جوشکاری آلومینیوم وآلیاژهای آن:   
انتخاب فلز پرکننده مناسب، یک عامل اساسی ومهم درارتقاء سطح کیفی جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم است. برخلاف فولادهای کربنی، که یک فلز پرکننده فقط باید استحکام کششی کافی برای فلز جوش را تامین نماید، در مورد انتخاب فلز پرکننده برای آلیاژ های آلومینیوم به فاکتورهای زیادی باید توجه داشت.
از این جمله اند:
1-  سهولت جوشکاری
2- استحکام جوش
3- شکل پذیری جوش
4- درجه حرارت کار
5- مقاومت در برابر خوردگی
6- عملیات حرارتی پسگرمایی
7- حساسیت نسبت به ترک
جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای بافرایندهای MIG/MAG

دراین روش، قوس الکتریکی، عامل تولیدحرارت است که توسط منبع تولید نیرو یعنی یک رکتیفایر(یکسوکننده) ایجاد می‌شود.

فلز پرکننده نیز که به صورت مفتول های آلومینیومی به دور قرقره پیچیده شده، توسط یک منبع تقذیه سیم موتوردار(Wire feeder) به درون یک انبرجوشکاری هل داده می شودوازسوی دیگر، توسط موتورکشندهء موجود درسر انبر(Push pull) به خارج از آن کشیده شده وپس از برقراری قوس وذوب شدن، عمل پرکردن حوضچه محل اتصال را به عهده می‌گیرد.

در عمل، حبابی که ازگاز محافظ (ازیک کپسول متصل به دستگاه) خارج شده و به درون انبر هدایت می‌شود، همراه سیم از سر انبر خارج گردیده و ازحوضچه جوش محافظت می‌کند.

مقدار و فشار گاز خروجی توسط یک رگلاتور مخصوص قابل کنترل و تنظیم است.

در جوشکاری آلومینیوم و آلیاژهای آن، برای محافظت حوضچه از گازهای خنثی استفاده می شود بناراین برای جوشکاری آلومینیوم وآلیاژهای آن فقط از روش MIG کمک گرفته می‌شود.

روش MAG دراین خصوص کاربردی ندارد.⚠

جوشکاری آلومینیوم

مشکلات اصلی درجوشکاری آلومینیوم وآلیاژهای آن:

1-نقطه ذوب آلومینیوم وآلیاژهای آن درحدود 450 تا 660 درجه سا نتیگراد است.چون در هنگام ا فزایش درجه حرارت ویا ذوب تغییر رنگ نمی دهد. بنا بر این ممکن است در اثر زیاد نگه داشتن منبع حرارت روی قطعه، حرارت فوق ذوب، افزایش سیالیت وجذب گاز اتفاق بیفتد. برای کنترل درجه حرارت، استفاده از یک پیرومتر توصیه می شود.

2-از انجایی که هدایت حرارتی آلومینیوم وآلیاژهای آن تقریبا 3 تا 6 برابرآهن وآلیاژهای آن است، بنابراین انتقال وتوزیع حرارت درزمان جوشکاری آلومینیوم، به اطراف مسیر جوش بسیار سریع تر و بیشتر از فولاد است.به همین دلیل، اگر منبع حرارتی به اندازه یی کافی قوی نباشد، حرارت ایجاد شده قادر به ذوب نمودن فلز پایه و جوشکاری نخواهد بود. بنابراین استفاده از حرارت زیاد و روشهای جوشکاری که سرعت بالا و تمرکز زیادی دارند توصیه می شود.

3- انبساط و انقباض الومینیوم و آلیاژهای آن، در اثر جوشکاری و سرد شدن پس ازآن، تقریبا 2 برابرفولاد بوده و انقباض حجمی ناشی از انجماد آن در حدود 4 تا 6 در صد است که سبب تمرکز تنشهی داخلی میشود و منجر به پیچیدگی ، تا برداشتن ، تغییر ابعاد و ترکیدگی خواهد شد. استفاده از فیکسچرو نگه دارنده درحین جوشکاری برای رفع این نقیسه بی تاثیر نیست.

4-آلیاژهای آلومینیومی که در اثر عملیات حرارتی ، سختی بالاتری پیدا کرده اند، در اثر حرارت ناشی از جوشکاری در مناطق مجاورخط جوش نرم میشوند.

5- ایجاد ترک در منطقه مجاور جوش ، به علت ایجاد لایهای مذاب بعضی ترکیبات بین فلزی (با نقطه ذوب پایین ) در این مناطق است. برا کاهش این نوع ترکها ، باید از مفتولهای جوشکاری نقطه ذوب پایین استفاده کرده، سرعت جوشکاری را افزایش داده و از فرایند جوشکاری استفاده نمود، تا حداکثر تمرکز حرارت را در یک نقطه ایجاد کنند.

تغییرات ناشی از انقباض وانبساط دراثرجوشکاری آلیاژهای آلومینیوم، تقریبا دوبرابر فولاداست، در حالی که نقطهءذوب آلیاژهای آلومینیوم 0.33 فولادمی باشد، در نتیجه خطر میزان پیچیدگی جوش وتغییرظاهروابعادآن درآلیاژهای آلومینیوم بسیار زیاد تر ازآهن وفولاد است.
برای کاهش ومحدودکردن تعداد اتصالات ودرنتیجه ممانعت ازبروزمشکلات گفته شده، استفاده ازقطعات کمکی به صورت نگه دارنده یا فیکسچردر جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم توصیه می شود.
این تدبیر را می توان در مورد اتصالات قطعات نازک به ضخیم را به کار گرفت. چون اتصالات گوشه ولبه ای مشکیل تر ودارای استحکام کمتری هستند، بنابر این برای تغییرآن به شکل های دیگرمی توان ازتدابیر گفته شده استفاده نمود.

www.howi.ir

 

 

 

الکترود بدون روپوش

تعریف الکترودها

به میله‌ی فلزی یا گرافیتی که جریان برق از آن عبور می‌کند، الکترود می‌گویند.

دسته‌ای از الکترود‌ها ذوب نمی‌شوند مثل الکترود‌های مسی( جوش مقاومتی یا نقطه جوش)، در جوشکاری TIG هم الکترود‌های تنگستن فقط قوس ایجاد کرده و ود ذوب نمی‌شوند. الکترود های ذغالی در برش‌کاری و شیار‌زنی هم مصرف نشدنی است. اما دسته دیگر الکترود‌های ذوب شده و فلز جوش را به وجود می‌آورند. مهمترین الکترود‌های این گروه:

الکترود تو‌پودری:

الکترود‌های بدون روپوش در MIG/MAG (میگ مگ) و SAW

الکترود‌های روپوش‌دار:

از دو قسمت مغز فلزی و روپوش تشکیل شده است.

جنس فلز الکترود را می‌توان به گروه‌های زیر تقسیم‌بندی کرد:

فولاد نرم، فولاد پر کربن، فولاد آلیاژی، چدن، آلیاژ‌های نیکل، فلزات رنگی، نیکل، کربن.

معیار اندازه‌گیری الکترود بر اساس قطر مغزی فلزی است و با قطر‌های 2و2.5و3.25و4و6و7و8 میلی‌متری با طول 30-25 و 35 و 45 سانتی‌متری استاندارد شده و تولید می‌شود.

نقش رو‌پوش الکترود

روپوش الکترود نقش‌های متنوعی را ایفا می‌کند که آنها را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

الف) نقش الکتریکی

  • پایدار کردن و ثبات قوس
  • هدایت الکتریسیته در قوس

برای شروع قوس از ولتاژ بالاتر  استفاده کرده و مواد یونیزه شونده مناسب در روپوش به کار گرفته می‌شود که در جوشکاری با جریان متناوب این موضوع اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

ب) نقش فیزیکی

  • میزان ویسکوزیته روپوش
  • کشش سطحی روپوش
  • ضخامت کافی سر‌باره
  • سرعت انجماد بالای سرباره

برای جوشکاری در وضعیت‌های (سر‌بالا و بالای سر) ضرورت دارد که فلز مذاب بر خلاف جاذبه به کار منتقل شود.

  • سرعت انجماد بالای سر‌باره باعث جلوگیری از نفوذ اکسیژن در مذاب فلزی می‌شود.
  • نوع پوششی برای کنترل میزان ویسکوزیته سرباره که مذاب را در خود نگه دارد و گرده جوش در آن شکل گیرد.
  • تولید گاز با فشار مناسب تا ذرات مذاب را به طرف کار انتقال دهد.
  • کشش سطحی مناسب برای شکل دادن به فلز جوش
  • ضخامت کافی سرباره در وضعیت‌های سطحی برای جلوگیری از رسیدن اکسیژن به فلز جوش

ج) نقش متالوژیکی

  • حفاظت از ستون قوس و مذاب
  • آلیاژ‌سازی
  • افزایش راندمان( نرخ رسوب)
  • اکسیژن‌زدایی
  • کاهش سرعت سرد شدن
  • تولید گاز محافظ و سرباره‌سازی برای حفاظت از مذاب در مقابل آتمسفر
  • مواد آلیاژی که درجه ذوب و تبخیر پایین‌تر دارند در گرمای قوس از میدان عمل خارج می‌شوند که از طریق روپوش جبران می‌شوند.
  • اضافه کردن عناصر آلیاژی از طریق واکنش بین سرباره و مذاب در فلز جوش
  • عناصر اکسیژن‌زدا مانند فرو آلیاژ‌ها در الکترود فولادی
  • سرباره‌سازی برای کاهش نرخ سرد شدن فلز جوش
  • افزایش راندمان با اضافه کردن پودر فلزی از جنس مغز الکترود در روپوش به جدول زیر توجه کنید:

 

الکترود

الکترود هایی که رقم آخر آنها 4 یا 7و 8 باشد، پودر آهن در روپوش آنها وجود دارد که در جدول آمده است.

ادامه مطلب انواع الکترود

 

در جوشکاری قوس زیر پودری دو قطعه فلزی به واسطه‌ی حرارت قوسی که بین الکترود و قطعه کار برقرار می‌شود، به هم متصل می‌شوند. در این فرایند قوس الکتریکی، تحت پوشش فلاکس یا پودر مخصوص پنهان می‌شود. همچنین در این فرایند از اعمال فشار استفاده نمی‌شود و از الکترود و گاهی قطعه فلز کمکی یا سیم‌جوش، به عنوان فلز پر‌کننده استفاده می‌گردد.
فلاکس مذاب( سرباره) تاثیرات الکتریکی، فیزیکی و متالوژیکی زیر را بر روی خصوصیات فرایند قوس زیر‌پودری دارد:
1.پایدار کردن قوس
2.کنترل خواص مکانیکی و شیمیایی جوش نهایی
3.محافظت از نوک الکترود و حوضچه‌ی جوش از تماس با اتمسفر هوا
4.کنترل شکل باند یا گرده جوش
جوشکاری قوس زیر‌پودری یکی از گسنرده‌ترین فرایند‌های جوشکاری است که توسط آن می‌توان با جریان متناوب (AC) یا مستقیم (DC) با شدت جریان حداکثر 2000 آمپر و با استفاده از یک یا چند سیم یا نوار فلز پر کننده، جوشکاری نمود.
این فرایند قابلیت استفاده از جریان متناوب و یا مستقیم را در هر شرایطی و برای هر قطعه‌ای دارا می‌باشد.

 

ادامه متن