مقالات

جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW) در یک نگاه

انواع جوشکاری مقاومتی همراه با عکس

جوشکاری مقاومت الکتریکی پروسه ای است که قطعات فلزی بوسیله داغ کردن آن ها بوسیله جریان الکتریکی و تحت فشار قرار گرفتن بصورت دائم به یکدیگر متصل می شوند . این نوع جوشکاری بصورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد . برای مثال در ساخت لوله های استیل در صنعت از این نوع جوشکاری استفاده می شود .

فرایند اتصال و جوش فلزات در جوشکاری مقاومت الکتریکی

انواع مختلفی از جوشکاری مقاومت الکتریکی برای ساخت تیوب و لوله مورد استفاده قرار می گیرد . هر کدام از این نوع جوشکاری ها خصوصیات متفاوتی دارد . جوش تولید شده در ERW حاصل ترکیبی از گرما و فشار است . مقدار گرمایی که در این روش باید مورد استفاده قرار گیرد کم تر از نقطه ذوب فلزات است . در حین گرما دهی به فلزات مقداری نیز فشار به ناحیه مورد نظر وارد می شود که باعث می شود لبه های داغ شده به یکدیگر بچسبند .

همانطور که از نام آن پیداست ، گرمای تولید شده بوسیله منبع برق جوشکاری ، نتیجه مقاومت مواد به جریان الکتریکی عبوری از آن ها است . یعنی با اعمال جریان الکتریکی با چگالی زیاد در زمان کوتاه فلزات به حالت خمیری در می آیند . این حالت گام قبل از ذوب شدن آن ها است . در مرحله بعد فشار زیادی نیز در حین و قبل از عبور جریان به آن ها اعمال می شود . این فشار باید بعد از قطع جریان برق نیز ادامه داشته باشد . فشار تولیدی نیز از رول هایی خارج می شود که لوله را به یکدیگر فشار می دهد و شکل نهایی آن را بوجود می آورد .

جوشکاری مقاومت الکتریکی

انواع جوشکاری ERW

دو نوع اصلی ERW عبارتند از ، فرکانس بالا ( HF ) و چرخ تماس چرخشی . دو وجه اصلی جوشکاری HF ، فرایند آن و منبع برق آن هستند . هر کدام از این دو مورد نیز به اجزای دیگری قابل تجزیه هستند .

فرایند جوشکاری HF

دو نوع فرایند جوشکاری HF عبارتند از : تماس HF و القای HF .تجهیزاتی که جریان الکتریکی را تولید می کنند ، مستقل از تجهیزاتی هستند که فشار را بوجود می آورند . در این جوشکاری ، قطعات مغناطیسی درون تیوب ها وجود دارد که به متمرکز کردن جریان جوشکاری کمک می کند .

جوشکاری القای HF

 در این روش جریان الکتریکی از طریق یک سیم پیچ در ابتدای منطقه جوشکاری به فلزات منتقل می شوند . سیم پیچ هیچ اتصالی با لوله ندارد . جریان الکتریکی از طریق فیلدهای مغناطیسی که دور تیوب را احاطه کرده است به مواد القا می شوند . جوشکاری القایی HF ، علائم تماس های جوشکاری را حذف می کند و تنظیمات مورد نیاز برای تغییر سایز تیوب را کاهش می دهد . همچنین میزان هزینه نگهداری آن نسبت به جوشکاری تماسی کم تر است .

جوشکاری مقاومت الکتریکی

جوشکاری تماسی HF

جوشکاری تماسی HF ، جریان جوشکاری را از طریق قطعه هایی که روی نوار سوار هستند انتقال می دهد . توان جوشکاری بصورت مستقیم بر روی تیوب اعمال می شود . این امر باعث می شود در مصرف برق نسبت به جوشکاری القایی HF ، صرفه جویی شود . از آنجایی که مصرف برق این روش بهینه است ، برای ساخت لوله های با قطر بسیار بزرگ مناسب است .

جوشکاری مقاومت الکتریکی

منبع برق جوشکاری HF

ماشین های جوشکاری HF ، بر اساس نحوه تولید برق در آن ها دسته بندی می شوند . این انواع عبارتند از وکیوم و حالت جامد . تیوب های با نوع وکیوم ، منبع برق های سنتی هستند . آن ها در سال 90 میلادی بوجود آمده اند . با این حال واحد های نوع جامد برتری بهتری در صنعت بدست آورده اند .

فرایند جوشکاری چرخ تماس چرخشی

در جوشکاری چرخ تماس چرخشی ، جریان الکتریکی ، از طریق چرخ های تماسی که در نقطه جوش قرار دارند منتقل می شوند . این چرخ های تماسی میزانی از فشار مورد نیاز برای جوشکاری را نیز تولید می کنند .

سه نوع اصلی چرخ های تماسی چرخشی عبارتند از AC ، DC و موج مربعی .

جوشکاری چرخ تماس چرخشی AC

در ماشین های جوشکاری تماس چرخشی AC ، جریان از طریق برس هایی به شفت چرخشی منتقل می شود . ترانسفورماتورهایی روی این برس ها سوار است . این ترانسفورماتور ها ولتاژ را کاهش می دهند و جریان را افزایش می دهند . در نتیجه شرایط را برای جوشکاری مهیا می کنند .

دو پایه های خروجی مدار ترانسفورماتور به دو نیمه از چرخ تماس چرخشی متصل است . این دو قسمت از یکدیگر ایزوله شده انذ . وجود یک نوار این مدار را کامل می کند . این نوار نقش رسانا را  بین دو نیمه های چرخ دارد .

ماشین های جوشکاری با چرخ تماسی چرخنده سنتی ، از جریان خطی ، 60 هرتز استفاده می کنند . اشکالی که به این سیستم وارد است این است که جریان  و در نتیجه گرمای جوشکاری ، بالا پایین می شود . این امر سبب ایجاد محدودیت در سرعتی که تیوب جوش می خورد ، می شود .

جوشکاری مقاومت الکتریکی

جوشکاری چرخ تماس چرخشی DC

گام بعدی در جوشکاری چرخ تماس چرخی ، منبع برق DC است . توان تولید شده دارای نوسان ثابت است . با اینکه این امر مشکل مقدار گرمای متفاوت را حل می کند ، بزرگترین نقطه ضعف این روش ، هزینه نگهداری بالای این نوع جوشکاری است .

از آنجایی که نمی توان ولتاژ جوشکاری DC را با یک ترانسفورماتور تغییر داد ، لازم است که آمپر بالا و ولتاژ پایین جریان جوشکاری به داخل یک شفت از طریق تعداد زیادی برس ( مقدار 92 برای DC در مقابل 8 برای AC ) با چگالی جریان بالا منتقل شود . انتقال آمپر بالا و ولتاژ پایین جریان ، گرمای هدر رفته تولید می کند که این امر باعث هزینه نگهداری بالا می شود .

جوشکاری چرخ تماس چرخنده با موج مربعی

آخرین گام در سیر تکاملی جوشکاری چرخ تماس چرخشی ، منبع برق موج مربعی است . این متد گرمای جوشکاری ثابت را با میزان نگهداری کم هزینه ترکیب می کند .

جوشکاری مقاومت الکتریکی

طریقه ساخت لوله های جوش شده با فرایند جوشکاری مقاومت الکتریکی

لوله های استیل ، تیوب های طویل و تو خالی هستند که برای انتقال مواد از یک سمت به سمت دیگر استفاده می شوند . آن ها اغلب به دو روش مجزا ساخته می شوند . نتیجه این کار تولید لوله های بدون درز و جوش شده است . در هر دو روش ساخت این لوله ها استیل خام باید ابتدا به یک فرم کاربردی تر ، تبدیل شود . بعد از آن ورقه های استیل به وسیله رساندن لبه های آن به یکدیگر به شکل لوله تبدیل می شوند . متدهای متفاوتی برای جوشکاری این لوله ها وجود دارد .

جوشکاری مقاومت الکتریکی ، یکی از همین روش ها برای ساخت سیلندرهای استیل است . جریان برق از بین دو لبه سیلندر استیل عبور می کند . به این روش استیل داغ می شود . سپس لبه ها با فشار به سمت یکدیگر هل داده می شوند . این فشار سبب تشکیل یک منحنی می شود . این نوع جوشکاری از مواد فیلر استفاده نمی کند .

جوشکاری قوس غوطه ور یا SAW و مشتقات این جوشکاری یعنی LSAW و SSAW نیز برای جوشکاری و ساخت لوله به کار می روند . جوشکاری الکتریکی فلش و فرایند جوشکاری لپ نیز برای ساخت لوله بکار می روند .

انواع فرایندهای جوشکاری مقاومتی

فرایند جوشکاری مقاومتی می تواند به چندین دسته تقسیم شود که عبارتند از :

تجهیزات مورد نیاز برای انجام ERW

تجهیزات مورد نیاز برای انجام این نوع جوشکاری عبارتند از :

  • قطعات کاری
  • الکترود ها
  • دستگاه جوشکاری : این دستگاه ها دو نوع هستند . دستگاه های ثابت و ایستگاهی و دستگاه های قابل حمل و متحرک .هر کدام از این دستگاه ها می توانند دارای سه بخش زیر باشند .
    • بخش حرارتی
    • بخش فشاری
    • بخش کنترلی

خوشحالیم که در این مقاله با ما همراه بودید . منتظر نظرات و پیشنهادات شما هستیم .

منابع : thefabricatortheprocesspipingaws

برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *