دستگاه جوش اینورتر تیگ(آرگون)- Trans Steel 2200 Fronius

جوش كاري به روش تيگ

جوش كاري به روش تيگ

 TUNGSTEN INERT GAS

آنچه خواهید خواند:

توضيح و تعريف فرايندهای جوش‌کاری تيگ

مزايای فرايند جوش‌کاری تيگ

محدوديتهای فرايند جوش‌کاری تيگ

متغيرهای فرايند جوش‌کاری تيگ

 

جوشكاري با الكترود تنگستني و گاز محافظ GTAW يك فرايند جوشكاري ذوبي بوده و حرارت لازم براي ذوب فلز پايه و سيم جوش مصرفي از طريق تشکیل قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی( غیر مصرفی) و سطح کار ایجاد می‌گردد. در این فرایند برای محافظت قوس الکتریکی، حوضچه جوش و مناطق حرارت دیده اطراف از یک گاز خنثی استفاده می‌گردد. این فرایند می تواند با اضافه کردن و یا بدون فلز پر کننده (سیم جوش) مورد استفاده قرار گیرد.

فرايند جوشكاري GTAW به عنوان يك روش مناسب براي بسياري از صنايع ضروري شده است. زيرا جوش با كيفيت بالا ايجاد مي كند و تجهيزات كمي نياز دارد. هدف اين درس بحث و بررسي اساس فرايند، تجهيزات مورد استفاده و نكات ايمني آن است. در ابتداي دهه 1920 امكان استفاده از گاز هليوم براي محافظت از قوس الكتريكي و حوضچه جوش مطرح شد. در آن زمان هيچ پيشرفتي در اين روش انجام نشد. در جنگ جهاني دوم وقتيكه نياز زيادي به توسعه صنعت هواپيمايي احساس شد به جاي پرچ كردن اتصالات فلزاتي نظير آلومينيوم و منيزيم از جوشكاري تيگ استفاده شد. با استفاده از الكترود تنگستني و ايجاد قوس با جريان مستقيم الكترود منفي، يك منبع گرمايي موثر و با ثبات ايجاد شد. گاز هليوم براي عمل محافظت انتخاب شد چون در آن زمان تنها گاز خنثي اي بود كه به آساني در دسترس بود.

فرايند جوشكاري با الكترود تنگستني و گاز محافظ به جوشكاري تيگ (TIG) معروف شده است. اگرچه اصطلاحات فني انجمن جوش امريكا(AWS) برای این فرایند GTAW می‌باشد. زيرا براي محافظت مي توان تركيبي از گازهايي كه خنثي نيستند را براي كاربردهاي معيني استفاده نمود. از روزهاي نخستين اختراع اين فرايند در تجهيزات آن پيشرفت های زيادی حاصل شده است مخصوصا منابع نيروي جريان براي اين فرايند توسعه يافته‌‌اند. منبع هاي هوا خنك و آب خنك نيز پيشرفته تر شده اند. براي بالا رفتن قابليت انتشار و پخش الكترونها از سطح الكترود تنگستني درصد كمي از عناصر فعال بصورت آلياژ به الكترود تنگستني اضافه شده است كه اين امر باعث بهبود بخشيدن به شروع قوس، پايداري قوس و طول عمر الكترود شده است. گازهاي محافظ مخلوط براي بهتر شدن خصوصيات قوس معرفي شده است. محققان در حال حاضر در تلاش براي بهبود بخشيدن به كنترلهاي اتوماتيك، سنسورهاي كنترل قوس و نفوذ و … مي‌باشند.

توضيح و تعريف فرايندها

در اين فرايند از يك الكترود تنگستني (يا آلياژ تنگستن) مصرف نشدني كه در داخل مشعل قرار گرفته شده است، استفاده می‌گردد. از گاز محافظ كه از سر نازل خارج می‌شود برای حفاظت از الكترود، حوضچه جوش مذاب و جلوگيری از تاثير مخرب بعضی عناصر موجود در هوا استفاده می‌گردد. در اثر عبور جريان از گاز محافظ، يونيزه و رسانا شده و قوس الكتريكی ايجاد می‌گردد. قوس بين نوك الكترود و سطح قطعه كار ايجاد می‌گردد. فلز پايه بوسيله گرما ذوب شده و حوضچه مذاب در يك لحظه كوتاه ايجاد می‌گردد.

مشعل در راستای مسير اتصال به حركت درآمده و باعث ذوب لبه های اتصال به صورت مداوم

می‌گردد. اگر از فلز پركننده براي پر نمودن درز اتصال استفاده شود به داخل حوضچه جوش اضافه

می‌شود. براي انجام جوشكاري GTAWچهار جزء تشكيل دهنده زير امری اساسی می‌باشند:

١- منبع نيرو 2- مشعل 3- الكترود 4- گاز محافظ

مزايای فرايند جوشكاری تيگ

حاصل اين فرايند، جوش با كيفيت بالا و بدون عيب می‌باشد.

اين فرايند بدون پاشش جرقه می‌باشد در صورتيكه فرايندهای ديگر با پاشش جرقه همراه است.

در اين فرايند قطعات را می‌توان با استفاده از سيم جوش و يا بدون آن جوشكاری نمود.

اين فرايند كنترل عالي در نفوذ جوش پاس ريشه را امكان پذير می‌سازد.

جوشكاری ورق‌های نازك را می‌توان با سرعت بالا انجام داد.

اين فرايند اجازه كنترل دقيق بر روی شكل گرده جوش را می‌دهد.

اين فرايند مي تواند براي جوشكاري اكثر فلزات و همچنين جوشكاري فلزات غير مشابه استفاده شود.

از اين فرايند منبع گرما و افزودن فلز پر كننده بصورت مستقل كنترل مي شود.

اين فرايند در همه حالات قابل اجرا مي باشد.

دود بسيار كمي از فرايند ايجاد مي شود.

محدوديتهای فرايند جوش‌کاری تيگ :

موارد زير برخي از محدوديتهای فرايند جوشكاري تيگ می‌باشد :

-1 نرخ رسوب در اين فرايند كمتر از روشهای ديگر جوشكاری با الكترود مصرف شدنی است.

-2 اين روش نياز به مهارت بالای جوشكاری نسبت به فرايندهای ديگر دارد.

-3 اين روش برای جوشكاری ورقهای ضخيم‌تر از 10 ميليمتر مقرون به صرفه نيست.

-4 در اين روش محافظت مناسب از حوضچه مذاب جوش در محيطی كه باد می‌وزد، مشكل است.

عيوب حاصل از اين فرايند :

اگر الكترود با حوضچه تماس پيدا كند، باعث ايجاد عيب آخال تنگستنی می‌شود.

-2 اگر حفاظت مناسب از نوك فلز پر كننده توسط گاز محافظ صورت نگيرد باعث عيب آخال فلزي در جوش می‌شود.

-3 اين فرايند به آلودگي و كثيف بودن فلز پايه و فلز پر كننده خيلی حساس است.

-4 نشت آب از مشعلهای آب خنك باعث اكسيد شدن و تخلخل در فلز جوش می‌شود.

5-در اين فرايند همانند فرايندهای ديگر، استفاده از جريانDC می‌تواند باعث ايجاد وزش قوس شود.

متغيرهای فرايند جوش‌کاری تيگ :

متغيرهای اين روش عبارتند از : ولتاژ قوس (طول قوس)، شدت جريان، سرعت جوشكاری و گاز محافظ.

مقدار انرژي حرارتی توليد شده توسط قوس الكتريكی به ولتاژ و شدت جريان بستگی دارد. (Q=I2Rtk) مقدار رسوب فلز جوش در واحد طول با سرعت جوشكاری نسبت عكس دارد. قوس الكتريكی با استفاده از گاز هليوم نفوذ بيشتری نسبت به گاز آرگون ايجاد مي نمايد(. بخاطر ولتاژ يونيزاسيون بالاتر گاز هليوم)

شدت جريان الكتريكي :

بطور كلی شدت جريان در قوس الكتريكی نفوذ جوش را كنترل می‌نمايد. همچنين مقدار جريان بر روی ولتاژ قوس نيز تاثير مي گذارد. ولتاژ اين فرايند می‌تواند با جريان مستقيم و جريان متناوب مورد استفاده قرار بگيرد. البته انتخاب نوع جريان به فلزی كه جوش‌كاری می‌شود نيز بستگی دارد. جريان مستقيم با الكترود منفی برای نفوذ زياد و سرعت جوشكاری بالا استفاده می‌شود. مخصوصا هنگامي‌كه از گاز هليوم به عنوان گاز محافظ استفاده ميشود. هليوم گزينه مناسبي براي جوش‌كاری مكانيزه و جوشكاری فلزاتی كه دارای قابليت هدايت حرارتی بالايی هستند می‌باشد. جريان متناوب عمل

تميزكاری كاتدی را فراهم می‌كند. اگر اكسيدهای مقاوم و سخت بر روي فلزات مورد جوشكاری وجود داشته باشد توسط تميزكاري كاتدی برداشته می‌شود و باعث ايجاد جوش سالم و مناسب می‌شود. در اينگونه موارد بايد از گاز محافظ آرگون استفاده شود. زيرا گاز هليوم باعث عمل تميزكاری لايه های

اكسيدی نمی‌شود.. گاز آرگون گزينه مناسبی برای جوش‌كاری دستی با جريان مستقيم و جريان متناوب می‌باشد.

سومين گزينه در منبع نيرو براي جوشكاری استفاده از جريان مستقيم با الكترود مثبت می‌باشد. اين قطبيت به ندرت استفاده می‌شود. زير باعث گرمای بسيار زيادی در نوك الكترود می‌شود كه ممكن است منجر به ذوب شدن آن گردد. جزئيات بيشتر در مورد تاثير قطبيت در بخشهای بعدی توضيح داده می‌شود.

ولتاژ قوس :

مقدار ولتاژ بين الكترود تنگستنی و سطح كار، ولتاژ قوس ناميده می‌شود. ولتاژ قوس متغيری می‌باشد كه تحت تاثير موارد زير می‌باشد :

-1 جريان قوس

-2 شكل و حالت نوك الكترود تنگستني

-3 فاصله بين نوك الكترود وسطح كار

-4 نوع گاز محافظ

طول قوس در اين فرايند بسيار مهم است زيرا بر روي پهنا و عرض حوضچه جوش تاثير می‌گذارد. پهنای حوضچه جوش به طول قوس بستگي دارد به همين خاطر در بيشتر موارد طول قوس مورد نظر بايد كوتاهترين حد ممكن باشد. البته اگر طول قوس بسيار كوتاه باشد احتمال برخورد الكترود و سيم

و شدت DCEN جوش با هم و يا با حوضچه مذاب وجود دارد. يك مورد استثنا وجود دارد و آن در جوشكاری مكانيزه با استفاده از گاز هليوم و جريان جريان زياد امكان فرو بردن الكترود در مذاب و مخفی شدن آن جهت توليد نفوذ عميق امكان پذير می‌باشد. اما بايد بصورت جوشی با عرض باريك و

سرعت زياد انجام شود كه اين تكنيك قوس مخفی ناميده می‌شود. وقتی كه از ولتاژ قوس براي كنترل طول قوس در كاربردهای حساس استفاده ميشود بايد به متغيرهاي ديگر كه بر روي ولتاژ اثر می‌گذارند توجه داشته باشيم. در راس همه عيوب، آخالهاي توسط الكترود و گاز محافظ، تغذيه نامناسب سيم جوش و تغيير دماي الكترود و فرسايش و سائيدگي الكترود قرار دارد.

سرعت پيشروي:

سرعت پيشروي بر روي نفوذ و عرض گرده جوش در جوشكاري تيگ تاثير می‌گذارد. اگرچه تاثير آن بيشتر بر روي پهناي جوش ديده مي شود تا در نفوذ جوش. شرعت پيشروي بخاطر تاثيراتي كه بر قيمت و هزينه دارد بيشتر مورد اهميت مي باشد.

در بعضی موارد و كاربردها، سرعت پيشروی به عنوان يك هدف با متغيرهای انتخاب شده ديگر، براي بدست آوردن ظاهر جوش مورد نظر در همان سرعت تعريف شده است. در موارد ديگر پيشروي ممكن است يك متغير وابسته باشد كه براي بدست آوردن كيفيت جوش و تناسب مورد نياز تحت بهترين حالت ممكن با ديگر متغيرها انتخاب شود. صرف نظر از موارد ديگر هنگاميكه ديگر متغيرها نظير جريان يا ولتاژ براي كنترل جوش تغيير ميكند سرعت پيشروي عموما در جوشكاري‌های مكانيزه ثابت است.

تغذيه سيم جوش:

در جوشكاري دستي، نحوه اضافه كردن فلز پر كننده به حوضچه مذاب بر تعداد پاس هاي مورد نياز و ظاهر تمام شده جوش تاثير مي گذارد.

در ماشينها و دستگاههاي اتوماتيك سرعت تغذيه سيم، مقدار رسوب فلز جوش را به ازاي طول جوش تعيين مي كند. كم كردن سرعت تغذيه سيم

مقدار نفوذ را بالا مي برد و حد فاصل مهره ها را پهن و مسطح مي كند. تغذيه كردن بسيار كند و آرام سيم جوش مي تواند باعث ايجاد خوردگي كناره جوش (Under Cut) ترك در خط مركزي جوش و عدم پر شدن اتصال مي شود. بالا بودن سرعت تغذيه سيم، نفوذ را كم نموده و گرده جوش را محدب مي كند.

تجهيزات مورد نياز:

تجهيزات مورد نياز GTAW شامل منبع نيرو، مشعل، الكترود و گاز محافظ مي باشد. سيستم مكانيزه ممكن است داراي كنترل هاي ولتاژ قوس، نوسان دهنده عرضي قوس و سيستم تغذيه سيم باشد.

اکسی-استیلن

جوشكاري به روش اكسي استيلن

جوشكاري به روش اكسي استيلن

Oxy – gas Welding

جوشكاري اكسي گاز

Oxygen – Fuel Welding

Oxy – Acetylen Welding (OAW)

جوشكاري اكسي گاز يكي از روشهاي جوشكاري قديمي بوده كه به دليل خصوصيات منحصر به فرد خود هنوز در صنعت داراي كاربرد وسيعی  می‌باشد.

جوشكاری اكسی‌گاز به هر نوع احتراق گاز سوختني با اكسيژن كه به عنوان يك منبع گرمايي براي جوشكاري باشد، اطلاق می‌گردد. در اين روش با استفاده از شعله حاصل از سوختن گاز سوختني با اكسيژن كه در سر مشعل ايجاد می‌شود, جهت ذوب فلز پايه و سيم جوش استفاده می‌گردد. در اين روش گاز سوختنی با اكسيژن به نسبت مناسب وارد محفظه اختلاط مشعل شده و پس از مخلوط شدن از سر نازل مشعل خارج شده و محترق می‌شود.

حرارت حاصل از سوختن گازها در صنعت دارای كاربرد گوناگوني می‌باشد كه عبارتند از:

1-جوشكاری2-لحيم كاري نرم و سخت3-برش كاري

4 شيار زني5-صافكاري 6-پيشگرم كردن7-تميز‌کاري سطوح8- فلزپاشي9-سخت‌كاري.

مزاياي جوشكاري اكسي گاز:

١. تجهيزات آن ساده و ارزان قيمت می‌باشد.

٢. قابل حمل و نقل می‌باشد.

٣. براي جوشكاری ورقهای نازك، لوله های جدار نازك و لوله هاي با قطر كم مناسب است.

۴. امكان لحيم كاري نرم و سخت وجود دارد.

۵. درجه رقت آن كم است(Dilution)

معايب جوشكاری گاز:

١. سرعت جوشكاری كم است.

٢. حرارت ورودی به قطعه بالا است.

٣. جوشكاری ورقهای ضخيم به جز در كارهای تعميراتي مقرون به صرفه نمی‌باشد.

۴. خطر پس زدن شعله و امكان انفجار وجود دارد.

۵. همه نوع فلز را نمی‌توان با اين روش جوشكاری نمود.

گازهای مورد استفاده در جوشكاری اكسي گاز:

گازهای مصرفي به دو دسته تقسيم می‌شوند.

١. گاز سوختني

٢. گاز عامل اشتعال

گازهای سوختنی:

گازهای سوختنی كه براي جوشكاری مورد استفاده قرار می‌گيرد . بايد داراي خصوصيات ذيل باشد:

١. دمای شعله حاصل بالا باشد.

٢. سرعت احتراق زياد باشد.

٣. انرژي حرارتی بالايی توليد نمايد.

۴. دارای كمترين اثر مخرب بر روی جوش باشد.

۵. تهيه آن ساده و ارزان باشد.

در بين گازهای موجود گاز استيلن دارای همه خصوصيات ذكر شده می‌باشد و بيشتر در جوشكاری مورد استفاده قرار می‌گيرد. گازهاي ديگر نظير پروپان, گاز طبيعي, گاز متيل استيلن, پروپادين, پروپيلن و … دمای بالايی توليد می‌نمايند.

ولی سرعت احتراق آنها پائين می‌باشد. بعضی از گازها نيز در نسبت مناسب تنظيم شده و برای سوختن دارای خاصيت اكسيدكنندگی براي جوش می‌باشند. گازهای فوق براي برشكاری و لحيم‌كاری و همچنين كارهايي كه نياز به نرخ انتقال حرارتی بالايی نمی‌باشد مورد استفاده قرار می‌گيرند.

 

گاز استيلن 2

گاز استيلن با فرمول شيميائي C2H2 يك گاز هيدروكربني مي باشد كه درصد وزني كربن آن بيشتر از گازهاي هيدروكربني ديگر است.اين گازها بدون رنگ و سبكتر از هوا بوده و داراي بوي نامطبوعي مي باشد. بد بو بودن آن به دليل وجود ناخالصيهايي نظير سولفور هيدروژن و فسفر هيدروژن مي باشد.

گاز استيلن را از تماس آب بر روي سنگ كاربيد به دست مي آورند.

طرز تهيه كاربيد كلسيم (سنگ كاربيد) C2Ca

كاربيد كلسيم با نام تجاري سنگ كاربيد, ماده اوليه توليد گاز استيلن براي مصارف جوشكاري و برشكاري محسوب می‌شود. اين ماده را از تركيب كک (C) با اكسيد آهك  (CaO) توليد می‌نمايند.

عمل تركيب اين مواد در كوره هيا قوس الكترونيكي ويژه در دماي 3000 درجه سانتيگراد صورت مي‌گيرد. فعل و انفعال شيميائي حاصل به صورت ذيل مي‌باشد.

در پايان واكنش, كاربيد كلسيم به صورت مذاب به داخل بوته هاي ويژه ريخته شده و پس از سرد شدن, آن را آسياب نموده و در اندازه هاي مختلف درشبكه‌های آب بندي شده, به بازار عرضه می‌شود.

كاربيد كلسيم به شدت جاذب آب است و به محض رسيدن مختصری رطوبت به آن گاز اسيتيلن متصاعد می‌شود. حتی رطوبت هوا هم با سنگ كاربيد,گاز استيلن توليد می‌نمايد.

هر كيلوگرم سنگ كاربيد در صورت خالص بودن 350 ليتر گاز استيلن توليد می‌نمايد وليكن به دليل همراه بودن با برخي ناخالصيها اين مقدار تا 250 ليتر كاهش می‌يابد.

توليد گاز استيلن

از تماس سنگ كاربيد كلسيم  CaC2با آب, گاز استيلن C2H2 متصاعد مي گردد. واكنش شيميائي حاصل يك فعل و انفعال گرمازا مي باشد. به گونه اي كه از هر كيلوگرم كاربيد كلسيم 400 كيلو كالري گرما توليد مي شود.

 

گاز استيلن در فشار بالاي 2 بار  (30 psi)ناپايدار بوده و خاصيت انفجاري دارد.

بنابراين براي رعايت ايمني لازم است فشار استيلن در مولدها يا خروجي رگلاتورها و لوله هاي انتقال از   15psi   بالاتر نرود.

گاز عامل اشتعال

همه مواد براي سوختن نياز به گاز اكسيژن دارند, به طوري كه بدون اكسيژن هيچ عمل سوختنی انجام نمی‌شود. در هواي اتمسفر 21 % حجمي اكسيژن وجود دارد. گاز اكسيژن را به صورت خالص براي مصارف جوشكاري و برشكاري مورد استفاده قرار مي‌دهند.

طرز تهيه اكسيژن

ابتدا هوا را از صافي هاي ويژه عبور داده تا گرد و غبار, چربي و بخار آن گرفته شود. لذا مراحل ذيل به صورت متوالی انجام می‌گيرد.

1.هوا توسط كمپرسور تا فشار -200bar تحت فشار قرار می‌گیرد.

٢. هوای متراكم شده از داخل كويلهایی عبور نموده و باعث سرمازدگي و در نتيجه تبديل هواي متراكم به مايع مي گردد(. مانند سيستم سرما ساز در يخچالها)

  1. هواي مايع را مجدداً حرارت داده و در-196 درجه سانتی‌گرادگاز نیتروژن جدا شده و در -183 درجه سانتی گراد گاز اکسیژن تبخیر و جدا می‌گردد.

گاز اكسيژن خالص را در داخل كپسول‌ها به صورت فشرده يا به صورت مايع در داخل كپسول‌های مخصوص به بازار عرضه مي‌كنند.

کپسول‌های ذخیره گاز

كپسول اكسيژن:

از آنجائيكه اكسيژن با فشار بالايي در داخل كپسول ذخيره مي گردد, لذا براي ساخت كپسول اكسيژن از فولادي با استحكام

80kg/mm2 استفاده مي‌گردد. اين كپسولها از طريق اكستروژن تهيه شده و بدون درز مي‌باشند. ضخامت ديواره كپسول در حدود 8 تا 9 ميليمتر و ارتفاع آن 1800 ميليمتر مي باشد. وزن خالي كپسول 75 كيلوگرم و گنجايش آن معادل 40 ليتر آب مي باشد (البته كپسولهايي با ظرفيت بيشتر و كمتر نيز وجود دارد). در

قسمت پايين كپسول يك حلقه تبديل دايره به مرجع وجود دارد كه جهت جلوگيري از غلطيدن كپسول در حالت خوابيده مي باشد. به منظور محاسبه حجم گاز موجود در كپسول مي توانيد فشار كپسول را در حجم كپسول ضرب نماييد.

150×40=6000lit = 6m3

كپسول استيلن:

كپسول استيلن از ورق فولادی و به روش جوشكاری ساخته مي شود. به دليل فشار كمتر گاز استيلن, ضخامت ديوار كپسول در حدود 4 تا 5 ميليمتر می‌باشد. متراكم كردن گاز استيلن در فشار بالاي 2bar بسيار خطرناك بوده و امكان انفجار وجود دارد. برای ذخيره سازی بيشتر گاز استيلن در فشار بالاتر, آن را در داخل مايع استن حل می‌نمايند.

مايع استن مي تواند تا 25 برابر حجم خود گاز استيلن را در خود حل نمايد. براي توزيع يكنواخت مايع استن در داخل كپسول و انحلال بهتر گازاستيلن, داخل كپسل استيلن از مواد اسفنجي شكل پر شده است. درصد تخلخل اين مواد در حدود 80 تا 70 درصد مي باشد. كپسول گاز استيلن بايد هميشه به صورت ايستاده مورد استفاده قرار گيرد تا مايع استن از داخل كپسول خارج نگردد.

حجم گاز استن در حالت پر برابر است با:

V=16×25×15=6000lit

فشار كپسول=قابليت انحلال=ليتر استن

از آنجائيكه گاز به صورت حل شده در داخل كپسول می‌باشد, حجم گاز باقيمانده كپسول استيلن را نمی‌توان دقيقاً محاسبه نمود. به طور تقريبي می‌توان حجم كپسول را در فشار و عدد ثابت 10 ضرب نمود و مقدار گاز را محاسبه نمود.

به عنوان مثال: ظرفيت كپسول 40 ليتر, فشار باقيمانده 8bar

40 = حجم گاز موجود ×8×10=3200lit

رابطه فشار با دمای گاز:

فشار گاز داخل كپسول با افزايش دمای محيط, زياد شده و با حذف كاهش دمای محيط, كم می‌شود.

مقدار مجاز گاز خروجی از كپسولهاي اكسيژن و استيلن:

مقدار خروجی گاز استيلن در يك ساعت نبايد از حد زير بيشتر باشد.

الف 900 تا 1000 ليتر در ساعت براي زمان خيلي كم.

ب 500 تا 600 ليتر در ساعت به صورت مداوم.

در غير اينصورت باعث خروج مايع استن به همراه گاز خروجي می‌گردد.

مقدار مجاز خروج گاز اكسيژن بين 1200 تا 1500 ليتر در ساعت مي باشد. در خروجی بالاتر امكان يخ زدگي رگلاتور اكسيژن وجود دارد.

در مواقعی كه نياز به حجم گاز مصرفی بالاتر می‌باشد از سيستم سانترال استفاده می‌شود. در اين سيستم براي هر نوع گاز (اكسيژن يا استيلن) دو سری كپسول در قسمت چپ و راست زماني‌كه گاز در يك طرف مصرف شد, شير آن طرف بسته شده و شير طرف ديگر باز شده و گاز برای مصرف وارد سيستم می‌گردد.

مشعل جوشكاري

وظيفه مشعل جوشكاری اين است كه گاز اكسيژن و گاز سوختنی را به ميزان معينی با هم مخلوط نموده و آن را با سرعت بيشتر از سرعت احتراق گاز از سر مشعل خارج سازد.

مشعل جوشكاري از قسمتهای ذيل تشكيل شده است:

١. شيرهای اكسيژن و استيلن

٢. دسته مشعل

٣. لوله اختلاط

۴. نازل

دو نوع مشعل جوشكاری وجود دارد. نوع اول مشعلهای انژكتوری يا فشار ضعيف و نوع دوم مشعل فشار مساوي می‌باشد.

مشعل انژكتوری

انژكتور در قسمت وسط داراي سوراخ ريزی می‌باشد كه از آن اكسيژن با فشار دو و نیم تا سه بار خارج  می‌شود و در اطراف انژكتور سوراخهایی تحت زاويه براي ورود گاز استيلن با فشار كم (حدود نيم بار) تعبيه شده است. خروج گاز اكسيژن از سوراخ وسط انژكتور و وارد شدن آن در فضايی بزرگتر, ايجاد خلأ نموده و گاز استيلن را با خود به درون محفظه اختلاط می‌كشد و پس از اختلاط گاز اكسيژن و استيلن در محفظه اختلاط از سر نازل براي احتراق خارج می‌شود.

مشعل فشار قوی یا فشار مساوی

در اين نوع مشعل گاز اكسيژن و استيلن تقريباً با فشار مساوي در حدود 0.1 تا 1 بار وارد محفظه اختلاط می گردد. در این مشعل اکسیژن از سوراخ وسط خارج شده و  گاز سوختني از چند سوراخ در اطراف تحت زاويه جهت اختلاط بهتر وارد مي شود و سپس از سر نازل خارج مي شود.

نازل مشعل (سر پيك)

انتخاب مناسب سر بيك به قدرت شعله مورد نياز بستگی دارد. كه به نوع فلز, ضخامت فلز و نوع تكنيك جوشكاري (پيش دستي, پس دستي) مرتبط می‌باشد.

انواع شعله در جوشكاری گاز:

بسته به ميزان گاز سوختنی به گاز اكسيژن, شعله های مختلفي حاصل می‌شوند كه عبارتند از شعله احياء كننده, شعله اكسيد كننده و شعله خنثی.

الف- شعله احياء كننده:

چنانچه نسبت گاز سوختنی به گاز اكسيژن كمتر از يك باشد شعله حاصل احياءكننده بوده و به صورت يك هاله اضافه تر در جلوي هسته آبي مشخص

مي گردد.

در اين شعله مقداري كربن و هيدروژن نسوخته وجود دارد كه مي تواند باعث افزايش كربن در جوشكاري فولاد گردد.

كاربرد شعله احياءكننده:

از شعله احياءكننده قوی برای عمل روكش‌كاری سخت بر روي فولادها استفاده می‌گردد.

از شعله احياءكننده ضعيف‌تر برای لحيم‌كاری و جوشكاری آلومينيوم و ديگر فلزات غيرآهنی استفاده

می‌گردد. استفاده از اين شعله در مواقعی است كه وجود كمی اكسيژن در شعله می‌تواند مشكل‌ساز باشد.

ب- شعله اكسيدكننده:

چنانچه نسبت گاز سوختنی به گاز اكسيژن كمتر از يك باشد شعله حاصل اكسيدكننده می‌باشد در اين شعله مقداری اكسيژن اضافه‌تر وجود دارد كه جوشكاری با آن می‌تواند باعث اكسيد شدن فلز جوش گردد. هسته آبی در شعله اكسيدی روشن‌تر بوده و نوك آن تيزتر می‌باشد.

كاربرد شعله اكسيدكننده:

از شعله اكسيدی قوی برای جوشكاری برنج و آلياژهايی روي استفاده می‌گردد.

از شعله اكسيدی ضعيف‌تر برای جوشكاری فلزاتی كه داراي روكش روی می‌باشند, استفاده می‌گردد.

نحوه تنظيم شعله احياءكننده از شعله خنثی:

در شعله خنثی با افزايش مقدار گاز سوختني و يا كاهش گاز اكسيژن مي توان شعله احياء را ايجاد نمود.

نحوه تنظيم شعله اكسيدي از شعله خنثي:

در شعله خنثی با افزايش مقدار گاز اكسيژن و يا كاهش گاز سوختني مي توان شعله اكسيدی را تنظيم نمود.

محتویات سیلندر گاز اکسی استیلن

محتویات سیلندر گاز اکسی استیلن

منبع:کتاب آموزشی تکنولوژی جوشکاری

 

تکنولوژی جوش- دستگاه جوش اینورتر الکترود صنعتکاران- نمایندگی فرونیوس ایران- Fronius - welding-

شناخت دستگاه‌های جوش کاری و چگونگی تنظیم آنها

شناخت دستگاه‌های جوش‌كاري و چگونگی تنظیم آنها

  • رکتیفایر جوشکاری
  • خصوصیات دستگاه‌هاي جوش‌كاري
  • نحوه راه‌اندازی جوش‌كاري
  • انواع مختلف دستگاه هاي جوش‌كاري
  • مراحل آماده سازی دستگاه‌های جوش‌کاری
  • تفاوت دينام جوش با موتور جوش

ويژگيهاي جريان الكتریکی ورودي به کارگاه جوش‌كاري

جریان الکتریسیته در نیروگاه‌ها توسط ژنراتورهای بزرگ تولید می‌شوند و براساس عامل ایجاد نیروی محرکه برای چرخش ژنراتور نیروگا ه‌ها را تقسی‌ بندی  می‌کنند. مثل نیروگاه‌های آبی، بخار، گازی، بادی،هسته ای و غیره. در اکثر مواقع لازم است جریان الکتریسیته تولید شده صدها و گاهی هزاران کیلومتر منتقل شود تا به واحدهای مصرف کننده خانگی، صنعتی یا تجاری برسد.

به دلیل اینکه مقدار انرژی الکتریکی هدر رفته به صورت گرما ضمن انتقال از طریق سیم‌های حامل جریان با توان دوم شدت جریان متناسب است،  (Q=RI2)لذا به منظور به حداقل رساندن تلفات جریان الکتریسیته در ضمن انتقال به طرف واحدهای مصرف کننده ولتاژ جریان را توسط پست های افزایش ولتاژ که در جوار واحدهای نیروگاهی تولید برق ایجاد میشوند، بالا می‌برند.

ترانسفورماتور جوش‌کاری

ترانسفورماتورها ساده‌ترين دستگاههاي جوشكاري هستند که وظیفه آنها تبدیل جريان متناوب (AC) با شدت کم ولی ولتاژ زیاد به جریان الکتریکی با شدت بالا ولی ولتاژ پایین می‌باشد.

ترانسفورماتور جوشکاری به طور معمول بوسيله يك فيش صنعتی به برق شهر وصل ميشود و به وسيله دو ترمينال خروجي كه كابلهاي انبر و اتصال به آنها وصل ميشود، جريان مناسب را در اختيار جوش‌كار قرار ميدهند.

اساس کار ترانس جوش‌کاری بوسیله دو سیم پیچ که بنام سیم پیچهای اولیه و ثانویه نامیده  میشوند، استوارمیباشد . سیم پیچ اولیه دارای تعداد دور کمتر است در حالیکه سیم‌پیچ ثانویه دارای تعداد دور بیشتری می‌باشد.

بدین ترتیب ترانس جوش‌کاری برق مناسب فرآیندهای جوش‌کاری را که دارای شدت جریان بالا ولی ولتاژ پایین است، مهیا میکند. هر دستگاه ترانسفورماتور جوش داراي يك كليد اصلي است و در مجاورت آن يك لامپ سيگنال وجود دارد كه روشن بودن دستگاه را نشان می‌دهد.

علام تهای 0 و 1 و يا Off و ONدر زير كليد اصلی وجود دارند. در حالت 1 يا ON دستگاه روشن بوده و در حالت 0 و Off دستگاه خاموش است. بنابراین جوشكار بايد در زما نهایی که قصد انجام جوشكاري دارد، دستگاه را روشن و بلافاصله پس از پايان كار دستگاه را خاموش كند.

امروزه بعضي از دستگاه‌های ترانسفورماتور جوشكاري داراي يك صفحه كوچك نمايش آمپر نیز هستند كه موقع برقرار بودن قوس الكتر كيی ميزان آمپر جوشكاري را نیز نشان ميدهد.

هر دستگاه ترانسفورماتور جوشكاري داراي يك سيستم تنظيم آمپر مناسب براي استفاده از الكترودهاي مختلف است . لازم به یادآوری است ميزان آمپر هر ترمينال در كنار آن ثبت شده است.

تغيير آمپر در بعضی از دستگاه‌های تراسفورماتور ممكن است با جابه جا كردن هسته فرعي درون هسته اصلي  انجام پذیرد که در این صورت با گردش دسته، تغيير آمپر انجام میگیرد و نشانه مخصوص در مقابل اعداد، ميزان آمپر خروجی دستگاه را نشان ميدهد.

اين روش تغيير آمپر از روش پل هاي مطلوبتر است زيرا تنظيم آمپر به صورت پيوسته از طریق گردش دسته آمپر امكان پذير است ولي در روش پلكاني تعداد ترمينا لهاي تغيير آمپر محدود بوده و امكان تغييرات جزیي آمپر وجود ندارد.همچنین حداقل و حداكثر آمپر خروجی قابل تنظيم در ترانسهاي جوش‌كاري به وسيله اولين و آخرين عدد در اين دو سيستم مشخص ميشود.

لازم به ذکر است که ظرفيت ترانسفورماتورهاي جوشكاري متناسب با حداکثر آمپر تعيين  ميشود مثل:

ترانسفورماتور 500 آمپر، 250 آمپر و يا 140 آمپري و غيره.

تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم مناسب برای جوشکاری

همانطور که دیدیم خروجی ترانسفورماتورهای جوش‌کاری جریان متناوب با شدت بالا ولی ولتاژ پایین است.

حال چنانچه برای اجرای جوشکاری به جریان مستقیم نیاز داشته باشیم، لازم است سیستمی را به دستگاه‌های ترانسفورماتور اضافه کنیم که جریان خروجی را به صورت مستقیم  ( DC)در اختیار جوشکار قرار دهد.

ركتيفاير جوشكاري

به مبدل‌هایی كه جریان متناوب 380 يا 220 ولت ورودی به کارگاه را به جریان مستقيم  (DC) مناسب برای جوش‌کاری تبديل میکند، ركتيفاير جوش‌كاري ميگويند.

ركتيفايرها به طور معمول با جریان برق سه فاز كار می‌کنند. به وسيله فيش مخصوص برق سه‌فاز را دریافت می‌کنند.

در حقیقت رکتیفایرهای جوش‌کاری همان دستگاه‌های ترانسفورماتور هستند که یک سیستم یکسو‌کنندگی جریان الکتریسیته به آنها اضافه شده است.

مطابق دستگاه‌های معمول جوشکاری، كليدهای مختلف قطع و وصل و تنظیم دستگاه با سيگنال مرتبط روی صفحه اصلي ركتیفاير مشاهده میشود.

در رکتیفایرها تغيير آمپر بوسيله يك پتانسيومتر با كليد گردشی صورت ميگيرد و ميزان آمپر خروجی دستگاه، بوسيله يك صفحه كوچك نمايش داده ميشود . همچنین كليد گردشی ممكن است داراي دو رنج درجه‌بندي شده باشد. ( یکی برای جوشکار SMAW و یک رنج درجه‌بندی برای جوش‌کاری GTAW)

در این صورت كنار ولوم گردشي انتخاب شدت جریان، يك كليد براي جوشكاريSMAW و دیگری برای GTAW تدارک دیده شده است که می‌تواند توسط جوش‌کار انتخاب شود.

همچنین برخی از رکتیفایرهای جوش‌کاری ممکن است دارای کلید انتخاب جریان مناسب بر حسب نوع الکترود جوش‌کاری باشند که باعث راحتی کار جوش‌کاری و پایداری قوس میشود.

گاهی ممكن است دستگاه رکتی‌فایر جوشکاری دارای سیستم تنظيم آمپر از كنار دست جوشكار نیز باشد که این قابلیت توسط يك فيش و مادگي میسر می‌گردد.

دستگاه رکتیفایرهای جوش‌کاری مثل دستگاه‌های دیگر جوش‌کاری دارای دو ترمینال خروجی ،یکی دارای علامت (+) و دیگری علامت (-) هستند که ميتوان كابل انبر جوشكاري را به قطب مثبت يا منفي وصل کرد.

به علاوه ممكن است دستگاه ركتي‌فاير دارای قابلیت خروجی جریان به صورت AC یا DC باشد در اين صورت دو ترمينال مخصوص جريان AC نيز روي صفحه اصلي دستگاه وجود دارد و جوشکار می‌تواند به

انتخاب خود از جريان‌هایی AC يا DC با قابلیت تعیین قطبیت يعني الكترود منفي يا الكترود مثبت را مورد استفاده قرار دهد.

 مولدهای جریان الکتریسیته در جوشکاری

دستگاهي كه برق متناوب شهر ) 220 يا 380 ولت( را به برق مناسب براي جوشكاري تبديل ميكند در حقيقت مبدل جريان است و دستگاهي كه با حركت دوراني به برق مناسب براي جوشكاري را تولید ميكند مولد جريان است.

با تعریف فوق ترانسفورماتورها و ركتي‌فايرها هر دو مبدل جريان هستند كه از برق متناوب شهر تغذيه نموده و جريان AC يا DC (  یکسو شده( مناسب برای ايجاد و پایداری قوس جوشكاري را تأمين ميكند که با ظرفيتها و توانهای خروجي متفاوت ساخته میشوند ولی گاهی دستگاه‌های جوش‌کاری خود مولد جریان هستند.

دینام جوشکاری یک مولد جریان مستقیم است و از یک موتور که ژنراتور مولد جریان مستقیم را به گردش در میآورد، تشکیل شده است. اگر موتور محرکه دینام از نوع الکتریکی باشد دینام جوش کارگاهی نامیده م یشود و اگر بنزینی یا گازوییلی باشد، موتور جوش نامیده میشود.

مولدهای جوش سیار در سایتها و مکان های دور از شبکه برق صنعتی مثل: سکوهای شناور در دریا و اقیانوسها و مکان‌های نصب آنتن‌های مخابرات در ارتفاعات به کار گرفته می‌شود و با استفاده از موتور احتراق داخلی، حرکت دورانی جهت گردش محور دینام مولد جریان جوشکاری تأمین می‌گردد.

تنظیم آمپر در دینامهای جوشکاری

تنظیم آمپر در دینا های جوشکاری به وسیله یک ریوستا انجام می‌شود که سر راه جریان الکتریکی ژنراتور قرار دارد. به این ترتیب می‌توان از همان محلی که جوشکاری انجام میشود شدت جریان را کم یا زیاد نمود.

الف- دینام جوش یا ژنراتور

راه‌اندازي دينام جوش كارگاهي به طور معمول ازطریق كليد روشن  و خاموش  كه روي دستگاه تعبیه شده، صورت می‌گیرد. ولی در بعضی از دستگا ه‌ها روشن و خاموش کردن از طریقكليد ستاره و مثلث صورت میگیرد. در این حالت ابتدا باید كليد را از حالت خاموش در حالت ستاره قرار دهيم و پس از چند ثانيه كه موتور به دور نهایي رسيد، آن را به حالت مثلث تغيير وضعيت دهيم تا دستگاه به كار خود ادامه دهد تعبيه شده صورت ميگيرد

براي خاموش كردن دينام جو ش‌هاي كارگاهي کافی است كليد را به حالت خاموش(0)  برگردانيم.

توجه داشته باشید، روشن كردن دينام بدون توقف زماني در حالت ستاره باعث خرابي دستگاه ميشود. لذا موقع قطع برق شهر بايد كليد دستگاه به حالت  0 برگردانده شود و با برقراري برق شهر مجدداً دستگاه را روشن و آماده به‌کار کرد.

كابلهاي دستگاه دینام جوشکاری به طور معمول به صورت كابل شو )بست كابل( به دستگاه محكم ميشود. محل اتصال كابل به دستگاه سه تایي است كه به یکی از آنها كابل اتصال محكم ميشود و دو تا دیگر یکی براي شدت جریان زياد  و ديگري براي آمپر کم  میباشد كه كابل انبر الكترود گير با پيچ و مهره به آن محكم میشود. برق ورودي سه فاز نیز كه به وسيله يك كليد ديواري و يا روي تابلو برق ثابت شده است به دستگاه منتقل میشود.

همچنین تغيير آمپر روي دستگاه دینام جوشکاری بوسيله يك سيستم اهرمي از طریق  جابه‌جایي انجام ميگيرد و داراي دو رنج درجه‌بندي شده است(یکی براي تنظيم آمپر کم و یکی براي آمپر بالا(. براي تغییر قابلیت انبر الكترودگير به قطب مثبت يا منفي دستگاه نیز يك كليد تغيير قطب روي دستگاه وجود دارد كه با جا به جا كردن آن الكترود مثبت يا منفي ميشود.

همچنین جهت چرخش محور دستگاه دینام، روي قسمت پروانه كه در پشت دينام جوشكاري هوا را به خارج هدايت ميكند مشخص شده است لازم به یادآوری است. موقع اتصال دستگاه دينام به برق شهر بايد دقت شود تا جهت چرخش مطابق با جهت فلش مشخص شده روي دستگاه باشد.

موتور جوش

موتور جوش‌هایی كه در سايتها محلهاي نصب سازه های فلزي و یا در راهسازي و پلسازي مورد استفاده واقع ميشوند به طور معمول داراي يك موتور احتراق )بنزيني يا گازویيلي( هستند كه با استارت راه‌اندازه ميشوند.راه‌اندازي، موتور احتراقي و كنترل روغن، سوخت وغيره براساس دفترچه راهنما دستگاه بايد صورت گیرد و استفاده از مولد جريان جوشكاري،كابلهاي اتصال و انبر نیز مشابه دينام جوش كارگاهي است.

mig-welding-a-large-pipe

مقدمه اي بر تكنولوژي جوشكاري

مقدمه اي بر تكنولوژي جوشكاري

mig-welding-a-large-pipe

General Introduction to Welding Technology

مقدمه

بشر اوليه زماني كه فلز را شناخت و به نحوه ذوب و ريخته گري آن پي برد، در زمينه اتصال قطعات فلزي تلاشهاي زيادي كرد و توانست لحيم‌كاري و بعضي از روشهاي ساده جوشكاري را ابداع نمايد. در كاوشهاي باستان شناسي دست بندهاي طلائي پيدا شده است كه مربوط به دوران قبل تاريخ بوده و سر اين دست‌بندها به وسيله ضربات چكش، جوشكاري شده است. در جواهرات قديمي ذرات ريز طلا را به وسيله صمغ درخت و نمك مس به هم چسبانده, سپس آن را آتش مي زدند. در اثر حرارت حاصل از سوختن صمغ درخت, فلز مس احيا شده و با طلا تركيب مي شد و بدين ترتيب جوشكاري قطعات ريز طلا انجام مي‌گرفت. دو ميان قديم از آلياژهائي براي لحيم كاري استفاده مي‌كردند كه هنوز هم در صنعت امروزي كاربرد دارند.

جوشكاري به صورت امروزي در قرن نوزدهم اهميت بيشتري پيدا نمود و پيشرفت كرد. در سال 1887 ميلادي برنوداس روسي از قوس الكترونيكي و الكترود ذغالي براي جوشكاري استفاده نمود و بعد از او اسكاويافوف الكترود فلزي بدون روپوش (روكش) و قوس الكترونيكي را براي جوشكاري به كار گرفت.

امروزه بيشتر از صد روش جوشكاري، برش كاري و لحيم‌كاري اختراع شده و جوشكاري را به عنوان يك شاخه علمي مطرح نموده است و داراي شاخه‌هاي متعددي در زمينه فرايندهاي جوشكاري, طراحي, بازرسي, متالوژي و غيره مي‌باشد و جمعيت زيادي را در اين صنعت مشغول به كار نموده است.

انواع اتصالات

در صنعت, هر سازه فلزي از قطعات مختلف ريخته گري شده, نورد كاري شده و ماشين‌كاري شده ساخته مي‌شود و اين قطعات به روشهاي مختلفي به يكديگر متصل مي‌گردند كه عبارتند از: پيچ, پرچ, خار, پين, لحيم و جوش.

روش‌هاي فوق را مي توان به صورت ذيل دسته‌بندي نمود:

الف- اتصال موقت: پيچ, پين, خار.

ب- اتصال نيمه موقت: پرچ, لحيم.

ج- اتصال دائم: جوشكاري

اتصال موقت: به اتصالي گفته مي‌شود كه در صورت جدا نمودن عامل اتصال (پيچ, پين, خار), به فلز پايه و عامل اتصال آسيبي وارد نمي‌گردد.

اتصال نيمه موقت: به اتصالي گفته مي شود كه در صورت جدا نمودن عامل اتصال (پيچ, پين, خار), فلز پايه صدمه‌اي نمي‌بيند ولي عامل اتصال از بين مي‌رود.

اتصال دائم: به اتصالي گفته مي‌شود كه در صورت جدا نمودن عامل اتصال (پيچ, پين, خار), هم فلز پايه و هم عامل اتصال آسيب مي‌بيند.

مزيت اتصال موقت نسبت به اتصال دائم آن است كه كمترين عيب احتمالي را دارد, در صورتيكه در اتصال دائم نظير جوشكاري عيوب مختلفي ايجاد مي‌گردد.

مزيت اتصال دائم:

١. استحكام آن بالاتر است.

٢. امكان آب بندي وجود دارد.

٣. سريعتر انجام مي‌شود.

۴. آماده سازي كمتري نياز دارد.

۵. به مرور زمان عامل اتصال شل نمي‌شود.

لحيم‌كاري

لحيم‌كاري يك نوع اتصال موقت مي‌باشد و به دو دسته تقسيم مي‌گردد:

1-لحيم‌كاري نرم

2-لحيم‌کاري سخت

در لحيم‌‌کاري از يك فلز سيال با نقطه ذوب پائين‌تر از فلز پايه جهت اتصال استفاده مي‌شود. ابتدا لبه‌هاي قطعات فلزي را تا دماي بالاتر از نقطه ذوب فلز لحيم حرارت داده, سپس فلز لحيم را اضافه مي‌نمايند. فلز لحيم ذوب شده و در شكاف بين دو قطعه جاري مي‌گردد و در پستي و بلنديهاي سطح فلز قرار گرفته و پس از انجماد باعث عمل اتصال می‌گردد. اگر نقطه ذوب فلز لحیم کمتر از 450 درجه سانتی‌گراد باشد، لحیم‌کاری نرم و اگر بالاتر از 450 درجه سانتی‌گراد باشد، لحیم‌کاری سخت نامیده می‌شود.

جوشكاري

تعريف: عمل ايجاد پيوند بين اتمهاي دو جسم را جوشكاري گويند. اين پيوند مي تواند بين دو فلز هم جنس و يا غير همجنس, بين فلز يا غير فلز و يا بين دو ماده غير فلزي (پلاستيك) انجام شود.

عمل جوشكاري مي تواند با حرارت و يا بدون حرارت, با فشار يا بدون فشار, با ماده كمكي يا بدون آن انجام شود.

جوشكاري از نظر ذوب به دو دسته كلي تقسيم‌بندي مي‌گردد

١- جوشكاري غير ذوبي

٢- جوشكاري ذوبي

جوشكاري غير ذوبي:

در اين روشها بدون ذوب لبه هاي اتصال, عمل جوشكاري انجام مي گيرد.

جوشكاري غير ذوبي به دو دسته زير تقسيم مي گردد:

الف- بدون استفاده از حرارت

ب- با استفاده از حرارت

ج- جوشكاري غير ذوبي بدون استفاده از حرارت

در اين روش قطعات در دماي محيط توسط ضربه يا فشار به يكديگر جوشكاري مي شوند. مانند: جوشكاري انفجاري, جوشكاري التراسونيك, جوشكاري با ضربات چكش, جوشكاري توسط غلتك‌‌کاري.

ب- جوشكاري غير ذوبي به وسيله حرارت

در اين روش قطعات تا دماي خميري شدن حرارت داده مي شوند سپس توسط فشار با ضربه عمل جوشكاري انجام مي‌گيرد. مانند: جوش آهنگري,جوش غلتك كاري گرم.

جوشكاري ذوبي:

در اين روش با استفاده از حرارت لبه‌هاي اتصال ذوب شده و سپس با استفاده از ماده كمكي و يا بدون آن عمل جوشكاري انجام مي‌شود. مانند جوشكاري اكسي گاز كه از حرارت حاصل از سوختن يك گاز سوختني مانند استيلن با اكسيژن لبه هاي كار به دماي ذوب رسيده و در هم ادغام مي‌گردند و پس از منجمد شدن عامل جوشكاري انجام مي‌شود و يا مثل جوشكاري با قوس الكتريكي نظير جوشكاري برق, تيگ, ميگ مگ, زير پودري,پلاسما.

منابع حرارتي مورد استفاده در جوشكاري عبارتند از:

١- شيميائي: از فعل و انفعالات شيميائي مي توان براي توليد حرارت استفاده نمود مانند عمل سوختن گازهاي سوختني با اكسيژن يا جوشكاري ترميت كه از واكنش بين پودر آلومينيوم و اكسيد آهن حرارت زيادي ايجاد شده و باعث ذوب و احياء اكسيد آهن مي گردد و آهن مذاب حاصل براي جوشكاري به كار مي‌رود.

٢- الكتريكي: از انرژي الكتريكي مي توان براي جوشكاري مقاومتي, جوشكاري با قوس الكتريكي و جوشكاري الكترون بيم استفاده نمود.

٣- نوري: انرژي نوري در جوشكاري با ليزر از يك شعاع نوري متمركز با انرژي زياد استفاده مي‌گردد.

 

منبع:کتاب آموزشی تکنولوژی جوشکاری

صنعتکاران

طبقه بندی عیوب جوشکاری(بخش سوم)

طبقه بندی عیوب جوشکاری(بخش سوم)

آخال توپر (Solid Inclusion)

آخال توپر مواد خارجی جامد حبس شده در فلز جوش می باشد.

آخالها عبارتند از ناخالصیها یا مواد خارجی که حین فرایند جوشکاري داخل حوضچه مذاب می شوند. آخال موجب تضعیف جوش می گردد. به عنوان نمونه آخال سرباره را می توان نام برد یعنی سرباره اي که بطور طبیعی براي محافظت فلز داغ روي جوش تشکیل می شود ممکن است در داخل جوش محبوس گردد. اگر الکترود به درستی نوسان داده نشود، نیروي قوس بعضی از ذرات سرباره را به داخل حوضچه مذاب می فرستد. به هنگام انجماد فلزات مذاب چنانچه این آخالها به خارج حوضچه مذاب شناور نشوند، در فلز محبوس مانده و جوش را معیوب می کنند. وجود آخال در جوشکاري سقفی احتمال بیشتري دارد زیرا در این نوع جوشکاري به منظور جلوگیري از ریزش فلز مذاب سعی می شود حوضچه مذاب خیلی سیال نباشد و سریعتر منجمد شود. با این وجود چنانچه الکترود حین انجام عملیات جوشکاري به درستی نوسان داده شود، و یا از الکترود مناسبی استفاده شود و شدت جریان جوشکاري به درستی تنظیم شود، میتوان از آخال جلوگیري نمود یا مقدار آنرا تقلیل داد.

آخال سر‌باره (Slag Inclusion)

مواد غیر فلزي جامدي هستند که در فلز جوش یا بین فلز جوش و فلز پایه حبس شده اند و بیشتر در جوشهایی که با فرایندهاي قوسی دستی یا زیرپودري جوشکاري شده اند، یافت می شود. در کل آخالهاي سرباره بر اثر عیوب تکنیک جوشکاري، عدم طراحی مناسب اتصال و یا عدم تمیزکاري سطح جوش بین دو پاس پدید می آید. معمولا سرباره مذاب به سمت سطح جوش حرکت می کند.

شیارهاي تیز در سطوح میانی جوش یا بین پاسها سبب حبس سرباره در زیر فلز مذاب جوش میشوند. آخال سرباره بسته به وضعیت تشکیلش ممکن است به صورتهاي گوناگونی از نظر پراکندگی و محل تشکیل در نزدیکی اتصال باشد.

آخال پودر (Flux Inclusion)

پودر حبس شده در فلز جوش است. آخال پودر بسته به وضعیت می تواند بصورتهاي زیر باشد :

– خطی

– منفرد

– انواع دیگر

آخال اکسیدي (Oxide Inclusion)

آخال اکسیدي، اکسید فلزي حبس شده در فلز جوش حین انجماد است

چروك‌خوردگی (Puckering)

چروك خوردگی در بعضی حالات، خصوصا در آلیاژهاي آلومینیوم مشاهده می شود که عمدتا در این مورد، محافظت غیر رضایت بخش از آلودگی جوي و تلاطم در حوضچه مذاب و تشکیل قشر اکسیدي، می تواند باعث پیدایش چروك خوردگی شود

آخال فلزی (Metallic Inclusion)

آخال فلزي، ذره اي از فلز خارجی حبس شده در فلز جوش است. ذره ممکن است از جنس هاي زیر باشد :

– تنگستن

– مس

– فلزهاي دیگر

آخال تنگستن (Tungsten Inclusion)

ذرات تنگستنی محبوس شده در فلز جوش جوشکاري قوسی تنگستنی با الکترود تنگستنی براي برقراري قوس بین الکترود و جوش می باشد و مشخصه بارز فرایند جوشکاري با قوس به حساب می آید. در این فرایند از الکترود تنگستنی براي برقراري قوس بین (GTAW) تنگستنی الکترود و جوش یا فلز پایه استفاده می شود. اگر الکترود تنگستنی در مذاب فرو رود یا اینکه جریان

قوس آنقدر بالا رود که تنگستن ذوب شده و قطره قطره در حوضچه جوش فرود آید، آخالهاي تنگستنی حاصل خواهد شد. آخالهاي تنگستنی روي فیلمهاي پرتونگاري بصورت علائم و نقاط خیلی روشن دیده می شوند زیرا چگالی تنگستن بیشتر از فولاد یا آلومینیوم است. در نتیجه اشعه را بیشتر جذب خواهد کرد. تقریبا مابقی ناپیوستگیها و عیوب در آزمون پرتونگاري به شکل نقاط تیره و تاریک مشاهده می شوند.

نفوذ ناقص (Lack of Penetration) و ذوب ناقص (Lack of Fusion)

ذوب ناقص یا نفوذ ناقص در ریشه جوش یکی از عیبهاي مهم به شمار می آید. این عیب حاکی از آن است که فلز ذوب شده با فلز پایه در ناحیه ریشه، جوش نخورده است. وجود این عیب مقاومت جوش را شدیدا کاهش داده و اتصال را غیر قابل اعتماد می سازد و به علاوه خود، تنشهایی را تولید می کند که بیش از پیش مقاومت جوش را در مقابل نیروهاي خارجی می کاهد. ذوب نشدن و نفوذ نکردن ریشه، نشانه آن است که شدت جریان جوشکاري کافی نبوده یا حرکت الکترود حین جوشکاري سریع بوده است یعنی در هر حال فلز حرارت کافی ندیده تا در محل مورد نظر ذوب شود.

اگر زاویه پخ لبه ها کوچک باشد گرم کردن فلز پایه در ناحیه ریشه جوش مشکل بوده و ممکن است باعث بروز این عیب شود. همچنین پاك نبودن لبه کار و نفوذ ناخالصیها در جوش ممکن است سبب جلوگیري از ذوب شدن و نفوذ کردن در ریشه شود. این عیب را با نگاه کردن به پشت جوش در صورت دسترسی می توان دید. اگر این عیب از اندازه مجاز بیشتر باشد بایستی محل معیوب تعمیر گردد.

 

  ذوب ناقص(Lack of Fusion)

ذوب ناقص، عدم یکپارچگی بین فلز جوش و فلز پایه یا فلز جوش با فلز جوش است. این عیب بهیکی از صورتهاي زیر ظاهر می شود :

– ذوب ناقص دیواره جانبی

– ذوب ناقص بین پاسی

– ذوب ناقص در ریشه

ذوب ناقص نتیجه تکنیک نادرست جوشکاري، آماده سازي غلط فلز پایه یا طرح اتصال نامناسب است. علت ذوب ناقص (عدم ادغام کامل) عبارتست از کمی حرارت جوشکاري یا فقدان راهیابی به همه سطوح ادغام یا هر دوچسبندگی شدید اکسیدها حتی اگر مسیر مناسبی جهت دستیابی به سطوح فراهم شود و حرارت کافی تامین شود باز هم مانع ادغام کامل خواهد شد.

ذوب نشدن لبه جوش (Lack of side wall fusion)

این عیب ممکن است در نتیجه جوشکاري با شدت جریان کم یا حرکت سریع الکترود در فرایندهاي چند پاسه پدید آید. یعنی فلز الکترود ذوب شده روي فلز پایه که هنوز به اندازه کافی گرم نشده است می ریزد و در نتیجه لبه هاي فلز پایه خوب جوش نمی خورد.

در این محلها نیروهاي چسبندگی بین فلز جوش و فلز پایه ناچیز بوده و گرده ذوب شده ممکن است به آسانی از لبه قطعه جدا شود. این عیب را می توان با پرتونگاري با اشعه ایکس یا گاما آشکار نمود.

در صورت بروز این عیب محل معیوب سوهان خورده، سنگ زده شده و جوش ترمیم می شود.

نفوذ ناقص (Lack of Penetration)

نفوذ ناقص، عدم ذوب بین فلز پایه و فلز پایه بخاطر نرسیدن فلز جوش به داخل ریشه اتصال است. در این حالت هیچیک از دیواره هاي دو طرف قطعه از قبل ماشینکاري شده ذوب نخواهد شد و بدون تغییر ناشی از ذوب و حرارت باقی خواهد ماند.

نقطه اي که عدم نفوذ و ادغام در آن روي داده است با ناپیوستگی به نام نفوذ ناقص معرفی می شود.

حرارت ناکافی، طرح اتصال نامطلوب یا هدایت جانبی قوس جوشکاري به شکل نادرست، از جمله عواملی هستند که موجب بروز نفوذ ناقص می شوند. بعضی فرایندها نسبت به بعضی دیگر قادرند نفوذ بیشتري ایجاد کنند.

اتصالاتی که باید از هر دو طرف جوشکاري شوند، بعد از جوشکاري یک طرف و قبل از جوشکارينمود. (Back Gouging) طرف دیگر، براي اطمینان از عدم نفوذ ناقص آنرا می توان شیارزنی جوشهاي لوله، خصوصا در معرض چنین ناپیوستگی هستند زیرا اکثر اوقات دسترسی به داخل لوله مقدور نمی باشد. در چنین مواردي طراحان عمدتا براي کمک به جوشکاران تسمه یا پشت بند هاي مصرفی را پیشنهاد می کنند. جوشهایی را که باید نفوذکافی داشته باشند بوسیله بعضی بازرسیهاي

غیر مخرب آزمایش می کنند. این مسئله در مورد پلها، خطوط لوله، قطعات تحت فشار و کاربردهاي هسته اي صدق می کند.

مقدار نفوذ لازم در هر اتصال در نقشه ها معین می شود. بدست آوردن نفوذ لازم بستگی به قابلیت دسترسی منبع حرارتی و فلز پر کننده به محل جوشکاري دارد. نفوذ ناقص ممکن است از طراحی نادرست درز جوش ناشی شود. بسیاري از طراحان براي اطمینان از عدم وجود نواحی با نفوذ ناقص در ریشه جوش، شیار زنی صد در صد پشت جوش و جوشکاري مجدد را تجویز می کنند. در ساختمان پلها، اتصال جوشی که مقدار معینی نفوذ داشته باشد، از نظر طراحی مورد قبول نیست مگر آنکه با

انجام آزمایشات غیر مخرب از سلامت جوش اطمینان حاصل شودمنظور از شکل ناقص، شکل ناقص سطح خارجی جوش یا نقص در شکل هندسی اتصال است.

بریدگی کناره (Undercut)

بریدگی کناره، شیاري در پنجه یا در ریشه زنجیره جوش ناشی از جوشکاري است. بریدگی کناره می تواند پیوسته یا منقطع باشد. بریدگی کناره جوش معمولا بر اثر تکنیک اشتباه جوشکاري یا به علتزیادي شدت جریان جوشکاري یا هر دو اتفاق می افتد. بریدگی کناره جوش، شیاري است درون فلزپایه که کنار پنجه یا ریشه جوش ذوب گردیده و با فلز جوش پر نشده است.

این بریدگی شیاري مکانیکی ایجاد می کند که متمرکز کننده تنشها می شود. اگر عوامل موثر در تشکیل بریدگی کناره جوش کنترل شوند و شیارعمیق و تیز بوجود نیاید، این عیب براي بارگذاري استاتیک نگران کننده نخواهد بود.

پرنشدگی (Underfill)

پر نشدگی عبارتست از فرو رفتگی سطح جوش که تا پایین تر از لبه قطعه کار امتداد داشته باشد. این عیب در اثر عدم دقت جوشکار در پر کردن کامل طرح اتصال بوجود می آید

شیار انقباضی (Shrinkage Groove)

شیار انقباضی، شیار کم عمق در ریشه جوش ناشی از انقباض در فلز جوش در طول هر طرف جوش نفوذي است

فلز جوش اضافی (Excess weld metal)

فلز جوش اضافی مربوط به رویه جوش لب به لب است. گرده جوش تنها یک ضریب اطمینان براي افزایش استحکام مکانیکی جوش است و اندازه بیش از حد آن می تواند اثرات منفی نیز به همراه داشته باشد.

تحدب اضافی (Excessive Convexity)

تحدب اضافی، فلز جوش اضافی در رویه جوش گوشه اي است. حداکثر فاصله عمودي بین کمان گرده جوش گوشه اي تا خطی که شیبهاي دو طرف را به هم وصل می کند (وتر مثلث جوش) ،تحدب نامیده می شود. این عیب صرفا مختص جوشهاي گوشه اي است و در سایر انواع طرح اتصال مطرح نمی باشد.

نفوذ اضافی‌ (Excessive Penetration)

نفوذ اضافی، فلز جوش اضافی بیرون زده از ریشه جوش یک طرفه یا بیرون زده از فلز جوش قبلی اتصال یک یا چند پاسه است.

بیرون‌زدگی موضعی نفوذ اضافی موضعی است. (Local Protrusion)

نیمرخ نادرست جوش (Incorrect Weld Profile)

نیمرخ نادرست جوش، خیلی کوچک بودن زاویه بین سطح فلز پایه و سطح مماس به مهره جوش در پنجه جوش است.

هر چه زاویه بین این دو سطح کمتر باشد، منطقه تیز با شیب تندتري ایجاد شده و بنابراین مستعد به تمرکز تنشهاي نامطلوب بوده و استحکام مکانیکی را دچار کاهش شدیدي خواهد کرد.

رویهم افتادگی (Overlap)

رویهم افتادگی، فلز جوش اضافی در پنجه جوش است که روي سطح فلز پایه را پوشانیده بدون آنکه آمیختگی با آن داشته باشد. یا به عبارت بهتر به حالتی گفته می شود که لبه کناري جوش بیش از حد متعارف بر روي سطح قطعه کار و لبه اتصال پیشروي نماید و بر اثر عواملی همچون عدم کنترل عوامل جوشکاري و پارامترهاي الکتریکی از قبیل شدت جریان و ولتاژ جوشکاري، انتخاب نادرست مواد مصرفی جوش یا آماده سازي نامناسب سطح فلز پایه روي می دهد.اگر اکسیدها محکم به فلز پایه چسبیده باشند بطوریکه از ادغام و امتزاج جلوگیري نمایند این حالت قابل پیش بینی است. سر

رفتن جوش، انفصالی سطحی است که شیار مکانیکی تشکیل می دهد و تقریبا همیشه از نظر بازرسین غیر قابل قبول است

عدم همترازي خطی (Linear Misalignment)

عدم همترازي خطی، عدم همترازي بین دو قطعه جوش داده شده به هم است. بطوریکه با وجود موازي بودن پلانهاي سطحشان، دو قطعه همتراز نیستند

عدم همترازي زاویه اي(Angular Misalignment)

عدم همترازي زاویه اي، در حالتی رخ می دهد که پلان سطوح دو قطعه که به هم جوش می شوند با یکدیگر موازي نباشد. یعنی از ابتدا نسبت به هم تحت زاویه خاصی قرار گرفته اند.

گود افتادگی(Sagging)

گود افتادگی، فروریختگی فلز جوش بخاطر ثقل است. بسته به وضعیت می تواند به یکی از صورتهاي زیر ایجاد شود :

– در حالت افقی – عمودي

– در حالت تخت یا سقفی

– در جوشهاي گوشه اي

– در لبه هاي قطعه کار

سوختگی سرتاسري(Burn through)

این عیب در حقیقت فروپاشی حوضچه جوش است که سوراخی در جوش یا در کنار جوش ایجاد کرده باشد.

تشخیص منطقه این عیب از اطراف چندان دشوار نیست چراکه عمدتا به شکل دایره اي تیره (سوخته) و با سطحی پایینتر از مناطق اطراف خود ظاهر می شود.

شیار کاملا پر نشده(Incompletely Filled Groove)

این عیب، کانالی طولی پیوسته یا منقطع در سطح جوش بخاطر رسوب ناکافی فلز جوش ایجاد میکند. بنابراین طول بزرگتر محدوده اي که این عیب به خود اختصاص می دهد معمولا موازي با جهت جریان جوشکاري خواهد بود.

نامتقارنی اضافی جوش گوشه اي(Excessive Asymmetry of fillet weld)

در صورتی رخ می دهد که بر اثر عدم مهارت کافی جوشکار و یا وزش مغناطیسی قوس حین جوشکاري، امکان برقراري تقارن دو ساق جوش در دو طرف دیواره در جوشهاي گوشه اي فراهم نباشد.

 

تقعر در ریشه(Root Concavity)

شیار کم عمقی است که در ریشه جوشهاي نفوذي با اتصال لب به لب به دلیل انقباض جوش ایجاد می شود.

معمولا اگر در طرح اتصال درز جوش از اندازه مجاز بیشتر باشد و فضاي اضافی در این ناحیه ایجاد کند، انقباض فلز مذاب جوش می تواند منجر به بروز این عیب شود.

تخلخل ریشه(Root Porosity)

اسفنجی شدن ریشه جوش بخاطر حبابهاي گازي در فلز جوش در لحظه انجماد منجر به تشکیل حفره ها و تخلخل در ریشه خواهد شد.

شروع مجدد ضعیف(Poor Restart)

بی نظمی سطحی موضعی در شروع مجدد جوشکاري و برقراري قوس مجدد است که عمدتا به مهارت جوشکار یا اپراتور جوشکاري وابسته است. عیوب متفرقه به تمامی عیوبی گفته می شود که در گروههاي قبلی نمی توانستند گنجانده شوند.

جرقه هرز یا لکه قوس(Arc Strike / Stray Arc)

آسیب دیدگی موضعی سطح فلز پایه در مجاورت جوش ناشی از قوس زنی یا روشن کردن قوسخارج از شیار جوش است.

اگرچه در نظر اول این عیب چندان مهم و خطرساز به نظر نمی رسد ولی بر اثر تغییر خواص متالورژیکی بصورت موضعی می تواند با جمع شدن با اثرات عیوب دیگر مشکلاتی را در منطقه جوش ایجاد نماید.

جرقه(Spatter)

گلوله اي از فلز جوش یا فلز پر کننده است که حین جوشکاري پرتاب شده و به سطح فلز پایه یا فلز جوش منجمد شده چسبیده است.

این عیب در فیلمهاي پرتونگاري معمولا به صورت نقاط روشنتر از زمینه فیلم و نواحی اطراف خود دیده می شود که به دلیل بالا بودن چگالی آن منطقه می باشد.

جرقه تنگستن(Tungsten spatter)

ذرات تنگستن انتقال داده شده از سر الکترود به سطح فلز پایه یا فلز جوش منجمد شده است.

سطح پاره شده(Torn Surface)

آسیب دیدگی سطح بخاطر برطرف کردن یا شکستن اتصال جوش موقت است.

به عنوان مثال در مواردي که طراح جوش استفاده از تسمه هاي پشت بند براي اتصالات جوشی را تجویز می کند پس از اتمام عملیات جوشکاري چنانچه این قطعات موقت به درستی و با دقت کافی برداشته نشوند می تواند منجر به پارگی موضعی در منطقه جوش شود.

علامت سنگ زنی(GrindingMark)

آسیب دیدگی موضعی و مکانیکی بر اثر عملیات سنگ زنی بعد از جوش می باشد.

علامت چکش سرباره پاك کنی(Chipping Mark)

سنگ زنی اضافی(Under Flushing)

سنگ زنی اضافی، کاهش ضخامت فلز بخاطر بکارگیري بیش از حد از دستگاه سنگ زنی است تا حدي که سطح فلز را از سطح گرده جوش پایینتر می آورد.

 

مطالب مرتبط:

عیوب جوشکاری(بخش اول)

عیوب جوشکاری(بخش دوم)

فرونیوس

طبقه بندی عیوب جوشکاری(بخش دوم)

 در مقاله “عیوب جوشکاری (بخش اول)” خواندیم که  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:

ترك 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)

در این مقاله با ترک ها و حفره های جوشکاری آشنا خواهیم شد.

 

ترك ها(Cracks)

ترك ناپیوستگی بوجد آمده بوسیله پارگی موضعی است، که می‌تواند ناشی ازسرد شدن یا تنش باشد. جوش و فلز پایه زمانی ترك می‌خورند که تنش‌هاي موضعی بوجود آمده از مقاومت تسلیم فلز بیشتر شود. ترك خوردگی همواره با افزایش تنش در نزدیکی ناپیوستگی‌هاي فلز جوش و فلز پایه یا نزدیک شیارهاي مکانیکی که در طراحی اتصال پیش بینی شده‌اند، همراه است. تنش‌هاي باقیمانده و هیدروژن از عوامل ایجاد ترک‌ها به حساب می‌آیند. ترک‌هاي ناشی از جوش‌کاري که ذاتا شکننده هستند

در مرزهاي ترك، تغییر شکل دائمی کمی نشان می‌دهند. ترک‌ها به دو دسته گرم و سرد تقسیم می‌شوند. ترك گرم در خلال انجماد مذاب، شکل می‌گیرد و ترك سرد(تاخیري) بعد از آنکه فرایند انجماد کامل شد شروع خواهد شد.

ترک‌هاي سرد که بعضا ترک‌هاي تاخیري نیز نامیده می‌شوند با هیدروژن شکننده ارتباط خاصی دارند. ترک‌هاي گرم در مرزدانه‌ها منتشر می‌شوند ولی ترک‌هاي سرد هم در مرزدانه‌ها تشکیل می‌شوند و هم ممکن است از مرزدانه‌ها گذشته و گسترش یابند.

محل استقرار ترک‌ها (Crack Orientation)

ترک‌ها بسته به راستاي امتدادشان، طولی یا متقاطع (عرضی نامیده می شوند . وقتی ترك موازي محور جوش باشد، صرفنظر از اینکه آیا در مرکز جوش در ناحیه تاثیر حرارت، ترك طولی می‌باشد. واقع شده است یا در پنجه ترکهاي عرضی عمود بر محور جوشکاري می‌باشند. ابعاد (Toe Crack)این ترک‌ها محدود است و کاملا در فلز جوش جاي می‌گیرند و یا اینکه از فلز جوش به درون ناحیه اي از فلز پایه که تحت تاثیر حرارت قرار گرفته است و یا حتی در خود فلز پایه رسوخ می‌کنند.

انواع ترکها به شرح زیر است :

ترك ریز( Micro Cracks/Micro Fissures)

وقتی ترك ابعاد ریزي در حد میکروسکوپی داشته باشد به میکرو ترك یا میکرو فیشر موسوم است.

ترك طولی ( Longitudinal Crack)

در فرایندهاي جوشکاري زیر پودري که معمولا با سرعت زیادي همراه است به چشم می خورد و گاهی تخلخل که معمولا در ظاهر جوش قابل مشاهده نمی باشد در آنها روي می دهد. ترکهاي طولی در جوشهاي کوچک و کم حجم بین قسمتهاي بزرگ و حجیم ناشی از آهنگ سریع سرد شدن و درگیري یا در مهار بودن قطعات است.

ترك طولی اساسا موازي با محور جوش است به چهار سورت واقع می شود :

– در فلز جوش

– در مرز جوش

در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

ترك عرضی (Transverse Crack)

ترك عرضی اساسا عمود بر محور جوش است و بیشتر ناشی از تنشهاي فشاري عمود بر جوشی که قابلیت نرمی زیادي ندارد، می باشد.

ترکهاي عرضی ممکن است در مناطق زیر واقع شوند :

– در فلز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

ترك هاي تشعشعی (Radiated Crack)

ترکهاي تشعشعی ترکهاي انتشار یافته از یک نقطه مشترك می باشند که در مناطق زیر ممکن است ایجاد شوند :

– در فلز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

ترکهاي تشعشی کوچک به ترکهاي ستاره(Star Cracks) معروفند.

ترك چاله جوش(Crater Crack)

ترك چاله، ترك انتهاي خط جوش است و زمانی رخ میدهد که جوشکاري بدرستی و به خوبی به پایان نرسد. گاهی به این ترك نیز ترك ستاره اي اتلاق می شود.ترك چاله جوش، ترك انقباضی بوده و معمولا از قطع ناگهانی قوس ناشی می شود.

ترك در چاله جوش عمدتا به سه صورت زیر دیده می شود :

– طولی

– عرضی

– ستاره اي

گروه ترکهاي منفصله(Group of Disconnected Cracks)

گروهی از ترکهاي جدا از هم می باشند که ممکن است در نواحی زیر مشاهده شوند :

– در فلز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

ترکهاي انشعابی( Branching Cracks)

گروهی از ترکهاي متصل به هم می باشند که منشا آنها یک ترك مشترك است و نسبت به ترکهاي تشعشعی قابل تشخیص هستند. ترکهاي انشعابی ممکن است در مناطق زیر واقع شوند :

– در فلز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

ترك گلویی(Throat Crack)

ترکهاي طولی هم جهت با محور جوش در روي سطح آن هستند. ترك گلویی نه همیشه ولی اکثرا جزو ترکهاي گرم (Fillet Welds) به حساب می آید. این ترکها را صرفا در جوشهاي گوشه اي تعریف می کنیم.

ترك در پنجه(Toe Crack)

از دامنه جوش جایی که تنشهاي فشاري متمرکزند، شروع به گسترش و اشاعه کرده و منشا پیدایش آن ممکن است هیدروژن باشد که در این صورت جزو ترکهاي سرد خواهد بود.

ترکهاي زیر مهره اي(Under Bead Cracks)

ترکهاي سردي هستند که در منطقه تاثیر حرارتی بوجود آمده و معمولا طول کمی دارند. گاهی ممکن است چند ترك زیر مهره اي به هم متصل شده و ترك متوالی تشکیل شود.

ترکهاي زیر مهره اي زمانی خطر جدي محسوب می شوند که سه عامل زیر در آنها وجود داشته باشد :

– هیدروژن

– ریز ساختاري سخت با قابلیت انعطاف بسیار کم

– تنش باقیمانده زیاد در محل مورد نظر

این ترکها هم بصورت طولی و هم عرضی یافت می شوند. آنها به فواصل معینی در زیر جوش و همچنین روي مرز دانه ها در منطقه تاثیر حرارتی جایی که تنشهاي باقیمانده به حداکثر می رسد، مشاهده می شوند.

حفره‌ها(Cavities)

حفره هاي گازي بوسیله حبس گاز در جوش تشکیل می شوند

(Gas Pore) منفذ گازي

منفذ تکی حبس شده در جوش اساسا به شکل کروي ظاهر می شود

تخلخل(Porosity)

تخلخل در نتیجه حبس گاز هنگام سرد شدن جوش بوجود می آید. تخلخل معمولا کروي است ولی احتمال تخلخلهاي طولی نیز وجود دارد.

حفره هاي گازي در قطعات چدنی شاید به شکل لایه به لایه نیز پیدا شوند. تخلخل هرچقد هم زیاد باشد، به اندازه ناپیوستگیهاي تیز که موجب تمرکز تنشمی شوند، خطرناك نخواهد بود. تخلخل زیادي نشانه آن است که عوامل جوشکاري، مواد مصرفی یا طراحی اتصال به درستی کنترل نشده است. یا فلز پایه آلوده و کثیف بوده و یا فلز پایه و فلز جوش با یکدیگر سازگاري کافی ندارند. تخلخل منحصرا ناشی از هیدروژن نیست ولی وجود تخلخل بیانگر وجود هیدروژن درجوش و ناحیه حرارت

دیده است که در آلیاژهاي آهنی احتمال ترك خوردن قطعه را زیاد می کند.

تخلخل با پخش یکنواخت(Uniformly Distributed Porosity)

تخلخل با پخش یکنواخت، تعدادي منفذ گازي پخش شده بصورت یکنواخت با الگوي پراکندگی همسان در سرتاسر فلز جوش است. اگر این گونه تخلخل در جوش بیش از حد وجود داشته باشد بیشتر به دلیل عیب روش جوشکاري یا نقص در مواد است. روش آماده سازي محل اتصال یا مواد مصرفی می تواند در مواردي موجب بروز تخلخل شود. اگر جوشی آهسته تر از حد لازم سرد شود،حجم زیادي ازگازها حین انجماد خارج می شوند و در نتیجه حفره هاي کمی در جوش باقی خواهد ماند.

تخلخل خوشه‌ای(Cluster Porosity)

تخلخل موضعی یا خوشه اي، حفره هایی هستند که در یک محل مجتمع شده و اکثرا ناشی از برقراري و قطع نادرست قوس حین انجام عملیات جوشکاري می باشد.

تخلخل خطی(Linear Porosity)

یکسري حفره هاي باریک می باشند که بیشتر در طول سطوح میانی جوش، گرده جوش یا نزدیک به ریشه جوش بوجود می آیند. تخلخل خطی، خطی از منفذهاي گازي می باشد که بصورت موازي با محور جوش واقع شده اند. به هنگام جوشکاري به علت آلوده بودن محل، گازهاي حاصله به وضعیتهاي فوق الذکر رانده می شوند

تخلخل لوله اي(Piping Porosity)

حفره اي گازي و طویل است این (Elongated Cavity) تخلخل لوله اي یا حفره طویل شده حفره غیر کروي بزرگ، بعد بزرگش تقریبا موازي با محور جوش است. تخلخل لوله اي در جوشهاي گوشه اي از ریشه بطرف سطح جوش امتداد دارد. وقتی که یک یا دو حفره در سطح جوش مشاهده شود، سنگ زنی دقیق می تواند تخلخلهاي زیر سطحی را نیز آشکار سازد. بخش عمده این تخلخلها کاملا تا سطح جوش امتداد پیدا نمی کنند.

سوراخ کرمی(Worm Hole)

حفره اي لوله اي شکل در فلز جوش و ناشی از آزاد شدن گازهاست. شکل و موقعیت سوراخهاي کرمی بوسیله حالت انجماد و منابع گاز تعیین می شود. حفره هاي لوله اي به خوشه اي و جناغی دسته بندي می شوند.

منافذ سطحی(Surface Porosity)

منافذ کوچک گازي هستند که به سطح فلز جوش راه پیدا کرده اند و قابل مشاهده می باشند.

حفره انقباضی(Shrinkage Cavity)

حفره اي ناشی از انقباض حین فرایند انجماد فلز جوش تا رسیدن به دماي اتاق است.

انقباض بین شاخه‌ای(Interdendritic Shrinkage)

حفره انقباضی طویل شده می باشد که بین ساختار دندریتی که احتمالا گاز حبس شده است تشکیل گردیده است. چنین عیبی عمود بر رویه جوش پیدا می شود.

انقباض ریز(Micro Shrinkage)

انقباض ریز، حفره انقباضی است که فقط زیر میکروسکوپ دیده می شود. انقباض ریز بین شاخه اي حفره انقباضی ریز بین شاخه اي است که فقط زیرمیکروسکوپ دیده می شود.

حفره لوله اي چاله جوش(Crater Pipe)

حفره لوله اي چاله جوش، تورفتگی انتهاي پاس جوش است که قبل یا حین جوشکاري پاسهاي بعدي حذف نشده است.

 

ادامه مطلب را در طبقه جوشکاری (بخش سوم) بخوانید

جوشکاری-2

پارامترهای موثر در جوشکاری(بخش سوم)

جهت‌گرفتن الكترود

جهت گيري الكترود با در نظر داشتن وضعيت كار و پخ جوش، كنترل يكفيت جوشكاري بسيار مهم است. زاويه نامناسب الكترود ميتواند باعث حبس سرباره، تخلخل و يا بريدگي كناره جوش شود. موقعيت مناسب الكترود، وابسته به نوع و اندازه الكترود، موقعيت جوشكاري و شكل هندسي اتصال ميباشد. یک جوشكار ماهر، به طور خودكار همه اين عوامل را هنگام تعيين جهت گيري الكترود در نظر ميگيرد. براي تعريف و تعيين جهتگيري الكترود از زاوية كار و زاويه حركت استفاده ميشود. زاويه حركت، زاويه‌اي كمتر از 90 درجه، بين سطح الكترود و سطح كار بوده و زاويه كار نيز، زاويه‌اي است كمتر از 90 درجه، بين یک خط عمود بر سطح قطعه كار اصلي و صفحها‌ي كه توسط محور الكترود و محور جوشن تعيين مي‌گردد. هنگامي كه الكترود در مسير جوشكاري قرار ميگيرد، از تکینیک جوشكاري پيش‌دستي استفاده ميگردد. لذا به زاويه حركت، زاوية فشار  نيز گفته میشود.

در تکنیک جوشكاري پس‌دستي، الكترود برخلاف مسير جوشكاري حركت ميكند. لذا به زاویه حركت در اين حالت، زاويه کشيدن  نيز گفته ميشود.

اين وضعيت در مورد ساير موارد، متفاوت است.  موقعيت صحيح الكترود باعث اعمال كنترل خوب روي حوضچة جوش مذاب، نفوذ مطلوب و ذوب كامل فلز پايه مي‌گردد. در حالي كه زاويه حركت بزرگ باعث ايجاد درز جوش مقعر، بد شكل و يا نفوذي ناكافي ميشود، زاويه حركت كوچك باعث تجمع سرباره ميگردد و در حالي كه زاويه كار بزرگ ميتواند باعث سوختن كنارة جوش شود، زاويه كار كوچك مي‌تواند باعث ايجاد ذوب ناقص گردد.

وزش (انحراف قوس)

هنگام جوشكاري موادمغناطيسي (آهن و نیکل)  با جريان مستقيم  DC  وزش قوس رخ ميدهد. در برخي شرايط خاص، اين امر ممكن است در جوشكاري با جريان متناوب AC  نيز اتفاق بيفتد. اما اين شرايط به ندرت رخ ميدهند و احتمال وزش قوس در جوشكاري با جريان AC كمتر است. جاري شدن جريان

DC بين الكترود و فلز پايه، باعث ايجاد ميدا نهاي مغناطيسي در اطراف الكترود میشود كه عامل انحراف قوس از مسير اصلي آن مي‌گردد. ممكن است قوس هر بار در جهت‌هاي متفاوت منحرف شود اما معمولاً قوس يا به سمت جلو يا به سمت عقب در طول مسير جوش منحرف مي‌گردد. هنگامي كه جوشكاري به سمت كابل اتصال به قطعه كار انجام ميشود با نزدیک شدن به قسمت انتهايي يا به یک گوشه، قوس به سمت عقب منحرف مي‌شود و هنگامي كه جوشكاري از اتصال زمين دور ميشود،  قوس به سمت جلو منحرف ميشود.

وزش قوس ميتواند منجر به ذوب ناقص و توليد جرقه‌هاي زياد شود. همچنين وجود وزش در قوس ميتواند مانع از اجراي یک جوشكاري مطلوب گردد. هنگامي كه از الكترودهاي پودر آهني و يا ساير الكترودهايي كه سربارة زياد توليد ميکنند استفاده ميشود، وزش قوس مخصوصاً وزش به سمت جلو، ميتواند بسیار مشکل‌ساز باشد. اين امر به سرباره‌هاي مذاب موجود در محدوده  داخلي پخ و دهانه جوش،اجازه ميدهد كه به سمت جلو تا زير قوس حركت ميكنند.

وزش قوس در اين شرايط به علت تأثيرات ميدان مغناطيسي غير يکنواخت به وجود ميآيد. هنگامي كه تمركز ميدان مغناطيسي در یک سمت قوس از سمت ديگر قو يتر باشد قوس به سمت ميدان قو يتر، خم ميشود. منشأ اين ميدان مغناطيسي در قانون الکتریکی زير بيان شده است.

براساس اين قانون، رساناي حامل جريان الكتر كيي در اطراف خود خطوط مدوري از ميدان مغناطيسي ايجاد ميكند. اين خطوط ميدان بر صفحة حامل رسانا عمود بوده و مركز آن محور رسانا مي‌باشد. در هنگام جوشكاري، اين ميدان مغناطيسي، روي قطعه فولادي و در طول شكاف جوش قرار ميگيرد. ميدان مغناطيسي روي صفحه مشكلي ايجاد نميكند اما تمركز نامساوي آن در طول شكاف يا اطراف قوس باعث خم شدن قوس به سمت تمركز قو يتر می‌گردد.

به جز مواردي كه وزش قوس بسيار شديد است مراحل اصلاحي خاصي وجود دارد كه ميتواند وزش را از بين برده يا حداقل، شدت آن را كاهش دهد. براي اين كار انجام چند يا تمام اقدامات زير لازم است:

-1 تا جائي كه ممكن است بايد اتصال به زمين را دور از درزي كه بايد جوشكاري شود، قرار داد.

-2 اگر مشكل وزش قوس به سمت عقب وجود داشته باشد، ميتوان كابل اتصال به زمين را در ابتداي

جوش قرار داده و جوشكاري را به صورت خال جوشهاي سنگين ادامه داد.

3 اگر مشكل وزش قوس به سمت جلو وجود داشته باشد، بايد اتصال به قطعه كار را در انتهاي درز

جوش قرار داد.

-4 بايد الكترود را طوري قرار داد كه نيروي قوس، انحراف قوس را خنثي كند.

-5 بايد از كوتاهترين قوس ممكن استفاده شود. اين امر به بي اثركردن انحراف قوس توسط نيروهاي قوس،

كمك ميكند.

-6 بايد جريان جوشكاري كاهش داده شود.

-7 ميتوان جوشكاري را با خال جوش با استفاده از قسمت اضافي انتهايي ادامه داد.

-8 لازم است از جوشكاري مرحله‌اي به صورت چپدستي استفاده شود.

9 ميتوان از جريان متناوب براي جوشكاري استفاده كرد، كه البته ممكن است به اين دليل، لازم باشد

الكترود جوشكاري نيز تعويض گردد.

-10 پيچيدن سيم اتصال به زمين به دور قطعه كار جهت برقراري ميدان مغناطيسي، ميتواند از انحراف

قوس جلوگيري كند.

عيوب جوش

عيوب تکنیکی

پارامترهاي جوشكاري نظير شدت جريان ، ولتاژ يا طول قوس و سرعت حركت متغيرهايي هستند كه مي‌توانند بر روي ظاهر جوش، راندمان و سهولت عمليات و حتي کیفیت جوش اثر مهمي داشته باشند. شدت جريان كم، گرده جوش بي‌قاعده بوجود آورده و بالاي كار قرار ميگيرد. شدت جريان زياد، ذوب كامل ايجاد كرده اما توأم با ترشح زياد ذرات ميباشد و احتمالاً باعث سوراخ شدن و سوختن موضع جوش نيز ميشود.

ولتاژ كم، گرده جوش بي‌قاعده و جوشي بدون نفوذ كافي توليد ميكند و تمايل به محبوس كردن سرباره در جوش افزايش مييابد. ولتاژ زياد، همراه با ترشح بوده و تمايل جوش به جذب نيتروژن از هوا افزايش مييابد كه نتيجه آن ايجاد حباب يا خلل و فرج در جوش خواهد بود.

سرعت زياد، گرده جوش بار كي و لاغر ايجاد و احتمالاً باعث سوختگي كناره در لبة جوش ميشود.

سرعت كم، توليد حوضچة جوش بزرگ كرده كه كنترل آن ساده نخواهد بود و احتمالاً مذاب به اطراف جاري میشود.

عيوب متالورژیکی

کیفیت اتصال جوش بايد به گونه‌اي باشد كه در طول كار و بعد از آن، انتظارات طراح و محاسب را برآورده نماید. جهت رسيدن به اين مقصود، اتصال بايد خصوصيات مكانیکی موردنياز را داشته باشد. به اين منظور جوش ممكن است نياز به یک ريز‌ساختار و ترکیب  شيميايي مشخص داشته باشد. اندازه و شكل خاص باشد و همانند استحكام آن به اين موارد مقاومت در برابر خوردگي را نيز بايستي اضافه كرد و در نهايت همه ی اینها  تحت تأثير مواد پايه، مواد جوشكاري و روش جوشكاري قرار دارند.

فرآيند SMAW یک  فرآيند دستي است و کیفیت جوش به مهارت جوشكار بستگي دارد. بنابراين موادمصرفي بايد به دقت انتخاب  شوند، جوشكار بايد ماهر و با تجربه بوده و دستورالعمل‌هاي جوشكاري را نيز صحيح انجام دهد.

طبيعتاً اتصالات جوش خورده داراي انواع و شكلهاي متفاوتي از ناپيوستگيها و عیب‌هایی ميباشند. اگر اين ناپيوستگي‌ها از حد مجاز بيشتر نباشد مشكلي ايجاد نميكنند. اما اگر از سطح مجاز فراتر روند، وجود آنها نقص به شمار ميرود. اين سطوح مجاز با توجه به نوع سفارش، قرارداد، حجم كار، ملزومات كار و … متفاوت خواهد بود.

موارد ناپيوستگي زير برخي اوقات در قطعات جوشكاري با فرآيند SMAW ديده ميشود.

-1 تخلخل

-2 حبس سرباره

-3 ذوب ناقص

-4 ترکها

آشنایی با عیوب متداول در جوشکاری

در جوش نقایص و عیب‌های مختلفی ممکن است بوجود آیند و چنانچه با استاندارد در نظر گرفته شده برای جوش حاصل از نظر اندازه و شکل مطابقت نداشته باشند لازم است عیب برطرف گردد. همچنین منشاء یا عوامل ایجاد کننده عیوب نیز بسیار متنوع هستند که در این قسمت به مهمترین آنها می پردازیم.

mig-welding-aluminum-2

MIG Welding Aluminum The Easy Way For Beginners

MIG Welding Aluminum The Easy Way For Beginners

In this post on MIG welding aluminum, I’m going to reveal the simple steps you should follow if you want to weld aluminum.

MIG Welding Aluminum Basics

Aluminum is a tricky metal to weld with a MIG welder because it takes more heat than mild steel (Usually in the range of 21 to 24 volts). The minimum aluminum thickness you should attempt is roughly 14 ga. To 18 ga. Any thinner than that and you’ll need a TIG welder.

With a TIG welder, you can actually weld a soda can together. Pretty cool.

tig-welding

tig-welding

Aluminum welding with a wire welder is notorious for having unexpected burn through, and the weld puddle will literally fall right through the work piece if you’re not moving fast enough. That’s why you shouldn’t attempt to weld thin pieces of aluminum.

When you’re MIG welding mild steel, you can and should move the MIG gun slow enough to get deep penetration. Yet, with aluminum, the weld puddle resembles that of “wet foil”.

You won’t see a molten red hot weld puddle with aluminum. It takes time to get the feel for when the aluminum weld puddle gets too hot. That’s why you can easily destroy your work piece if you’re not careful.

Travel Speed When MIG Welding Aluminum

A good rule of thumb is to use roughly the same voltage settings you would use with mild steel, but double your travel speed. Like I said before, you’re going to be moving uncomfortably fast at first with your MIG gun with aluminum until you get used to it.

MIG welding steel uses a short circuit transfer process, meaning that the wire electrode actually causes a short circuit at the joint, resulting in the molten weld puddle.

When welding aluminum, you’re using spray transfer in most situations.

Spray transfer is a method where tiny particles of the aluminum wire are actually sprayed into the weld puddle. Most MIG welders will handle this process. All you have to do is boost your voltage and use the correct gas mixture.

MIG Welding Aluminum Spool Gun

If you’re going to MIG weld aluminum with your wire feed welder, you’re going to need a spool gun.

Why can’t you just put a roll of aluminum wire in your MIG machine?

The reason is because MIG aluminum wire is much softer than steel, and tends to bird nest inside your cable liner. The wire isn’t as stiff as mild steel wire, so you have to compensate for that by using a spool gun.

Spool guns are good for DIY welders, and you can typically only fit a small 1 lb. roll inside.

The benefit of having a spool gun is that the aluminum wire doesn’t have to travel through the MIG hose where it will likely get ratted up.

MIG Welding Aluminum Gas Mixture

When welding mild steel you typically use what’s called C25 gas (25% CO2 and 75% argon).

For aluminum MIG welding you would use pure argon shielding gas. This will allow the spray transfer process to occur.

For thicker aluminum (1/2” or more), anywhere from 25% to 75% helium is added. This allows for deeper penetration into the workpiece.

Polarity For Aluminum MIG Welding

MIG welding aluminum requires you set your machine on DCEP (Direct Current Electrode Positive). With this polarity setting (known as reverse polarity), the electrons are traveling from the machine through the ground cable, and back in through the gun.

It’s important that you get this set right or your welds won’t come out.

Should You Push or Pull?

When aluminum welding with a MIG you should always use the forehand (push) welding direction. This ensures that the shielding gas covers the weld puddle sufficiently.

Here’s a handy image from MIller welds to illustrate this.

You can do a test to see what I’m talking about.

When you try to pull the weld puddle with aluminum welding, you’ll notice your welds come out dirty. This is due to not leading the puddle with gas coverage.

With the push direction, you know you’re getting good gas coverage.

Oxide Removal

It’s essential (VERY important) that you remove the oxide from the aluminum before welding it.

Here’s why…

The oxide has twice the melting temperature of the aluminum itself and if you don’t remove it, your joints won’t fuse together.

It’s easy to clean your work piece prior to welding it. You’ll want to get an aluminum wire brush (not steel because that will contaminate the weld).

Brush down the aluminum joint where the weld will be made, and you should be good to go.

Typically when MIG welding mild steel, you would maintain a shorter wire stickout (1/4”). Wire stickout refers to the amount of wire that extends beyond the MIG nozzle when welding.

For aluminum, since it uses the spray transfer method and gets much hotter, you need to use a longer wire stickout. Anywhere from ¾” to 1” stickout is good.

mig welding

5 steps To Master MIG Welding Fast

5 Steps To Master MIG Welding Fast

By Garrett Strong

Did you know that if you MIG weld a project without first sequencing your tack welds, you will badly warp the metal, causing you to scrap the whole project and start over? Think about that! If you spent $1,000 on materials for a project, and you later discover it’s warped beyond repair, you will FEEL anger and frustration beyond anything you can imagine. I’ve experienced this and seen it happen first hand.

Did you know that when you lay a MIG weld, it’s common to get “cold” starts that don’t penetrate the metal? According to Millerwelds.com, “Lack of fusion can occur when the voltage or wire feed speed is set too low, or when the operator’s travel speed is too fast… …it is prone to lack of fusion at the start of a weld until enough energy is put into the weld.” That means welds that you thought were solid could easily be cracked, resulting in your entire project being ruined.

Did you know that these mistakes are easily avoidable? You can actually sequence your tack welds in a special way that TOTALLY prevents metal warpage. Further, you can completely eliminate the possibility of “cold” welds that rob weld strength by simply pausing for a count of 2 seconds when you start your weld. That means no more cracked welds or poor penetration.

These techniques have proven to help men and women of all ages Master MIG welding fast, without having to suffer through endless weeks of frustration. If you’re a man or woman between the ages of 5 and 105, you can learn MIG welding fast.

Over eight years ago I learned to MIG weld from some of the greatest teachers in the world on this subject. I was grateful for what they taught me, but still not satisfied with my journey. So, I continued on and waded through stacks of books and videos on the subject. I had the great fortune of looking “over the shoulder” of some of the greatest MIG welders on the planet. What I learned still SHOCKS me to this day.

I’ve taught this MIG welding system that cuts your learning curve in half to over 5,000 beginners. Men and women like you who were skeptical about whether they could do it. I’ve taught these 5 steps to beginners who want to learn so they can AVOID all the mistakes I made, and to ultimately MIG weld with confidence, have fun, and even make a second income.

With all that on the table, I have to warn you: What you are about to hear is going to defy everything you’ve seen or heard about learning to MIG weld. Much of the advice on the subject uses outdated and un-safe knowledge. This “old” advice will teach you to MIG weld, however, it will fall short at teaching you everything you MUST know to safely learn MIG welding.

These 5 Steps Reveal The Things You Absolutely MUST AVOID If You Want To Master MIG Welding, While Cutting Your Learning Curve In Half.

Here’s a dose of truth for you, so you can stop buying into the lies. Deal? Let’s get going!

Step 1: Forget Welding Safety

Of course, that’s not to say welding safety isn’t important. It’s obvious that you WILL need a welding mask, gloves, long sleeves, leather boots (and a welding hat if you’re welding overhead).

However, your main safety should focus on making solid welds that hold strong. Imagine if you welded a trailer and you were pulling it on the highway at 70 m.p.h. Then, out of nowhere you hit a large pot hole, and BAM. The trailer suddenly jolts, cracking the welds. The next thing you know your trailer is now an out of control missile waiting to destroy any vehicle unlucky enough to be in your immediate area.

Beginners often make the mistake of welding too cold, and the results are all too often what I just described. Do you really want to be that person who puts others in danger, or creates projects that have to be scrapped, all because your welds are weak?

perfect-weld

perfect-weld

Step 2: Stop Focusing On Perfect Welds

Many welders in the online forums will try to convince you that your welds need to look perfect, or you shouldn’t try at all. This is complete hog wash. Wouldn’t you like to Master the fundamentals of MIG welding first so you can make great looking welds later on, or would you rather listen to these ego maniacs and just give up because they said your welds aren’t perfect?

The truth is, your welds aren’t going to be perfect. Besides, the purpose of MIG welding is first and foremost to fuse the base metals together, not to be perfect.

There’s a smart way to “PERFECT” your MIG welds… we’ll cover that in a minute. And, what’s great is that you will cut your learning curve in halfwhen you do this.

mig-welding

mig-welding

Step 3: Stop Thinking You Can’t Afford To Get Started

I’ve heard this excuse time and again from men and women of all ages. They think it’s expensive to get started MIG welding. The fact is you can buy a MIG welder for under $100. Literally anyone can get started MIG welding with very little money.

And, the benefits of learning FAR outweigh not doing it. You can easily earn a second income from home by learning MIG welding, and AVOID paying high prices at welding shops just to make simple repairs.

Listen: The welding machines today are so affordable, there’s no excuse not to do it. Wouldn’t you like to look back in 5 years and know that you didn’t let $100 keep you from your dream of learning to MIG weld? Plus, it’s a fun challenge to Master MIG welding, and I’m about to show you just how to do that.

 Avoid Welding Schools At All Costs

Avoid Welding Schools At All Costs

Step 4: Avoid Welding Schools At All Costs

Welding schools can be great if you don’t mind paying $20,000 or more to attend. They cram the classrooms so full of students that you’re literally fighting over the limited amount of machines available. And, if you simply wanted to go practice outside of your classrooms’ scheduled time, you’re out of luck because another class of students will be fighting over the machines like hungry vultures on a carcass.

Even worse is the fact that you’re paying a ridiculous amount of money to attend, yet you don’t get to keep any of the welding machines. Does this seem like a good deal to you? Wouldn’t you rather spend a tiny fraction of that on your own MIG welder that will allow you to MIG weld for years to come?

Practice In 30 Minute Intervals

Practice In 30 Minute Intervals

Step 5: Practice In 30 Minute Intervals

 

If you practice your MIG welds in intervals, rather than practicing for hours at a time, your muscle memory will develop much faster. It takes repetition, on a regular basis to create good MIG welding habits. This is known as neuroplasticity, and according to Cogmed.com, “The brain has been shown to reorganize itself and change in response to consistent motor movements.”

You want to cut your learning curve in half, right?

Well, the answer lies in learning with micro-steps. The worst MIG welds are always made by beginners who rush their welds and never learn the secrets to making welds that penetrate deep into the metal, and look great, too.

Over 5 years ago I developed a revolutionary new MIG welding training system that incorporates my Growth Curve Principle. This is a ground-breaking approach to learning MIG welding that lays the essential foundations before you move on to more advanced strategies. And it’s so FAST and EFFECTIVE, men and women of all ages can easily use it with success.

I realize that most MIG welding beginners are completely new to the world of welding, so I teach you at an elementary level that you can easily grasp. I don’t talk down to my students like many of the “so-called” welding experts. I lay it out in a simple, step-by-step formula.

WARNING: THIS IS NOT FOR EVERYONE!

I’ll be completely honest with you. This unique video training system is NOT for everyone.

  • If you’re expecting me to certify you to weld, this isn’t for you.
  • If you plan to just “wing” it with learning to MIG weld, by all means don’t let me stop you. But if that’s your mindset then this definitely isn’t for you.
  • And if you’re what I call a “Magical” thinker who expects to get great results without doing some practice on your part, then please leave this page.

The truth is, it takes time to build the muscle memory required to Master MIG welding. So, it’s not some magic solution. Yet, if your goal is to SAFELY, QUICKLY, and EASILY learn MIG welding, then you’re a perfect fit. You’re welcome to go watch a Youtube video that may or may not get you the results you desire and deserve, however, if you want a step-by-step solution that has helped over 5,138 beginners, then read on… If you’re ok with what I’ve said so far, then…

Here’s What To Do Next

If you think you’re ready to experience my 90 Minute MIG Mastery training system using my Growth Curve Principle then click on the “next page” button below and you’ll be taken to the next page. Once your arrive, I’ll reveal all the powerful tips, tricks, and techniques included in my system, and in just minutes from now you will be learning all the MIG welding strategies you need to be successful.

https://makemoneywelding.com

جوشکاری-3

پارامترهای موثر در جوشکاری(بخش دوم)

پارامترهای موثر در جوشکاری(بخش دوم)

وضعیت جوشکاری

وضعیت جوشکاری یکی دیگر از متغیرهایی است که به طور غیر مستقیم و از طریق تاثیر روی مهارت جوشکار و کنترل مذاب فلز جوش روی اجرای جوشکاری تاثیر می‌گذارد. بنابراین تا حد امکان سعی می‌شود اجرای جوشکاری در وضعیت‌های ساده‌تر صورت پذیرد تا احتمال به‌دست آوردن جوش با کیفیت افزایش یابد.  در شکل زیر چهار وضعیت متفاوت جوشکاری نشان داده شده است:

چهار وضعیت متفاوت جوشکاری در اتصالات سر به سر

چهار وضعیت متفاوت جوشکاری در اتصالات سر به سر

مطابق استانداردهاي ISO یا اروپایی مثل  EN, DIN و …. وضعيت‌هاي مختلف جوشکاری را مطابق شکلهای زیر  با حروف لاتین معرفي ميکنند.

وضعیتهای مختلف جوشکاری مطابق استانداردهای ISO یا اروپایی (EN)

وضعیتهای مختلف جوشکاری مطابق استانداردهای ISO یا اروپایی (EN)

به طور معمول در جوشكاري سازه ها سعي بر اين است كه اجراي جوشكاري در وضعيت سطحي( PA ) انجام شود. به همين منظور از وسايلي استفاده مي‌شود كه قطعات كار را گرفته و حول محور افقي بگرداند. به اين وسایل كه در شكلها و فرم هاي مختلف ساخته ميشوند، وضعيت دهنده (جیگ و فیکسچر) ميگويند. با اين وجود در سازه‌هاي فلزي بزرگ نظير كشتي، اتومبیل، واگن قطار، اسکلت ساختما نهاي فلزي و ….. امكان جوشكاري تمام اتصالات در وضعيت سطحي غير ممكن است. لذا جوشكار بايد مهارت جوشكاري در وضعيت‌هاي مختلف را كه بطور اختصار معرفي شدند، داشته باشد.

نوع جوش و اتصال

با توجه به تنوع نوع اتصال قطعات جوشکاری و انوع مختلف جوش که برخی از متداو ل‌ترین آنها در شکل زیر نشان داده شده است ، انتخاب هر کدام از انواع مذکور روی اجرای جوشکاری و احتمال بوجود آمدن عیوب در جوش تاثیر گذار است لذا این متغییر ها باید متناسب با نوع جنس قطعات، ضخامت آنها، شرایط اجرای جوش، نوع فرآیند جوشکاری و غیره دارد.

انواع جوش

انواع مختلف جوش را می توان بطور كلي مطابق شكل زیر به چهار دسته تقسیم کرد:

انواع جوش

انواع جوش

اتصالات اصلي در جوشكاري

در حالت کلی 5 نوع طرح اتصال درسازه‌های جوشكاري وجود دارد كه در شكل زیر معرفي شده‌اند:

انواع جوش در حالت کلی

انواع جوش در حالت کلی

اتصالات جوشکاری در نقشه‌های ساخت داراي نشانه هاي استانداردی هستند كه در جدول زیربه چند نمونه از مهمترین آنها اشاره شده است:

علائم و نشانه های اتصالات جوشکاری مطابق با استاندارد iSO 2553

علائم و نشانه های اتصالات جوشکاری مطابق با استاندارد iSO 2553

حالتهايي كه دو يا چند جزء براي اتصال مي‌توانند در كنار یکديگر قرار گيرند عبارتند از :

حالت لب به لب يا سر به سر: در اين حالت لبه‌ها ميتوانند صاف و يا پخ شده باشند و همانطور كه قبلاً

اشاره شد نوع، زاويه و شعاع انحنا ، پخ، بسته به شرايط كار متفاوت ميباشد.

حالت نبشي داخلي و خارجي  در اين حالت دو قطعة با زاويه، در كنار هم قرار داشته و همانند حالت قبل

در صورت لزوم ميتواند لبه‌ها پخ يا صاف باشد.

حالت سپري : اين حالت تقريبا شبيه جوش در حالت نبشي داخلي است.

حالت لب روي هم : در اين حالت مقداري از ورقها بر روي هم سوار هستند و تا حدودي شبيه جوش

نبشي داخلي است.

حالت جوش لب هاي: در اين حالت ورقها بر رويهم قرار گرفته و بر روي لبه‌ها كه در كي سطح قرار دارند

عمليات جوشكاري انجام م يشود و يا اينكه ور قها مانند حالت اول در كي سطح كنار كيديگر قرار گرفته،

اما لب هها با زاويه 90 درجه با عرض مساوي خم شده و سپس بر روي لب ههاي خم شده جوش داده م يشود

جوش جناقي

طرح اتصالات جوش جناقي، به اشكال مختلفي مورد استفاده قرار ميگيرد. انتخاب مناسب‌ترين طرح براي

یک كاربرد خاص، تحت تاثير عوامل زير قراردارد:

– تناسب با كاربرد مورد نظر

– در دسترس بودن طرح اتصال مورد نظر براي جوشكاري

– هزينه‌هاي جوشكاري

– وضعيت جوشكاري

پخ لبه مربعي، اقتصادي‌ترين طراحي اتصال از نظر آماده‌‌ سازي اتصال ميباشد. در اين حالت تنها لازم است كه لبه هر یک از قطعات به همان شكل مربعي حفظ شود. اين نوع طرح اتصال محدود به كاربرد در مورد ضخامت‌هايي است كه از نظر استحكام و مقاومت در حد مطلوبي قرار داشته باشند. در فرآيند SMAW

این ضخامت بیش از یک چهارم اینچ(6 میلی‌متر) نمی‌باشد.

این نیز در صورتی است که جوشکاری در وضعیت تخت انجام شود.در وضعيت تخت انجام شود. نوع مواد مورد جوشكاري نيز حتماً بايد مورد ملاحظه قرار گيرند. هنگام جوشكاري قطعات ضخيم، لبه يا پخ هر قطعه بايد به گونه‌اي آماده شود كه قوس مستقيماً روي نقطه‌اي كه سيم جوش الكترود بايد آنجا رسوب كند، متمركز گردد. ذوب بايد بسته به عمق نفوذ مورد نظر ايجاد شود.

جهت صرفه‌جويي بيشتر و كاهش پيچيدگي و تنش پسماند، طرح اتصال بايد داراي یک پايه پخ و یک زاويه‌ی پخ باشد كه استحكام كافي را با رسوب حداقل مقدار سيم جوش تامين نمايد. كليد انجام اين كار، در دسترس بودن پايه پخ و ديواره‌هاي كنار پخ ميباشد. اتصالات پخ V و u شكل براي قطعات ضخيمتر ايده‌آل هستند. در جوشكاري مقاطع ضخيم زاويه‌ی ديواره‌هاي كناري بايد به اندازه كافي بزرگ باشد تا از حبس سرباره جلوگيري شود.

جوش نبشي

هنگامي كه شرايط كاري قطعات جوش‌خورده اجازه دهند، ميتوان از جوش نبشي به جاي جوش جناقي استفاه كرد. در جوش نبشي تقريباً نيازي به آماده‌سازي اتصالات وجود ندارد، در حالي كه در جوش جناقي، ميزان جوش كمتري مورد نياز است. در اتصال نبشي، اگر جوشكاري پيوسته، استحكامي بيش از مقدار مورد نياز براي تحمل بار فراهم كند، ميتوان اتصال را به صورت مقطعي جوشكاري كرد.

جهت كاهش تمركز تنش و بالا بردن استحكام اتصالات، به‌طور معمول از ترکیبی از دو نوع جوشكاري

نبشي و جناقي استفاده می‌گردد. حداقل تمركز تنش در روي سطح جوش زماني كه سطح جوش به شكل

گرده‌دار و مقعر است بدست مي‌آيد.

 قطر الكترود

مناسب‌ترين قطر الكترود، قطري است كه الكترود با استفاده از جريان و سرعت حركت مناسب، در حداقل زمان، مكان مورد نظر را جوشكاري نمايد. ضخامت الكترود انتخابي، تا حد زيادي به ضخامت موادي كه جوشكاري مي‌شوند، وضعيت جوشكاري و نوع اتصال بستگي دارد. در جوشكاري مواد ضخيم‌تر و يا جوشكاري در شرايط مسطح جهت استفاده از مزاياي سرعت‌هاي نفوذ بالاتر و زمان کمتر از الكترودهاي با قطر بيشتر استفاده ميشود. همواره بايد از ضخيم‌ترين الكترود ممكن، كه تاثير منفي روي محدوده گرماي ورودي يا ميزان رسوب جوش ندارد، استفاده شود. جوشهايي كه از حد نياز بزرگتر باشند، هزينه‌هاي بيشتري در برداشته و حتي در برخي موارد باعث زيان مي‌شوند.

هرگونه تغيير ناگهاني در اندازة مقاطع مختلف يا در حالت و شكل جوش، مانند آنچه كه هنگام جوشكاري بيش از اندازه ، شکل می‌گیرد. مي‌تواند باعث ايجاد نقاط تمركز تنش گردد. البته اين امر واضح است كه بهترين اندازه الكترود، اندازه‌اي است كه هنگام استفاده از آن با سرعت و حركت و جريان مناسب مكان مورد نظر در حداقل زمان، جوشكاري شود.

جريان جوشکاری

جريان مستقيم (DC)، همواره قوسی یکنواخت‌تر و در نتيجه انتقال روانتر از جريان متناوب  AC  برقرار مي‌نمايد. زيرا برخلاف جريان AC قطبيت در جريان DC متناوباً تغيير نمی‌کند. اگرچه برخي از الكترودها، هنگام استفاده از قطبيت مستقيم )الكترود منفي(DCSP ) ( بهتر عمل ميكنند، اما اكثر الكترودها در قطبيت معكوس )الكترود مثبت( عملكرد بهتري از خود نشان ميدهند. قطبيت معكوس DCRP) ) عمق نفوذ بيشتري ايجاد ميكند، در حالي كه قطبيت مستقيم سرعت ذوب الكترود را افزايش ميدهد.

حتي در صورت استفاده از جريا نهاي ضعيف، قوس DC خاصيت تركنندگي بهتري با حوضچه جوش از خود نشان داده و نيز مهره هاي جوش یکنواخت‌تری  ايجاد ميکند. به همين دليل، به خصوص هنگام جوش قطعات نازكتر، استفاده از جريان DC مناسب‌تر است. بيشتر الكترودهاي ترکیبي AC/DC در جريان

DC عملكرد بهتري دارند. هنگام جوشكاري در موقعيت بالاي سر و عمودي و جوشكاري با قوس كوتاه، جريان DC ترجيح داده ميشود. هنگام انتقال فلز مذاب در طول قوس، احتمال كوتاه شدن يا قطع شدن حاصله در جريان DC كمتر مي‌باشد.

از مشكلاتي كه هنگام جوشكاري قوسي فلزات مغناطيسي )آهن و نيکل( با جريان DC ممكن است ايجاد شود، وزش قوس ميباشد كه با تغيير جريان از DC به AC ميتوان بر آن غلبه كرد. استفاده از جريان AC در فرآيند SMAW ، نسبت به جريان DC دو مزيت دارد : یکی عدم وزش قوس و ديگري ارزا نتر بودن قيمت منبع تغذيه.

شدت جريان

الكترودهاي روكش‌دار با اندازه و طبقه معين در داخل محدوده خاصي از جريا نهاي مختلف، به خوبي ايفاي وظيفه ميكنند. اين محدودة جريان تا حدي با تغيير ضخامت و تركیب شيمیايي پوشش‌هاي الكترود تغيير ميكند.

با افزايش جريان، سرعت رسوب نيز افزايش مييابد. محدودة جريان و به تبع آن سرعت رسوب از هرنوع و طبقة الكترودي، با الكترود ه مسايز در طبقة ديگر، متفاوت است.

جريان بهينه در یک نوع و اندازة معين الكترود به فاكتورهاي زيادي از جمله موقعيت جوشكاري و نوع اتصال بستگي دارد. جريان جوشكاري بايد به اندازه‌اي باشد كه باعث ذوب و نفوذ مناسب شده و همچنين قابليت كنترل مناسب بر روي حوضچة جوش در حين جوشكاري وجود داشته است.

در جوشكاري در وضعيت‌هاي عمودي و بالاي سر، لازم است كمترين جريان مجاز براي جوشكاري انتخاب شود نبايد از جريان بالاتر از محدودة توصيه شده استفاده شود. اين امر باعث ايجاد گرماي بيش از حد در الكترود، ايجاد جرقه‌هاي زياد، وزش قوس، بريدگي كنارة جوش و ترك در فلز جوش ميشود.

شكل زیر تأثيرات جريان روي شكل پهناي جوش را نشان مي‌دهند:

طول قوس

طول قدس، فاصله بين نوك مذاب مفتول الكترود تا سطح حوضچة مذاب جوش ميباشد. طول قوس

مناسب جهت ايجاد اتصالات بي‌نقص، داراي اهميت مي‌باشد. انتقال فلز از نوك الكترود و حوضچه جوش

فرايندي يکنواخت و روان نيست؛ حتي هنگامي كه طول قوس ثابت است، ولتاژ لحظ هاي قوس، هنگام

انتقال قطرات ريز فلز ذوب شده در طول قوس تغيير ميکند. ولي چنانچه در جوشكاري از جريان و طول

قوس مناسب استفاده شود ، هرگونه تغيير در ولتاژ قوس به حداقل خواهد رسيد. ايجاد اين حالت مستلزم

تغذيه ثابت و منظم الكترود ميباشد.

چنانچه طول قوس بيش از حد زياد باشد، اين امر باعث انحراف مسير و كاهش قدرت قوس و در نهايت

ايجاد جرقه‌هايي از فلز مذاب هنگام حركت آن از سوي الكترود به سوي جوش، خواهد شد. در صورتي

كه ميزان جرقه‌ها زياد باشد، بازدهي رسوب‌گذاري كاهش مي‌يابد. همچنين گاز و سربارة حاصله از پوشش

الكترود تأثيري در محافظت قوس و فلز جوش نخواهد داشت. نهايتاً اين امر مي‌تواند منجر به ايجاد تخلخل

و ورود اكسيژن يا نيتروژن و يا هر دو به فلز جوش گردد.

سرعت حركت

عبارت از سرعت حركت الكترود در طول اتصال ميباشد. سرعت مناسب سرعتي است كه در آن مهره‌هاي جوشي با طرح و ظاهر مناسب ايجاد شود. سرعت حركت تحت تأثير فاكتورهاي

زيادي قرار دارد. موارد زير از آن جمله‌اند:

-1 قطبيت جريان جوشكاري

-2 وضعيت جوشكاري

-3 نرخ ذوب الكترود

-4 ضخامت فلز پايه

-5 شرايط سطحي فلز پايه

-6 نوع اتصال

-7 نصب اتصالات

-8 مهارت در بكارگيري الكترود

هنگام جوشكاري، سرعت جوشكاري بايد به گون هاي تنظيم شود كه قوس به آرامي حوضچة جوش مذاب

را هدايت مينمايد. تا رسيدن به یک نقطه خاص، افزايش سرعت حركت، درز جوش را باریک‌تر ميكند و

نفوذ را افزايش ميدهد.

سرعت حركت پايين سبب ايجاد درز جوش پهن و مقعر با نفوذي كم‌عمق ميشود. نفوذ كم، به علت توقف قوس روي حوضچه مذاب به جاي هدايت و تمركز آن روي فلز پايه ايجاد ميشود. اين حالت روي درجة رقت  )نسبت فلز ذوب شده از قطعة كار به كل فلز جوش( تأثير ميگذارد.

شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری-بخش اول