جوشکاری استیک

جوشکاری استیک یکی از پرکاربردترین فرآیندهای جوشکاری است. این یک فرآیند جوشکاری دستی است که از یک قوس الکتریکی استفاده می‌کند که زمانی ایجاد می‌شود که الکترود با فلز پایه به عنوان منبع گرمای خود تماس برقرار می‌کند تا الکترود مصرفی و محافظ شار محافظ آن همراه با فلز پایه ذوب شود.

نام های زیادی مانند جوشکاری چوبی، قوس فلزی دستی (MMA) و جوشکاری قوس محافظ شاردار دارد. همچنین در نظر گرفته می شود که همه کاره ترین فرآیند جوشکاری است و در مقایسه با فرآیندهای دیگر به کمترین تنظیم پیچیده نیاز دارد.

مقدمه: قطعات دستگاه جوش استیک

SMAW به دلیل توانایی آن در جوش دادن طیف گسترده ای از مواد مانند فولاد کم آلیاژ، فولاد ضد زنگ، چدن و فولاد کربن رایج، همه کاره در نظر گرفته می شود. اگرچه عمدتاً برای فولاد در جایی که بهترین ویژگی مواد را دارد استفاده می شود. SMAW همچنین دارای یک راه اندازی ساده است که آن را ارزان و قابل حمل می کند، که در آن محدودیت فقط به مهارت جوشکار محدود می شود. در این مقاله در مورد تمام جنبه های فرآیند جوشکاری SMAW صحبت خواهیم کرد.

قطعات دستگاه جوش استیک:

راه اندازی اولیه Stick Welding شامل یک شماتیک ساده است. از منبع تغذیه ترانسفورماتوری است که جریان الکتریکی مورد نیاز برای تشکیل قوس الکتریکی را در اختیار شما قرار می دهد. پسوند ترانسفورماتور اصلی دو کابل است که به عنوان آند و کاتد کار می کنند.

یک سر پلاریته به فلز پایه متصل می شود و سر دیگر آن به عنوان یک الکترود فلزی پرکننده قابل مصرف گسترش می یابد که در انتها باعث ذوب شدن و اتصال مفصل جدا شده می شود. در این بخش، هر بخش از شماتیک ماشین را تجزیه و بحث می کنیم.

1. منبع تغذیه.

از آنجایی که بیشتر شبکه برق 220 ولت و 50 آمپر جریان متناوب را ارائه می دهد، قبل از اینکه بتوانیم آن را کنترل کنیم، به سادگی مواد و الکترود را می سوزاند. بنابراین، منبع تغذیه SMAW یک ترانسفورماتور کاهنده است که جریان متناوب ولتاژ بالا را به 17 تا 45 ولت با جریان حداکثر 600 آمپر تبدیل می کند.

دستگاه جوشکاری قدیمی و سنتی SMAW از سیم پیچ برای تبدیل ورودی استفاده می کند، در حالی که دستگاه جوش مدرن از یک اینورتر برای تامین جریان مورد نیاز استفاده می کند. منبع تغذیه به گونه ای دستکاری می شود تا جریان نسبتاً ثابتی با ولتاژ متغیر تولید کند. این وجود دارد تا اجازه دستکاری قوس را بدهد تا گرمای ورودی ثابت تولید کند.

از آنجایی که SMAW شامل استفاده از الکترود مصرفی است، ثابت نگه داشتن طول قوس به طور مداوم بسیار غیرممکن است، و اگر به دلیل تنظیم جریان ثابت نباشد، گرمای ورودی به طور چشمگیری تغییر می کند و بنابراین کنترل قوس را دشوارتر می کند.

2. کابل های فرمت.

در دستگاه جوش استیک، 2 کابل اصلی وجود دارد که عملکردهای متفاوتی را انجام می دهند. در حالی که در واقع، نقش آند و کاتد می تواند یک مبادله باشد، پیش فرض قطبیت مستقیم است که در آن کابل الکترود یک آند و گیره زمین یک کاتد است. قطبیت و تاثیر آن در قسمت پارامتر بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. کابل ها به جز افزایش بار الکتریکی از منبع تغذیه، کار دیگری ندارند.

3. نگهدارنده الکترود / مشعل.

در حالی که قطب دارای بار مثبت به سادگی از طریق یک گیره متصل می شود، قطبی با بار منفی به نگهدارنده الکترود متصل می شود. نگهدارنده یک دسته الکترود با طراحی ارگونومیک است که می توان آن را تغییر داد تا الکترود را در یک زاویه متفاوت نگه دارد.

برخی از مدل های نگهدارنده مخصوصاً به 90، 45 و 0 درجه تغییر محدود می شوند، اما مدل مدرن و به ویژه گران قیمت قبلاً از گیره چرخشی استفاده کرده است تا جوشکار بتواند از زاویه جوشکاری متنوع تری استفاده کند.

در حالی که معمولاً معمول نیست، برخی از نگهدارنده‌های الکترود دارای سیستم خنک‌کننده داخلی نیز هستند. مشعل جوشکاری SMAW در مقایسه با سایرین بسیار انعطاف پذیر است و می تواند تقریباً به هر گوشه ای که دسترسی به آن سخت است برسد.

4. الکترود.

الکترود ذوب فرآیند جوشکاری چوب

الکترود مورد استفاده در این فرآیند منحصر به فرد است و فقط برای این فرآیند تولید شده است و در اندازه های مختلف قطر وجود دارد. جایی که فلز پرکننده که از همان ترکیب فلز اصلی ساخته شده است با لایه ای از شار محافظت می شود. این لایه شار بعداً همراه با قوس و فلز مذاب می سوزد.

تشکیل لایه ای از گاز که فلز مذاب را از محیط خطرناک محافظت می کند. علاوه بر آن، شار محافظ همچنین به تثبیت قوس برای جوشکاری آسان‌تر کمک می‌کند و به عنوان یک اکسیدکننده عمل می‌کند زیرا جامد می‌شود و تبدیل به سرباره می‌شود که لایه بالایی جوش است که می‌تواند جدا شود و همچنین می‌تواند یک عنصر آلیاژی را وارد دستگاه کند. فلز جوش

انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) الکترودهای مختلف SMAW را طبقه بندی و آنها را کدگذاری کرد. کدگذاری بر اساس استحکام کششی سیم هسته، موقعیت جوشکاری توصیه شده و لایه محافظ شار اعمال شده است. برای کدنویسی شکل 4 را ببینید.

کدنویسی بسیار مهم است. به غیر از شناسایی آسان‌تر، از کدنویسی به عنوان مرجع دست اول برای انتخاب فلز پرکننده‌ای استفاده می‌شود که مناسب‌ترین فلز پایه شما باشد.

اکثر مردم ابتدا مقاومت کششی فلز پرکننده را با مقاومت کششی فلز پایه مطابقت می دهند. قانون اساسی این است که فلز پرکننده باید استحکام کششی بیشتری نسبت به فلز پایه داشته باشد تا مخلوط جوش قوی‌تری بین این دو حاصل شود. پس از اینکه پارامتر مقاومت کششی منطبق را پیدا کردند، با ارزیابی موقعیت جوشکاری که مورد استفاده قرار می گیرد، ادامه خواهند داد.

با عدد 1 به این معنی است که الکترود برای همه موقعیت ها قابل استفاده است، شماره 2 به این معنی است که فقط برای جوشکاری صاف و افقی است، عدد 3 به این معنی است که فقط برای جوشکاری صاف و شماره 4 برای جوشکاری عمودی به پایین است.

در نهایت، آنها به لایه محافظ شار استفاده شده در الکترود اشاره خواهند کرد. زیرا شار می تواند کیفیت جوش را بسیار تحت تاثیر قرار دهد و برخی شارها حتی نیاز به درمان خاصی دارند. به عنوان مثال مانند شار مبتنی بر هیدروژن کم، یک شار دافع هیدروژن موثر که باید در داخل کوره الکتریکی پخته شود تا بتوان از آن حداکثر استفاده را کرد. جدول 1 توضیح کافی در مورد تفاوت در هر کد شار به شما می دهد.

پارامتر جوش استیک:

جریان و ولتاژ جوش.

قطبیت در جوشکاری چوبی

سرعت سفر و تکنیک جوشکاری چوب

پارامترهای جوشکاری متغیرهایی هستند که می توان آنها را دستکاری کرد تا به نتیجه مطلوب از جوشکاری دست یافت. حتی در میان فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی، متغیرها ممکن است با هر فرآیند متفاوت متفاوت باشند. لیست زیر متغیرهای مهم در فرآیند جوشکاری استیک و توضیح کوتاهی از تأثیر تغییر پارامتر است.

1. جریان و ولتاژ جوش.

همانطور که در بالا ذکر شد، فرآیند جوشکاری استیک از جریان الکتریکی ثابت استفاده می کند، بنابراین پارامتری که می توان تغییر داد فقط جریان الکتریکی است. ولتاژ اجازه دارد برای جبران طول قوس نوسان کند، بنابراین در پایان زمانی که طول قوس تغییر می کند، ولتاژ نیز تغییر می کند تا حرارت ورودی تا حد ممکن ثابت بماند.

این تغییر بین محدوده های 17 تا 45 ولت است، جایی که خارج از آن محدوده، قوس به سادگی ناپدید می شود. اصلاح جریان جوشکاری در این اصطلاح انعطاف پذیرتر است. عواملی که هنگام تصمیم گیری میزان آمپری که جوشکار استفاده می کند در نظر گرفته می شود: قطر الکترود، ضخامت فلز پایه و موقعیت جوش.

برخی از جوشکاران نیز استفاده از جریان جوشکاری کمی بالاتر از حد تخمین زده شده را توصیه می کنند تا امکان نفوذ بیشتر و جوشکاری سریعتر برای انجام سریعتر کار فراهم شود. تنظیم نادرست جریان جوش می تواند فاجعه آمیز باشد، خواه خیلی کم باشد یا خیلی زیاد. اگر جوشکار نتواند جبران قوس غیرقابل کنترل را پیش بینی کند، ناپیوستگی یا حتی نقص ممکن است رخ دهد.

جریان نسبتاً کم جوشکاری منجر به گرمای ورودی کمتری می‌شود، اگرچه کنترل قوس آسان‌تر است، اما خطر ناپیوستگی‌هایی مانند گنجاندن سرباره، تخلخل، نفوذ ناقص و عدم ذوب نیز وجود دارد.

این ناپیوستگی ها عمدتاً قابل قبول نیستند، بنابراین باید با برداشتن جوش دوباره کار شود و سپس دوباره جوش داده شود که تلاش اضافی دیگری است که واقعاً باید از آن اجتناب کنید. استفاده از جریان جوش بالاتر مطمئناً به شما کمک می کند تا از این ناپیوستگی ها جلوگیری کنید. با این حال، لزوماً شما را از عیوب خلاص نمی کند، زیرا وقتی از جریان جوشکاری بالاتری استفاده می کنید، الکتریسیته فرارتر خواهد بود و کنترل آن را سخت می کند.

گرمای بیش از حد ورودی نیز به همان اندازه مشکل ساز است. یک پارامتر جوش غیر ضروری بالا منجر به ناپیوستگی هایی مانند برش، پاشش بیش از حد، سوختگی و تغییر شکل می شود. کلید تعیین بهترین جریان جوشکاری این است که متوسط ​​باشید و محدودیت های خود را بدانید.

2. قطبیت در جوشکاری چوبی.

قطبیت الکتریکی بر محل غلظت گرما تأثیر می گذارد. از آنجا که الکترون از قطب منفی به قطب مثبت جریان می یابد، گرما به قسمتی که در معرض قطبیت مثبت قرار می گیرد متمرکز می شود.

دستکاری قطبیت می تواند در برخی موارد جوشکاری به ویژه جوشکاری آلومینیوم بسیار مفید باشد. در SMAW و بیشتر فرآیندهای جوشکاری، 3 نوع قطبیت وجود دارد: جریان متناوب (AC)، الکترود مثبت (DCEP) و الکترود منفی (DCEN). بیایید ابتدا در مورد قطبیت DC صحبت کنیم، در اینجا می توانیم DCEP یا DCEN را انتخاب کنیم.

DCEP یا جریان مستقیم الکترود مثبت به عنوان DCRP یا قطب معکوس جریان مستقیم نیز شناخته می شود، زمانی است که شما قطب مثبت را در الکترود خود قرار می دهید تا 2/3 گرما در الکترود شما متمرکز شود. با چنین شرایطی، گرما باعث نفوذ بیشتر در تبادل دانه های باریک تر می شود.

DCEN یا جریان مستقیم منفی الکترود به عنوان DCSP یا قطب مستقیم جریان مستقیم نیز شناخته می شود، زمانی است که قطبیت منفی را در الکترود خود قرار می دهید تا 2/3 گرما در فلز پایه متمرکز شود. این نفوذ زیادی ایجاد نمی کند، اما مهره جوش گسترده تر خواهد بود.

در همین حال، AC یا جریان متناوب نوعی ترکیبی بین دو قطب DC است. زیرا قطبیت در AC دائماً بین 50 تا 100 بار در ثانیه تغییر می کند. ایجاد نفوذ متوسط ​​همراه با عرض متوسط ​​فلز مذاب.

اگرچه تغییر قطبیت در فرآیند جوشکاری چوبی چندان مهم نیست، اما در نوع دیگری از جوشکاری مانند جوشکاری GTAW آلومینیوم، قطبیت های مختلف می تواند به فرآیند جوشکاری کمک کند.

3. سرعت سفر و تکنیک جوشکاری چوب.

سرعت سفر و تکنیک جوش پارامتری است که هیچ کلیدی برای تغییر ندارد و تنها به عملکرد جوشکار بستگی دارد. با این حال، هنوز هم قابل ذکر است زیرا می تواند بر نتیجه جوشکاری نیز تأثیر بگذارد.

جریان جوش نادرست همراه با تکنیک جوشکاری نادرست منجر به تصاویر جوشکاری فاجعه‌بار می‌شود و مطمئناً به اخراج شما از کارگاه جوشکاری کمک می‌کند.

نتیجه

به طور خلاصه، فرآیند جوشکاری استیک بهترین دوست شماست زمانی که باید یک کار جوشکاری را با کمترین تلاش به پایان برسانید. این یک شماتیک نسبتا ساده دارد، بنابراین در صورت نیاز به تحرک بالا هنگام جوشکاری در محل، مطمئناً مانع شما خواهد شد. فقط باید مقداری کابل را جدا کنید، دستگاه را حرکت دهید، کابل را دوباره نصب کنید، سپس می توانید درست مانند یک دستگاه جوش دوشاخه جوش دهید.

تسلط بر پارامترها نیز نسبتاً آسان است، یک دقیقه پس از خواندن دفترچه راهنمای دستگاه، تمام اطلاعاتی را که برای کار با دستگاه نیاز دارید، در اختیار شما قرار می دهد. با وجود همه اینها، SMAW به دلیل ایراداتی که دارد، دستگاه جوشکاری رویایی شما نیست. درست مانند اینکه همه چیز ناقص است، این فرآیند جوشکاری را نیز انجام دهید.

فرآیند جوشکاری استیک یک فرآیند کاملاً دستی است، بنابراین قبل از اینکه بتوانید جوش باکیفیت تولید کنید، باید کمی تمرین کنید. طول تک جوش نیز به طول الکترود محدود می شود. هنگامی که الکترودهای شما تمام شد، باید توقف کنید تا الکترود سوخته خود را دوباره پر کنید. ناگفته نماند که این یک فرآیند نسبتا کثیف با تمام سرباره جامد شده در بالای فلز جوش شما است.

شما واقعاً می خواهید آن سرباره را قبل از شروع یک گذر دیگر در بالای جوش مذکور حذف کنید، در غیر این صورت با ورود سرباره به مشکل برخورد خواهید کرد. یکی دیگر از نکات منفی پاشش بیش از حد در این فرآیند است. بنابراین شما باید در مورد استفاده از پارامترهای بالا تجدید نظر کنید زیرا باعث ایجاد پاشش بیشتر می شود.

با همه آنچه گفته شد، این کار مانع از عالی‌ترین فرآیند جوشکاری نمی‌شود. این نسبت قیمت به کیفیت و تطبیق پذیری خوبی دارد. من شرط می بندم که این فرآیند در آینده قابل پیش بینی رها نخواهد شد و پیشرفت ها باعث افزایش بقای این روش جوشکاری قابل اعتماد خواهد شد.

فولاد ضد زنگ – جوش – منطقه متاثر از حرارت

مقدمه:

تمپرینگ که نتیجه فرآیند جوشکاری یا سایر عملیات حرارتی فولاد ضد زنگ است، آسیب به سطح مواد غیرفعال است که به طور قابل توجهی مقاومت خوردگی را کاهش می دهد. این تمپرینگ از اکسیدهای بسیار غنی از کروم با دمای بالا ساخته شده است که یک لایه بسیار شکننده و نشتی تشکیل می دهد. بنابراین ماده زیرین از نظر کروم بسیار ضعیف خواهد بود و مقاومت در برابر خوردگی کاهش می یابد.

اکسیدهای کروم باید حذف شوند یا اقدامات لازم برای جلوگیری از تشکیل آنها انجام شود. هنگام جوشکاری با گاز محافظ، تشکیل اکسید را می توان با استفاده از یک پخش کننده گاز یا کفشی که بلافاصله بعد از مشعل دنبال می شود، به میزان قابل توجهی کاهش داد. پخش کننده/کفش از درز جوش گرم شده محافظت می کند همزمان با جریان جریان آرگون یا مخلوط نیتروژن درز جوش را خنک می کند. ناگفته نماند که پشت جوش محافظ است.

این عمدتا آرگون است که به عنوان گاز محافظ با جوشکاری TIG دستی استفاده می شود. گاز به مشعل TIG متصل می شود و از الکترود تنگستن محافظت می کند و روی حوضچه جوش جریان می یابد و از اکسیژن موجود در هوا محافظت می کند.

آرگون، گاهی اوقات با درصد کمی از هیدروژن مخلوط می شود، اغلب برای محافظت از پشت جوش استفاده می شود. حفاظ با گاز اولیه ارزانتر و در بسیاری از موارد انتخاب بهتری است. برای جلوگیری از تلطیف مضر فولاد باید جریان گاز را تا زمانی که دمای آن کمتر از 200 درجه سانتیگراد باشد حفظ کرد.

ابزارهای گاز پشتی مناسب می توانند به کاهش مصرف گاز و بهبود کیفیت گاز کمک کنند.

دستورالعمل جوشکاری فولادهای زنگ نزن

از آنجایی که در حال حاضر هیچ دستورالعمل هنجاری برای جوشکاری مواد ضد زنگ وجود ندارد، نکات زیر ممکن است به عنوان دستورالعمل های شاخص عمل کنند:

کیفیت جوش

• کیفیت جوش باید مطابق با نیازهای استاندارد باشد تا به عنوان مثال. نفوذ کامل
• جوشکاری باید با مهارت و با درز جوش یکنواخت و ثابت انجام شود.
• ناحیه انتقال بین جوش و فلز اصلی باید یکنواخت و سطح صاف باشد.
• جوش باید بدون خطای جوشکاری قابل مشاهده و تغییر رنگ به دلیل عدم وجود گاز محافظ ظاهر شود.

موارد احتیاط

• ماده پرکننده باید طوری انتخاب شود که از عوارض متالورژیک و خوردگی جلوگیری شود.
• روش جوشکاری و تجهیزات جوشکاری باید مناسب باشد تا ناحیه جوش همگن و عاری از ترک حرارتی و خطای جوش باشد.
• پشت جوش باید با یک گاز پشتی مناسب یا یک ماده پشتی مناسب محافظت شود، مگر اینکه آندرکات زمین شده باشد.

تمیز کردن

• سطح باید از نظر فلزی تمیز و عاری از تغییر رنگ، جوش و سنگ زنی و بقایای چسب باشد.
• علائم ناشی از دست زدن یا درمان به عنوان مثال. را پرس خمشی و آلودگی ناشی از پشت یا گیره های مسی باید برداشته شوند.
• یک ماده تمیز کننده یا غیرفعال کننده مناسب باید کل قطعه کار از جمله زیر برش را تمیز کند.

منطقه متاثر از گرما (HAZ)

نواحی HAZ در اطراف درز جوش که ذوب نمی شوند در معرض حرارت شدید قرار می گیرند و این باعث می شود که ساختار ریز فولاد تغییر کند.

میزان این تغییرات به ترکیب مواد و سرعت گرم شدن HAZ بستگی دارد. سرعت خنک کننده نیز مهم است و به ضخامت ماده، ابعاد قطعه کار، حرارت ورودی تولید شده در فرآیند جوشکاری و روش خنک سازی بستگی دارد.

1 فلز جوش

2 ناقص

3 بیش از حد گرم شده است

4 عادی شد

5 تبدیل ناقص

6 مواد اولیه

جوشکاری فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی

در بین فولادهای زنگ نزن، فولادهای مارتنزیتی کم آلیاژترین فولادها هستند. تجزیه و تحلیل معمولی در جدول صفحه 54 نشان داده شده است که اساساً بر اساس کیفیت فولاد سوئدی است. از آنجایی که این نظرسنجی کامل نیست، خواندن اطلاعات از تولیدکنندگان فولاد و سایر استانداردهای فولاد مهم است.

فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی معمولاً برای جوشکاری مناسب نیستند. هنگامی که از دمای بیش از 800 درجه سانتیگراد سرد می شود با خنک کننده هوا سخت می شود. شرایط یکسان برای سرد شدن برای HAZ جوشکاری محاسبه می شود و در نتیجه مارتنزیت تولید می شود. تغییرات حجم همراه منجر به کرنش بسیار قوی می شود. در ترکیب با کرنش حرارتی، این بدان معنی است که ترک ها به راحتی در نواحی مارتنزیتی ظاهر می شوند. هر چه میزان کربن بیشتر باشد این مشکل اهمیت بیشتری دارد. از جوشکاری در فولادهای با محتوای کربن بیش از 0.10 تا 0.15 درصد باید اجتناب شود.

علاوه بر این، زمانی که محتوای کربن بیشتر باشد، تبدیل آستنیت کامل نخواهد شد و ممکن است آستنیت باقیمانده تبدیل آهسته ظاهر شود.

برای جوشکاری از دمای پیش گرمایش حداقل 200 درجه سانتیگراد استفاده می شود. در درجه اول به کاهش فشار حرارتی کمک می کند. اگر بهبود شکل پذیری و کاهش سختی پس از جوشکاری مطلوب باشد، فولاد باید تحت عملیات حرارتی قرار گیرد.

جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

فولادهای فریتی هنگام جوشکاری سخت نمی شوند و بنابراین جوش دادن آنها آسانتر است. حرارت دادن به درجات 900 تا 1000 درجه سانتیگراد که در حین جوشکاری در HAZ ها انجام می شود، به دلیل تشکیل دانه ها باعث شکنندگی این مناطق می شود.

این تشکیل دانه ممکن است با بارش های شکننده در مرز دانه ها همراه باشد که در برخی موارد ممکن است باعث خوردگی بین دانه ای شود.

خطر فوق را می توان با عملیات حرارتی از بین برد، و در عین حال شکنندگی هایی که از بارش های مرز دانه ها ناشی می شود از بین خواهند رفت. شکنندگی هایی که به تنهایی ناشی از تشکیل دانه است را نمی توان با عملیات حرارتی از بین برد. کار سرد به دنبال عملیات حرارتی، روشی که در عمل به سختی قابل اجرا است، تنها می تواند آن را از بین ببرد.

جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریت آستنیتی این نوع فولادها نسبت به دو مورد فوق برای جوشکاری مناسب ترند. تمایل به بارش و تشکیل دانه در HAZ وجود دارد، اما کمتر قابل توجه است. فولادهای فریتی.

ادامه مطلب در جوشکاری فولادهای زنگ نزن آستنیتی

جابجایی مواد ضد زنگ

مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت در برابر خوردگی به دلیل تشکیل لایه نازکی از اکسید فلزی بر روی سطح است و مشروط به حفظ این لایه است. به این ترتیب مقاومت در برابر خوردگی به همراه سایر خواص مواد در ماده ادغام می شود و بنابراین مقاومت در برابر خوردگی نیز به نحوه برخورد با مواد بستگی دارد.

مقاومت بهینه مواد ضد زنگ در برابر خوردگی زمانی حاصل می شود که سطح از نظر فلزی تمیز باشد، به این معنی که از کدر شدن، پوسته ها و عناصر آلاینده مشابه عاری باشد.

پس از درمان مواد ضد زنگ بسیار پرهزینه است، به همین دلیل مهم است که از مواد محافظت کنید و با احتیاط از آن استفاده کنید، زیرا خراش ها و لک ها به طور قابل توجهی هزینه های پس از درمان را افزایش می دهند.

علاوه بر این، مواد ضد زنگ باید جدا از سایر مواد فولادی نگهداری شوند. قفسه های فولادی را می توان با چوب یا پلاستیک پوشاند تا از تماس مستقیم بین مواد ضد زنگ و فولاد جلوگیری شود.

ابزارهای مورد استفاده برای درمان فولاد ضد زنگ باید صیقلی و تمیز باشند، به عنوان مثال:

سندان

صفحات صاف کننده

راسته ها

چکش ها

همچنین باید از کار روی هر دو فولاد ضد زنگ و فولادهای معمولی به طور همزمان یا در یک منطقه اجتناب شود تا از آلودگی مواد ضد زنگ توسط ذرات فولاد یا گرد و غبار فولاد معمولی جلوگیری شود.

تمیز کردن

حتی کوچکترین ناخالصی ها باعث ایجاد تخلخل می شوند.

فولاد ضد زنگ نسبت به زیر برش ها حساس است به خصوص اگر در معرض بار دینامیکی قرار گیرد. بنابراین هنگام جوشکاری فولاد ضد زنگ بسیار مهم است که تمام سطوح جوشکاری کاملا تمیز باشند. تمام کثیفی ها و گرد و غبارها باید پاک شوند و در صورت باقی ماندن روان کننده یا گریس روی مواد باید توسط یک حلال پاک شود. گریس تحت تأثیر حرارت جوش به مایع تبدیل می شود و تمایل به خزش به سمت شیار جوش دارد. بنابراین مهم است که یک ناحیه نسبتاً بزرگ را در هر دو طرف ناحیه جوش چربی زدایی کنید.

همچنین تجهیزات جوشکاری مانند کابل ها، کلاه ایمنی، دستکش، مشعل، یکسو کننده و غیره باید تمیز باشند تا ناحیه جوش در حین جوشکاری آلوده نشود.

با ساخت صفحات بزرگ، جوشکار باید روی صفحات راه برود و همچنین کابل های جوشکاری خود را روی صفحات بکشد. بنابراین تمیز نگه داشتن کف بسیار مهم است تا جوشکار خاک را از کف به صفحات وارد نکند.

تمیز نگه داشتن یک کف رنگ شده راحت تر از یک کف ناهموار است.

قبل از شروع جوشکاری، ناحیه جوشکاری و سطح روی و زیر قطعه کار باید با برس سیمی فولادی ضد زنگ مسواک زده شود. این کار به منظور حذف لایه اکسیدی که همیشه روی سطح ماده وجود دارد انجام می شود.

هنگام جوشکاری TIG مهم است که قبل از شروع جوشکاری از تمیز بودن مواد پرکننده مراقبت کنید. در صورت لزوم، مواد پرکننده را باید با پارچه ای با حلال تمیز کرد، با پشم فولادی جلا داد، یا در سود سوزآور فرو کرد و در آب شست. مواد پرکننده باید قبل از شروع جوشکاری کاملاً خشک شود.

میز و لوازم جوشکاری

به منظور جلوگیری از تغییر شکل و اطمینان از اینکه محصول نهایی پس از جوشکاری شکل صحیحی دارد، مهم است که تک تک قطعات را به میز جوش گیره داده و شاید آنها را جوشکاری کنید.

برای تولیدات سریال اغلب از ابزارهای گیره با گیره هایی که به راحتی قابل تنظیم هستند استفاده می کنید. مزایای استفاده از وسایل را نمی توان به اندازه کافی مورد تاکید قرار داد.

اول از همه، جوش ها کیفیت بهتری خواهند داشت و هزینه های جوش کاهش می یابد. مخصوصاً در تولید سریال، سرمایه گذاری هم پول و هم فکر بر روی وسایل ضروری است. علاوه بر این، لامپ ها هنگام تولید چندین قطعه از یک محصول، یک محصول یکنواخت را تضمین می کنند.

اثر خنک کننده اضافی ارائه شده توسط فیکسچرها اغلب در هنگام جوشکاری فولادهای زنگ نزن مزیت محسوب می شود.

در مطلب قبلی در مورد انواع خطا در جوش لب به لب جوشکاری تیگ گفتیم.

حال در ادامه مقاله با فولادهای ضد زنگ آشنا می شویم.

متالورژی – فولادهای ضد زنگ

مقدمه:

فولادهای زنگ نزن شامل انواع فولادی است که با آلیاژ کردن فولاد با عناصر آلیاژی مختلف در برابر خوردگی مقاوم می شوند.

با این حال، فولادهای مقاوم در برابر خوردگی می توانند تحت تأثیر مواد مختلف “خورنده” شوند.

بنابراین اصطلاح “فولاد ضد زنگ” ممکن است نام اشتباهی به نظر برسد، به همین دلیل است که اصطلاح “فولاد ضد زنگ” به عنوان اصطلاحی برای کل گروه فولادهایی استفاده می شود که در آنها کروم به دلیل خواص مقاوم در برابر خورندگی آن آلیاژ می شود.

در بخش زیر از نام شیمیایی تعدادی از عناصر آلیاژی استفاده شده است. در زیر لیستی از نام و نام شیمیایی آنها آمده است:

Cr کروم

C کربن

Ti تیتانیوم

Nb  نیوبیم

N نیتروژن

Mo مولیبدن

Ta تانتالوم

انواع فولادهای ضد زنگ

فولادهای زنگ نزن آلیاژهای آهن، کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن، تیتانیوم، نیوبیم، کربن و غیره هستند.

همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است، فولادهای ضد زنگ را می توان به سه گروه اصلی و علاوه بر آن یک گروه کوچکتر تقسیم کرد.

تقسیم بندی بر اساس ساختار کریستالی است.

همانطور که می بینید در اصل دو گروه وجود دارد:

• انواع آلیاژی کروم
• انواع آلیاژ کروم نیکل

از انواع آلیاژی کروم-نیکل، انواع مارتنزیتی به دلیل محتوای کربن نسبتاً بالا، قابل سخت شدن هستند. انواع دیگر را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد.

فولادهای آلیاژی کروم

فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی

این گروه از فولادها دارای محتوای کربن از 0.1 تا 1.0 درصد است. محتوای کروم از 13 تا 18 درصد متغیر است.

این فولادها ماریجینگ و قابل سخت شدن در هوا هستند. این بدان معنی است که فولادها را نمی توان بدون پیش گرم کردن و تلطیف زیر جوش داد. بنابراین این فولادها متعلق به فولادهای ماشینی هستند.

این فولادها کروی شدن و در آن شرایط با برش قابل کار هستند. آنها در شرایط عملیات حرارتی استحکام قابل توجهی دارند و همچنین مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشند.

این فولادها برای قطعات ماشین آلات که در معرض خوردگی هستند، به عنوان مثال:

• شفت سوپاپ
• شفت پمپ
• چاقو و غیره.

فولادهای ماشینی انواع فولادی هستند که برای قطعات ماشین آلات مانند:

• محورها
• چرخ دنده
• شیرآلات و غیره

به طور معمول نیاز به جوش پذیری این فولادها زیاد نیست زیرا اغلب به روش های دیگر به یکدیگر متصل می شوند.

کروی (نرم کننده)

فولادهای با محتوای زیاد سمنتیت یا فولادهای آلیاژی با محتوای زیاد کاربید فقط با تغییر شکل سرد و برشکاری که به دلیل سختی زیاد و تشکیل صفحه ای شکل کاربیدها ایجاد می شود، به سختی قابل جوش هستند. هنگام آهنگری یا جوشکاری که در طی آن فولاد تا دمای بیش از A3-Acm گرم می شود، این ساختار به ساختاری با پرلیت صفحه ای شکل و کاربیدهای مرز دانه ای تبدیل می شود که با ابزارهای برش بدون سایش زیاد ابزار برش داده نمی شود.

فولاد در دمای کمتر از دمای A1 کروی می شود. کروی شدن به این معنی است که صفحات کاربید به سازندهای توپ مانند تبدیل می شوند.

معمولاً این عملیات حرارتی در کارخانه فولاد انجام می شود.

هنگام ماشینکاری مواد کروی، توپ های سخت به مواد پایه فریت نرم تر فشار داده می شوند.

سختی کاهش یافته و شکل پذیری افزایش یافته است.

فولادهای زنگ نزن با آلیاژ کروم فریتی

این فولادها در تمام دماها فریتی هستند اگر درصد C و درصد کروم نسبت به یکدیگر متعادل باشند. محتوای کروم ممکن است از 12 تا 30 درصد متفاوت باشد.

اگر درصد کروم 27٪ باشد، محتوای C تا 0.25٪ مجاز است. اگر محتوای کروم 13٪ باشد، درصد C نباید از 0.05٪ تجاوز کند، به نقاشی صفحه بعد مراجعه کنید.

جوشکاری فولادهای فریتی سخت تر از فولادهای آستنیتی است زیرا خطر ایجاد ترک در ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) به دلیل تشکیل دانه وجود دارد.

با عملیات حرارتی نمی توان از تشکیل دانه های درشت جلوگیری کرد زیرا فولاد در دماهای بالا نیز فریتیت دارد.

مقادیر کمی وانادیم (V) و مولیبدن (Mo) می تواند با تشکیل دانه های درشت مقابله کند.

این فولادها را نمی توان به صورت مارتنزیتی سخت کرد، اما با تغییر شکل سرد استحکام آنها را افزایش می دهد.

فولادها برای شکل دادن به تغییر شکل مناسب هستند و از جمله موارد دیگر برای لوازم خانگی استفاده می شوند.

خوردگی بین دانه ای ممکن است در این فولادها در نتیجه رسوب کروم-کاربید ظاهر شود.

بارش کاربید در دمای 900 تا 1000 درجه سانتی گراد اتفاق می افتد.

این خطا را نمی توان با عملیات حرارتی این فولادها اصلاح کرد زیرا عملیات حرارتی محلول باعث رشد زیاد دانه ها می شود و علیرغم سرد شدن سریع، بارش کاربید جدید به دلیل شرایط خوب برای انتشار در شبکه فضای مرکزی مکعبی رخ می دهد. .

با این حال، اگر عملیات حرارتی در دمای 700 تا 800 درجه سانتیگراد انجام شود، غلظت باقیمانده کروم در بلورهای a متعادل خواهد شد.

تثبیت فولادها با Ti و Nb می تواند تمایل فولادهای فریتی به خوردگی بین دانه ای را کاهش دهد.

راه دیگر برای جلوگیری از خوردگی بین دانه ای استفاده از فولاد ELI است که فولادهایی با محتوای کربن 0.003% (C) و نیتروژن (N) بسیار کم است، اما محتوای کروم باید بسیار بالا باشد زیرا C و N هر دو دارای مقدار بسیار کمی هستند. اثر آستنیتی، نمودار شفلر را ببینید.

گرمایش طولانی مدت از 550 تا 800 درجه سانتیگراد فولادهای کروم فریتی بیش از 20 درصد کروم به دلیل تشکیل فاز سیگما باعث شکنندگی می شود.

در این مرحله ماده شکننده است و به همین دلیل شکل پذیری آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد در حالی که مقاومت کششی آن افزایش می یابد. فاز با حرارت دادن به بیش از 800 درجه سانتیگراد قابل حل است و پس از آن سرد شدن سریع از ظاهر شدن مجدد این فاز جلوگیری می کند.

ادامه مطلب: فولادهای ضد زنگ آلیاژی کروم نیکل

مواد پرکننده  و تکنیک های جوشکاری در جوشکاری تیگ

مواد پرکننده

در حین جوشکاری، مشعل با زاویه عمود جانبی 80 تا 90 درجه در جهت جوش به جلو هدایت می شود.

سیم پرکننده همگام با جوشکاری پیشرونده با زاویه حدود 10 تا 20 درجه به ماده پایه تغذیه می شود.

روش جوشکاری بسیار شبیه به روش جوشکاری MIG/MAG است، جوشکاری به سمت چپ با حرکات فرورفتگی کوچک.

در طول جوشکاری مهم است که سیم پرکننده به شدت در جریان گاز از نازل گاز قرار گیرد.

این امر از اکسید شدن سیم ذوب شده و هنوز داغ در ارتباط با هوای جو جلوگیری می کند.

هر شکلی از اکسیداسیون و آلودگی سیم پرکننده باعث آلودگی مخزن جوش می شود.

بنابراین بسیار مهم است که جوشکار فقط از مواد پرکننده تمیز استفاده کند که کثیف، چرب یا مرطوب نباشند.

بیشتر چربی و کثیفی ناشی از استفاده از دستکش های کثیف است. بنابراین ایده خوبی است که سیم پرکننده را بلافاصله قبل از شروع جوشکاری با استون تمیز کنید.

گریس و رطوبت هم روی سیم پرکننده و هم روی مواد پایه ممکن است باعث ایجاد خطاهای جدی در جوشکاری مانند تخلخل ها، ترک های هیدروژنی و غیره شود.

ایمنی الکتریکی در جوشکاری تیگ

در مطلب قبلی ایمنی شخصی در جوشکاری تیگ را بررسی کردیم. حال در این مقاله می خواهیم به بررسی خطرات الکتریکی جوشکاری تیگ پرداخته و راه های ایمن بودن  در آنها را بررسی کنیم.

جریان الکتریکی و خطرات

برق بنده خوبی است اما استاد سختی است. در صورت رعایت مقررات ایمنی لازم، خطر الکتریکی جوش قوس الکتریکی معمولاً بسیار کم است.

ولتاژ مدار باز

تجهیزات جوشکاری باید ولتاژهای مجاز مدار باز فعلی را همانطور که در مقررات برق فعلی ذکر شده است رعایت کنند.

تجهیزات برای عملکرد دستی یا نیمه اتوماتیک:

جریان متناوب – 80 ولت (مقدار مؤثر)

• ولتاژ موج دار جریان مستقیم > 10% 80 ولت (مقدار مؤثر)
• ولتاژ موج دار جریان مستقیم < 10% 100 ولت (مقدار متوسط)
• تجهیزات قابل حمل برای استفاده خصوصی – 70 ولت (مقدار مؤثر)

منبع تغذیه ولتاژ

230 یا 400 ولت بسیار خطرناک است، اما معمولاً بعید است که با منبع ولتاژ اصلی تماس پیدا کند.

عایق معیوب

عایق معیوب منبع اصلی ممکن است باعث نشت و تماس های خطرناک شود.

حفاظت از زمین

همه ماشین ها باید ارتینگ شوند، مخصوصا ماشین های قدیمی که ممکن است دو عایق نباشند.

(ارتینگ برای محافظت از شما در برابر شوک الکتریکی استفاده می شود. این کار را با ایجاد یک مسیر (یک هادی محافظ) برای جریان خطا به زمین انجام می دهد. همچنین باعث می شود دستگاه محافظ (اعم از قطع کننده مدار یا فیوز) جریان الکتریکی را به مداری که دارای خطا است قطع کند.)

تعمیر و نگهداری تجهیزات جوشکاری اپراتور باید چک های خانه داری روزانه را روی تجهیزات جوشکاری انجام دهد تا ساییدگی و پارگی معمولی را دریافت کند. تجهیزات همچنین باید به طور منظم نگهداری شوند تا اطمینان حاصل شود که استفاده از آنها ایمن است و آنها را در شرایط اوج کار نگه می دارد.

ایمنی الکتریکی در جوشکاری TIG

منبع نیرو

منابع تغذیه با جریان مستقیم و متناوب اغلب برای جوشکاری TIG استفاده می شود. ولتاژ مدار باز این منابع قدرت اغلب در محدوده تجهیزاتی است که برای جوشکاری قوس الکتریکی معمولی با الکترودهای روکش دار استفاده می شود.

دستگاه جوش اغلب مجهز به امکانات فرکانس بالا برای احتراق قوس است.

اگر دستگاه مجهز به امکانات فرکانس بالا نباشد، می توان آن را مطابق مقررات مشابه تجهیزات جوشکاری قوس الکتریکی معمولی با الکترودهای روکش دار استفاده کرد. با این حال، اگر تجهیزات مجهز به امکانات فرکانس بالا باشد، خطرات الکتریکی افزایش می‌یابد و بنابراین باید فقط در یک محیط خشک کار کند.

اتصال اولیه

اتصال برق

نصب اتصال برق روی دستگاه هایی مانند دستگاه های جوشکاری فقط باید توسط شخص ذیصلاح انجام شود.

هنگام نصب دستگاه های جوش اغلب دو خطا رخ می دهد:

• اتصال نادرست کابل ها
• گلند کابل از دست رفته یا نادرست نصب شده است.

اتصال نادرست ممکن است زمانی رخ دهد که به عنوان مثال یک کابل سه قطبی به سه گیره دستگاه جوش متصل می شود. ممکن است یک اتصال فاز و زمین اشتباه گرفته شود، به طوری که بدنه دستگاه می تواند زنده باشد و پس از آن لمس دستگاه بسیار خطرناک است.

اتصال کابل ها

اتصال ثانویه

کابل ها و اتصالات

تمام کابل ها و اتصالات باید عایق بندی شوند. این بدان معنی است که تمام اتصالات باید با اتصالات مستقیم عایق و نه آنطور که اغلب دیده می شود، با حلقه های کابل فلزی که با یک پیچ پیچ و مهره به هم سفت می شوند، انجام شوند.

کابل های خیلی نازک با هسته های پاره شده یا سوئیچ های ضعیف ممکن است باعث جریان جوش ناپایدار و گرمایش ناخواسته شود که ممکن است عواقب فاجعه باری داشته باشد.

کابل ها و اتصالات

گاز محافظ در جوشکاری تیگ

گازها

گاز محافظ چندین عملکرد دارد. یکی از آنها جایگزینی هوای جوی است تا با حوضچه جوش و الکترود تنگستن رشته ای ترکیب نشود.

علاوه بر این، گاز محافظ نیز نقش مهمی در ارتباط با انتقال جریان و گرما در قوس دارد.

برای جوشکاری تیگ دو گاز بی اثر مورد استفاده آرگون (Ar) و هلیوم (He) هستند که آرگون بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

دو گاز محافظ غیرفعال را می توان با یکدیگر مخلوط کرد و یا هر یک از آنها را با نوعی گاز مخلوط کرد که اثر کاهشی دارد.

گفتن اینکه گاز در حال کاهش است به این معنی است که می تواند با اکسیژن ترکیب شود.

در ارتباط با جوش TIG دو کاهش گازها، هیدروژن (H2) و نیتروژن (N2) استفاده می شود.

گاز محافظ را می توان بر اساس ماده ای که قرار است جوش داده شود انتخاب کرد.

برای محافظت از قسمت پشتی جوش، استفاده از مخلوطی از گازهای کاهنده، N2/H2، به اصطلاح گاز پشتیبان می تواند مفید باشد.

گازهای محافظ در سیلندرهای فولادی رنگ شده در رنگ های استاندارد عرضه می شوند تا به راحتی قابل تشخیص باشند. برای این منظور از رنگ سیلندر واقعی و رنگ ناحیه شانه آن استفاده می شود.

شیر کاهنده فشار و فلومتر

فشار در سیلندرهای فولادی بین 200 تا 300 بار است. برای استفاده از گاز محافظ فشار بالا باید به فشار کاری مناسب کاهش یابد.

برای کاهش فشار از شیر کاهنده فشار استفاده می شود. شیر کاهنده فشار معمولاً دارای یک گیج است که در آن فشار واقعی سیلندر قابل خواندن است.

به منظور تنظیم جریان گاز مورد نیاز برای جوشکاری تیگ، نقشه زیر یک شیر کاهش فشار با فلومتر تعبیه شده را نشان می دهد.

شیر کاهنده فشار با فلومتر

در فلومتر یک گلوله کوچک وجود دارد که توسط گاز در حال جریان بالا می رود و بنابراین خواندن جریان گاز بر حسب لیتر در دقیقه امکان پذیر است.

لطفاً توجه داشته باشید که فلومتر اندازه گیری فلومتر باید به صورت عمودی قرار گیرد و فلومتر برای نوع گاز محافظ مورد استفاده طراحی شده است در غیر این صورت خطر خوانش خطا وجود دارد.

همه شیرهای کاهنده فشار مجهز به فلومتر نیستند. برخی از انواع دارای گیج کار با مقیاس لیتری هستند یا از دبی سنج جداگانه استفاده می کنند.

شیر کاهنده فشار با مانومتر کار با مقیاس لیتری

یک فلومتر که مستقیماً روی نازل گاز اندازه گیری می کند، می تواند برای کنترل وجود مقدار درخواستی گاز محافظ در دهانه نازل گاز استفاده شود.

اندازه گیری مستقیم روی نازل گاز

مقدار گاز محافظ به قطر داخلی نازل گاز بستگی دارد.

مقدار بیش از حد گاز باعث افزایش سرعت خروجی در نازل گاز می شود. این ممکن است به دلیل اثر انژکتور باعث چرخش هوا به داخل گاز محافظ شود.

تجهیزات جوشکاری تیگ

پیکربندی

برای انجام فرآیند جوشکاری تیگ(TIG ) و کارکرد کامل آن به تجهیزاتی متشکل از قطعات مختلف با عملکرد جداگانه خود نیاز دارید.

تجهیزات جوشکاری TIG عمدتاً شامل موارد زیر است:

• یک مشعل TIG که ابزاری است که جوشکار برای کنترل قوس استفاده می کند.
• منبع تغذیه ای که قادر به تامین جریان جوشکاری لازم باشد.
• یک واحد TIG با سیستم های کنترل داخلی که تنظیم جریان جوشکاری، شروع قوس و غیره را ممکن می سازد.
• سیلندر گاز محافظ با شیر کاهنده فشار و فلومتر.

پیکربندی تجهیزات جوشکاری تیگ

1. کابل برای جریان جوش

.2 کابل برای جریان جوش

3. کابل کنترل برای واحد TIG

4. گاز محافظ

5. کابل برای جوشکاری کابل TIG

مشعل

6. کابل کنترل برای مشعل TIG

7 . کابل جوش با قطبیت +

بسیاری از دستگاه های جوش TIG به گونه ای ساخته شده اند که منبع تغذیه و واحد TIG یک واحد هستند.

منبع تغذیه و واحد TIG در یک واحد

مشعل(تورچ) تیگ TIG

هدف اصلی مشعل (تورچ) تیگ انتقال جریان جوش و گاز محافظ به جوش است.

تورچ تیگ

مشعل TIG بر اساس دسته جوش و سر مشعل که با مواد عایق الکتریکی پوشانده شده است ساخته شده است.

دسته مشعل معمولاً دارای یک کلید برای روشن و خاموش کردن جریان جوش و گاز محافظ است.

1. سر مشعل
2. دسته
3. سوئیچ کنترل
4. کلاهک الکترود
5. حلقه آب بندی
6. کلت الکترود
7. سپر حرارتی
8. بدن کلت
9. نازل گاز

TIG welding torch

کلت الکترود شکافته می شود تا بتواند در هنگام سفت شدن کلاهک الکترود، فشرده شود تا در اطراف الکترود محکم شود.

به منظور جلوگیری از بار جریان بیش از حد سنگین بر روی الکترود، مشعل به گونه ای ساخته شده است که انتقال جریان به الکترود بسیار نزدیک به نقطه الکترود انجام شود.

درپوش بلند مشعل، که در نقاشی نشان داده شده است، می تواند با یک نسخه کوتاه تر تعویض شود تا از مشعل در مناطق محدود استفاده شود.

با این حال، کلاهک معمولا آنقدر بلند است که می تواند یک الکترود با طول معمولی را بپوشاند.

مشعل‌های TIG در اندازه‌ها و طرح‌های مختلف با توجه به حداکثر بارهای جریان مورد نیاز و شرایطی که قرار است از مشعل استفاده شود موجود است.

اندازه مشعل همچنین به ظرفیت خنک کنندگی آن در حین جوشکاری بستگی دارد.

خنک کننده مشعل TIG

برخی از مشعل ها به گونه ای ساخته شده اند که این گاز محافظ جاری است که مشعل را خنک می کند.

با این حال، مشعل همچنین گرما را به هوای اطراف می دهد.

مشعل های دیگر با لوله های خنک کننده ساخته می شوند. مشعل های آب خنک عمدتاً برای جوشکاری با شدت جریان بیشتر و جوشکاری AC استفاده می شوند.

معمولاً یک مشعل TIG خنک‌شده با آب کوچک‌تر از یک مشعل هوا خنک است که با حداکثر شدت جریان طراحی شده است.

برخی از مشعل های جدید TIG همچنین دارای یک ماشه بر روی دسته مشعل برای کنترل جریان جوش در حین جوشکاری هستند.

نازل گاز

عملکرد نازل گاز هدایت گاز محافظ به پایین در اطراف ناحیه جوشکاری و در نتیجه جایگزینی هوای اتمسفر است.

نازل گاز روی مشعل TIG پیچ می شود تا در صورت نیاز بتوان آن را تعویض کرد. معمولاً از یک ماده سرامیکی ساخته می شود که می تواند گرمای عظیم را تحمل کند.

اندازه نازل گاز اغلب با عددی نشان داده می شود که به قطر داخلی دهانه در 1/16 اینچ اشاره دارد.

مثال

یک عدد نازل گاز 4 دارای قطر داخلی 4/16 اینچ مربوط به 6.4 میلی متر است.

لنز گازی

نوع دیگری از نازل گاز، عدسی گازی است که به گونه ای ساخته شده است که گاز محافظ از یک شبکه سیمی عبور می کند تا جریان گاز در فواصل طولانی تر پایدارتر شود.

مزیت جریان طولانی گاز این واقعیت است که الکترود می تواند خروجی طولانی تری داشته باشد و در نتیجه به جوشکار اجازه می دهد دید بهتری از حوضچه جوش داشته باشد. همچنین با استفاده از دیفیوزر گاز می توان مصرف گاز محافظ را کاهش داد.

جریان گاز محافظ

منبع برق

منابع برق برای جوشکاری تیگ معمولا دارای ولتاژ مدار باز حدود 70 تا 80 ولت هستند.

برای جوشکاری با جریان مستقیم از منبع تغذیه ای استفاده می شود که جریان متناوب منبع تغذیه 400 ولت را به خروجی مناسب برای فرآیند TIG یکسو می کند و در عین حال شدت جریان را به سطح تعیین شده توسط جوشکار در دستگاه جوش تغییر می دهد.

دستگاه های جوش مدرن قادر به جوشکاری در حالت DC هستند یا برخی از واحدها هر دو حالت AC و DC را ارائه می دهند.

جعبه های TIG

سیستم کنترل تجهیزات تیگ می تواند بسیار ساده یا بسیار پیشرفته با عملکردهای مختلف باشد.

در ساده ترین نسخه آن فقط جریان جوش کنترل می شود و گاز محافظ توسط یک دریچه کوچک روی تورچ تیگ روشن/خاموش می شود.

جعبه های TIG پیشرفته تر می توانند گاز محافظ را کنترل کنند بنابراین قبل از مشتعل شدن قوس به محل جوش هدایت می شوند و قطع شدن گاز محافظ را پس از قطع جریان جوش به تاخیر می اندازند.

این بدان معنی است که الکترود تنگستن و مخزن جوش نیز در طول دوره خنک شدن از هوای جو محافظت می شوند.

علاوه بر این، جعبه TIG معمولاً دارای یک سیستم جرقه زنی است تا از خراشیدن الکترود روی قطعه کار و در نتیجه آسیب رساندن به نقطه الکترود جلوگیری شود.

این سیستم جرقه زنی می تواند یک واحد فرکانس بالا (HF) باشد که فرکانس را به 2 تا 4 میلیون دوره در ثانیه و ولتاژ را به چندین هزار ولت افزایش می دهد.

فرکانس و ولتاژ بالا باعث ایجاد جرقه بین نقطه الکترود و سطح قطعه کار می شود که قوس را منتقل می کند.

احتراق با فرکانس بالا

فرکانس و ولتاژ بالا باعث ایجاد جرقه بین نقطه الکترود و سطح قطعه کار می شود که قوس را منتقل می کند.

نوع دیگری از کنترل اشتعال می تواند یک واحد گنجانده شده باشد که می تواند جریان اتصال کوتاه را در لحظه احتراق محدود کند، به طوری که هنگام شروع جوشکاری، نقطه الکترود تنگستن را می توان مستقیماً بدون چسبیدن روی قطعه کار قرار داد. هنگامی که الکترود از قطعه کار بلند می شود، کنترل شدت جریان جوش را افزایش می دهد و در نتیجه قوس را مشتعل می کند.

این نوع کنترل دارای نام‌های متعددی است، به عنوان مثال LIFT ARC یا LIFTING.

احتراق با روش LIFT.

سایر امکانات برای کنترل اشتعال عبارتند از:

کنترل شیب که امکان برنامه ریزی از پیش افزایش جریان جوش هنگام شروع جوشکاری و کاهش جریان جوش هنگام توقف جوش را فراهم می کند. کنترل شیب به ویژه در انتهای جوش برای کمک به حذف تخلخل و انقباض سوراخ ها اهمیت دارد.

ضربان جریان به این معنی است که دو سطح جریان جوشکاری از قبل برنامه ریزی شده اند. اینها جریان پالس و جریان پایه هستند. جریان پایه فقط برای حفظ قوس کافی است.

همجوشی مواد پایه زمانی انجام می شود که جریان پالس وجود داشته باشد و حوضچه جوش زمانی که جریان پایه وجود دارد اما قوس حفظ می شود خنک می شود.

دوره های جریان پالس و پایه نیز قابل کنترل هستند.

هنگامی که جوشکاری با حالت جوشکاری پالسی انجام می شود، جوش در اصل یک ردیف جوش نقطه ای است که بسته به سرعت جوشکاری به میزان بزرگتر یا کوچکتر روی هم قرار دارند.

بسیاری از ماشین‌های دو جریان مجهز به عملکرد کنترلی هستند که امکان اصلاح منحنی جریان متناوب را به منظور ایجاد مربع بیشتر و همچنین اصلاح تعادل بین نیم دوره‌های مثبت و منفی را ممکن می‌سازد.

این احتمالات کنترلی هنگام جوشکاری TIG آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای آنها بسیار سودمند هستند.

همچنین بخوانید: روش و کاربرد جوشکاری تیگ

فرایندهای جوشکاری: جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی گروهی از فرایندهای جوشکاری است که در آنها اتصال در سطوح تماس با حرارت حاصل از مقاومت قطعات کار در مقابل جریان جوشکاری، در مداری که قطعات کار قسمتی از آن را تشکیل می دهند، صورت می گیرد. گاهی از فشار نیز در این فرایند استفاده می شود.

1. جوشکاری نقطه ای

جوشکاری نقطه ای یکی از فرایندهای جوش مقاومتی است که در آن ورق های روی هم به وسیله ذوب موضعی در یک یا دو نقطه و با حرارتی که توسط مقاومت ایجاد شده در صفحاتی که در مسیر عبور جریان از دو الکترود(یکی در زیر صفحه و دیگری در بالا) قرار دارند، به هم جوش داده می شوند.

2. جوشکاری مقاومتی لب به لب:

این روش یک فرایند جوشکاری مقاومتی است در آن، اتصال همزمان در سرتاسر سطوح نزدیک به هم یا استمراراً در امتداد درز، توسط حرارت حاصله از مقاومت قطعات در برابر جریان الکتریکی که از قطعات می گذرد، صورت می گیرد. در این روش فشار قبل از عبور جریان اعمال شده و تا هنگامی که اتصال کامل برقرار شود ادامه می یابد.

3.جوشکاری درز مقاومتی

جوشکاری درز مقاومتی یک فرایند جوشکاری مقاومتی است که در آن، اتصال در سطوح تماس با حرارت حاصل از عبور جریان الکتریکی از مقاومت داخل قطعات کار، حاصل می شود. در این روش قطعات کار به هم متصل و توسط الکترودهای دیسکی گردان تحت فشار نگاه داشته می شود. نیرو به طور مداوم و جریان به طور متناوب وارد می شود. در این فرایند با روی هم قرار دادن دکمه های جوش، یک دکمه جوش یکسره ساخته می شود .اندازه و شکل جوشها با اندازه و مسیر الکترودها کنترل می شود.

کاری

4.جوشکاری پیش طرحی، جوشکاری دکمه ای، جوشکاری برجسته

این روش نوعی از فرایند جوشکاری مقاومتی است که در آن، محل نقطه جوش ها با ایجاد برجستگی هایی بر روی قطعات مورد اتصال پیش بینی می شود و با قرار گرفتن قطعات بر روی هم، محل عبور جریان فقط از محل این برجستگی ها بوده و پس از عبور جریان و اعمال فشار، عمل جوشکاری در این نقاط انجام می گیرد. محل این نقاط برجسته از پیش طراحی و تعیین می شوند و معمولاً مشابه با نقطه جوش، در برجستگی ها و قوزها یا تقاطع ها انتخاب می شوند. این برجستگی ها، پس از جوشکاری از بین می روند.

ایجاد اتصال در فرایند جوشکاری پیش طرحی

5.جوشکاری مقاومتی با فرکانس زیاد

جوشکاری مقاومتی با فرکان زیاد گروهی از فرایندهای جوشکاری مقاومتی است که از جریان جوشکاری با فرکانس بالا جهت متمرکز کردن حرارت جوشکاری در محل موردنظر استفاده می شود.

این فرایند برای تولید پیوسته و با حجم زیاد محصولات لوله ای درزدار و مشابه آن بیار مناسب است.

6.جوشکاری القایی

این روش یکی از فرایندهای جوشکاری و اساساً نظیر فرایندهای جوشکاری مقاومتی است با این تفاوت که جریان الکتریکی به قطعه کار وصل نمی شود، بلکه از طریق ایجاد میدان مغناطیسی فرکانس زیادی در قطعه القا می گردد و اتصال توسط حرارت حاصل از مقاومت قطعه کار در مقابل جریان برق القایی حاصل می شود. این فرایند می تواند با اعمال فشار یا بدون اعمال فشار صورت گیرد.

7. جوشکاری جرقه ای لب به لب

جوشکاری جرقه ای لب به لب فرایند جوشکاری است که در آن، جرقه ای بین دو قطعه مورد جوشکاری زده شده و آنقدر نگاه داشته می شود تا حرارت مورد نیاز جوشکاری حاصل شود. سپس جریان برق قطع و جوشکاری با فشردن قطعات به یکدیگر صورت می گیرد. در اثر اعمال فشار فلز ماب و اکسیدها از درز خارج شده و باعث تشکیل پره و پلیسه در کنار مقطع جوشکاری می شود.

8.جوشکاری جرقه ای

این روش از فرایندهای جوشکاری مقاومتی و مشابه جوشکاری جرقه ای لب به لب است که در آن ابتدا قطعات به یکدیگر بسیار نزدیک می شوند، سپس ولتاژ زیادی که بین قطعات اعمال می گردد، باعث جرقه زدن بین دو سطح گردیده و در ادامه فشار پتکه ای کافی تا هنگام  برقراری جوش کامل اعمال می شود. چون حرارت شدید ایجاد شده در فاصله زمانی  کوتاهی به فلز پایه اثر می کند سبب نفوذ مقدار کمی حرارت به داخل آن می گردد.

فرایندهای جوشکاری

1.فرایندهای جوشکاری فاز جامد

از این فرایندها برای بدست آوردن اتصال جوشکاری شده، در دماهای زیر نقطه ذوب فلزهایی که جوشکاری می شوند استفاده می شود. در واقع لبه ها تحت فشار، با حرارت یا بدون آن در یکدیگر له می شوند. این پروسه ها اغلب شامل جوشکاری فشاری یا فرایندهای اتصال دهی نفوذی می باشند. برای رسیدن به تماس سطحی مناسب و ایجاد تغییر شکل پلاستیک در سطوح داخلی به منظور شکستن و پراکندن اکسیدهای سطحی، اعمال فشار مناسب لازم می باشد. فرایندهای فاز جامد بر حسب منبع انرژی مورد نیاز در جدول زیر طبقه بندی شده اند:

1.1 جوشکاری فاز جامد سرد

1.1.1 جوشکاری انفجاری

جوشکاری انفجاری فرایند خاصی است که فقط در اتصالات روی لبه اعمال می شود. ماده منفجره برای اتثال دو ورق(مثلاً مسی و فولادی) روی آن کار گذاشته می شود، این ماده نه فقط نیروی فشاری جهت جوشکاری را ایجاد می کند بلکه یک موج ضربه ای نیز به وجود می آورد که باعث زدودن اکسید و سایر آلودگی ها از محل اتصال می گردد. دو قطعه فلز تحت زاویه ای نسبت به هم قرار داده می شوند و انفجار کنترل شده موجب وارد آمدن سریع نیرو به ورق ها شده و چین های سطحی در آنها به وجود می آورد. پس از اعمال نیرو، چین ها در یکدیگر قفل شده و دو فلز به یکدیگر جوش داده می شوند.

مهم ترین کاربرد این نوع جوشکاری در روش کاری صفحه ضخیم و نرم فولادی به وسیله موادی مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیم می باشد.

شمای کلی از جوشکاری انفجاری

2.1.1. جوشکاری سرد

جوشکاری سرد یکی از فرایندهای جوشکاری حالت جامد است که در آن به منظور ایجاد اتصال در شرایط متعارفی، فشار به کار برده می شود که منجر به تغییر شکل پلاستیک شدید در منطقه اتصال می گردد. مشخصه فرایند جوشکاری سرد، غیاب حرارت چه از خارج و چه ناشی از خود فرایند است.

نمای کلی جوشکاری سرد فشاری برای اتصال لبه روی هم

3.1.1 جوشکاری فراصوتی

از فرایندهای جوشکاری حالت جامد است که در آن اتصال توسط متمرکز کردن انرژی ارتعاشی فرکانس بالا به صورت موضعی قطعات کاری که تحت فشار با هم نگاه داشته شده اند، صورت می گیرد.

در این حالت تنش های دینامیکی به محدوده مشخصی نزدیک به سطح مشترک قطعات کار وارد می شوند. این تنش ها سبب تغییر شکل پلاستیک در محل سطح مشترک قطعات شده و فیلم های اکسیدی،رطوبت و … را از بین می برد. در نتیجه ناموزونی های سطح مشترک اولیه حف شده تا یک سطح با تماس فلزی مناسب حاصل گردد.

در جوشکای فراصوتی یک پیوند محکم متالوژیکی، بدون ذوب فلز پایه ایجاد می شود. منبع انرژی در جوشکاری فراصوتی انرژی ارتعاش با شدت بالاست. انرژی الکتریکی با فرکانس بالا به انرژی مکانیکی ارتعاشی تبدیل شده و انرژی به قطعه کار منتقل شده و اتصال صورت می گیرد.

تقریباً تمام کاربردهای این جوش امروزه به جوش ورقهای نازک و سیمها محدود شده است. همچنین از این نوع جوش در ساخت میکرومدارها و ترانزیستورها و در جوش فویلها در صنایع بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود.

تصویر شماتیک از دستگاه جوشکاری فراصوتی

4.1.1 اتصال یا جوش غلتکی(سرد)

این فرایند به منظور روکش کاری مواد بایک لایه نازک از مواد مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود. روکش کاری آلومینیوم با دورالومین مثالی از این فرایند است. در این مورد دورالومین استحکام زیاد و مقاومت به خوردگی کمی دارد که به وسیله لایه ای از آلومینیوم، مقاومت به خوردگی مجموعه آلومینیوم-دورالومین بالا می رود.

2.1 جوشکاری فاز جامد گرم

1.2.1.جوشکاری غلتکی،جوشکاری نوردی(گرم)

این فرایند یک فرایند جوشکاری حالت جامد است که در آن، اتصال به گرم کردن در کوره و اعمال فشار توسط غلتک صورت می گیرد. در برخی موارد که فلز مورد اتصال نرم باشد، می توان این فرایند را بدون گرم کردن قطعات نیز انجام داد.

این روش به منظور روکش کاری مواد با لایه ای از مواد مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود. روش جوشکاری غلتکی گرم تیروهای لازم که برای تغییر شکل را نسبت به جوشکاری غلتکی سرد، به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین با این فرایند جوشکاری می توان مواد مانند فولاد زنگ نزن را به یک فولاد نرم تر به عنوان پایه جوش داد که در شرایط سرد عملی نمی باشد.

شماتیک روکش کاری یک فلز به کمک فرایندجوشکاری غلتکی

2.2.1 جوشکاری اصطکاکی

در این روش حرارتی که از اصطکاک مابین دو قطعه(که یکی ثابت و دیگری متحرک است) ایجاد می شود، به همراه بار محوری وارده به قطعات کار، سبب اتصال می گردد. زمانی که حرارت مورد نیاز برای جوشکاری حاصل شد، حرکت دورانی چرخش متوقف شده و فشار اعمال می گردد. در نتیجه جوش در راستای سطح مشترک قطعات ایجاد می شود. در این فرایند می توان محدوده وسیعی از فلزات مانند فولادها، چدن ها، آلیاژهای مس و آلومینیوم-مس را به یکدیگر جوش داد.

مراحل جوشکاری اصطکاکی

3.2.1 جوشکاری اصطکاکی تلاطمی

این روش یکی از فرایندهای جوشکاری اصطکاکی است که در ان اتصال بین قطعات لب به لب توسط حرارت اصطحکاکی و جابجایی ماده مومسان به علت سرعت زیاد دورانی ابزاری که در امتداد اتصال جوش حرکت دارد، ایجاد می شود.

ایجاد اتصال در فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی

4.2.1جوشکاری نفوذی

فرایند اتصالی که در آن، سطوح مورد جوشکاری با فشاری غیر کافی جهت ایجاد جریان مومسان و در درجه حرارتی کمتر از نقطه ذوب هر یک از قطعات، نسبت به هم نگه داشته می شوند. به طوری که نفوذ، حالت جامد حاصله، با تشکیل فاز مایع یا بدون آن، باعث وقوع جوشکاری می شود. در این فرایند می توان از فلز پُر کننده واسطه به منظور پُر کردن شکافها و تسهیل در فرایند نفوذ، بین سطوح تماس استفاده کرد.

مراحل مختلف ایجاد اتصال به کمک نفوذ اتمی

5.2.1جوشکاری پتکه ای،جوشکاری آهنگری

از فرایندهای جوشکاری حالت جامد است که در آن، عمل جوش با گرم کردن قطعات کار تا درجه حرارت جوشکاری و اعمال ضربات کافی برای تغییر شکل دائم صورت می گیرد. در مورد فلزات نرم این عمل می تواند بدون استفاده از حرارت انجام شود.

6.2.1 جوشکاری گازی فشاری، جوشکاری شعله ای لب به لب

فرایند جوشکاری گازی که در آن،اتصال به طور همزمان در سراسر سطوح تماس با گرم کردن توسط شعله گاز حاصل می شود دو سطحی که قرار است جوشکاری شوند به وسیله شعله اکسی استیلن تا دمای جوشکاری گرم می شوند و سپس فشار اعمال می گردد تا جوش حاصل شود. این روش برای جوش دادن فولادهای کم و پُر کربن، فولادهای کم و پر آلیاژ و سایر فلزات و آلیاژهای غیرآهنی دیگر کاربرد دارد. این روش بدون استفاده از فلز پر کننده انجام می گیرد.

ادامه مطلب فرایندهای جوشکاری> فرایندهای جوشکاری ذوبی