مقاله تکنولوژی جوشکاری
مقدمه ای بر تكنولوژی جوشكاری:
جوشكاری از نوع اتصال دائم است ، منظور از اتصال دائم آن است كه در صورت جدانمودن عامل اتصال هم فلز پایه وهم عامل اتصال آسیب می بیند. از جمله مزایای اتصال دائم نسبت به دیگر اتصالات یكی استحكام بالای آن است واینكه امكان آب بندی آن وجود دارد و بمرور زمان عامل اتصال شل نمیشود همچنین سریعتر انجام میشود ودیگر اینكه به آماده سازی كمتری نیاز دارد.
بطور كلی عمل ایجاد پیوند بین اتمهای دو جسم همجنس یا غیر همجنس ،فلز یا غیرفلز را جوش گویند. جوشكاری از نظر ذوب به دو دسته كلی تقسیم میشود: جوشكاری غیر ذوبی و جوشكاری ذوبی. جوشكاری غیرذوبی به دو دسته بدون استفاده از حرارت و با استفاده از حرارت تقسیم میشود. ودر جوشكاری ذوبی عمل جوشكاری با استفاده از حرارت لبه های اتصال با استفاده از ماده كمكی یا بدون آن ذوب شود انجام میشود. منابع حرارتی در جوشكاری عبارتند از : شیمیایی ، الكتریكی و نوری.
مشعل جوشكاری : گاز اكسیژن و گاز سوختنی را به میزان معینی با هم مخلوط نموده و آنرا با سرعت بیشتر از سرعت احتراق گاز از مشعل خارج سازد. و از قسمتهای ذیل تشكیل شده است : شیرهای اكسیژن و استیلن- دسته مشعل- لوله اختلاط و نازل.
دو نوع مشعل وجود دارد: مشعل انژكتوری یا فشار ضعیف و مشعل فشار مساوی.
منابع نیرو در جوشكاری :
دستگاههای جوشكاری جریان الكتریكی مورد نیاز را برای تشكیل قوس الكتریكی تامین مینمایند.و به دو دسته تقسیم می گردند: مولدها و مبدلها. مولدها مانند موتور ژنراتورهای احتراقی و الكتریكی. مبدلها مانند ترانسفورماتور و ركتیفایر و اینونتر.
سیكل كاری: سیكل كاری مدت زمانی است كه در یك آمپر مشخص میتوان با دستگاه جوشكاری نمود. مثلا وقتی گفته میشود سیكل كاری دستگاه در 500 آمپر 30 درصد است یعنی شما باید به مدت 3 دقیقه با 500 آمپر جوشكاری نموده و بمدت 7 دقیقه دستگاه روشن بوده ولی جوشكاری انجام نگیرد تا دستگاه خنك شود.
جوشكاری قوس با گاز محافظ:
در این فرایند الكترود قوس و حوضچه مذاب بوسیله گازها در برابر هوا محافظت می شوند.
جوشكاری قوس با گاز محافظ و الكترود مصرف نشدنی: قوس الكتریكی گرمای لازم را برای جوشكاری فراهم میكند و عمل محافظت توسط گازهای آرگون و هلیوم فراهم میشود.
جوشكاری قوس با گاز محافظ و الكترود مصرف شدنی: در این فرایند الكترود مصرف شدنی توسط قوس الكتریكی ذوب شده و سبب پركردن درز جوش میشود و میتوان ازجریانهای بالا بهره گرفت كه سبب افزایش سرعت جوشكاری میشود. وجود گاز محافظ باعث میشود كه نیاز به فلاكس برای محافظت از جوش نباشد پس كیفیت فلز جوش بهتر خواهد شد و مشكلات سرباره وآخال را ندارد. برای انتخاب گاز محافظ موارد زیر را باید در نظر داشت: فلز پایه – نوع فرایند جوشكاری و خواص مورد نیاز در جوش. نوع گاز محافظ اثرات زیادی بر فرایند جوشكاری دارد و به دو دسته گازهای فعال و گازهای خنثی تقسیم میشود.
.jpg)
جوشكاری به روش تیگ:
جوشكاری با الكترود تنگستنی و گاز محافظ یك فرایند ذوبی بوده و حرارت لازم برای ذوب فلز پایه و سیم جوش مصرفی از طریق تشكیل قوس الكتریكی بین الكترود تنگستنی و سطح كار ایجاد میگردد. از چهار جزء اساسی تشكیل میشود: منبع نیرو – مشعل – الكترود – گاز محافظ.
مزایای فرایند جوشكاری تیگ:
كیفیت جوش با كیفیت بالا و بدون عیب میباشد.- بدون پاشش جرقه میباشد- قطعات را میتوان با استفاده از سیم جوش و یا بدون آن جوشكاری نمود – این فرایند كنترل عالی در نفوذ جوش پاس ریشه را امكان پذیر میسازد- جوشكاری ورقهای نازك را میتوان با سرعت بالا انجام داد- اجازه كنترل دقیق بر روی شكل گرده جوش را میدهد- برای جوشكاری اكثر فلزات و همچنین جوشكاری فلزات غیر مشابه استفاده شود- منبع گرما و افزودن فلز پركننده بصورت مستقل كنترل میشود- در همه حالات قابل اجرا میباشد و دود كمی ایجاد میشود.
جوشكاری میگ مگ:
جوشكاری قوسی با گاز محافظ و الكترود مصرف شدنی میباشد. در این فرایند حرارت لازم برای ذوب فلز پایه و الكترود از طریق تشكیل قوس الكتریكی بین آنها تامین می گردد. الكترود در این فرایند سیمی است كه به صورت دائم و با یك سرعت معین به حوضچه جوش تغذیه میگردد و بعنوان فلز پركننده مصرف می گردد. مزیت اصلی این فرایند نسبت به دستی ، سرعت بیشتر و نرخ رسوب بالاتر می باشد.
تجهیزات مورد نیاز : منبع نیرو- سیستم تغذیه سیم- سیستم گاز محافظ و مشعل.
جوشكاری به روش الكترود دستی :
این فرایند بیشترین موارد مصرف را در میان سایر فرایندهای جوشكاری قوسی دارا میباشد.در این فرایندها از گرمای قوس برای ذوب فلز پایه و الكترود روپوش دار استفاده میشود. فرایند دستی شامل نیرو ، كابل های جوشكاری ، انبر الكترودگیر و انبر اتصال و الكترود می باشدو
موارد زیر از اهم مزایای این فرایند است : تجهیزات این فرایند معمولا ساده ، ارزان و قابل حمل میباشد – روپوش الكترود مانع از اكسید شدن فلز جوش و حوضچه در طول جوشكاری میشود – به فلاكس و گازهای محافظ كمكی نیازی نیست – در مناطقی كه دسترسی به آن مشكل است به راحتی این فرایند كاربرد دارد – این فرایند برای جوشكاری اغلب فلزات و آلیاژها مناسی است.
جوشكاری به روش زیر پودری:
آخرین فرایند جوشكاری ذوبی متداول ، فرایند جوشكاری به روش زیر پودری میباشد. بیشترین ضریب راندمان را در ارتباط با نرخ رسوب نشانی فلز جوش در میان سایر روشها دارد.در این روش از طریق تغذیه مداوم سیم جوش فلزی یك قوس پایدار برقرار میشود كه همواره حین جوشكاری در زیرلایه ای از سطح پودر محافظ قرار می گیرد و به همین دلیل این فرایند را زیرپودری مینامند.
بطور كلی دو نوع تركیب برای پودر و سیم جوش وجود دارد كه عبارتست از : الكترود آلیاژی با پودر خنثی و الكترود از جنس فولاد ساده كربنی با پودر آلیاژی.
جوشكاری اكسی گاز:
جوشكاری اكسی گاز به هر نوع احتراق گاز سوختنی با اكسیژن كه بعنوان یك منبع گرمایی برای جوشكاری باشد اطلاق میگردد.
مزایای جوشكاری اكسی گاز: تجهیزات آن ساده و ارزان می باشد. قابل حمل و نقل میباشد. برای جوشكاری ورقهای نازك ، لوله های جدارنازك و لوله های با قطر كم مناسب است. امكان لحیم كاری نرم و سخت وجود دارد. درجه رقت آن كم است.
معایب جوشكاری اكسی گاز: سرعت جوشكاری كم است. حرارت ورودی به قطعه بالا است. جوشكاری ورقهای ضخیم به جز در كارهای تعمیراتی مقرون به صرفه نمیباشد. خطر پس زدن شعله و امكان انفجار وجود دارد.
گازهای مصرفی در جوشكاری اكسی گاز به دو دسته تقسیم میشوند: گاز سوختنی و گاز عامل اشتعال.
گاز استیلن از بین گازهای موجود بدلیل داشتن همه خصوصیات ذكرشده بیشتر در جوشكاری مورد استفاده قرار میگیرد. یك گاز هیدروكربنی میباشد كه درصد وزنی كربن آن بیشتر از گازهای هیدروكربنی دیگر است. از تماس آب بر روی سنگ كاربید بدست می آید. كپسول استیلن از ورق فولادی و به روش جوشكاری ساخته میشود. بدلیل فشار كمتر گاز استیلن ضخامت دیواره كپسول 4تا 5 میلیمتر میباشد. متراكم كردن گاز استیلن در فشار بالای 2بار بسیار خطرناك بوده و امكان انفجار وجود دارد. برای ذخیره سازی بیشتر گاز استیلن در فشار بالاتر آنرا در داخل مایع استن حل می نمایند.
گروه بندی عیوب جوشكاری :
ترك ها – حفره ها – آخال توپر – ذوب ناقص و نفوذ ناقص – شكل ناقص – عیوب متفرقه.
