شیوه اجرایی این کار به قرار زیر است:
ایجاد شعله گرم بین انتهای میله و جداره فلزی و حفظ شعله تا پایان دوره تناوب
حفظ فلز در جریان عمل انجماد با بکار بردن یک حلقه چینی
اعمال فشار برای اجرای یک عمل آهنگری در حالت گرم در موضع جوش.
بنابر این اصول جوشکاری با پیستوله (مننظور همین روش) با روش جوشکاری با شعله برق است زیرا از یک طرف بین انتهای میله و قطعه کار قوس الکتریکی با ولتاژ ۲۵ الی ۳۰ ولت بوجود می‌آید و از طرف دیگر در حین عمل جوشکاری از فلاکسی که قسمتی از وظیفه آن مانند پوشش الکترود است، استفاده می‌شود و تنها اختلاف آن با روش جوشکاری برق فشاری است که هنگام جوشکاری در زمان کوتاهی در روی قطعه کار وارد می‌شود.

وسایل مورد نیاز برای جوشکاری با پیستوله
وسایلی که برای اجرای عمل جوشکاری با پیستوله بکار می‌روند به قرار زیراند:
یک دستگاه پیستوله که وظیفه آن ایجاد شعله هنگام تماس میله با جدار فلزی و سپس دور کردن آن می‌باشد.
جعبه فرمان که وظیفه آن بستن مدار جوشکاری در طول مدتی است که شعله برق موجود باشد.

مولد جریان برق
میله جوش شونده که انتهای آن به درجه ذوب می‌رسد فلاکس جوشکاری که بصورت پودر می‌باشد در کپسول مخصوصی قرار داده شده است.
حلقه چینی که نقش آن عبارت است از حفظ حرارت شعله و نیز ایجاد پیچک گرده مانندی از فلز در قاعده میله و بالاخره حمایت فلز مذاب از عوامل جوی و حفاظت چشم جوشکار از شعله.

جوشکاری بطریق مقاومت الکتریکی (Resistance welding):
برحسب نوع استعمال انرژی حرارتی و نیروی مکانیکی، جوشکاری مقاومتی به تقسیمات زیر شامل می‌گردد:

الف- نقطه جوش (spot welding):
قطعات جوش دادنی را روی یکدیگر و بین دو نوک الکترود قرار می‌دهند. در این نقطه جریان از یک الکترود به الکترود دیگر از مسیر ضخامت ورقها عبور می‌کند و نقطه جوش که شکل عدسی دارد، در امتداد محور الکترودها بوجود می‌آید. گاهی اوقات دو الکترود را در یک روی صفحه قرار داده و در زیر صفحه دوم یک زیر سری می‌گذارند. در روش دوم کف ورق رویی را بوسیله سنبه نشان بصورت نقاط برجسته در می‌آورند و سطح نوک الکترود ها را وسیع تر انتخاب می‌کنند، پس از وصل جریان نقاط برجسته در اثر عبور جریان ذوب شده و دو قطعه به یکدیگر متصل می‌گردند.

شکل – دکمه جوش در نقطه جوش

شکل۶- ماشین اهرمی نقطه جوش

ب- جوش قرقره ای:
در حقیقت یکی از روشهای فرعی جوش نقطه ای می‌باشد با این تفاوت که در جوش قرقره ای لبه قطعات خیلی نزدیک بهم بوده و مجموعا تشکیل یک گرده پیوسته جوش را می‌دهد. در این روش الکترود های استوانه ای را با الکترود های صفحه ای یاچرخی و یا قرقره ای که در حول محور خود گردش می‌نمایند و در مسیر جریان قرار می‌گیرند، عوض می‌کنند. قرقره ها عمل وارد آوردن فشار را نیز انجام می‌دهند.

شکل ۷- جوش قرقره ای

ج- جوش سربه سر بوسیله عمل جرقه زدن (flash butt welding):
در این روش قطعات را بین دو فک گیره ای در ماشین جوشکاری سوار کرده سپس با دور و نزدیک کردنهای متوالی انتهای قطعات به یکدیگر جرقه هایی بین دو قطعه ایجاد می‌شود. این جرقه ها سبب ایجاد حرارت در انتهای قطعات گردیده و پس از آنکه به حالت خمیری و حرارت کافی رسیدند، دو انتهای قطعات را به یکدیگر نزدیک و با اعمال فشار بهم پیوند می‌دهند.
در این روش نیز مانند روش قبلی دور تا دور محیط قطعه کار را گرده های فلزی فرا می‌گیرد که بقایای اکسید و ناخالصی ها در آن جمع شده که پس از اتمام عمل مذکور بوسیله سنگ زدن از بین می‌روند.

شکل۸ – جوش سر به سر بوسیله عمل جرقه زدن
د- جوش سربه سر بوسیله مقاومت الکتریکی (resistance butt welding):
در این روش دو قطعه جوش دادنی را طوری مقابل هم قرار می‌دهند که دقیقا در موازات یکدیگر قرار گیرند، سپس فک دستگاه جوش را محکم و ثابت نموده و جریان برق را برقرار می‌کنند. این فکها نقش هادی جریان را ایفا می‌کنند سپس با تغییر محل فکها و حرکت دادن آنها بر روی همدیگر فشار در ناحیه جوش زیاد شده و این عمل باعث می‌شود که فلز در دو انتهای تماس به حالت خمیری در می‌آید و بدین وسیله عمل پیوند قطعات انجام می‌گیرد.
این روش برای جوش قطعاتی که دارای اشکال هندسی متفاوتی می‌باشند و نیز برای جوش ورقهایی که دارای ابعاد بزرگی هستند بکار می‌رود.

شکل۹-جوش سربه سر بوسیله مقاومت الکتریکی

هـ . جوش مقاومتی بوسیله فلاکس هادی (electroslag resistance welding):
در این روش جوشکاری که خودکار می‌باشد قطعات جوش دادنی را در محفظه قیفی شکل که از مس ساخته شده و پر از فلاکس می‌باشد قرار می‌دهند سپس جریان ثانویه ترانسفورماتور را از راه فلاکسی که هادی جریان برق است برقرار می‌نمایند. هنگامیکه فلاکس ذوب می‌شود سطح آن به سطح قطعه فوقانی رسیده و به این ترتیب جریان در دو قطعه برقرار می‌گردد و در نتیجه سطوح انتهای قطعات به سرعت به درجه حرارت لازم رسیده و عمل جوشکاری انجام می‌گیرد.

شکل۱۰ – جوش مقاومتی بوسیله فلاکس هادی

شکل۱۱ – نقطه جوش متوالی

شکل۱۲- نقطه جوش

۳- سایر روشهای جوشکاری ذوبی
الف- روش جوشکاری بطریق آلومینوترمیک (thermit welding):
در این روش از خاصیت حرارت زایی احیای اکسیدهای آهنی بوسیله آلومینیم در بوته و ریزش فلز مذاب در روی قطعات جوش دادنی استفاده می‌شود همچنین در اینجا باید روشهای لحیم کاری و لحیم جوش را یادآوری نمود. که در آنها از شعله های هیدروژن یا از کوره هایی با اتمسفر احیا کننده و یا از حاصیت التراسونیک (ارتعاشات مافوق صوت) استفاده می‌شود.
اخیرا روشهای جدیدتری در جوشکاری ذوبی معمول گردیده که در صنایع امروز دارای موارد استعمال ویژه ای می‌باشند و از آن برای جوشکاری لوله ها، بدون استفاده از سیم جوش استفاده می‌شود.

شکل۱۳- جوشکاری ترمیت

ب- روش جوش القایی (Induction welding):
جوشکاری القایی: اساس جوشکاری القایی مدت مدیدی است که شناخته شده است. از این روش به طور گسترده ای برای جوشکاری مواد پلاستیکی با بکار بردن قدرتهای بسیار ضعیف استفاده می‌شود. در جوشکاری فولاد از این روش بویژه در جوشکاری لوله ها استفاده می‌شود. در این روش درز لوله ها را بدون استفاده از سیم جوشکاری می‌کنند.
در این روش جریان القا شده در حدود ۴۰۰ آمپر بوده که بوسیله القا کننده ای که از روی کنداتستاتور منشعب شده است و یا بوسیله ترانسفورماتوری که به دو آلترناتور با فرکانس زیادی وصل گردیده، حاصل می‌گردد. لوله را پس از فرم دادن از داخل القا کننده عبور می‌دهند، جریان القا شده بطور کلی از روی لبه های جوش دادنی عبور کرده و لبه های لوله را در طول معینی بطور یکنواخت گرم می‌کنند. پس از اینکه تمام ضخامت لبه های لوله را در طول معینی بطور یکنواخت گرم می‌کند. پس از اینکه تمام ضخامت لبه ها به درجه حرارت ذوب رسید با فشاری که در حقیقت عمل آهنگری می‌باشد، لبه های ذوب شده را به هم جوش داده و بدینوسیله گرده جوش باریکی در قسمت خارج لوله تشکیل می‌شود که پس از عبور دادن از داخل کالیبر کننده از بین می‌رود.

در این روش سرعت جوشکاری زیاد بوده و بستگی به قدرت دستگاه خواهد داشت. چنانچه قطعه جوش دادنی از هر نظر درست باشد (پاک بودن لبه ها از زنگ زدگی، نداشتن پلیسه در لبه ها، صاف و یکنواخت بودن سطوح و غیره) سرعت جوشکاری حدود ۱۵ الی ۳۰ متر در دقیقه خواهد بود. ضخامت قطعات جوش دادنی نیز بستگی به قدرت دستگاه دارد. در حال حاضر با این روش می‌توان لوله هائیکه تا ۷ میلیمتر ضخامت دارند را جوشکاری نمود. انرژی مصرف شده در هر تن جوشکاری با ابعاد و ضخامت لوله ها به سرعت کاهش می‌یابد و برای لوله های ۸۰ الی ۹۰ میلیمتری انرژی لازم در حدود ۵۰ کیلووات برای هر تن لوله است و برای لوله های ۱۵۰ ای ۱۶۵ میلیمتری مقدار انرژی لازم به ۲۲ کیلووات در هر تن کاهش می‌یابد.

ج- جوشکاری با فلاکس الکتروکنداکتور (Electroslag welding):
دومین روش که مربوط به جوشکاری با فلاکس هادی می‌باشد، روش جوشکاری با فلاکس اکتروکنداکتور هادی جریان برق است. این روش موارد استعمال زیادی برای جوشکاری قطعاتی که دارای ضخامت زیادی می‌باشند پیدا کرده است.
روش جوشکاری با فلاکس الکتروکنداکتور که برای جوشکاری قطعات بسیار ضخیم مورد استفاده قرار می‌گیرد اولین مرتبه در سال ۱۹۵۱ بوسیله انیستیتو جوشکاری کیف مطرح گردید. در این روش سیم جوش الکترود وارد ناحیه جوش شده و فلاکس جوشکاری که بصورت پودر بوده و هادی جریان الکتریکی نیز می‌باشد نقش اساسیی را به عهده دارد. زیرا علاوه بر جوشکاری نقش یک تصفیه کننده را نیز به عهده دارد و بدین ترتیب می‌توان فولادهایی با خاصیت ویژه را تهیه نماید.

فلزی که با این حالت تصفیه می‌شود تشکیل ناحیه مذاب را می‌دهد و ناحیه تصفیه شده که مخلوطی با تفاله یا شیره جوشکاری است و با فلز مذاب آمیخته شده است هنگام انجماد در بالای فلز باقی می‌ماند و مجموع این دو ناحیه بوسیله ضخامتی از فلز بطور منظم پوشیده شده است. ورقهای جوش دادنی که دارای ضخامت زیادی است ( ۵۰ الی ۱۰۰ میلیمتر) بطور لب به لب و بصورت قائم و با فاصله ای در حدود ۳۰ سانتی متر از همدیگر قرار می‌گیرند، شدت جریان لازم برای جوشکاری بین ۵۰۰ الی ۵۵۰ آمپر برای الکترودی به قطر ۲/۳ میلیمتر است. ولتاژ مورد نیاز بین ۴۵ الی ۵۰ ولت خواهدبود.

حرکت سیم جوش بوسیله دستگاه مخصوصی انجام می‌گیرد، این حرکت بصورت حرکت نوسانی E2-E¬۱، E1-E2 با توقف اجباری ۵ الی ۷ ثانیه در انتهای هر حرکت می‌باشد. دو طرف شکاف قطعات را ریجه های مسی می‌پوشانده است که در آن جریان ۱ برقرار است (ریجه ظرفی است مانند بوته که در داخل آن فلز مذاب می‌ریزند) کل دستگاه عبارت است از الکترودها، ریجه ها، مخزن فلاکس که دارای یک حرکت قائم به سمت بالا است و سرعت مخزن فلاکس طوری است که ضخامت آنرا روی قطعه کار بین ۳۰ الی ۵۰ میلیمتر نگهداری می‌کند برای ورقی که ۱۰۰ میلیمتر ضخامت دارد با الکترودی به قطر ۵/۳ میلیمتر و جریان ۵۵۰ آمپر سرعت جوشکاری به ۵۰ سانتیمتر در ساعت می‌رسد.

شکل۱۴- جوشکاری با فلاکس الکتروکنداکتور

د- جوشکاری بوسیله بمباران الکترونیکی (Electron beam welding)
روش دیگری که در صنایع اتمی از ان استفاده می‌شود روش جوشکاری فلزات بوسیله بمباران الکترونیکی است که ذیلا آنها را بطور خلاصه مورد بررسی قرار می‌دهیم.
در این روش قطعات جوش دادنی را در محفظه ای قرار داده و هوای آنرا تخلیه می‌کنند، در این عمل جوشکاری بوسیله بمباران الکترونهایی که از روی سطح کاتدی در همان محفظه قرار گرفته است انجام می‌شود با این روش می‌توان هم جوشهای دایره ای و هم جوشهای طولی را در حالت تخت انجام داد.
محفظه A را بوسیله پمپ مخصوصی که در قسمت B قرار دارد از هوا تخلیه می‌کنند، سپس ۲ صفحه جوش دادنی را مطابق با خط x-y روبروی کاتد c که مجهز به فیلمان F و عدسی الکترواستاتیکی a می‌باشد قرار می‌دهند با این ترتیب انبوه الکترونها در نقطه ای روی خط x-y مجتمع شده و با برخورد آنها به نقطه مزبور حرارتی ایجاد می‌گردد که باعث ذوب فلز در منطقه مذکور می‌گردد. پس از آنکه عمل جوش در یک نقطه آغاز شد با تغییر مکان کاتد در طول محل MN درز صفحه جوشکاری می‌شود.
کلیه عواملی که در روی عمل جوشکاری موثر می‌باشند از قبیل شدت جریان الکترونیکی، شتاب الکترونها، سرعت تغییر مکان فشار گاز و جنس گاز استعمال شدنی را می‌توان مطابق با جوشکاری تغییر داد.

شکل۱۵- جوشکاری بوسیله بمباران الکترونیکی

هـ جوشکاری بوسیله اشعه لیزر (Laser Welding)
استفاده از یک شعاع نورانی برای بالا بردن درجه حرارت یک جسم چیز تازه اینست.شاید همه ما در دوران کودکی برای آتش زدن یک تکه پارچه یا یک قطعه کاغذ از یک عدسی که آنرا در برابر نور آفتاب قرار داده ایم، به عنوان یک سرگرمی استفاده کرده باشیم. می‌دانیم که کوره های آفتابی تیربر بر اساس این تجربه ساخته شده‌اند که می‌توان اجسام بسیار دیر گداز را بوسیله آنها ذوب نمود. امروزه در صنعت بجای استفاده از خورشید از نورهای مصنوعی مانند لامپ های احتراقی، قوسهای برق و یا لامپ های تخلیه که در آنها دسته های اشعه بوسیله دو آئینه شلجمی که روبروی هم قرار گرفته اتد متمرکز می‌شوند. منبع حرارت را در یکی از دو کانون و جسم ذوب کردنی یا تبخیر شدنی را در کانون دیگر قرار می‌دهند. در این کوره که به کوره تصویری موسوم است می‌توان به درجات حرارتی بیش از ۱۰۰۰۰ درجه سانتگراد نیز رسید.

شکل۱۶ -جوشکاری لیزری

کوره های آفتابی و کوره های تصویری علاوه بر آنکه برای جوشکاری مناسب نیستند. بلکه راههای غیر کاملی نیز می‌باشند زیرا در هر یک از آنها منابع نورانی بسیار متفاوتی مورد استفاده قرار گرفته است که پرتورهای آنها دارای تشعشعات نورانی یا امواج متفاوت است. بدین ترتیب نمی توان امواج مذکور را در نقطه ای متمرکز نمود زیرا تباعد دسته های نورانی برای تمامی طول موجها یکسان نیستند و به این دلیل از اشعه لیزر (Laserکه مخفف کلمات زیر است)، استفاده می‌شود(Light amplifier stimultated emission of radiation) عنوان فرق را می‌توان بدین شرح ترجمه نمود: یکسان کردن طول موج بوسیله آرام کردن طول موج.