مقالات آموزشی

شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری

فراگیرنده پس از پایان این مقاله باید بتواند

۱ پارامتر مهم موثر در جوشکاری و کیفیت جوش را معرفی کند
۲ چگونگی کنترل پارامتر موثر در کیفیت جوش را بیان نماید
۳ عیوب جوش را تقسیم بندی کند.
۴ انواع اصلی طرح اتصال را معرفی کند
۵ انواع مهم جوش را بیان نماید.

فصل چهارم: شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری

-۴-۱ پارامترهای جوشکاری و نحوه کنترل آن ها

مقدمه

به منظور ایجاد جوش با کیفیت و جهت جلوگیری از بوجود آمدن نقص در جوشکاری لازم است فرد جوشکار از عوامل تاثیر گذار بر کیفیت جوش آگاهی داشته باشد و فاکتور های موثر بر آن را بشناس . لذا در این قسمت به معرفی پارامترهای مهم تاثیر گذار بر جوش و چگونگی کنترل آنها می پردازیم.

۴-۱-۱ شدت جریان و ولتاژ

بدون شک شدت جریان و ولتاژ جوشکاری از جمله مهمترین پارامترها در فرآیند های جوشکاری ذوبی به حساب می آیند. و عدم انتخاب صحیح یا کنترل آنها به طور مستقیم باعث بوجود آمدن بسیاری از عیوب در جوش می شود زیرا مقدار حرارت قوس ارتباط مستقیم با مقدار شدت جریان و ولتاژ دارد. بنابراین روی صفحه کلید دستگاه های جوشکاری کلید های مخصوصی برای تغییر پیوسته یا پله ای این متغییرها در نظر گرفته می شود.

صفحه کلید دستگاه های جوشکاری و کلید های مخصوص تغییرشدت جریان
صفحه کلید دستگاه های جوشکاری و کلید های مخصوص تغییرشدت جریان

-۱-۲ ۴ نوع جريان جوشكاري

دستگاه جوشكاري يا منبع الكتر كيي، مسأله اصلي در فرآيند SMAW م يباشد. هدف اولي هی منبع الكتر كيي، تأمين توان الكتر كيي و جريان ولتاژ مناسب جهت حصول كي قوس قابل كنترل و پايدار م يباشد.

در جوشكاري با الكترود دستي از هر دو نوع جريان متناوب ) AC ( و مستقيم ) DC ( مي توان استفاده كرد. استفاده از منبع تغذيه با جريان متناوب ) AC ( و يا جريان مستقيم ) DC ( در فرآيند SMAW به انتخاب الكترود بستگي دارد. نوع جريان مصرفي بر روي عملكرد الكترود تأثير م يگذارد هر نوع جريان، مزايا و محدوديت هايي دارد كه اين موارد هنگام انتخاب نوع جريان براي یک كاربرد خاص بايد مدنظر قرار گيرند.

موارد زير فاكتورهايي هستند كه بايد همواره آن ها را در نظر داشت.

هنگام استفاده از الكترودهاي نازكتر و متناسب با آن، جريان هاي جوشكاري كمتر، جريان مستقيم DC خصوصيات عملياتي بهتر و ثبات قوس بيشتري را فراهم مي کند.

افت ولتاژ

افت ولتاژ در كابل هاي جوشكاري در هنگام استفاده از جريان متناوب كمتر است. پس استفاده از جريان متناوب براي جوشكاري در شرايطي كه محل جوشكاري از منبع تغذيه الكتر كيي فاصلة بيشتري دارد، مناسبتر است.

-۱-۳ ۴ شروع قوس

برقراري قوس با جريان مستقيم  DC  معمولاً راحتتر انجام مي شود؛ بخصوص اگر از الكترودهاي با قطر كوچك استفاده گردد.

-۱-۴ ۴ طول قوس

طول نوک الکترودها تا سطح کار را طول قوس گویند.
جوشكاري با طول قوس كوتاه (ولتاژ قوس پا يين)، در جوشكاري با جريان مستقيم ( DC )، آسا ن تر از جريان متناوب ( AC ) مي باشد.

-۱-۵ ۴ وزش قوس

جريان متناوب به ندرت سبب ايجاد وزش در قوس مي شود، زيرا ميدان مغناطيسي به طور مستمر تغيير ميکند ( ۱۲۰ بار در ثانيه)؛ در حاليکه در هنگام كاربرد جريان مستقيم تشکیل ميدان هاي مغناطيسي نامتعادل در اطراف قوس مي تواند سبب وزش قوس و بروز مشكلات زيادي بخصوص در مورد فولادهاي دارای خاصیت مغناطیسی گردد.

-۱-۶ ۴ حالت جوشكاري

در موقعيت هاي عمودي و بالاسر، استفاده از جريان مستقيم به كاربرد جريان متناوب ترجيح داده مي شود، زيرا مي توان از شدت جريان كمتري استفاده كرد. اما براي جوشكاري در ساير موقعيت ها، با جريان متناوب نيز مي توان اتصال رضايتبخشي به دست آورد.

-۱-۷ ۴ ضخامت فلز

با استفاده از جريان مستقيم مي توان ورقه هاي فلزي ضخيم و نيز مقاطع سنگين را جوشكاري كرد. استفاده از جريان مستقيم براي جوشكاري ورق هاي فلزي مطلوبتر از جريان متناوب مي باشد. پايداري قوس در سطوح جريان ضعيفتر ، هنگام استفاده از جريان متناوب پايداري قوس در سطوح جريان ضعيفتر، بي ثبات تر از زماني است كه از جريان مستقيم استفاده مي شود. معمولاً بررسي دقيق كاربرد جوشكاري در هر مورد خاص ، مشخص مي کند كه استفاده از كدام كي‌ از جريان هاي متناوب يا مستقيم مطلوب تر است.

منابع تغذي ةالكتر كيي نيز، هم كه به صورت متناوب ( AC ( و هم به صورت مستقيم ( DC ) و هم به صورت واحدهاي مركب AC/DC در دسترس مي باشند. منبع تغذية مورد استفاده در فرآيند SMAW مي بايست از نوع جريان ثابت باشد نه از نوع ولتاژ ثابت؛ چرا كه برقراري و تنظيم طول قوس ثابت با استفاده از منبع تغذية ولتاژ ثابت، براي جوشكار بسيار مشكل تر است.

-۴-۲ منحني ولت آمپر

منبع تغذية ولتاژ ثابت براي فرآيندهاي SMAW مناسب نيستند، زيرا هنگامي كه منحني ولت آمپر مسطح مي شود، حتي كوچكترين تغيير در طول قوس (يا ولتاژ)، سبب ايجاد تغييرات زيادي در شدت جريان مي گردد.
استفاده از منبع تغذية جريان ثابت براي جوشكاري هاي دستي مناسب تر است، زيرا هرچه شيب منحني ولت آمپر بيشتر شود (در محدود ة جوشكاري). در اثر تغيير در ولتاژ قوس (يا طول قوس) تغييرات كمتري در شدت جريان حاصل مي گردد. در كاربردهاي شامل الكترودهاي ضخيم تر و جوشكاري با جريان بالا، منحني ولت آمپر با شيب كمتر ، مطلوب مي باشد.

-۴-۳ ولتاژ مدار باز

ولتاژ مدار باز، ولتاژي است که دستگاه جوشكاري، روشن است و جوشكاري انجام نمي گيرد، توليد مي شود. ولتاژ مدار باز با ولتاژ قوس ارتباطي ندارد. ولتاژ قوس، ولتاژي است كه بين الكترود و قطعة کار حاصل مي گردد و در هر مورد توسط طول قوس تعيين مي شود.
ولتاژ مدار باز به طور معمو ل بين ۵۰ تا ۱۰۰ ولت در نظر گرفته مي شود، در حالي كه ولتاژ قوس بين ۱۷ تا ۴۰ ولت مي باشد. هنگامي كه قوس برقرار مي شود و بار جوشكاري روي ماشين جوش وارد مي شود، ولتاژ مدار باز تا حد ولتاژ قوس افزايش مي يابد و جريان جوشكاري كم مي شود. تغيير در جريان كه توسط تغيير در طول قوس ايجاد مي شود توسط شيب منحني ولت آمپر در محدودة جوشكاري تعيين مي گردد.

-۴-۴ انتخاب منبع تغذيه

هنگام انتخاب یک منبع تغذيه براي فرآيند SMAW عوامل متعددي بايد در نظر گرفته شود:

-۱ نوع جريان جوشكاري مورد نياز
-۲ محدود ة جريان مورد نياز
-۳ حالت جوشكاري (افقي، عمودي، بالاسري و……….)

انتخاب نوع جريان متناوب و مستقيم يا هردو، تا حد زيادي بر مبناي الكترود مصرفي و نوع جوشكاري مورد نظر انجام مي پذيرد. براي جريان متناوب ممكن است از يک ترانسفورماتور استفاده شود. براي جريان مستقيم، منابع تغذیه ترانسفورماتور، ركتيفاير يا ژنراتور قابل استفاده هستند. هنگامي كه هردو جريان متناوب و مستقيم  AC/DC  مورد نياز باشد. یک دستگاه رکتیفایر AC/DC لازم است.
جريان مورد نياز برحسب نوع و انداز ة الكترود مصرفي تعيين مي گردد. براي حصول اطمينان از توانايي منبع تغذيه در جريان موردنظر مي بايست سیکل کاری آن در نظر گرفته شود. وضعيتي كه در آن جوشكاري صورت مي پذيرد نيز بايد در نظر گرفته شود.

-۴-۵ انبر الكترودگير

انبر نگهداري الكترود یک وسيله گيره دار است كه به جوشكار امكان كنترل و نگهداري الكترود را مي دهد، ضمن اينكه از آن به عنوان وسيل هاي جهت انتقال جريان از كابل جوشكاري به الكترود نيز استفاده مي شود.
دستة عايق روي انبر، دست جوشكار را از جريان جوشكاري جدا مي سازد.
دستگيره بايد محكم به الكترود اتصال داشته باشد، به طوري كه تماس الكتر كيي مناسبي بين الكترود و انبر برقرار شود. انبر بايد به گونه اي باشد تا نصب الكترود سريع و آسان صورت گيرد. انبر بايد داراي وزني كم بوده و به راحتي قابل حمل باشد، ضمن اينكه بايد به اندازه كافي استحكام داشته باشد تا در كاربردهاي مشكل به خوبي مقاومت كند. نگهداري و بررسي دائم انبرها، جهت حصول اطمينان از حفظ كارآيي حمل جريان، کبفیت عايقكاري و عملكرد آن ها در گرفتن الكترود، از اهميت بالايي برخوردار مي باشد.
انبرها در انداز ه هاي مختلفي ساخته می شوند همواره كوچكترين سايز انبر با در نظر داشتن اينكه بيش از حد گرم نشود و كارآيي لازم را دارا باشد، بهترين انتخاب شناخته مي شود. اين انبرها سبك بوده و حداكثر راحتي را براي جوشکار فراهم مي كنند.

انبرهاي نگهداري الكترود براساس ظرفيت جريان آن ها مشخص مي شوند. انتخاب انبر مناسب به شدت جريان، چرخه كاري و حداكثر اندازه الكترود و اندازه كابل بستگي دارد )

-۴-۶ گير ة اتصال

گيرة اتصال وسيله اي براي اتصال كابل اتصال به قطعة كار مي باشد. اين وسيله، ضمن ايجاد اتصال قوي با قطعة كار بايد به سهولت قابل اتصال آن باشد. در كارهاي سب كتركي گيره فنري شكل مي تواند مناسب باشد. اما در كارهاي سنگين، به كي گير ة پيچي جهت ايجاد اتصالي قوي، بدون اينكه گيره بيش از حد گرم شود، نياز است.

-۴-۷ كابل هاي جوشكاري

كابل هاي جوشكاري اتصال انبر الكترود و گير ة اتصال را به منبع تغذيه برقرار ميكنند، كه جزئي از مدار جوشكاري را تشيكل مي دهند. كابل ها، مخصوصاً كابل انبر نگهداري الكترود طوري ساخته مي شوند كه داراي حداكثر انعطاف باشند تا انجام كار با آن ها راحتتر شود. كابل ها بايد در مقابل خراش و پوسيدگي مقاوم باشند.
كابل هاي جوشكاري شامل تعداد زيادي سيم به هم بافته شدة مسي يا آلومينيمي هستند كه در كي روكش عايق قابل انعطاف قرار مي گيرند. اين روکش ها كه از جنس الياف مصنوعي با پلاستك هاي مقاومت هستند داراي دوام خوب، مقاومت الكتر كيي بالا و مقاومت حرارتي مناسبي مي باشند. پوششي محافظ بين سيم هاي رساناي بافت هشده و روكش عايقي روي كابل قرارداد كه سبب حركت راحت تر و انعطا فپذيري بيشتر كابل مي گردد.
كابل هاي جوشكاري در اندازه هاي مختلفي توليد مي شوند. قطر كابل جوشكاري به حداكثر جريان مورد مصرف جوشكاري، طول مدارجوشكاري كابل هاي جوشكاري و كار و ضريب قدرت ماشين جوشكاري بستگي دارد.

برای مشاهده کامل مقاله کلیک نمایید

برچسب ها

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

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

دکمه بازگشت به بالا