4

جوشکاری با قوس الکتریکی چیست؟

جوشكاري روش اتصال دائم دو قطعه است كه در نتيجه تركيب مناسبي از فشار و درجه حرارت بالا به وجود مي آيد . ممكن است در محل اتصال فقط درجه    حرارت زياد بدون فشار تا فشار زياد بدون ازدياد درجه حرارت اعمال شود. به خاطر وجود حرارت و فشار در محل جوش دو ماده به هم مخلوط شده و يكان ساختمان متالوژي را به وجود مي آورند. بنابراين براي آن كه كيفيت جوش خوب باشد بايستي حرارت و فشار به اندازه كافي وجود داشته و سطوح قطعه تميز شده و در طول عمل جوشكاري حفاظت شده باشد. هر ماشين از تعداد زيادي قطعه ساخته شده است اين قطعات به نحوي به يكديگر متصل شده اند كه بعضي از اتصالات متحرك بوده (Link) اتصال شاتون به ميل لنگ و تعداد زيادي اتصالات ثابت وجود  دارد و به اين دليل است كه بتوان ماشين را از واحد هاي كوچكتر ساخته تا هم ساخت و حمل و نقل آنها آسان تر باشد و سپس به يكديگر در قسمت مونتاژ متصل ميكنند بنابراين جوشكاري مهمترين روش توليدي است كه اهميت زيادي دارد به طوريكه امروزه قسمت اعظم توليداتي فلزي بيشتر از يك يا چند جوش وجود دارد

اتصالات دائم امكان جدا كردن قطعات را يكديگر نمي دهند مگر آنكه آن قطعاتي را خراب كنيم. بنابراين اين نوع اتصالات در جايي به كار ميرود كه احتياج به جدا كردن قطعات نبوده  و احتمالاً از نظر راحتي و يا اتصالي بودن در توليد به كار گرفته شود. فاكتور مهمي كه در جوشكاري بايستي در نظر داشت اثرات متالورژي است كه در حين حرارت دادن و سرد كردن در منطقه جوش به وجود مي آيد. طبقه بندي انواع روش هاي جوش كاري مشكل مي باشد يك نوع طبقه بندي بر اساس منبع حرارتي با نوع روش پوشش و محافظ به كار برده شده و يا مثلاً استفاده از روش دستي، نيمه اتوماتيك و غيره… انجام شده است.

در این مقاله قصد داریم تا با یکی از روش های ایجاد اتصالات دائم آشنا شویم. پیشتر گفته بودیم که اتصالات دائم را زمانی بکار می گیریم که نیازی به جداسازی نباشد. مرسوم ترین روش برای ایجاد اتصال دائم جوشکاری است. بنا به یک تعریف ساده جوشکاری اتصال دو یا چند قطعه فلزی همجنس(هم خانواده) در حالت مایع یا نیمه جامد و جامد می باشد. ماده اتصال دهنده می تواند به صورت اضافی به محل اتصال قطعات وارد شده و یا اینکه توسط مواد موجود در خود قطعات اتصال داده شده تامین گردد در جوشکاری، محل جوش از لحاظ خواص مانند دیگر بخش های قطعات جوش داده شده است.

از آنجائیکه قطعات مختلف شرایط مختلفی از قبیل جنس، شکل و ابعاد دارند روش های جوشکاری نیز متنوع می باشد تا بتواند نیازهای مختلفی را فراهم نماید. برای ایجاد اتصال جوشکاری نیاز است تا انرژی لازم به محل اتصال برسد. انرژی می تواند با تحریک ماده امکان اتصال جوش را فراهم نماید. یکی از تقسیم بندی های مرسوم روش های مختلف جوشکاری، تقسیم بندی بر اساس منبع تامین انرژی است. برای انجام عمل جوشکاری چهار منبع اصلی انرژی وجود دارد که عبارتند از

  • انرژی الکتریکی
  • انرژی شیمیایی
  • انرژی مکانیکی
  • انرژی تشعشعی

جوشكاري با قوس الکتريکي

ضمیمه-میزان-های-حدود-مواجهه-TLV-614x321

يکي از متداول ترين روشهاي اتصال قطعات کار مي باشد، ايجاد قوس الکتريکي عبارت از جريان مداوم الكترون بين دو الکترود و يا الکترود و يا الکترود و کار بوده که در نتيجه آن حرارت توليد مي شود. بايد توجه داشت که براي برقراري قوس الکتريک بين دو الکترود و يا کار و الکترود وجود هوا و يا يک گاز هادي ضروري است. بطوريکه در شرايط معمولي نمي توان در خلاء جوشكاري نمود.

در قوس الکتريکي گرما و انرژي نوراني در مکانهاي مختلف يکسان نبوده بطوريکه تقريباً 43% از حرارت درآند و تقريباً 36% در کاتد و 21% بقيه بصورت قوس ظاهر مي شود. دماي حاصله از قوس الکتريکي بنوع الکترودهاي آن نيز وابسته است بطوريکه در قوس الکتريکي با الکترودهاي ذغالي تا 3200 درجه سانتيگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دماي حاصله در آندو کاتد براي الکترودهاي فلزي حدوداً 2400 درجه سانتيگراد تا 2600 درجه تخمين زده شده است.

در اين شرايط درجه حرارت در مرکز شعله بين 6000 تا 7000 درجه سانتيگراد مي باشد از انرژي گرمائي حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتريک مشاهده گرديده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاري شده و بقيه آن يعني 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائي به محيط اطراف منتشر مي گردد.

طول قوس شعله Arc length بين 8/0 تا 6/0 قطر الکترود مي باشد و تقريباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد مي گردد و 10% باطراف پراکنده مي گردد. براي ايجاد قوس الکتريکي با ولتاژ کم بين 40 تا 50 ولت در جريان مستقيم و 60 تا 50 ولت در جريان متناوب احتياج مي باشد ولي در هر دو حالت شدت جريان بايد بالا باشد نه ولتاژ.

انواع الکترود

الکترودهائی که در جوش اتصال فولاد به کار برده می شوند مفتولهای مغزی با آلیاژ یا بدون آلیاژ دارند که جریان جوش را هدایت می کند. شعله برق بین قطعه کار و سرآزاد الکترود می سوزد و الکترود به عنوان یک ماده اضافی ذوب می شود.

الکترودهای نرم شده دارای علائم اختصاری بوده ( دین 1913 ) که روی بسته بندی آنها نوشته شده است. علائم اختصاری تمام نکات مهمی که در به کار بردن آن الکترود باید مراعات شوند نشان می دهند.

انتخاب صحيح الکترود براي کار

انتخاب صحيح الکترود براي جوشکاري بستگي به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً يک درز V شکل با زاويه کمتر از 40 درجه با ضخامت زياد حداکثر با قطر اينچ که معادل 2 ميليمتر است براي رديف اول گرده جوش استفاده مي گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نمايد. ولي چنانچه از الکترود با قطر بيشتر استفاده شود مقداري تفاله در ريشه جوش باقي خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقليل مي دهد.

انتخاب صحيح الکترود( از نظر قطر)

بايستي توجه داشت که هميشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشكاري کمتر باشد هر چند که در بعضي از کارخانجات توليدي عده اي از جوشکاران الکترود با ضخامت بيشتر از ضخامت فلز را به کار مي برند. اين عمل بدين جهت است که سرعت کار زيادتر باشد ولي انجام آن احتياج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.

همچنين انتخاب صحيح قطر الکترود بستگي زياد به نوع قطب ( + يا – ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر يک درز V شکل با زاويه کمتر از 40 درجه باشد بايستي حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اينچ براي رديف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زيادتر استفاده شود مقداري تفاله در جوش باقي خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه اي کاهش خواهد داد. در حين جوشکاري گاهي اوقات جرقه هائي به اطراف پخش مي شود که دلايل آن چهار مورد زير است:

  • ايجاد حوزه مغناطيسي و عدم کنترل قوس الکتريکي
  • ازدياد فاصله الکترود نسبت به سطح کار
  • آمپر بيش از حد يا آمپر بالاي غير ضروري
  • عدم انتخاب قطب صحيح براي جوشکاري

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شما می‌توانید از این دستورات HTML استفاده کنید: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>