شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری(بخش اول)
شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری
آنچه خواهید آموخت:
شناسایی پارامترهای جوشکاری و کیفیت جوش
متغیرها، الکترودها، وضعیت جوشکاری، نوع جوش و اتصال
شناسایی نحوه کنترل پارامترها
شناسایی اصول جوش ماهیچه ای، خواص آن و سطح جوش ماهیچه‌ای
انواع مهم جوش
آشنایی با عیوب جوش
پارامترهای جوشکاری و نحوه کنترل آنها
مقدمه
به منظور ایجاد جوش با کیفیت و جهت جلوگیری از بوجود آمدن نقص در جوشکاری لازم است فرد جوشکار از عوامل تاثیرگذار بر کیفیت جوش آگاهی داشته باشد و فاکتور های موثر بر آن را بشناشد. لذا در این قسمت به معرفی پارامترهای مهم تاثیر گذار بر جوش و چگونگی کنترل آنها می‌پردازیم.
شدت جریان و ولتاژ
بدون شک شدت جریان و ولتاژ جوشکاری ازجمله مهمترین پارامترها در فرآیند‌های جوشکاری ذوبی به حساب می‌آیند. و عدم انتخاب صحیح یا کنترل آنها به طور مستقیم باعث بوجود آمدن بسیاری از عیوب در جوش می شود زیرا مقدار حرارت قوس ارتباط مستقیم با مقدار شدت جریان و ولتاژ دارد. بنابراین روی صفحه کلید دستگاه‌های جوشکاری کلید های مخصوصی برای تغییر پیوسته یا پله ای این متغییرها در نظرگرفته میشود.
نوع جريان جوشكاري
دستگاه جوشكاري يا منبع الكتر كيي، مسأله اصلي در فرآيند SMAW ميباشد.
هدف اوليه‌ی منبع الكتریکی،تأمين توان الکتریکی و جريان ولتاژ مناسب جهت حصول كي قوس قابل كنترل و پايدار ميباشد.
در جوشكاري با الكترود دستي از هر دو نوع جريان متناوب AC و مستقيم DC ميتوان استفاده كرد.
استفاده از منبع تغذيه با جريان متناوب AC و يا جريان مستقيم DC در فرآيند SMAW به انتخاب الكترود بستگي دارد. نوع جريان مصرفي بر روي عملكرد الكترود تأثير می‌گذارد هر نوع جريان، مزايا و محدوديت هايي دارد كه اين موارد هنگام انتخاب نوع جريان براي یک كاربرد خاص بايد مدنظر قرار گيرند.
مواررد زير فاكتورهايي هستند كه بايد همواره آ نها را در نظر داشت.
هنگام استفاده از الكترودهاي ناز كتر و متناسب با آن، جريانهاي جوشكاري كمتر، جريان مستقيمDC خصوصيات عملياتي بهتر و ثبات قوس بيشتري را فراهم می‌کند.
افت ولتاژ
افت ولتاژ در كابلهاي جوشكاري در هنگام استفاده از جريان متناوب كمتر است. پس استفاده از جريان متناوب براي جوشكاري در شرايطي كه محل جوشكاري از منبع تغذیه‌ی الکتریکی فاصه‌ی بيشتري دارد، مناسب‌تر است.
شروع قوس
برقراري قوس با جريان مستقيم DC معمولاً راح تتر انجام ميشود؛ به خصوص اگر از الكترودهاي به قطر كوچك استفاده گردد.
طول قوس
طول نوک الکترودها تا سطح کار را طول قوس گویند.
جوشكاري با طول قوس كوتاه )ولتاژ قوس پا يين(، در جوشكاري با جريان مستقيم DC ، آسا نتر از جريان متناوب AC می‌باشد.
وزش قوس
جريان متناوب به ندرت سبب ايجاد وزش در قوس ميشود، زيرا ميدان مغناطيسي به طور مستمر تغييرميكند ) 120 بار در ثانيه(؛ در حاليکه در هنگام كاربرد جريان مستقيم تشکیل میدان‌های مغناطيسي نامتعادل در اطراف قوس مي‌تواند سبب وزش قوس و بروز مشكلات زيادي بخصوص در مورد فولادهاي دارای خاصیت مغناطیسی گردد.
حالت جوشكاري
در موقعيتهاي عمودي و بالاسر، استفاده از جريان مستقيم به كاربرد جريان متناوب ترجيح داده ميشود، زيرا ميتوان از شدت جريان كمتري استفاده كرد. اما براي جوشكاري در ساير موقعيت‌ها، با جريان متناوب نيز ميتوان اتصال رضايتبخشي به دست آورد.
ضخامت فلز
با استفاده از جريان مستقيم ميتوان ورقه‌هاي فلزي ضخيم و نيز مقاطع سنگين را جوشكاري كرد. استفاده از جريان مستقيم براي جوشكاري ور قهاي فلزي مطلوبتر از جريان متناوب ميباشد. پايداري قوس در سطوح جريان ضعيف‌تر ، هنگام استفاده از جريان متناوب پايداري قوس در سطوح جريان ضعيف‌تر، بي‌ثبا تتر از زماني است كه از جريان مستقيم استفاده ميشود. معمولاً بررسي دقيق كاربرد جوشكاري در هر مورد خاص ، مشخص مي‌کند. كه استفاده از کدام یک از جريا نهاي متناوب يا مستقيم مطلوبتر است.
منابع تغذیه الکتریکی نيز، هم كه به صورت متناوب AC و هم به صورت مستقيم DCو هم به صورت واحدهاي مركب AC/DC در دسترس مي‌باشند. منبع تغذية مورد استفاده در فرآيند SMAW ميبايست از نوع جريان ثابت باشد نه از نوع ولتاژ ثابت؛ چرا كه برقراري و تنظيم طول قوس ثابت با استفاده از منبع تغذية ولتاژ ثابت، براي جوشكار بسيار مشكل‌تر است.
منحني ولت آمپر
منبع تغذية ولتاژ ثابت براي فرآيندهاي SMAW مناسب نيستند، زيرا هنگامي كه منحني ولت آمپر مسطح میشود، حتي كوچك‌ترين تغيير در طول قوس )يا ولتاژ(، سبب ايجاد تغييرات زيادي در شدت جريان ميگردد استفاده از منبع تغذية جريان ثابت براي جوشكاري‌هاي دستي مناسب‌تر است، زيرا هرچه شيب منحني ولت آمپر بيشتر شود )در محدود ة جوشكاري(. در اثر تغيير در ولتاژ قوس )يا طول قوس( تغیيرات كمتري در شدت جريان حاصل ميگردد. در كاربردهاي شامل الكترودهاي ضخیم‌تر و جوشكاري با جريان بالا، منحني ولت آمپر با شيب كمتر ، مطلوب ميباشد.
ولتاژ مدار باز
ولتاژ مدار باز، ولتاژي است که دستگاه جوشكاري، روشن است و جوشكاري انجام نمی‌گيرد، توليد ميشود. ولتاژ مدار باز با ولتاژ قوس ارتباطي ندارد. ولتاژ قوس، ولتاژي است كه بين الكترود و قطعه کار حاصل میگردد و در هر مورد توسط طول قوس تعيين ميشود.
ولتاژ مدار باز به‌طور معمو ل بين 50 تا 100 ولت در نظر گرفته ميشود، در حالي كه ولتاژ قوس بين 17 تا
40ولت ميباشد. هنگامي كه قوس برقرار میشود و بار جوشكاري روي ماشين جوش وارد م يشود، ولتاژ مدار باز تا حد ولتاژ قوس افزايش ميي‌ابد و جريان جوشكاري كم م يشود. تغ يير در جريان كه توسط تغيير در طول قوس ايجاد ميشود توسط شيب منحني ولت آمپر در محدودة جوشكاري تعيين ميگردد.
انتخاب منبع تغذيه
هنگام انتخاب كي منبع تغذيه براي فرآيند SMAW عوامل متعددي بايد در نظر گرفته شود:
-1 نوع جريان جوشكاري مورد نياز
-2 محدود ة جريان مورد نياز
-3 حالت جوشكاري )افقي، عمودي، بالاسري و……….)
انتخاب نوع جريان متناوب و مستقيم يا هردو، تا حد زيادي بر مبناي الكترود مصرفي و نوع جوشكاري مورد نظر انجام می‌پذیرد. براي جريان متناوب ممكن است از كي ترانسفورماتور استفاده شود . براي جريان مستقيم، منابع تغذيه ترانسفورماتور، ركتيفاير يا ژنراتور قابل استفاده هستند. هنگامي كه هردو جريان متناوب و مستقيم AC/DC مورد نياز باشد. یک دستگاه رکتی‌فایر AC/DC لازم است.
جريان مورد نياز برحسب نوع و انداز ة الكترود مصرفي تع يين م يگردد. براي حصول اطمينان از توانايي منبع تغذيه در جريان موردنظر ميبايست س كيلك‌اري 1 آن در نظر گرفته شود. وضعيتي كه در آن جوشكاري صورت مي‌پذيرد نيز بايد در نظر گرفته شود.
انبر الكترودگير
انبر نگهداري الكترود كي وسيله گیره‌دار است كه به جوشكار امكان كنترل و نگهداري الكترود را میدهد، ضمن اينكه از آن به عنوان وسيله‌ای جهت انتقال جريان از كابل جوشكاري به الكترود نيز استفاده میشود.
دستة عايق روي انبر، دست جوشكار را از جريان جوشكاري جدا ميسازد.
دستگيره بايد محكم به الكترود اتصال داشته باشد، به‌طوري كه تماس الکتریکی مناسبي بين الكترود و انبر برقرار شود. انبر بايد به گونه‌ای باشد تا نصب الكترود سريع و آسان صورت گيرد. انبر بايد داراي وزني كم بوده و به راحتي قابل حمل باشد، ضمن اینکه بايد به اندازه كافي استحكام داشته باشد تا در كاربردهاي مشكل به خوبي مقاومت كند. نگهداري و بررسي دائم انبرها، جهت حصول اطمينان از حفظ كارآيي حمل جريان، کیفیت عایق‌کاری و عملكرد آنها در گرفتن الكترود، از اهميت بالايي برخوردار م يباشد.
انبرها در انداز ههاي مختلفي ساخته ميشوند همواره كوچکترين سايز انبر با در نظر داشتن اينكه بيش ازحد گرم نشود و كارآيي لازم را دارا باشد، بهترين انتخاب شناخته ميشود. اين انبرها سبك بوده و حداكثر راحتي را براي جوشکار فراهم می‌کنند.
انبرهاي نگهداري الكترود براساس ظرفيت جريان آنها مشخص میشود. انتخاب انبر مناسب به شدت جريان، چرخه كاري و حداكثر اندازة الكترود و اندازة كابل بستگي دارد.
گيره اتصال
گيرة اتصال وسیله‌ای براي اتصال كابل اتصال به قطعة کار می‌باشد. اين وسيله، ضمن ايجاد اتصال قوي با قطعة كار بايد به سهولت قابل اتصال آن باشد. در کارهای سبک‌تر یک گيره فنري شكل می‌تواند مناسب باشد. اما در كارهاي سنگين، به یک گيره پيچي جهت ايجاد اتصالي قوي، بدون اينكه گيره بيش از حد گرم شود، نياز است.
كابلهاي جوشكاري
كابلهاي جوشكاري اتصال انبر الكترود و گيره اتصال را به منبع تغذيه برقرار می‌کنند كه جزئي از مدار جوشكاري را تشکیل می‌دهند. كابلها، مخصوصاً كابل انبر نگهداري الكترود طوري ساخته ميشوند كه داراي حداكثر انعطاف باشند تا انجام كار با آنها راحت‌تر شود. كابلها بايد در مقابل خراش و پوسيدگي مقاوم باشند.
كابل هاي جوشكاري شامل تعداد زيادي سيم به هم بافته شدة مسي يا آلومينيمي هستند كه در یک روكش عايق قابل انعطاف قرار مي گيرند. اين روكشها كه از جنس الياف مصنوعي با پلاستیک‌هاي مقاومت هستند داراي دوام خوب، مقاومت الكتر یکی بالا و مقاومت حرارتي مناسبي مي باشند. پوششي محافظ بين سيم هاي رساناي بافته شده و روكش عايقي روي كابل قرارداد كه سبب حركت راحت‌تر و انعطاف پذيري بيشتر كابل میگردد.
كابلهاي جوشكاري در انداز ههاي مختلفي توليد ميشوند. قطر كابل جوشكاري به حداكثر جريان مورد مصرف جوشكاري، طول مدارجوشكاري (كابلهاي جوشكاري و كار) و ضريب قدرت ماشين جوشكاري بستگي دارد.
شناخت پارامترهای موثر در جوشکاری(بخش دوم)
دیدگاهتان را بنویسید
می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟خیالتان راحت باشد :)