فایل مارکت

تحقیق روشهاي مختلف جوشكاري با برق

جوشكاري با برق مستقيم

روش هاي مختلف جوشكاري:

به طور كلي در دو طريقه جوشكاري ، برق منبع اصلي انرژي تلقي ميشود ، يكي جوشكاري با قوس الكتريكي و ديگري جوش مقاومتي و يا نقطه جوش .

جوشكاري با قوس الكتريكي بر اين اساس پايه گذاري شده است كه وقتي جريان الكتريسيته از شكاف موجود بين دو قطب مثبت و منفي عبور مي كند فضاي گازي شكل ما بين آن دو را گرم كرده و گرماي بسيار زياد و متمركزي را ايجاد مي نمايد .

دماي جرقه ايجاد شده بين دو قطب مزبور در محل قوس الكتريكي بين 6500 تا 7000 درجه سانتي گراد است . از اين خاصيت قوس الكتريكي در موارد زير استفاده ميشود :

1- جوشكاري با قوس الكتريكي به وسيله الكترودهاي زغالي

2- جوشكاري با قوس الكتريكي به وسيله الكترودهاي فلزي

3- جوشكاري با قوس الكتريكي به كمك گاز اضافي

4- جوشكاري با قوس الكتريكي بروش Atomic Hudrogen

5- جوشكاري با قوس الكتريكي به كمك گاز خنثي و تنگستن

آنچه كه در اين فصل مورد بحث قرار مي گيرد جوشكاري به كمك برق مستقيم است كه اختصا را جوشكاري DC ناميده ميشود .

مباني جوشكاري با برق :

انجمن آمريكائي جوشكاري ، جوشكاري با قوس الكتريكي را به شرح زير تعريف مي كند:

جوشكاري پديده يا تحولي و با استفاده از فشار و فلرات پركننده و يا حتي بدون استفاده از آنها باعث پيوسته شدن و دره آميخته شدن قطعات مختلف ميشود .

در جوشكاري يا الكترود فلزي ما بين قطعه جوش دادني و الكترود فلزي ، قوس الكتريكي برقرار ميكنند. در اين روش الكترود فلزي را در يك گيره مخصوص قرار داده و فلز جوش دادني را طوري در مدار الكتريكي قرار مي دهند كه با نزديك شدن نوك الكترود به سطح كار ، مسير مدار تكميل گردد .

براي انجام يك جوشكاري خوب . جوشكار بايد با موارد زير آشنا باشد :

• دستگاه جوشكاري و مدار آن
• الكترود و خصوصيات آن
• مهارت در ايجاد قوس الكتريكي

ژنراتور يا مولد DC دستگاهي است كه به كمك آن برق جريان مستقيم را توليد ميكنند . جريان الكتريكي ايجاد شده بايد طوري باشد كه پس از عبور از كابل هاي تشكيل دهنده مدار بتواند بين الكترود و قطعه كار يك منطقه مذاب ايجاد نمايد . قسمت مذاب الكترود وارد منطقه مذاب مي شود و مجموعا فطعه جوشكاري شده را ايجاد نمايد .

جريان خروجي ماشين و جهت حركت آن ، بسته به نوع كار مورد نظر ، توسط جوشكار انتخاب ميشود . الكترود مصرفي ممكن است آهني يا آلياژي از آهن باشد . در بعضي از الكترودها مخلوطي از مواد غير آهني نيز يافت ميشود . الكترودها در انواع مختلفي ساخته و عرضه ميشوند . بعضي از آنها لخت ، بعضي با پوشش نازك و دسته اي با پوشش كلفت تهيه ميشوند . مشكل ترين طريقه ، استفاده  از الكترود لخت است و مرغوبيت جوش به دست آمده نيز با قطعه مشابهي كه بوسيله الكترود پوشش دار جوشكاري شده باشد قابل مقايسه نيست . يك پوشش نازك ميتواند ثبات قوس الكتريكي را افزايش دهد . پوشش كلفت الكترود بقوس الكتريكي ثبات قابل ملاحظه اي ميبخشد و ناخالصيهاي موجود در منطقه مذاب را به بيرون هدايت كرده و ضمن سوختن باعث ايجاد گازهاي خنثي ميشود كه اين  نيز سطح خارجي و مذاب منطقه جوش را  از خطر  اكسيداسيون  محفوظ  نگه  ميدارد.

پوشش كلفت الكترودها علاوه بر محافظت فلز جوش دادني از خطر اكسيداسيون ، باعث سخت شدن سطحي قطعه كار نيز ميشوند .

الكترودها را در قطرهاي مختلفي تهيه ميكنند . وقتي ضخامت قطعه كار تغيير كند متناسب با آن ، قطر الكترود و شدت جريان مدار نيز تغيير خواهد كرد . وقتي از پشت ماسك جوشكاري به منطقه مذاب نگاه كنيم دو قسمت مجزا مشهود خواهد بود : يكي جريان قوس و ديگري شعله قوس .شعله قوس كه از گازهاي خنثي تشكيل شده قرمز كمرنگ است . فلز تبخير شده موجود در جريان قوس ، زرد و فلز مذاب آن سبز رنگ است .

وقتي اكسيژن و نيتروژن هوا بداخل منطقه جوش نفوذ كنند باعث تضعيف و شكنندگي آن مي شوند . ولتاژ مصرفي نيز خيلي مهم است بطوري كه افزايش ولتاژ باعث طويل شدن شعله و افزايش ميزان سيلان الكترود خواهد شد . هر گاه پيشروي كار خيلي سريع باشد گرده جوش به خوبي نفوذ نكرده و حركت كند آن نيز باعث برجستگي بيش از حد گرده جوش خواهد شد .

هرگاه شدت جريان و طول قوس بصورت متناسبي انتخاب شوند نتيجه جوشكاري بسيار خوب خواهد بود . ولتاژ و آمپراژ مناسب براي جوشكاري هاي مختلف را ميتوان از جداول موجود استخراج نمود . انتخاب طول شعله مناسب به عهده جوشكار است .

اصول جوشكاري با قطب مستقيم (DCSP) :

تجربه نشان داده كه الكترون ها پس از عبور از قطب منفي ( گاتد ) ماشين به طرف الكترود مي روند . سپس الكترونها ادامه مسير داده و از طريق قوس و قطعه كار بطرف قطب مثبت ماشين ( آتد ) مي روند .

تقريبا در حدود     حرارت ايجاد شده در اين طريقه ، در فلز اصلي و    آن در الكترود توزيع ميگردد . انتخاب اين طريقه جوشكاري به عوامل متعددي بستگي دارد .

جنس فلز اصلي ، وضعيت جوشكاري ، جنس الكترود و مواد پوششي آن از عوامل اين انتخاب هستند . اطلاعات اضافي در مورد چگونگي انتخاب جوشكاري با قطب مستقيم در فصل دوم داده خواهد شد .

اصول جوشكار با قطب معكوس (DCRP) :

گاهي اوقات ناچاريم كه مسير حركت الكترونها را در مدارد جوشكاري معكوس كنيم .در جوشكاري باقطب معكوس ، الكترونها از قطب منفي ( كاتد) دستگاه شروع به حركت كرده و به طرف قطعه گاز مي روند. الكترونها از طريق  الكترود جوش به قطب مثبت باز مي گردند . در اين حالت  يك سوم حرارت ايجاد شده از قوس در قطعه گاز  و آن در  الكترود  توزيع مي گردد.

به اين ترتيب با توجه به اين كه    گرماي حاصله در الكترود توزيع مي شود ، فلز الكترود و گازهاي محافظ بسيار گرم مي شوند. اين گرماي زياد ، سرعت عبور فلز ذوب شده را افزايش داده و فلز مزبور با سرعت بسيار زيادي از منطقه قوس الكتريكي عبور مي كند. نيروي ناشي از ازدياد سرعت سقوط فلز مذاب باعث ايجاد گودي در منطقه مذاب مي گردد. در نتيجه اين عمل ، فلز  ذوب شده از نوك الكترود با ضربه  محكمي به منطقه مذاب برخورد مي كند. انتخاب اين طريقه جوشكاري نيز به عوامل متعددي از قبيل جنس قطعه كار ، وضعيت جوش ، جنس الكترود و پوشش آن بستگي دارد .

اطلاعات اضافي در مورد چگونگي انتخاب اين طريقه جوشكاري در فصل دوم داده ميشود.

ايمني ، لباس هاي حفاظتي و وسائل ديگر :

قبل از شروع آموزش عمليات جوشكاري با قوس الكتريكي مطالب اين قسمت را بايد با دقت كافي مطالعه كرد . در موقع جوشكاري با قوس الكتريكي اگر لوازم و دستگاه هاي ايمني مناسبي بكار برده شوند ، خطر جدي جوشكار را تهديد نخواهدكرد. اگر چه بايد افراد مبتدي را آگاه كرده و مراحل صحيحج جوشكاري را به آنها آموخت تا در صورت مشاهده يا بروز حوادث احتمالي