صنعت جوش- دستگاه جوش اینورتر تیگ صنعتکاران Fronius

جوشکاری قوس الکترودی روکش‌دار (SMAW)

فرایند SMAW، نوعی از فرایند جوشکاری قوسی است که مخلوط یکپارچه‌ای از فلز جوش را از طریق گرمایش آنها بوسیله قوس الکتریکی میان الکترود فلزی روکش‌دار و قطعه کاری فلزی تولید می‌کند. در فرایند مذکور حفاظت از حوضچه مذاب از طریق تجزیه جرارتی روکش الکترود انجام می‌گیرد. در این فرایند از فشار استفاده نمی‌شود. فلز پر‌کننده اتصال جوشی فرایند مذکور نیز از الکترود روکش‌دار تامین می‌گردد.

  • امکانات و شرایط مورد نیاز فرایند SMAW
  • منبع قدرت جوشکاری( مناسب برای کار مورد نظر)
  • طول کابل جوشکاری مناسب
  • طول کابل اتصال زمین مناسب
  • نگهدارنده الکترود مناسب
  • انبر اتصال زمین مناسب
  • الکترود روکش‌دار (متناسب با فلز پایه)
  • کلاه ایمنی جوشکاری، و تجهیزات حفاظتی دیگر

عموماً از یک منبع جریان ثابت برای فرایند SMAW استفاده می‌گردد. منابع توان جوشکاری SMAW، دردو نوع استاتیک و دینامیک و با خروجی‌های AC، ترکیبی ACDC، و یا DC و با کنترل‌های مکانیکی، الکتریکی و نیمه‌هادی در دسترس می‌باشد.

تمامی منابع قدرت استاتیک AC و ترکیبی ACDC نیازمند رودی تک‌فاز( توان اولیه) هستند.

دستگاه‌های جوشکاری صنعتی عموماً دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژ‌های مختلفی نظیر 230،460 و یا 575 ولتی هستند.در حالیکه دستگاه‌هایی با ورودی الکتریکی محدود از نوع اتصال تک‌ولتاژه یعنی 208، 230 و یا 575 ولتی هستند.

اکثر دستگاه‌هایی با حروجی DC، نیازمند توان اولیه 3 فاز می‌باشند. همچنین معمولاً دستگاه‌های مذکور دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژ‌های نختلفی هستند.

جوشکاری قوسی الکترودی روکش‌دار (SMAW)

امروزه در حدود بیش از 150 نوع مختلف از الکترود‌های روکش‌دار وجود دارند که در فرایند‌های مختلف جوش‌کاری بکار گرفته می‌شوند و در گستره‌ای از فولاد نرم، فولاد ضد زنگ کم آلیاژ و فولاد‌های اختصتصی خالص قرار می‌گیرند.

بنابراین برای دستیابی به اتصالات جوشی مناسب، آگاهی از چگونگی انتخاب االکترود‌های موردنظری با خواص مکانیکی و شیمیایی منطبق با فلزات پایه، ضروری می‌باشد. با این وجود، لحاظ مواردی نظیر جرم اتصالات جوشی، نوع سرویس و محیطی که اتصالات جوشی در معرض آن خواهند بود نیز از اهمیت بسیاری برخوردار می‌باشد.

جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW)

فرایند GTAW، یک فرایند جوشکاری قوسی می‌باشد که مخلوط یکپارچه‌ای از فلز جوش را از طریق گرمایش آنها به وسیله قوس الکتریکی میان الکترود تنگستنی ( غیر مصرف‌شونده) و قطعه کاری فلزی تولید میکند.

در فرایند مذکور حفاظت از حوضچه مذاب از طریق یک گاز و یا مخلوطی از گاز‌ها انجام می‌گیرد. در فرایند مذکور امکان کاربرد و همچنین عدم کاربرد فشار و فلز پر‌کننده وجود دارد.

نکته: فرایند GTAW، در برخی از موارد به نام فرایند جوش‌کاری تیگ (TIG) نیز شناخته می‌شود.

امکانات و شرایط مورد نیاز فرایند GTAW

منبع قدرت جوش‌کاری( مناسب برای کار موردنظر)

طول کابل جوش‌کاری مناسب

انبر اتصال زمین مناسب

مجموعه تورچ و کابل مناسب

کنترل از راه دور

گاز و یا مخلوط گاز‌های مناسب

رگلاتور جریان‌سنج مناسب

الکترود تنگستن مناسب

فلز پر‌کننده(متناسب با فلز پایه)

کلاه ایمنی جوش‌کاری و تجهیزات حفاظتی دیگر

 

منابع توان جریان ثابت فرایند GTAW عموماً شامل جریان‌های الکتریکی خروجی AC، ترکیبی ACDC و یا DC هستند که دارای فرکانس بالای داخلی و یا عدم فرکانس بالای داخلی می‌باشند. منابع توان مذکور به همراه کنترل‌های مکانیکی، الکتریکی و یا نیمه‌هادی در دسترس هستند.

منابع توان جریان ثابت، با تنوع گسترده ای از مشخصات خروجی، ظرفیتها و کنترلها و در دو نوع استاتیک و دینامیک در دسترس می‌باشند.

تمامی منابع قدرت استاتیک AC، و ترکیبی ACDC نیازمند ورودی تک‌فاز (توان اولیه هستند).

دستگاه‌های جوشکاری صنعتی عموماً دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتازهای مختلفی نظیر 575،460،230  ولتی هستند. در حالیکه دستگاه‌هایی با ورودی الکتریکی محدود، از نوع اتصال تک‌ولتاژه یعنی 208،230 و یا 575 ولتی میباشند.

اکثر دستگاه‌هایی با خروجی DC نیازمند توان اولیه 3 فاز می‌باشند.همچنین معمولاً دستگاه‌های مذکور دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژهای مختلفی هستند.

اکثر منابع قدرت به‌کار رفته در فرایند GTAW با واحد‌های فرکانس بالای داخلی ارائه می‌گردند.

به علاوه تجهیزات و اجزای مکملی نظیر کنترلهای از راه دور،ژنراتور‌های فرکانس بالا، کنترل‌های پالس و بازگردنده‌های آب سرد نیز در دسترس می‌باشند. در صورت انتخاب صحیح متعلقات و لوازم فرعی مذکور، چنین تجهیزاتی امکان کاربرد هر منبع قدرت سنتی کم‌بازده را در یک سامانه GTAW فراهم می‌سازند.

مزایا:

استفاده از فرایند GTA برای جوش‌کاری فلز آلومینیوم دارای مزایای بسیاری برای هر دو فرایند‌های جوش‌کاری دستی و خودکار می‌باشد. فلز پر‌کننده اتصالات جوشی می‌تواند از نوع سیمی و یا میله‌ای باشد و در هر صورت فلز پر‌کننده باید بر مبنای آلیاژ فلز پایه انتخاب گردد. فلز پر‌کننده باید خشک، عاری از اکسیدها،گریس و یا مواد خارجی دیگر باشد. در صورت مرطوب بودن فلز پر‌کننده، قبل از فرایند جوشکاری، فلز پر‌کننده را به مدت دو ساعت و در دمای 95 درجه سانتیگراد و یا 200 درجه فارنهایت گرم کنید.با جود توصیه جریان پایدار فرکانس بالای متناوب(AC) برای فرایند جوش‌کاری مذکور از قطبیت معکوس DC( الکترود مثبت و قطعه‌کار منفی) به طور موفقیت‌آمیزی برای جوشکاری قطعاتی با ضخامتهایی تا حدود 52 میلیمتر نیز استفاده شده است.در فرایند جوش‌کاری مذکور معمولاً از گاز محافظ آرگون استفاده می‌شود. با این وجود برای افزایش سرعت جوش‌کاری و سطح نفوذ بهینه، استفاده از مخلوط‌های گازی بلوشیلد 1،2 و یا 3 (مخلوطهای آرگون-هلیوم) توصیه می‌گردد.

 

 

متن کامل مقاله جوشکاری قوس الکترودی روکش دار(SMAW)- فایل PDF

 

 

فرونیوس

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

تعریف عیوب جوش‌کاری

نقص‌های مربوط به فرایند جوش‌کاری

نقص‌های مربوط به متالوژی جوش

گروه‌بندي عیوب جوشکاري

مقدمه

نقص یا ناپیوستگی زمانی عیب نامیده می شود که بعضی از خصوصیات از جمله : نوع، اندازه،پراکندگی یا موضع را بیش از حد مجاز استانداردها داشته و غیر قابل قبول باشد.

ناپیوستگی نوع ذوبی به آخال سرباره، ذوب (AWS D) در آئین نامه جوشکاري سازه هاي فلزي ناقص و نفوذ ناقص اتلاق می‌شود. در بسیاري از آئین نامه‌ها و مقررات، نوع ذوبی را کمتر از ترك مورد توجه قرار می‌دهند ولی در برخی از استانداردها نه تنها ترك بلکه ذوب ناقص یا نفوذ ناقص را نیز ممنوع می‌دانند.

قبل از آنکه عیوب جوشکاري گروه بندي شوند، توجه به چند تعریف در این زمینه ضروري می باشد.

ناتمامی(imperfection)

از نظر متالورژي، نا تمامی به یک نوع بی نظمی سه بعدي در شبکه اتمها اتلاق می شود که نظم ساختار شبکه را نسبت به حالت تعادل به هم می زند.

ناپیوستگی(Discontinuity))

ناپیوستگی به مجموعه اي از ناتمامی ها (مثل مرزدانه) گفته می شود که بطور عادي و با روشهاي مرسوم و متداول بررسیهاي غیر مخرب، قابل کشف نیستند

نقص (Flaw)

نقص به ناپیوستگی قابل کشف از طریق بررسیهاي غیر مخرب یا مخرب اتلاق می شود که در شرایط عمومی موجب شکست سازه نمی گردد. بنابراین می تواند بدون تعمیر در سازه باقی بماند. امروزه بعضی از روشهاي آزمونهاي غیر مخرب (پرتونگاري و فراصوتی) قادرند حتی بعضی از نقصهاي بی ضرر را در مناطقی مانند مرز دانه ها کشف نمایند که نیازمند مهارت و تجربه کافی در تفسیر میباشد.

عیب(Defect)

عیب به نقصی گفته می شود که تحت شرایط عمومی یا قابل پیش بینی، بخاطر وجود آن احتمال شکست سازه وجود دارد. عیب، در حقیقت نقصی است که طبق کد یا مشخصات فنی قابل قبول نمی باشد. بنابراین یک ناپیوستگی مشخص ممکن است در یک سازه نقص و در سازه دیگري عیب محسوب شود.

نقص‌ها و عیوب منطقه جوش ممکن است دو بعدي (مثل ترك) یا سه بعدي (مثل منفذ و حفره) باشند. از نظر کلی، نقص‌هاي دو بعدي خطرناك‌تر و تشخیص و ردیابی آنها نیز دشوارتر است. گرچه بایستی به خاطر داشت که هر دو نوع نقص‌هاي دو بعدي و سه بعدي موجب تمرکز تنش می‌شوند که براي بارگذاري دینامیکی حائز اهمیت است. همچنین منفذها یا تخلخلهاي اضافی بیانگر جوش ضعیف می‌باشند که ممکن است علاوه بر منفذ، نقص‌هاي خطرناک‌تر دیگري را هم به همراه داشته باشند.

نقص‌ها را می‌توان به گروه کلی زیر تقسیم کرد :

الفنقص‌هاي مربوط به فرایند جوش‌کاري یا مربوط به دستورالعمل جوش‌کاري

دو بعدي

ناکافی با توجه به شکل هندسی محل اتصال (Heat Input) عدم ذوب : ناشی از حرارت ورودي

عدم نفوذ : عدم ذوب کافی در فلز پایه.

سه بعدي

منفذ: ناشی از حفاظت ضعیف ناحیه قوس، گازهاي محافظ با کیفیت ضعیف

بریدگی کناره : ناشی از عدم مهارت کافی در جوشکاري

گرده اضافی : فلز جوش خیلی زیاد

نفوذ اضافی : حرارت ورودي بالا

بنقصهاي مربوط به متالورژي جوش

دو بعدي

ترك : ناشی از فرایند انجماد (سرد شدن حوضچه مذاب تا رسیدن به دماي اتاق) و قابلیت نرمی در دماهاي بالا یا در درجه حرارتهاي پایین.

سه بعدي

منفذ : واکنشهاي با گاز محافظ یا سرباره، کاهش سریع در قابلیت انحلال گاز حین سرد شدن مذاب تا رسیدن به دماي انجماد.

 

گروه‌بندي عیوب جوشکاري

عیوب جوشکاري را می توان به طبقه ها، دسته ها و گروه هاي گوناگونی از جنبه هاي مختلف تقسیم نمود. در استاندارد بین المللی ( ISO 6520)عیوب جوش ذوبی به 6 گروه زیر تقسیم شده اند:

 

1ترك ها(Cracks)

2 حفره ها(Cavities)

3- آخال توپر (Solid Inclusion)

-4 نفوذ ناقص((Lack of Fusion) و ذوب ناقص (Lack of Penetration) –4

5-شکل ناقص (Imperfect Shape)

6- نفوذ اضافی( Excessive Penetration)

 

ادامه مطلب در بخش دوم طبقه بندی عیوب جوشکاری(ترک ها و حفره ها)

دریافت مقاله کامل “طبقه بندی عیوب جوشکاری”- فایل PDF

mig-welding-a-large-pipe

خطرات بهداشتی جوش‌کاری

خطرات ایمنی جوش‌کاری

خطرات جوش‌کاری در محیط‌های بسته

کاهش خطرات جوش‌کاری

فن آوریهای جدید جوش‌کاری

  • جوش‌کاری لیزری
  • جوش‌کاری با پرتوهای الکترونی
  • روبوت های جوش‌کاری

مقدمه:

در عملیات جوش‌کاری قطعات فلزی با استفاده از گرما یا فشار یا هر دو بهم متصل می شوند.

لحیم‌کاری شامل اتصال قطعات یک فلز با فلز یا آلیاژی ( ترکیبی از فلزات) پر‌کننده می‌باشد که نقطه ذوب آن از نقطه ذوب فلز اصلی کمتر است که مواد پر‌کننده(مثل سرب و کادمیوم) ممکن است خیلی سمی باشند.

برش فلزات در اثر گرم کردن فلز با شعله و برخورد مستقیم جریانی از اکسیژن خالص روی مسیر برش انجام می‌شود.

بیش از 80 نوع فرایند جوش‌کاری وجود دارد که برخی از انواع عمومی‌تر آن عبارتند از:

جوشکاری قوس الکتریکی: جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی ( SMAW)- جوش‌کاری با گاز محافظ با الکترود مصرف شونده(MIG) – جوشکاری با گاز محافظ با الکترود تنگستنی(TIG) – جوش‌کاری با قوس پلاسما(PAW) و جوشکاری زیرپودری. در برخی دیگر از روش‌های جوش‌کاری از گاز اکسی استیلن ، جریان برق، لیزر، پرتوهای الکترونی، اصطکاک، امواج ماوراء صوت، واکنش‌های شیمیایی، گرمای حاصله از گاز سوختنی و روبوت و … استفاده می‌نمایند.

خطرات بهداشتی جوشکاری:

گازها و فیوم‌ها

دود جوش‌کاری مخلوطی از ذرات بسیار ریز(فیوم) و گاز‌ها می‌باشد. بسیاری از مواد موجود در دود جوش‌کاری مثل کروم، نیکل، آرسنیک، آزبست، منگنز، سیلیس، بریلیوم، کادمیوم، اکسید‌های نیتروژن، فسژن، اکرولئین، ترکیبات فلوراید، مونوکسید کربن، کبالت، مس، ازن، سلنیم و روی بسیار سمی می‌باشند.

معمولاً گازها و فیوم‌های جوشکاری از منابع زیر تولید میشوند:

  • ماده اصلی یا فلز اصلی تحت جوشکاری یا ماده پر‌کننده مورد استفاده
  • پوشش‌ها و رنگ‌های روی فلز تحت جوش‌کاری یا پوشش الکترود‌ها
  • گازهای مورد استفاده مصرف حاصله از سیلندرها
  • واکنش‌های شیمیایی که در اثر نور ماوراء بنفش حاصله از قوس الکتریکی و گرما ایجاد میشوند.
  • فرایند و مواد مصرفی مورد استفاده
  • آلودگیهای موجود در هوا مثل بخارات متصاعد شده از مواد پاک‌کننده و گریس‌زدا

نام بردن از تمامی اثرات سوء بهداشتی در اثر جوش‌کاری بسیار مشکل می‌باشد زیرا ممکن است فیوم‌ها حاوی چندین نوع ماده مضر باشند(بسته به عواملی که در بالا به آنها اشاره شد). هر یک از ترکیبات موجود در گاز یا دود جوشکاری می‌توانند یک بخش خاص از بدن فرد را تحت تاثیر قرار دهند مثل ریه‌ها، قلب، کلیه‌ها و سیستم عصب مرکزی. با وجود اینکه کلیه جوش‌کاران در معرض خطر قرار دارند، ولی افراد سیگاری دچار آسیب‌های شدیدتری می‌گردند. تماس با گازهای جوش‌کاری اثرات کوتاه‌مدت یا بلند‌مدت  بر سلامتی افراد داردکه می‌توان آنها را به صورت زیر شرح داد:

اثرات سوء بهداشتی کوتاه‌مدت (حاد):

تماس با فیوم فلزات ( مثل روی، منیزیم، مس و اکسید آن) باعث بروز بیماری به نام تب فیوم فلز می‌گردد.

علائم این بیماری بین 4 تا 12 ساعت پس از تماس نمایان می‌شود و شامل احساس سرماخوردگی، عطش، تب، دردهای عضلاتی، درد قفسه سینه، سرفه، خس‌خس کردن، کوفتگی، حالت تهوع و احساس مزه بد در دهان است.برخی ترکیات موجود در فیوم مثل کادمیوم در مدت زمان کوتاه نیز ممکن است کشنده باشند و گازهای متصاعد شده در فرایند جوشکاری نیز بسیار خطرناک می‌باشند. برای مثال اشعه ماوراء بنفش منتشر شده در اثر واکنش با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا، ازن و اکسید‌های نیتروژن تولید‌ می‌کند.

این گازها در مقادیر زیاد کشنده‌اند و می‌توانند منجر به التهاب و تحریک بینی و گلو و بیماری‌های شدید ریوی گردند.

اشعه ماوراء بنفش تولیدی با حلَالهای هیدروکربنی کلر‌دار مثل تری‌کلرو‌اتیلن، تری کلرو‌اتان، متیلن کلراید و پرکلرواتیلن ترکیب می‌شود و گاز فسژن تولید می‌نماید. حتی مقادیر بسیار کم فسژن نیز کشنده است، اگرچه علائم اولیه مسمومیت با آنکه شامل سر‌گیجه، احساس سرما و سرفه است، پس از 5 تا 6 ساعت ظاهر می‌شود. جوش‌کاری با قوس الکتریکی نباید هیچ‌گاه در فاصله کمتر از 200 فوت ( 61 متر) از مخازی حاوی محلول‌های گریس‌زدا انجام شود.

اثرات طولانی‌مدت(مزمن)

مطالعه بر روی جوش‌کاران، افرادی که با شعله فلزات را برش می‌دهند و کارگرانی که در کنار کوره‌ها کار می‌کنند، نشان می‌دهد که خطر ابتلا به سرطان ریه و گاهی اوقات سرطان حنجره و دستگاه ادراری در جوشکاران بیشتر از بقیه است. این موضوع نیز چندان غیر‌منتظره نمی‌باشد  چرا که مواد سمی موجود در دود جوشکاری مثل کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم  و آرسنیک موادی هستند که باعث بروز سرطان ریه می‌گردند.

ممکن است جوشکاران انواع مشکلات مزمن دستگاه تنفسی را نیز تجربه کنند؛ همانند برونشیت، آسم، ذات‌الریه، امراض ریوی که در اثر تنفس ذرات فلزی ایجاد می‌شوند.کاهش ظرفیت تنفسی ریه، سیلیکوزیز( تنگی نفس در اثر تنفس مداوم ذرات حاوی سیلیس) و …

دیگر مشکلات و بیماری‌های ناشی از جوش‌کاری عبارتند از: بیماریهای قلبی، بیماریهای پوستی، افت شنوایی، ورم معده، ورم روده کوچک و زخم معده و روده کوچک. همچنین جوشکارانی که در معرض فلزات سنگین مثل کرم و نیکل می‌باشند، ممکن است دچار بیماریهای کبدی نیز گردند.

جوشکارانی که با سطوح دارای پوشش آزبست کار می‌کنند نیز احتمال دارد به بیماریهای آزبستوز، سرطان ریه و بیماریهای دیگر ناشی از آزبست مبتلا شوند. چنین افرادی باید قبل از آغاز به کار با این مواد آموزش دیده و از تجهیزات و وسایل حفاظتی مناسب نیز برخوردار باشند.

سایر خطرات تهدید‌کننده سلامتی:

گرما:

گرمای شدید و جرقه‌های ناشی از جوشکاری ممکن است باعث سوختگی شود. جراحات چشمی نیز از تماس با خاکستر داغ، تراشه فلزات، جرقه‌ها و الکترود‌های داغ حاصل می‌شود. بعلاوه تماس طولانی مدت با گرما منجر به استرس حرارتی در فرد خواهد گردید.

جوش‌کاران بایستی از علائمی همچون خستگی، سرگیجه، کم‌اشتهایی، تهوع، درد ناحیه شکمی و بی‌حوصلگی آگاهی داشته باشند. تهویه، جدا‌سازی و ایجاد فاصله مناسب با منبع حرارتی، رعایت فواصل استراحت و نوشیدن مایعات مناسب می‌تواند افراد را در برابر خطرات مرتبط با گرما محافظت نماید.

 

متن کامل در فایل PDF خطرات جوشکاری

 

INVERTER WELDERS, WHAT IS AN INVERTER WELDER? INVERTER WELDERS EXPLAINED.

Inverter Welders, What is an inverter welder? What do you use an inverter welder for?

An inverter welder is a relatively new and innovative type of welder that has a host of advantages when compared with the conventional welders that most of us are accustomed to. Inverter welders use sophisticated silicon based technology as compared with heavy copper/aluminum transformers and rectifiers seen in traditional welders.

There is no denying that when inverter welders were first introduced they created quite a few teething problems as any new technology would. However, since then, inverter technology has become reliable, cost effective and having its own merits.

One prime advantage of inverter welder is it is small, compact and in a way portable and can be carried around like a light weight briefcase. Inverters use much smaller transformers and hence they are sleek, more compact, weigh light and portable. This is in striking contrast to a conventional welder that is notoriously cumbersome and can not fit into narrow spaces.

Besides, they consume less power and can operate on normal household current. Lower power consumption means that the inverter welder can be plugged into any normal 110v wall socket with household current instead of high voltage current.

This is in striking contrast to a conventional welder that is notoriously cumbersome and can not fit into narrow spaces. The inverter welder can be plugged into any normal 110v wall socket having domestic current instead of high voltage current and thus eliminating the need to use an industrial generator.

Lower power consumption means that there will be savings in total energy costs. Additionally, an inverter welder will better accept the impure power from generators than conventional welders and this can result in faster jobs and fewer bad welds.

Because Inverters output power is electronically regulated, you have a wide power adjustment range from nil – 100% enabling you to fine tune them to your specific needs. For instance, with regard to MIG welders sometimes setting 2 may mean inadequate power and setting 3 may be excessive. It is here that inverter welder helps.

Of course, this is not to say that the inverter welder is the ultimate and is the ideal device for all types of welding needs. The fact that an inverter welder is able to operate on lower voltage current is due to the high-tech electronics components. There is validity in the argument that inverter welders are relatively fragile and hence susceptible to more frequent breakdowns and its usage will also result in a higher cost per amp.

A conventional welder, on the other hand, is of a much simpler and steadier construction and will be far more reliable in the long run. It can be said, without fear of contradiction, that traditional welders will be a cheaper long-term investment. If size, appearance and weight are not big considerations, a conventional welder is probably the right choice.

But, in all fairness, if you can afford to pay a bit more for features like portability and use of normal household current and willing to take pains to maintain the unit, buying an inverter welder will be in order. The inverter welders do not provide solutions to all welding problems but it is certainly a milestone in the advancement of welding technology.

 

https://www.everlastgenerators.com/inverter-welders-what-inverter-welder-inverter-welders-explained