تکنولوژی جوش- ابزارآلات جوشکاری-جوش اربیتال

مقدمه

در جوشکاری اوربیتال که یکی از فرایند‌های تیگ (TIG) است، جوش‌کاری چرخشی به وسیله‌ی تورچ اتوماتیک انجام می‌شود که تمامی حرکت تورچ چرخشی چه از نظر فیلر‌دهی و چه از نظر چرخش به صورت تمام اتوماتیک این روند انجام می‌گیرد که تنظیمات این مراحل توسط اپراتور آن صورت می‌گیرد.

جوش‌کاری آلومینیوم و منیزیم با استفاده از فرایند‌های متعارف جوشکاری قوسی دستی و اکسی استیلن (Oxyacetylene)همیشه مساله‌دار بوده است. برای جوشکاری این نوع فلزات باید از گدازه آورهای خورنده استفاده کرد تا قشر اکسید تشکیل شده روی سطح ماده و حوضچه مذاب از بین برود.

برای حل این مشکل و برای حذف آلاینده‌هایی که در هنگام جوش‌کاری از هوا وارد فلز جوش می‌شود، در اوایل دهه 1930 برای اولین بار از گاز خنثی به عنوان حفاظ حوضچه مذاب استفاده شد.

در نخستین فرایند جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و حفاظ گازی از گاز هلیوم و آرگون به منزله حفاظ استفاده می‌شود. این فرایند را جوشکاری با الکترود تنگستنی و گاز خنثی که به وسیله تورچ که تمام اتوماتیک(Full AutoMatic) جوش کاری اوربیتال نامیده می‌شود. در این فرایند از جریان DC یا AC استفاده می‌شود.

یکی از مشکلات در این فرایند گرم شدن زیاد الکترود تنگستنی و انتقال یافتن قطعه‌هایی از تنگستن از الکترود به فلز جوش می‌باشد. مگر اینکه جوشکاری با شدت جریان کمی انجام پذیرد. معلوم شد که با متصل کردن الکترود به قطب منفی می‌توان از گرم شدن بیش از حد آن جلوگیری کرد. بدین ترتیب این فرایند برای جوش‌کاری فولاد ضد‌زنگ مطلوب شد. اما هنوز برای جوش‌کاری آلومینیوم و منیزیم نا‌مطلوب بود.

فرایند جدید جایگزینی که جوشکاری این نوع مواد را امکان‌پذیر کرد، استفاده از جریان متناوب بود که در آن یک جریان با فرکانس بالا (high Frequency) و ولتاژ زیاد به جریان اصلی جوشکاری اضافه می‌شود تا قوس را پایدار کند.

با استفاده از جریان  ACمشکل جوشکاری آلومینیوم  و منیزیم کاملاً از بین رفت. وقتی جریان مثبت در الکترود باشد، تمیز کاری سطحی روی سطح وش و ورق انجام می‌شود. جریان برق ذره‌های اکسید را بلند می‌کند و سطحی عاری از اکسید بر‌جا می‌ماند.

اگر الکترود منفی درنظر گرفته شود، دمای آن برعکس مرحله قبلی دمای الکترود پایین می‌آید و بیش از اندازه گرم نخواهد شد.

کاربرد‌های جوش اربیتال:

در بسیاری از صنایع به‌ویژه در صنایع نفتی و صنایع گازی و پتروشیمی جوش‌کاری اربیتال  نقش مهمی را به‌عهده گرفته است. به دلیل عدم نیاز به گداز‌آور خورنده و نفوذ فلز جوش با خلوص زیاد است که به‌دلیل دارا بودن این نوع ویژگی از این فرایند برای استفاده در جوش‌کاری مخازن تحت فشار (PRESSURE VESSLE) و کولرهای هوایی طبق آیین‌نامه‌ها و استاندار‌ها استفاده فراوانی می‌شود. عدم نیاز به گدازآور خورنده و نفوذ جوش با خلوص زیاد است باعث کاربرد بیشتر جوش‌کاری اربیتال جوش در صنعت می‌شود.

به دلیل کابردهای روش TIG  و اوربیتال، منبع برق در این روشها طوری طراحی شده است که از هر دو نوع خروجی یعنی مستقیم و متناوب استفاده می‌شود.

الکترود تنگستنی اوربیتال برای بهبود هر چه بیشتر الکترود‌های تنگستنی در حین ساخت مواد مختلفی به آنها اضافه می‌کند که این مواد شامل توریم وزیر‌کونیوم به الکترود تنگستنی، اخال‌های تنگستن در جوش کاهش می‌یابدد و در نتیجه ظرفیت انقال جریان و عمر الکترود افزایش پیدا می‌کند. و پایداری قوس نیز از لحاظ عملکرد بهتر می‌شود.

از الکترود توریم‌دار معمولاً برای جوش‌کاری با جریان DC و الکترود منفی روی فولاد ضد‌زنگ و مقاومت در برابر حرارت، فولاد‌های کم کربن و کم آلیاژ، مس،نیکل، تیتانیوم و سایر فلزات دیگر نیز استفاده می‌گردد. این نوع الکترود را می‌توان برای جوش‌کاری با جریان AC نیز به‌کار برد. اما استفاده از از آن برای جوش‌کاری آلومینیوم و آلیاژهای آن استفاده نمی‌گردد. به دلیل آنکه الکترود زیر‌کونیوم‌دار، در هنگام جوش‌کاری روی این نوع مواد قوس بهتری در آن ایجاد می‌کند.

الکترود‌های تنگستنی زیر‌کونیوم‌دار اصولاً برای جوش‌کاری با جریان AC طراحی شده‌اند و برا یجوش‌کاری با جریان DC کلاً کارامد نیستند. الکترود‌های زیر‌کونیم‌دار برای جوش‌کاری آلومینیوم (منیزیم و آلیاژهای آنها) مناسبند.

سیستم خنک‌گنندگی تورچ اربیتال(Cooling System)

 در این فرایند در حین جوش‌کاری گرمای بوجود آمده در سر تورچ اربیتال اتوماتیک به‌وسیله سیستم آب‌خنک‌کن، خنک می شود که می‌توان به صورت مداوم از تورچ آن در حین جوش‌کاری استفاده نمود. بدون آنکه تورچ اربیتال در هنگام جوش‌کاری داغ کند و باعث عدم اتصال در سر تورچ گردد. که این ویژگی باعث کاربرد بیشتر آن در صنعت می‌گردد.

البته در سیتم آب خنک به دلیل وجود املاح موجود در آب، دستگاه مورد‌نظر در اثر مدت زمان کارکرد زیاد باعث رسوب کردن لوله‌ها و گرفتگی در آنها می‌شود که این از معایب این سیستم می باشد که با اضافه کردن آب مقطر به مخزن دستگاه می‌توان تا حدودی از این عیب جلوگیری کرد.

نویسنده: امین طالبی، عضو انجمن جوشکاری (IWNT)

صنعت جوش- اتوماسیون جوشکاری صنعتکاران

انواع دستگاه جوش

عموماً سه نوع روش جوشکاری در صنعت و ساختمان ‌کاربرد دارد:

الف: روش الکترود دستی

ب: روش جوشکاری با سیم

ج: جوش زیر پودری

روش اول در تمامی مراحل ساخت‌وساز، از گودبرداری و محصور کردن زمین تا آخرین روز تحویل کاربرد دارد ولی روش دوم عموماً در کارگاه‌های تولیدات اسکلت فلزی به کار می‌رود. قبل از اینکه تفاوت دستگاه‌ جوش الکترود دستی را بدانیم باید اطلاعاتی راجع به چگونگي تولید دستگاه جوش داشته باشیم. دستگاه‌ جوش الکترود چهار دسته‌بندی کلی دارند:

 اول: ترانس‌های قدیمی که به دلیل حجم بالا، کیفیت پایین خروجی A.C وزن سنگین و مصرف برق بسیار بالا عموماً از چرخه استفاده کنار گذاشته‌شده‌اند.

دوم: دستگاه‌ جوش كه در آنها از مولدهایی به نام «دینام جوشکاری» استفاده‌شده ، از کیفیت جوش بهتری برخوردار بوده و خروجی D.C داشته‌اند ولی به دلیل حجم زیاد، سنگینی و هزینه‌های بالای تعمیرات و اینکه در سال‌های اخیر هیچ‌گونه خدمات‌دهی از سوی شرکت‌های فروشنده داده نشده، به فراموشی کامل سپرده‌شده‌اند.

سومين گروه دستگاه‌ جوش رکتیفایر‌ها هستند كه برق ورودي شهري كه به صورتA.C است را به برق D.C تبديل كرده و قابليت جوشكاري با الكترودهاي مختلف را دارد. کیفیت بالای جوشکاری، خدمات‌ مطلوب و کار آیی این دستگاه‌ جوش در شرايط سخت و زماني كه دسترسی به برق شهری ميسر نيست یکی از دلایل پذیرش گسترده این دستگاه‌ جوش می‌باشد. این دستگاه‌ جوش قادر به تحویل جریان با قطبیت مستقیم یا معکوس هستند.

آخرين مدل دستگاه‌ جوش در رده‌بندی الکترود دستی، دستگاه‌ جوش اینورتري هستند. این دستگاه‌ها مزایای فراوانی دارند بنابراين طي پنج سال گذشته به سرعت جایگزین تمامی دستگاه‌ جوش شده‌اند. وزن بسیار کم، ابعاد کوچک، مصرف برق کم، عدم ایجاد نوسانات برق، کیفیت بالای جوشکاری، قابلیت استفاده با انواع الکترود معمولی آلیاژی، عدم چسبندگی الکترود و خروجی (D.C)، قیمت مناسب به دليل استفاده از قطعات الکتریکی به جاي مواد اولیه مانند سیم‌پیچی مسي و… باعث محبوبيت اين دستگاه‌ جوش شده است.

كاربردها و تفاوت‌ها

ركتي‌فايرها براي جوشكاري اسكلت فلزي و كارهاي سنگين‌تر كاربرد دارند و اينورترها در موارد جزئي‌تر و جوشكاري كارهاي سبك‌تر به خصوص در بخش تأسیسات مورد استفاده قرار مي‌گيرند، زيرا نيازمند دستگاه‌ جوشی هستيم كه به سهولت قابل‌حمل باشد و بتوان الكترودهاي سايز بالاتر را به آن متصل كرد. مهم تر از همه با برق تك فاز كار می‌کند و براي مصارف محدود و خانگي قابل استفاده است.

تفاوت ديگر مربوط به وزن دستگاه‌ جوش است؛ يك دستگاه‌ جوش 200 آمپر ركتي‌فاير حدود 25 كيلو وزن دارد ولي يك دستگاه‌ جوش 200 آمپر اينورتري حدود 8 كيلو وزن دارد. از طرف ديگر، ميزان آمپراژ دريافتي دستگاه‌ جوش اينورتر از شبكه در هنگام جوشكاري بين 18 تا 22 آمپر است اين مورد در خصوص دستگاه‌ جوش ركتي‌فاير گاهي اوقات از 25 آمپر هم بيشتر مي‌شود كه نوسان برق خانه و تحريك فيوز را به دنبال دارد.

ابعاد و قدرت دستگاه‌ جوش

اندازه دستگاه‌ جوش با افرايش آمپراژ تغيير مي‌كند. براي مثال؛ يك دستگاه 160 آمپر 4 كيلو، 200 آمپر 8 كيلو، 250 آمپر 11 كيلو و در نهايت 500 آمپر حدود 55 كيلو وزن دارد. البته دستگاه‌ جوش زير 100 آمپر هم موجود هستند كه با وزن كم كاربردهاي خاص و محدودتري دارند.

بازده‌ دستگاه‌ جوش از 160 آمپر به بالاست. براي كارهاي سبك و جوشكاري تأسیساتی در داخل خانه و يا نصب تابلوهاي تبليغات و… دستگاه 160 يا 200 آمپر مناسب است. كساني كه بخواهند كار جوشكاري را به صورت حرفه‌اي و در سطح وسيع انجام دهند مثل ساخت استراكچر فلزي، مخازن و كارهاي سنگين‌تر، از دستگاه‌ جوش سه فاز و بالاي 250 آمپر استفاده مي‌كنند.

با توجه به تنوع بیش از حد دستگاه‌ جوش ركتي‌فايري و اینورتری در بازار، سردرگمی خریداران بسیار زیاد است. بنابراين رعايت برخي از ملاحظات در انتخاب درست محصول موثر خواهد بود.

آشنایی با دستگاه های جوش

فرونیوس-صنعتکاران

اینورترهای جوشکاری- دستگاه جوش اینورتر چیست- دستگاه جوش اینورتر نوعی دستگاه جوش است که منبع تغذیه آن قادر به فراهم آوردن جریان بالا جوشکاری می باشد. مزایای دستگاه جوش اینورتر- دستگاه جوش اینورتر سبک تر و مصرف برق کمتر نسبت به دستگاه جوش سنتی دارند.خرید دستگاه جوش اینورتر

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

ابزارآلات جوشکاری- دستگاه جوش اینورتر تیگ صنعتکاران ( نماینده فرونیوس در ایران)- Fronius welding

گازهاي محافظ در جوشكاري تيگ

گازهاي محافظي كه در كپسولها ذخيره ميشوند ميتوانند گاز خالص ( تك گاز)، مخلوطي از دوگاز ( مخلوطهاي دوتايي معروف)، يا مخلوطي از سه گاز ( مخلوطهاي سه تايي معروف) باشند.

براي جوشكاري تيگ معمولا گازهاي خنثي مانند آرگون يا هليوم يا مخلوط آن دو براي حفاظت بكار ميروند، كه اغلب در فرآيند تيگ از گازهاي مخلوط خنثي استفاده ميشود، در بعضي موارد هم از مخلوطي كه كمي گاز فعال دارد استفاده ميشود (مانند مخلوط آرگون اكسيژن و… ).

هنگام جوشكاري با پروسه ميگ MIG گازهاي خنثي خالص در جوشكاري فولاد، قوس با مشخصات خوب فراهم نميكنند، در حاليكه گاز دي اكسيد كربنCO2  خالص كه گازي فعال است، قوسي با مشخصات خوب فراهم ميكند. همچنين در فرآيند ميگ MIG آرگون با مقدار كمي اكسيژن خصوصيات نفوذ را بهبود بخشيده و مهره جوش را كنترل ميكند ( ظاهر جوش خوبي ميدهد). و همچنين سوختگي كناره جوش، ناشي از عمل خيس شدگي را رفع ميكند.

مخلوط گازهاي آرگون و دي اكسيد كربن CO2)) مخلوط خوبي براي جوشكاري فولاد است. مخلوط سه تايي گازهاي آرگون، دي اكسيد كربن و اكسيژن يا مخلوطهاي سه تايي آرگون، دي اكسيد كربن وهليوم تركيبات ويژه أي هستند كه در فرآيندهاي تيگ و ميگ براي جوشكاريهاي خاص فلزاتي با فلزپايه پيچيده بكار ميروند.

گاز آرگون:

آرگون گازي است بي رنگ، بي بو، بي مزه و بطور نسبي در مقايسه با گازهاي بي اثر ديگر فراوانتراست. گاز آرگون گاز فرعي كه درهوا وجود دارد ( هر يك ميليون فوت مكعب هوا شامل 93 هزار فوت مكعب گاز آرگون است و همچنين گاز آرگون 1.4 برابراز هوا و 10 برابراز هليوم سنگينتر است).

يكي از روشهاي توليد گاز آرگون اين است كه ابتدا هوا را در زير فشار ودر دماي پايين به مايع تبديل ميكنند، سپس با بالا بردن (گرم كردن) دما مايع اجازه مي دهند تا مايع تبخير شود. آرگون در دماي 184 – درجه سانتيگراد ( 302 – درجه فارانهايت ) به مايع تبديل ميشود. درصد خلوص آرگون بايد تقريبا 99.99% درصد باشد. آرگون از هوا سنگين تر( چگالتر، چگالي KG/M3  1.784 كيلوگرم بر متر مكعب است و 23%از هوا سنگين تر است)، و براي همين آرگون براي حفاظت جوش در عمق شيار مناسب است و بايد در نظر داشته باشيم كه هنگاميكه ما جوش بالا سر مي دهيم نبايد از آرگون بعنوان گاز محافظ استفاده كنيم.

آرگون در جوشكاري فلزات غير آهني ( مانند آلومينيم، منيزيم، برليم و مس) در فرآيندهاي ميگ و تيگ مانند يك محيط محافظ عمل ميكند. آرگون بخاطر اينكه ولتاژ يونيزاسيون پاييني دارد( ولتاژيونيزاسيون اوليه 15.45 ولت ) و به آساني و سريع يونيزه ميشود، اين امكان را فراهم مي سازد كه قوس به راحتي برقرار شده و پايدار بماند و بنابراين مناسب است براي كار با جريان AC ، و همچنين گاز آرگون  شروع قوس را در جريان AC آسانتر ميكند.

گاز آرگون يك ستون قوس جمع شده ومتمركز توليد ميكند و نسبت به گازهاي ديگر قابليت هدايت حرارتش كمتر است. بدليل اينكه گاز آرگون باعث تثبيت ( ثابت نگه داشتن قوس) ميشود، در بيشتر مخلوط گازهاي محافظ از آن استفاده ميشود.

با اينكه گاز آرگون سمي نيست اما در مكانهايي كه جريان هوا وجود ندارد يا محدود است ( مثلا تانكر ها وجاهاي بسته) باعث خفگي ميشود. همچنين كارهاي تجربي روي مقاطع نازك آلياژهاي مقاوم به حرارت نشان داده است كه آرگون براي جوشكاريهاي دستي از هليوم بهتر است.

مخلوط آرگون با 1% يا 2% اكسيژن:

افزودن مقدار كمي اكسيژن به آرگون دماي قوس را بالا مي برد و اكسيژن مانند يك عامل خيس كننده در حوضچه مذاب عمل ميكند، همچنين اكسيژن سياليت مذاب را بيشتر كرده و قوس را تثبيت ميكند. اكسيژن سبب كاهش كشش سطحي ميشود و نفوذ و ذوب خوبي توليد ميكند.

در فرآيند تيگ افزايش خيلي كم اكسيژن ( كمتر از1% ) به تقويت قوس كمك ميكند. اكسيژني كه معمولا اضافه ميشود مقدارش 1% تا 2 %  يا  3% تا 5% است. اكسيژن باعث ميشود كه انتقال مذاب بصورت اسپري انجام شود.

مخلوط غني از قبيل آرگون و تا حدود 25% دي اكسيد كربن CO2 با افزايش اكسيژن، انتقال فلز را بصورت گلوله اي براي جوشكاري ورقه هاي نازك و فولاد ميسازد، مخلوط آرگون +1.2% اكسيژن بكار ميرود براي فولاد زنگ نزن ( استيل ) و مخلوط آرگون + 1% اكسيژن براي جوشكاري فولاد زنگ نزن (استيل) به روش پالس و اسپري بكار ميرود و همچنين مخلوط آرگون + 2% اكسيژن براي جوشكاري با روش گلوله أي بكار ميرود.

نكته قابل توجه در مورد اكسيژن اين است كه اكسيژن، از افزايش ضرر و زيانهاي ناشي از منگنز و سيليسيم جلوگيري ميكند.

آرگون + هيدروژن:

با افزودن مقدار كمي هيدروژن به آرگون، ولتاژ و حرارت قوس افزايش مي يابد. مخلوطهاي آرگون كه شامل تقريبا 5% هيدروژن هستند براي جوشكاري نيكل و آلياژهاي نيكل و براي جوشكاري مقاطع بزرگ فولادهاي زنگ نزن آوستنيتي ( استيل ) بكار ميروند.

مخلوط آرگون با 25% هيدروژن براي جوشكاري فلزات ضخيم كه ضريب حرارتي بالايي دارند، ازقبيل مس بكار ميرود. اين مخروط يك مزيت در جوشكاري اتوماتيك با سرعت بالا، محسوب ميشود. افزايش هيدروژن نمي تواند براي جوشكاري فولادهاي كم آلياژي و ميان آلياژي و فولادهاي ساده كربني و سختي پذير بكار رود واين بخاطر خطر بروز نقص هيدروژن تردي و مشكلات ناشي از افزايش هيدروژن است. همچنين هيدروژن نبايد براي جوشكاري آلومينيم و منيزيم بكار رود.

آرگون + نيتروژن (ازت):

در بعضي كشورها از نيتروژن براي جوشكاري (ميگ) مس استفاده ميشود. كيفيت جوش حاصل به آن خوبي كه مي خواهيم نيست، افزودن 50% تا 75% آرگون به نيتروژن جوشي با كيفيت بالا توليد ميكند.

آرگون +دي اكسيد كربن CO2 :

مخلوط گازهاي آرگون با دي اكسيد كربن براي جوشكاري تيگ بكار نمي رود. اما اين تركيب براي فرآيند ميگ يكي از بهترين مخلوطها، مخلوط 75% آرگون و25% دي اكسيد كربن CO2 است، در حاليكه خارج از آمريكا مخلوط بهتر 80% آرگون و 20% دي اكسيد كربن است.

اين مخلوط در فولادهاي كم كربن، ميان كربن و داراي درصدي منگنز بصورت نامحدود بكارميرود، اين مخروط همچنين درجوشكاري فولادهاي با ضخامت كم (نازك ) نيز مناسب است . در ضمن جايكه عمق نفوذ و عرض جوش ضروري نيست و ظاهر جوش مهم است از اين تركيب استفاده ميشود.

اين تركيب همچنين باعث ميشود جرقه (پاشش) شديدا كاهش يابد. و در جوشكاري توپودري اين تركيب بطور موفق بكار ميرود.

آرگون + هليوم:

در فرآيند تيگ براي جوشكاري فلزات غيرآهني ( مس، آلومينيم و…) زمانيكه نفوذ زياد وقوس آرام هر دو مورد نظر باشد، استفاده ميشود. افزايش 75% تا50% هليوم ولتاژ و حرارت قوس را بالا مي برد.

اين تركيب همچنين براي جوشكاري ضخامتهاي بالا در فلزات غيرآهني و براي جوشكاري بالاسر با درصد هليوم بيشتر مفيد است و باعث بهبود سرعت و كيفيت جوش در جوشكاري AC آلومينيم ميشود. مخلوط 25% آرگون + 75% هليوم براي فرآيند تيگ با سيم پركننده گرم بكار ميرود. همچنين مخلوط آرگون +هليوم براي جوشكاري فلزات غير آهني در فرآيند ميگ بكار ميرود.

دي اكسيد كربن CO2 :

اين محصول فرعي بوسيله فرآيندهاي صنعتي از قبيل آمونياك ( تبديل به آهك در اجاق آهك ) از سوختن سوختها، ( نفت يا كك ) در اكسيژن هوا، يا از تخمير مداوم و تدريجي الكل ساخته ميشود. CO2 دي اكسيد كربن گازي است غير سمي، غير قابل اشتعال و سودمند براي كاهش مشكلات جرقه، همچنين گاز دي اكسيد كربن قبل از بسته بندي تميز، تصفيه و خشك ميشود و سپس در سيلندرهاي استيل كه محتوي تقريبا 35 كيلو گرم مايع دي اكسيد كربن هستند، ذخيره ميشود ويك نوع المنت گرم كننده الكتريكي مستقيما در راه خروج گاز دي اكسيد كربن قرار مي دهند. همچنين گاز دي اكسيد كربن تركيبي است از 27% كربن و 73% اكسيژن كه از پيوند دو اتم اكسيژن ويك اتم كربن بوجود آمده است.

گازدي اكسيد كربن در دما وفشار معمولي هوا، گازي بيرنگ، غير سمي و نميسوزد. همچنين CO2 كمي بوي زننده و اندكي هم ترش مزه است. آن در حدود 1.5 برابر سنگين تر از هوا است و در فضاي محدود مانند مخازن جاي هوا را مي گيرد و باعث خفگي جوشكار ميشود. در دماي بالا گاز دي اكسيد كربن به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود. در جوشكاريهاي قوسي 20% تا 30% از اين گاز به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود.

بايد توجه داشت كه گاز دي اكسيد كربن خالص از گازهاي محافظ ديگر ارزانتر است، و ميتواند مانند گاز محافظ براي جوشكاري فولادهاي تا 4% كربن و فولادهاي كم آلياژي بكار رود. در جوشكاري با گاز محافظ دي اكسيد كربن، دي اكسيد كربن بطور اختصاصي با اكسيژن تركيب ميشود. همانطور كه دي اكسيد كربن سطح قوس را ترك ميكند، آن دوباره به سرعت با اكسيژن تركيب ميشود.

خلوص دي اكسيد كربن ميتواند نسبت به فرآيند ساخت، تغييرات قابل توجهي داشته باشد. در دي اكسيد كربن نرخ قطرات نسبت به آرگون خالص كمتر است، ولتاژ قوس بالاست و مقدار اوليه ولتاژ براي انتقال اسپري نسبت به آرگون خيلي بالاتر است. نيروي انتقال قطرات كه در سراسر قوس منتقل ميشوند، نسبت به آرگون +اكسيژن كمتر است و بنابر اين قوس آرام نيست و كمي جرقه ( پاشش ) دارد وحالت قوس نيز نسبت به آرگون + اكسيژن خيلي بحراني است.

هنگام استفاده از دي اكسيد كربن در انتقال اسپري، يك نرخ بالا از رسوب فلز و خواص هيدروژني پايين بدست مي آيد.استفاده از دي اكسيد كربن روشي است كه بيشتر براي جوشكاريهاي تكراري پيشنهاد ميشود. همچنين اين روش در بعضي زمينه ها با فرآيند قوس دستي الكترود كه پودر آهن درآن بكاررفته رقابت ميكند. در اين روش فولادهاي تا ضخامت 75 م م  ميتواند با عملكرد كاملا اتوماتيك جوشكاري شود.

در قوس دي اكسيد كربن مقداري كربن بطور تصادفي بوجود مي آيد، همچنين در بعضي رسوبها به سبب وجود كاربيد كرم در طول مرز دانه ها و افزايش مقدار كربن در جوش، مقاومت به خوردگي كاهش مي يابد. در جوشكاري با گاز دي اكسيد كربن، نتيجه جوشهاي چند پاسه كاهش مقاومت به خوردگي است، اما با سيم پركننده تثبيت شده و انتقال گلوله أي در مقاطع نازكتر جوشهاي يك پاسه رضايتبخش و خيلي با صرفه ميتوان توليد كرد.

آرگون + دي اكسيد كربن20% يا 5%:

افزايش دي اكسيد كربن به آرگون براي جوشكاري فولاد عمل خيس كنندگي را بهبود مي بخشد، كشش سطح را كاهش ميدهد، و سياليت حوضچه مذاب را بيشتر ميكند. هر دو مخلوط بالا با روش اسپري و غوطه أي ميتوان با آنها جوشكاري كرد.

هليوم :

هليوم محصول فرعي از گاز خنثي صنعتي است. وزن آن 7/1 وزن هوا است ( هليوم داراي چگالي 0.178 كيلوگرم برمتر مكعب و ولتاژ24.58 ). هليوم گازي بيرنگ، بي بو، بي مزه و غير سمي و داراي ضريب هدايت حرارتي بالا مي باشد.

tig-sanatkaran

جوشكاري به روش 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 هاي زيادي 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 مي گردد. از گاز محافظ كه از سر نازل خارج مي شود براي حفاظت از الكترود، حوضچه جوش مذاب و جلوگيري از تاثير مخرب بعضي عناصر موجود در هوا استفاده می‌گردد. در اثر عبور جريان از گاز محافظ، يونيزه و رسانا شده و قوس الكتريكي ايجاد مي گردد. قوس بين نوك الكترود و سطح قطعه كار ايجاد مي‌گردد. فلز پايه بوسيله گرما ذوب شده و حوضچه مذاب در يك لحظه كوتاه ايجاد مي‌گردد.

 

انواع ماشین آلات جوش و فرایندها

Types Of Welding Machines and Processes

Different types of welding are grouped into three categories, based on electric heat, electric heat, and gas, explosion and reaction isotherm. You can be studied different types of welding starting from welding processes, welding machine, and welding equipment, following the differences.

Different Types Of Welding Machines and Processes:

1. Welding Type by Based on electric heat

  • SMAW (Shield Metal Arc Welding) is an electric arc welding flame shielded by using electric arc flame as the heat source liquefying metal. This type is the most widely used everywhere for almost all purposes welding work. The voltage used only 23 to 45 Volts AC or DC, while for disbursement required welding flows up to 500 Amperes. But in general used ranges from 80-200 Ampere.
  • SAW (Submerged Arc Welding) is immersed arc welding or welding with an electric arc flame. To prevents, oxidation of the liquid metal mains and additional material used grains of flux/slag so that the flame arc buried in the flux measurements.
  • ESW (Electro Slag Welding) is stalled arc welding, welding SAW similar but the difference in the type of bow ESW flame melt the flux, arc melting process stalled and went on dam flux into the electric current introductory material (conductive). So that the electrodes are connected with objects which are welded through the conductor. Heat generated from the resistance to electric current through the liquid flux/slag is high enough to melt the extra material welding and parent materials are welded the temperature reaches 3500 ° F or equal to 1925 ° C.
  • SW (Stud Welding) is weld foundation bolts, use to connect parts of the steel construction with parts contained within the concrete (anchor bolts) or “Shear Connector”.
  • ERW (Electric Resistant Welding) is an electrical resistance welding is by detainees of the heat generated by the electrical flow becomes higher so that the melt of metal to be welded.
  • EBW (Electron Beam Welding) is welding by electron bombardment process, a welding cash disbursements caused by heat generated from a springboard electron beam directed at the object to be welded.
  • 2. Type of Welding Based Heat Electricity and Gas

    • GMAW (Gas Metal Arc Welding) consists of; MIG (Metal Active Gas) and MAG (Metal Inert Gas) welding with a gas flame are produced from an electric arc flash, which is used as the liquefying metal in welding and metal-enhancer. Oxidation protective gas used as a protective form of the eternal gas (inert) or CO2.
    • GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) or TIG (Tungsten Inert Gas) welding with a bow is a flame with a tungsten/electrode made of tungsten, while certain additives are used the same material or similar to the parent material. To prevent oxidation, wear eternal gas (inert) 99% Argon (Ar) pure
    • FCAW (Flux Cored Welding Arc) is essentially similar to the GMAW welding process. Gas patron also uses the same carbon dioxide CO2.
      PAW (Plasma Welding Arc) is an electric welding with plasma similar to GTAW only on this process using a shielding gas mixture of argon (Ar), nitrogen (N) and hydrogen (H) or commonly known as plasma.
    • 3. Type of Welding Based on the explosion and reaction isotherm

      • EXW (Explosion Welding) is weld heat source obtained by detonating ammunition fitted to a mold in that section and fill the mold provided. This is a very practical way to connect the steel wire/wire rope.

weldingis.com