جوشکاری با قوس زیر پودری

مقدمه:

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

شرح فرایند:

در این فرایند جریان الکتریکی حاصل از ژنراتور، ترانسفورماتور رکتیفایر و یا ترانسفورماتور از طریق لوله اتصالی و سیم جوش به قوس و قطعه کار هدایت می شود. قوس الکتریکی توسط یکی از روش هایی، که در ادامه مورد بررسی قرار خواهد گرفت، ایجاد می شود. حرارت ناشی از ایجاد قوس، الکترود، موضع جوش و فلاکس را ذوب کرده و حوضچه جوش به وجود می آید.

در انواع این فرایند توسط دستگاه، به طور خودکار و مداوم، سیم از میان لوله اتصال و لایه پودر عبور داده شده و به طرف حوضچه جوش هدایت می شود و پس از ذوب، در طول درز اتصال رسوب می کند. در جوشکاری اتوماتیک، ممکن است قطعه در زیر تغذیه کننده سیم حرکت داده شود.

در هنگام جوشکاری قوس زیر پودری، پودر جوش در مقابل و کنار قوس به صورت پیوسته توزیع می شود. حرارت ایجاد شده توسط قوس، قسمتی از فلاکس، نوک سیم جوش و موضع اتصال قطعه کار را ذوب کرده و در نتیجه حوضچه ای از فلز مذاب تشکیل می شود که روی آن توسط لایه ای از سرباره ماب پوشیده شده است. این حوضچه مذاب در نزدیکی قوس به شدت متلاطم است، در نتیجه حباب های گاز به سرعت به سطح حوضچه جوش می آیند و فلاکس مذاب روی سح فلز مذاب شناور می شود و بدینوسیله منطقه جوش کاملاً از اتمسفر هوا محافظت می شود. با اینکه فلاکس مذاب می تواند جریان الکتریکی را از بین الکترود و فلز پایه اندکی عبور دهد اما همچنان منبع اصلی حرارت، قوس الکتریکی است. بستر فلاکس مذابی که بر روی سطح حوضچه جوش تشکیل می شود، ناخالصی های موجود در فلز پایه و الکترودها را حل کرده و آنها را روی سطح، شناور می سازد.

همچنین از طریق فلاکس مذاب می توان ترکیبات نامطلوب را از فلز جوش حذف، و یا عناصر آلیاژی را به آن اضافه کرد. پس از جوشکاری و انجماد جوش، قسمتی از فلاکس که ذوب نشده است، توسط دستگاه یا به صورت دستی جمع آوری می شود و بخشی از آن که ذوب شده به صورت قشر شیشه ای شکل بر روی جوش باقی می ماند که به وسیله چکش به صورت لایه ای از روی جوش جدا می شود.

حذف این لایه سرباره از روی درز جوش به خصوص در جوشکاری چند پاسه، بسیار مهم بوده و در هر مرحله باید به صورت کامل انجام شود.

عواملی که استفاده یا عدم استفاده از روش جوشکاری قوس زیر پودری را تعیین می کنند عبارتند از:

1. ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مورد نیاز برای اتصال نهایی
2. ضخامت فلز پایه
3. در دسترس بودن محل اتصال
4. موقعیت ایجاد جوش
5. حجم جوش مورد نظر

منبع