جوش قوس الکتریکی
جوش قوس الکتریکی یکی از چندین فرآیند ادغام برای جوشکاری ورقهای فلزی میباشد . این نوع جوشکاری فرآیندی است که برای اتصال فلز به فلز با استفاده از الکتریسیته برای ایجاد حرارت کافی برای ذوب فلز استفاده می شود و فلزات ذوب شده قبل از اینکه دوباره به دمای عادی برگردد منجر به اتصال فلزات می شوند . از آنجا که اتصال یک ترکیب بین فلزات است ، اتصال نهایی جوش به طور بالقوه دارای همان خواص مکانیکی متریال سابق را خواهد داشت و برخلاف فرآیندهای عدم فیوژن اتصال (یعنی لحیم کاری ، متال اسپری و… )پ که در آن نمی توان خصوصیات مکانیکی و فیزیکی مواد پایه را حفظ کرد جوش قوس الکتریکی کاملا فلز را یکنواخت جوش میدهد . همراه استیل آرام باشید با اطلاعات بیشتر
فروش ورق استیل 304 و 316
جزییات جوش قوس الکتریکی
در جوشکاری قوس ، گرمای شدید لازم برای ذوب فلز توسط یک قوس الکتریکی به کمک منبع تغذیه جوش تولید می شود.
- قوس بین کار واقعی و یک الکترود شکل می گیرد که به صورت دستی یا مکانیکی در امتداد نقطه جوش هدایت می شود.
- این الکترود مخصوص نه تنها جریان را هدایت میکند بلکه فلز پرکننده به اتصالات را نیز ذوب و تأمین می کند.
- محل جوش معمولاً توسط نوعی گاز محافظ ، بخار یا سرباره محافظت می شود
ویژگیهای منحصر بفرد جوش قوس الکتریکی
- بالا بودن منبع حرارتی جهت ایجاد حرارت لازم
- تامین حرارت به قطعه در کوتاه مدت
- پوشش دادن ناحیه جوش به صورت کلی بدون هیچ گونه فاصله صورت میگیرد
پوشش متال اسپری چیست
مدار اصلی جوش قوس الکتریکی
مدار اصلی برای جوش قوس الکتریکی در شکل زیر میتوانید مشاهده کنید . بدین ترتیب است که :
- منبع تغذیه جریان متناوب (AC) یا جریان مستقیم (DC) توسط یک کابل جوش انتقال میابد
- یک کابل به عنوان اتصال برق و یک کابل نیز توسط جوشکار هدایت میشود تا اتصال کافی جهت ایجاد میدان جوش ایجاد شود
- الکترود توسط انبر نگهداشته میشود تا بدون تحرک و با تسلط کامل جوشکار عملیات جوشکاری صورت گیرد
- هنگامی که مدار انرژی و نوک الکترود قطعه کار را لمس می کند قوس ایجاد می شود
- قوس الکتریکی دما را در حدود 6500 درجه فارنهایت (یا 3600 درجه سانتیگراد) در نوک الکترود و نقطه جوش بالا میبرد
- این گرما هم فلز پایه و هم الکترود را ذوب می کند و فضایی از فلز مذاب ایجاد میکند تا جوش قوس الکتریکی اجرا شود
- دهانه در حالی که در امتداد مفصل حرکت می کند در پشت الکترود جامد می شود و در کمتر از چند ثانیه بیشترین مقدار مقاومت کافی را ایجاد میکند
- نتیجه یک پیوند فیوژن است که ما آن را به عنوان جوش قوس الکتریکی میشناسیم .
پوشش کاربین تنگستن را بشناسید
مبانی جوش قوس الکتریکی
قوس خود پدیده ای بسیار پیچیده است. درک عمیق از فیزیک قوس برای جوشکار از اهمیت بسیار کمی برخوردار است اما با توجه به پیچیدگی فرمول ها و خواص مکانیکی دانستن کلیات آن الزامی نیست ولی برخی از دانش جوش قوس الکتریکی در مورد خصوصیات عمومی آن می توانند مفید باشند.
قوس جریان الکتریکی است از طریق یک ستون یونیزه شده گاز بین دو الکترود ایجاد میشود .
یک کاتد با بار منفی و یک آند با بار مثبت باعث ایجاد گرمای شدید قوس جوشکاری می شود ( ایجاد دما حدود 3600 درجه سانتی گراد ).
یون های منفی و مثبت در ستون پلاسما با سرعت زیاد از یکدیگر دور می شوند.
قوس نه تنها گرمای لازم برای ذوب شدن الکترود و فلز پایه را تأمین می کند ، بلکه در شرایط خاص باید وسیله ای را نیز برای انتقال فلز مذاب از نوک الکترود به کار فراهم کند. مکانیسم های مختلفی برای انتقال فلز وجود دارد.
- مکانیسم تنش
- مکانیسم اسپری قوس
نکته : جوش قوس ممکن است با جریان مستقیم (DC) با الکترود مثبت یا منفی یا جریان متناوب (AC) انجام شود. انتخاب جریان و قطبیت بستگی به روند ، نوع الکترود ، جو قوس و فلز جوش داده شده دارد
الکترود جوش قوس الکتریکی
در جوشکاری قوس ، از الکترود برای هدایت جریان از طریق یک قطعه کار استفاده می شود تا دو قطعه را به هم بپیوندند. این ماده از مواد با ترکیب مشابه فلز جوش داده شده ساخته شده است. عوامل مختلفی وجود دارد که به انتخاب الکترود مناسب برای هر پروژه فاکتوریهایی را تعیین میکند .
انتخاب الکترود ( در جوشکاری آهن و چدن ) باید بر اساس فاکتورهای زیر باشد :
- سهولت در نظافت گل جوش
- استحکام جوش
- سایز الکترود
نکته : الکترودها باید در یک محیط عاری از هر گونه رطوبت نگهداری شوند
انواع جوش قوس الکتریکی
انواع مختلفی از روش های جوش قوس الکتریکی در دنیا وجود دارد که در زیر مروری بر آنها خواهیم داشت .
1. جوش قوس الکتریکی (FCAW)
در این نوع جوشکاری قوس الکتریکی از الکترودهای لوله ای پر از شار استفاده می شود.
2 جوش قوس فلزی گازی (GMAW)
جوشکاری GMAW یا MIG قوس را با گاز مانند آرگون یا هلیوم یا مخلوط گاز محافظت می کند. الکترودها قابلبیت دی اکسید کننده دارند که از اکسیداسیون جلوگیری می کنند ، بنابراین می توانید با این روش چندین لایه را جوش دهید . این روش دارای چندین مزیت است:
- جوشکاری ساده
- جوشکاری چند منظوره
- جوشکاری اقتصادی
- نیاز به درجه حرارت پایین
کاربرد جوش قوس فلزی گازی (GMAW)
جوشکاری آرگون برای همگان آشنا میباشد . استفاده از این روش جوشکاری قوس الکتریکی در جوشکاری انواع متریال های فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ ، فولادهای زنگ نزن یا استنلس استیل ، آلیاژهای آلومینیم ، فلز مس و متریال نیکل
نمونه کاربرد در استنلس استیل
- جوشکاری ورق استیل
- جوشکاری لوله استیل
- جوشکاری اتصالات استیل
- جوشکاری پروفیل و نبشی و ناودانی استیل
- جوشکاری شیرآلات و مخازن استیل
- جوشکاری میلگرد استیل و تیوپ میلیمتری
- جوشکاری لوله های فولادی در گریدهای مختلف
- جوشکاری ورقهای سیاه و روغنی st12 ، st13 و…. همچنین ورق فولادی st37 و st52
3. جوش قوس تنگستن قوس (GTAW)
جوشکاری GTAW یا TIG ، اغلب به عنوان سخت ترین نوع جوشکاری قوس الکتریکی شناخته میشود
- الکترودهای تنگستن قوس را ایجاد می کند.
- از گازهای بی اثر مانند آرگون یا هلیوم یا ترکیبی از این دو برای محافظت از سپر استفاده می شود.
- سیم های پرکننده در صورت لزوم مواد مذاب را اضافه می کنند.
این روش بسیار تمیزتر است ، زیرا سرباره ای ایجاد نمی کند ، و آن را برای کارهای جوشکاری در جایی که ظاهر اهمیت دارد و همچنین مواد نازک نیز ایده آل است اما همانطور که اشاره شد روش انجام آن سخت است
4. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)
در این روش جوشکاری قوس الکتریکی از گازهای یونیزه شده و الکترودهایی استفاده می شود که جتهای پلاسمائی داغ با هدف منطقه جوش ایجاد می کنند. از آنجا که جت ها بسیار داغ هستند ، این روش برای جوش های باریک و عمیق است.
5. جوش قوس فلزی محافظ (SMAW)
SMAW یکی از ساده ترین ، قدیمی ترین و سازگارترین روش های جوش قوس الکتریکی است که باعث محبوبیت بسیار زیادی می شود.
- قوس هنگامی ایجاد می شود که نوک الکترود روکش دار منطقه جوش را لمس کند
- سپس برای حفظ قوس خارج می شود.
- گرمای نوک الکترود پوشش و فلز را ذوب می کند ، به طوری که یک بار جوش تشکیل می شود که آلیاژ جامد شود.
این تکنیک به طور معمول در کار خط لوله ، کشتی سازی و ساخت و ساز استفاده می شود.
6. جوش قوس زیر آب (SAW)
جوشکاری قوس الکتریکی SAW با یک شار دانه ای کار می کند که در هنگام جوشکاری :
- لایه ای ضخیم ایجاد می کند که فلز مذاب را کاملاً پوشانده و از ایجاد جرقه و پاشیدگی جلوگیری می کند.
- این روش نفوذ گرمای عمیق تر را امکان پذیر می کند زیرا مانند عایق حرارتی عمل می کند.
- SAW از جوشکاری ورق یا صفحه فلزی با سرعت بالا شکایت می شود.
- می تواند نیمه اتوماتیک یا خودکار باشد. اما محدود به جوش افقی است.
