વેલ્ડીંગ ઈલેકટ્રોડ ( Welding Electrode)

 

વેલ્ડીંગ ઈલેટ્રોડની વ્યાખ્યા (Defination of Welding Electrode):-

   ઈલેકટ્રોડ ઉપર ફ્લક્ષ નુ કોટિંગ કરેલું અથવા કોટિંગ કર્યા વગર પણ સ્ટાન્ડર્ડ સાઈઝ અને લંબઈ નો ધાતુંનો વાયરછે.તેનો ઉપયોગ વેલ્ડીંગ શરકીટ (પરિપથ) પુરો કરવા માટે અને તેની ટીપ અને જોબ વચ્ચે જગ્યા(ગેપ) રાખી આર્ક વડે જોઈન્ટમાં ફિલર મટીરીયલ જમા કરવા માટે થાય છે.

ઈલેકટ્રોડ ઉપર ફ્લક્ષ કોટિંગ નો હેતુ ( Purpose of Flux Coating on Electrode):-

1)    વેલ્ડીંગ આર્ક ઉત્પન્નકરવા માટે અને જાળવી રાખાવ માં મદદરૂપ થાય છે.

2)    સપાટી ઉપર સ્લેગ નુ કોટિંગ બનાવીને વેલ્ડ ઠંડો થવાનો દર ઘટાડે છે.

3)    તે વાયર માં સમાયેલા ન હોય તેવા ઘટકોને સ્લેગ જોઈન્ટ માં ઉમેરવા માટે માધ્યમ પૂરું પાડે છે.

4)    પીગળેલી ધાતુ ઉપર કોટિંગ બનાવી તેમાં ઓક્સીજન,નાઈટ્રોજન,અને અસુધ્ધિઓને ભળતી અટકાવે છે.

5)    ટે સારો દેખાવ અને વેલ્ડ ને સારું પેનીટ્રેસન આપવામાં મદદરૂપ થાય છે.

6)    વેલ્ડીંગ દરમ્યાન બળી ગયેલા ઘણા તત્વો ને સરભર બનાવે છે.

7)    તે દરેક સ્થિતિ માં  વેલ્ડ ને સરળ બનાવે છે .

8)    વેલ્ડીંગ કરવા માટે એ.સી. અને ડી.સી. પ્રવાહ નો ઉપયોગ થાય છે.

 ઈલેકટ્રોડનુ વર્ગીકરણ (Classification of Electrode):- 

 મેંન્યુઅલ મેટલ આર્ક વેલ્ડીંગ (MMAW) માં ઈલેકટ્રોડનુ વર્ગીકરણ નીચે જણાવેલ બાબતો ને આધારે કરવામાં આવે છે. 

   (1) કોટિંગ ની રીત              (2) કોટિંગ ફેક્ટર  

  (3)ફ્લક્ષ કટીંગ નો પ્રકાર     (4) કોર વાયર મટીરીયલ 

 કોટિંગ ની રીત(method of coating):- કોટિંગ બે રીતે કરવામાં આવે છે.

(a) ડીપીંગની રીતે             (b) એક્સટુઝ્ન ની રીતે

(a) ડીપીંગની રીત ( Dipping Method ):-

કોર વાયર ફ્લક્ષ માં પેસ્ટ થી ભરેલા કન્ટેઈનર માં ડૂબાડવમાં આવે છે.કોર વાયર ની ઉપર ચડતું કોટિંગ એક સરખું થતું નથી.તેના લીધે એક સરખું મેલ્ટિંગ થાઇ છે.તેથી આ રીત વધારે જાણીતી નથી.

(b) એક્સટુઝ્ન રીત ( Extrusion Method ):-

    એક એક્સટુઝ્ન પ્રેસ માં એક સીધા વાયર ને નાખવામાં આવે છે.તેમાં ફ્લક્ષ દબાણથી કોટિંગ કરવામાં આવે છે.તેથી કોટિંગ કોર વાયર ઉપર એક સરખું અને સમ કેન્દ્રિત રીતે કોટિંગ ચઢે છે.તેથી ઈલેકટ્રોડ એક સરખી રીતે મેલ્ટ(પીગળે) થાય છે. આ પધ્ધતિ તમામ ઈલેકટ્રોડ ના ઉત્પાદકો વડે ઉપયોગ માં લેવાય છે.

કોટિંગ ફેક્ટર્ (Coating Factor):-

  કોર વાયર ના વ્યાસ અને કોટિંગ વ્યાસ ના ગુણોત્તરને કોટિંગ ફેક્ટર કહે છે.

    કોટિંગ ફેક્ટર =  ઈલેકટ્રોડ કોટિંગ વ્યાસ ÷ કોર વાયર નો વ્યાસ

     ઈલેકટ્રોડ માટે કોટિંગ ફેક્ટર 

• ઓછા કોટિંગ માટે 1.25 થી 1.3 
• મધ્યમ કોટિંગ માટે 1.3થી 1.5 
• વધારે કોટિંગ માટે 1.6 થી 2.2 હોય છે.

   ફ્લક્ષ કોટિંગ નો પ્રકાર (Types of Flux Coating):-ફ્લક્ષ કોટિંગ ના મુખ્ય  બે પ્રકાર છે.

(A) લાઇટ કોટેડ ઈલેકટ્રોડ 

(B) હેવી કોટેડ ઈલેકટ્રોડ                                                                                 

(a) લાઈટ કોટેડ ઈલેકટ્રોડ (Light Coated Electrode):-

   આર્ક ની સ્થીરતા આપી સકે તેટલા પ્રમાણ માં જ પાતળું કોટિંગ ચડાવવા માં આવે છે.જેના લીધે યાંત્રીક ગુણધર્મો માં સુધારો કે ઓક્સિડેશન માં ઘટાડો થતો નથી .તેમાં કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ અને સોડીયમ સીલીકેટ માંથી કોટિંગ બનાવવા માં આવે છે.

(b) હેવી કોટેડ ઈલેકટ્રોડ (Heavy Coated Electrode):- આ પ્રકાર ના ઈલેકટ્રોડ સારી ગુણવતા વાળા વેલ્ડ બનાવવા વપરાય છે.

    (i)        સેલ્યુલોઝ કોટિંગ

   (ii)        ટીટેનીયમ બેઈઝ કોટિંગ

  (iii)        આયર્ન ઓક્સાઈડ કોટિંગ

  (iv)        એસીડ કોટિંગ

   (v)        બેઝીક કોટિંગ                                                                         

 

•       i)        સેલ્યુલોઝ કોટિંગ(cellulose coating):-

આ પ્રકાર ના કોટિંગ માં લાકડા કે કંપાસ (કોટન) નુ સેલ્યુલોઝ,કુદરતી સીલીકેટ (માઈકા,ફેલ્સપાર), ફેરોએલોઇસ ના મિશ્રણ થી બનાવવામાં આવે છે.

      આ ઈલેકટ્રોડ થી જોઈન્ટ માં ભાગ્યે ઓક્સીજન ભલે છે.આ ઈલેકટ્રોડ પોજીસનલ વેલ્ડીંગ માટે અને પૂરક ધાતુ વધારે ઊંડાઈ સુધી (પેનીટ્રેસન માટે) પહોચાડવા માટે વપરાય છે.આ કોટિંગવાળા ઈલેકટ્રોડ વડે યાંત્રિક ગુણધર્મ સારા મળે છે.તેમાંથી વેલ્ડ ઉપર સ્લેગ ખુબ ઓછા પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે. આંતરરાષ્ટ્રીય પાઈપલાઈનોના વેલ્ડીંગ માટે તેનો ઉપયોગ થાઈ છે.

•      ii)        ટીટેનીયમ બેઈઝ કોટિંગ(titanium base coating):-

આ કોટિંગ ને રૂટઈલ કોટિંગ પણ કહે  છે.આ કોટિંગ રૂટાઈલ (કુદરતી –TiO₂)અથવા ઈલમેનાઈટ (FeTiO₃)કુદરતી સીલીકેટ અને રીફાઈનીંગ એજન્ટ તરીકે ફેરો એલોઈ સમાવે છે.આ પ્રકારના ઈલેકટ્રોડ નો ઉપયોગ નીચે જણાવેલ વેલ્ડીંગ માટે કરવામાં આવે છે.

*           વધરે ગેપ ભરવા માટે

*         બરાબર તૈયાર કરેલ જોઈન્ટ માટે

*         બંધારણીય સ્ટ્રક્ચરલ કં માટે

*         વહાણ-જહાજ બનાવવા માટે

*         સ્ટોરેજ ટેંક બનાવવા માટે

*         ગેસ કન્ટેનર બનાવવા માટે

*         મીડીયમ અને હાઈ પ્રેસર પાઈપ લાઈન બનાવવા માટે

 

•    iii)        આયર્ન ઓક્સાઈડ કોટિંગ(Iron Oxide Coating):-

આ કોટિંગ ના મિશ્રણ માં મુખ્ય આયર્ન ઓક્સાઈડ સિલિકા ,કુદરતી સીલીકેટ અને ખુબજ ઓછા પ્રમાણમાં ડીઓક્સિડાઈઝર હોય છે. વધારે પ્રમાણમાં ઈલેકટ્રોડ નુ કોટિંગ આ પ્રકાર નુ હોય છે.આ ઈલેકટ્રોડ થી વર્ટીકલ અને ઓવર હેડ વેલ્ડીંગ કરવું અઘરું છે.તેનાથી બનતા સાંધાના (વેલ્ડ ના) યાંત્રિક ગુણધર્મો મધ્યમ હોય છે. પરંતુ તેનાથી બનતા ફ્લેટ નો દેખાવ સારો હોય છે.વેલ્ડીંગ ની ગુણવતાનો આધાર સ્લેગ બનાવવાની ક્રિયા ના એસીડ અથવા બેઝીક પર હોય છે.આ ઈલેકટ્રોડ ફ્લેટ સ્થિતિ માટે ભલામણ કરે છે.

 

•    iv)        એસીડ કોટિંગ (Acid Coating):-

આ કોટિંગ ઓકસાઈડ અને કુદરતી સીલીકેટ ઉપર આધારિત હોય છે.તે વધારે પ્રમાણ માં ડી-ઓક્સિડાઈઝર અને ફેરો એલોય સ્વરૂપ ધરાવે છે.તેનાથી ઉત્પન્ન થતો સ્લેગ મેગેનીઝ્ના લીધે ઓછી સ્નિગ્ધતા વાળો હોય છે.તેથી વેલ્ડ ધાતુ દરેક સ્થિતિમાં રાખીને વેલ્ડીંગ કરી સકાય છે.

•     v)        બેઝીક કોટિંગ(Basic Coating):-

આ કોટિંગ કેલ્શિયમ અને મેગ્નેસીયમ કાર્બોનેટ તથા રીડ્યુંસિંગ અને નાઈટ્રોઝન રીમુવિંગ એજન્ટ ના મિશ્રણ થી બને છે.તેમાં સેલ્યુલોઝ ,ક્લે તથા બીજા કોઈ મીનરલ (ક્ષાર) હોતા નથી. તે વેલ્ડ માં ઓછામાં ઓછા હાઈડ્રોઝ્ન મિક્ષ થવા દે છે.આ ઈલેકટ્રોડ વધારે પ્રમાણ માં મોલ્ટન પુલ અને પ્રવાહી સ્લેગ બનાવે છે. તેમને  ખુબ નાની આર્ક ની જરૂર હોય છે. પરંતુ વર્ટીકલ અને ઓવર હેડ સ્થિતિ માં ખાસ કુસ્લ્તાની જરૂર હોઈ છે.ડી.સી.વેલ્ડીંગ માં પોઝીટીવ ચેડા સાથે જોડવામાં આવે છે.

           આર્ક ઓછી ગરમી આપે છે.ફ્યુજન ઓછા પ્રમાણ માં થાય છે.મોલ્ટન પૂલ જડપથી સખત થાય છે.વેલ્ડ ની ગુણવતા સારી મળે છે. જડા અને હાયસ્પીડ સ્ટીલમાં સારું વેલ્ડીંગ કરી સકાય છે.

 

*       ફ્લક્ષ ના સંયોજનો ( Composition Of Flux ):-   

          વેલ્ડીંગ ઈલેકટ્રોડ ના કોટિંગ માં ઓક્સિડાઈઝીંગ પદાર્થ રે ડ્યુંસીંગ પદાર્થ ,આયનાઈઝીંગ પદાર્થ ,ઓર્ગેનિક પદાર્થ લાઈઝીંગ અને પ્લાસ્ટિક સાઈઝીંગ પદાર્થ ના મિશ્રણ હોય છે.

         ઓક્સિડાઈઝીંગ પદાર્થ (Oxidizing  Substance):-

                   આ પદાર્થ વેલ્ડ મેટલને સરળતાથી વહેવા માં મદદ કરે છે.ઓક્સિડાઈઝીંગ પદાર્થ ,આયર્ન ઓકસાઈડ,લેમીટઈટ અને મેગ્નેટાઈટ

રીડ્યુંસિંગ પદાર્થ(Reducing Substance):-

આ પદાર્થ બળી ગયેલ મેંગેનીઝ ફેરો સીલીકોન ને સરભર કરે છે. ફેરો-મેંગેનીઝ,ફેરો સીલીકોન અને ફેરો ટીટેનીયમ રેડ્યુંસિંગ પદાર્થ છે.

આયનાઈઝીંગ પદાર્થ (Ionising  Substance ):-

આ પદાર્થ ચુના અને માર્બેલ ના કાર્બોનેટ હોય છે.આર્ક સ્થિર બનાવવા માટે આ પદાર્થ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ઓર્ગેનિક પદાર્થ (Orgenic substance):-

આ પદાર્થો ગેસ ઉત્પન્ન કરે છે. જે ધાતુ ને ટ્રાન્સફર કરવા માં મદદ કરે છે. તે વેલ્ડીંગ આર્ક અને વેલ્ડ પૂલને કવચ બનાવે છે.લાકડું ,સેલ્યુલોઝ અને દીક્સટોરીન નો ભૂકો વગેરે પદાર્થ આપે છે.

બાઈન્ડીગ અને પ્લાસ્ટિકસાઈઝીંગ પદાર્થ (binding and Plasticizing Substance):- 

આવા પદાર્થો કોટિંગ ને ઈલેકટ્રોડ ના કોર ની ચારે બાજુ પકડી રાખવામાં મદદ કરે છે.સોડીયમ અને પોતેસીયમ સીલીકેટ આવા પદાર્થો છે.