مقالات

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری (FCAW) چیست؟

جوشکاری قوس الکتریکی تو پودری (FCAW)

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری (FCAW یا FCA) یک فرایند جوشکاری قوس الکتریکی اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک است . جوشکاری قوس الکتریکی توپودری ، نیازمند مصرف مداوم الکترود حاوی پودر یا فلوکس ، ولتاژ ثابت و جریان برق ثابت برای جوشکاری است . گاهی اوقات از یک گاز خارجی محافظ نیز استفاده می شود . اما اغلب موارد از خود فلوکس یا پودر ، برای ایجاد محافظت ضروری از اتمسفر استفاده می شود . این پودر هم محافظت گاز و هم محافظت از گدازه های مایع جوشکاری را می تواند تامین کند . از این فرایند بطور گسترده ای در ساخت و سازها استفاده می شود ، زیرا دارای سرعت جوشکاری بالا و قابلیت حمل آسان است . FCAW برای بار اول به عنوان جایگزینی برای جوشکاری قوس الکتریکی بر روی الکترود پوشش دار ارائه شد .

انواع FCAW

نوع اول آن نیازمند هیچ نوع گاز محافظی نیست . علت این امر ، استفاده از پودر جوش در داخل الکترودهای مصرفی است . البته درون هسته این الکترودها مواد مختلفی علاوه بر پودر جوش نیز وجود دارد . موادی که زمانی که در معرض حرارت بالای جوشکاری قرار می گیرند گاز محافظ تولید می کنند . از این گاز محافظ برای محافظت از قوس الکتریکی استفاده می شود . این نوع FCAW جذابیت دارد . زیرا قابلیت حمل و نفوذ خوبی در مواد پایه دارد . ایراد این روش این است که ممکن است در حین آن دود سمی تولید شود . علاوه بر سمی بودن این دود ، دیدن حوضچه جوش نیز با وجود دود سخت است .

مانند هر نوع فرایند جوشکاری ، الکترود مناسب برای این کار باید انتخاب شود . الکترود مناسب بمنظور ارائه ویژگی های مناسب حرکتی و مکانیکی لازم است .

نوع دیگری از FCAW ، از گاز محافظ استفاده می کند . این گاز توسط منبع خارجی تامین می شود . به این فرایند بصورت غیر رسمی ، “جوشکاری دو محافظ” نیز گفته می شود . از این مدل جوشکاری ، برای بار اول بمنظور جوشکاری استیل استفاده می شد . از آنجایی که در این روند هم از الکترود توپودری و هم از گاز محافظ استفاده می شود ، ممکن است برخی بگویند این جوشکاری ترکیبی از GMAW و FCAW است . گازهای مورد استفاده در این نوع جوشکاری ، کربن دی اکسید یا آرگون/ کربن دی اکسید هستند . معمول ترین ترکیب آن ها 75% آرگون و 25%  دی اکسید کربن است .

مزایای جوشکاری FCAW

  • از FCAW در فرایند های جوشکاری همه جهته استفاده می شود .
  • گاز محافظ در آن استفاده نمی شود.
  • در جوشکاری های بیرون از ساختمان و شرایطی که هوا نا آرام است ( باد می وزد ) قابل انجام است .
  • برای پروژه هایی که سرعت انجام کار در آن ها مهم است مناسب است .
  • در مقایسه با SMAW و GTAW نیاز به مهارت خاصی ندارد .
  • تمیز کردن های اولیه مواد برای جوشکاری در آن ضروری نیست.
  • تجهیزات زیادی در آن وجود ندارد درنتیجه جابجا کردن آن آسان است .
  • در استیل های با آلیاژ کم قابل انجام است .
  • در آلیاژهای با نیکل بالا قابل انجام است .
  • مانند فرایند SMAW نیاز به عوض کردن الکترود ندارد .
  • نرخ رسوب آن نسبت به SMAW بیشتر است .
این مقاله را حتما بخوانید  مشکلات رایج در جوشکاری لوله

محدودیت های استفاده از FCAW

مانند سایر فرایندهای جوشکاری ، ممکن است در FCAW نیز مواردی از قبیل اتصال ناقص مواد ، شکستگی جوش و … رخ دهد . اما تعداد این رخدادها در FCAW کم تر است . از جمله محدودیت های این روش عبارتند از :

  • نیاز به تهویه مناسب زمانی که از گاز محافظ برای این کار استفاده می شود .
  • گران بودن تجهیزات در مقایسه با SMAW
  • بوجود آمدن سرباره جوش در هنگام جوشکاری در نتیجه توقف جوشکاری برای تمیز کردن آن و ادامه دادن به فرایند.
  • مواد فیلر گران تر نسبت به جوشکاری GMAW.
  • تعویض مواد فیلر نسبت به فرایندهای SMAW و GTAW سخت تر است و زمان بیشتری صرف آن می شود .

مقایسه جوشکاری FCAW با جوشکاری MIG/MAG

FCAW یکی از انواع جوشکاری MIG/MAG است . این دو نوع جوشکاری شباهت های زیادی با یکدیگر دارند . البته تفاوت های پایه ای متفاوتی نیز در آن ها وجود دارد . FCAW با آلیاژهای مختلف منعطف تر از MIG برخورد می کند . دارای نرخ رسوب بیشتری از جوشکاری میگ است . پایداری قوس الکتریکی در آن بیشتر است . البته کارایی میگ نسبت به FCAW بیشتر است .

تفاوت دیگر این دو، وجود حفره تو خالی در الکترودهای FCAW است که از پودر یا فلوکس پر شده است . FCAW ، گاز محافظ خود را از هسته پودری تامین می کند . در نتیجه قابلیت جوشکاری بیرون از ساختمان مخصوصا در شرایط وزش باد نیز با این ترفند قابل انجام است . جوشکاری MIG ، محافظت اطراف جوش را از یک بطری گاز دریافت می کند . در نتیجه جوشکاری بیرون از ساختمان با این روش قابل انجام نیست.

این مقاله را حتما بخوانید  موارد استفاده از جوشکاری را بشناسیم

سرعت انجام جوشکاری قوس الکتریکی توپودری چقدر است

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری سریع ترین جوشکاری دستی محسوب می شود . در مقایسه با جوشکاری MIG ، این میزان در هر ساعت خیلی زیاد است . یک جوشکار MIG می تواند در هر ساعت 5 تا 8 پوند ، جوشکاری انجام دهد . در حالیکه یک جوشکار FCAW در همین زمان 25 پوند جوشکاری را می تواند تکمیل کند . از FCAW در صنعت کشتی سازی استفاده می شود . کشتی ها از صفحات خیلی سنگین درست شده اند و میزان جوشکاری مورد نیاز بسیار بالایی دارند . با استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی توپودری ، جوش های با کیفیت بالا و سریع قابل انجام است . همچنین شرایط جوی نیز عامل تاثیر گذاری در آن نیست .

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

از FCAW در چه پروژه هایی می توان استفاده کرد

جوشکاری قوس الکتریکی تو پودری برای جوش قطعات کربن استیل ،چدن ، آلیاژهای نیکل ، و برخی از استیل های ضد زنگ مورد استفاده قرار می گیرد . متاسفانه در برخی از فلزات غیر آهنی ، مانند جوشکاری آلومینیوم نمی توان از این نوع جوشکاری استفاده کرد .

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

جوشکاری FCAW چگونه انجام می شود

مانند جوشکاری MIG ، جوشکاری قوس الکتریکی توپودری نیازمند 3 مولفه است . الکتریسیته ، مواد فیلر، و یک نوع محافظت در مقابل جریان هوا. مانند جوشکاری میگ ، FCAW نیز بصورت مستمر از الکترود استفاده می کند. بمحض اینکه الکترود شروع به ذوب شدن می کند ، قطعه کاری نیز شروع به ذوب شدن می کند . هر دو این ها کنار هم حوضچه جوش را بوجود می آورند. این حوضچه در همان زمان ، هسته توپودری را نیز ذوب می کند و یک محافظ در مقابل جریان هوا بوجود می آورد .

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

ولتاژ کاری FCAW

منبع برق FCAW و MIG ، یکسان است . این منبع دارای ولتاژ ثابت است . برخلاف TIG ، که آمپراژ را ثابت نگه می دارد . در جوشکاری FCAW میزان آمپراژ با سرعت تغذیه سیم تغییر می کند . هرچه این سرعت بیشتر باشد ، آمپراژ و گرمای بیشتری تولید می شود .

نوع ولتاژ مورد استفاده از نوع DC  است یعنی همان نوع ولتاژی که باتری تولید می کند . در این صورت دستگیره دارای قطب مثبت مدار است . این قطبیت به دلیل وجود الکترودهای بزرگ است . اگر از الکترودهای کوچک استفاده شود قطبیت به منفی تغییر می کند .

گازهای محافظ مورد استفاده برای جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

اگر از الکترودهای پوشش دار برای جوشکاری استفاده می کنید ، دیگر نیازی به استفاده از گاز محافظ ندارید . اگر بخواهید از پوشش دوگانه همراه با الکترود توپودری استفاده کنید ، تعداد انتخاب گاز محافظ ، محدود می شود . انتخاب های شما می تواند در حیطه لیست زیر باشد .

  • Co2 – دی اکسید کربن
  • Ar – آرگون
  • CO2/Ar – مخلوطی از هر دو گاز
  • Ar/Ox – مخلوطی از آرگون و اکسیژن
این مقاله را حتما بخوانید  دستگاه جوش ای سی دی سی پالسی

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

انواع الکترودهای مورد استفاده در جوشکاری FCAW

الکترودهای مورد استفاده در جوشکاری توپودری ، همانند الکترودهای جوشکاری MIG هستند . تفاوت آن ها در این است که الکترودهای جوشکاری توپودری تو خالی هستند . درون این سوراخ که در سرتاسر الکترود وجود دارد . پودر جوش (فلوکس ) قرار دارد . الکترودهای جوشکاری MIG ، فلزات توپر هستند .

الکترودهای توپودری دارای سایزهای استاندارد هستند . برخی از آن ها دارای سایز یکسان با الکترودهای جوشکاری MIG هستند . در لیست زیر سایزهای پرکاربرد الکترودها که در کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند را مشاهده می کنید .

  • 035
  • 045
  • 052
  • 16

بمنظور دسته بندی بهتر الکترودها استاندارد کد گذاری نیز وجود دارد . یکی از معمول ترین الکترودهای تو پودری E71T1 است . تمام اعداد و حروف مورد استفاده در این نام گذاری مفهوم خاص خود را دارد . معانی هریک از آنها در زیر آمده است.

جوشکاری قوس الکتریکی توپودری

  • E : اول اسم الکترود است ( electrode).
  • 7 : به معنی استحکام کششی است . در این مورد این استحکام 70000lbs در هر اینچ مربع است .
  • 1 : به معنی جهت جوشکاری است . دو نوع موقعیت وجود دارد . “0” برای جوشکاری های مسطح و افقی و “1” برای جوشکاری های همه طرفه است .
  • T: به معنی الکترود تو خالی است . زمانی که از حرف T استفاده می شود ، همیشه می توان این برداشت را داشت که الکترود توپودری است.
  • 1: به معنی نوع پوشش پودری است .

نکته ای که راجع به الکترودهای تو پودری وجود دارد ، این است که باید آن ها را در مکان های خشک نگهداری کرد .

از اینکه در این مقاله با ما همراه بودید متشکریم . منتظر نظرات ارزشمند شما هستیم .

منابع : wikipedialinde-gasgowelding

1 1 رای
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها