مقالات

پارامترهای موثر در جوشکاری و نحوه تنظیم آن ها

پارامترهای موثر در جوشکاری و نحوه تنظیم آن ها

برای داشتن یک جوش با کیفیت و جلوگیری از مشکلاتی که ممکن است بوجود بیاید لازم است عوامل و پارامترهای موثر در جوشکاری را بشناسید . پارامترهای موثر در جوشکاری به شرح زیر هستند:

  • شدت جریان
  • ولتاژ
  • نوع جریان جوشکاری
  • شروع قوس
  • طول قوس
  • انحراف قوس
  • حالت جوشکاری
  • ضخامت فلز
  • قطبیت جوشکاری
  • نوع فلز پایه
  • نوع مواد فیلر
  • گاز مورد استفاده در پشت کار

شدت جریان مورد استفاده در جوشکاری

در فرایند جوشکاری ذوبی ، شدت جریان از مهم ترین پارامترهای موثر در جوشکاری است . عدم انتخاب صحیح مقدار جریان یا عدم کنترل صحیح جریان سبب می شود که در جوشکاری مشکل بوجود بیاید . حرارت قوس با مقدار شدت جریان رابطه مستقیم دارد . به همین منظور بر روی دستگاه جوشکاری ، کلید هایی برای تغییر پیوسته یا پله ای این متغیرها وجود دارد . واحد اندازه گیری جریان آمپراژ یا آمپر است ( amp ) . نسبت نفوذ جوش با شدت جریان مستقیم است . هرچه مقدار جریان جوشکاری بیشتر شود نفوذ جوش نیز بیشتر می شود . همچنین با کاهش جریان جوشکاری نفوذ جوش کاهش می یابد .

 ولتاژ جوشکاری

ولتاژ فشار و نیرویی است که الکترون ها را به داخل یک رسانا فشار می دهد . ولتاژ گردش پیدا نمی کند یا به عبارتی جریان ندارد اما ، سبب می شود آمپراژ یا جریان گردش پیدا کند . ولتاژ همچنین با عنوان تفاوت پتانسیل نیز شناخته می شود . ولتاژ قوس بر روی طول قوس تاثیر می گذارد . هر چه مقدار ولتاژ افزایش پیدا کند ، طول قوس بیشتر می شود و بلعکس هرچه ولتاژ کاهش پیدا می کند ، طول قوس کوتاه تر می شود .

افت ولتاژ در کابل های جوشکاری و هنگام استفاده از جریان متناوب کم تر است . در شرایطی که محل جوشکاری از منبع تغذیه الکتریکی فاصله بیشتری دارد ، استفاده از جریان متناوب مناسب تر است .

 نوع جریان جوشکاری

دستگاه جوشکاری یا منبع الکتریکی ، از پارامترهای موثر در جوشکاری الکترود دستی یا SMAW است . هدف اولیه منبع الکتریکی ، تامین توان الکتریکی و جریان  و ولتاژ مناسب جهت حصول یک قوس قابل کنترل و پایدار است . در جوشکاری SMAW ، از هر دو نوع جریان متناوب ( AC ) و مستقیم ( DC ) استفاده می شود . معیار انتخاب نوع جریان که DC باشد یا AC ، به الکترود انتخابی بستگی دارد . نکته ای که حائز اهمیت است این است که هنگام استفاده از الکترود های نازک تر و متناسب با آن ، جریان های جوشکاری کم تر ، جریان مستقیم DC دارای خصوصیات عملیات بهتری هستند و باعث می شوند قوس ثبات بیشتری داشته باشد .

این مقاله را حتما بخوانید  جوشکاری فولاد گالوانیزه به چه صورت انجام می شود و خطرات این جوشکاری چیست؟

شروع قوس

یک arc جوشکاری زمانی که جریان جوشکاری بین الکترود و فلز پایه ایجاد می شود ، بوجود می آید . یک فرد جوشکار باید بتواند قوس را بوجود آورد و آن را به راحتی حفظ کند . دو روش برای بوجود آوردن قوس وجود دارد:

  • خراشیدن : روش خراشیدن برای افراد مبتدی آسان تر است .
    پارامترهای موثر در جوشکاری
  • ضربه زدن : در روش ضربه زدن الکترود به سمت فلز پایه به پایین حرکت می کند . به محض اینکه به سطح فلز برخورد می کند به سرعت عقب کشیده می شود و یک قوس بلند شکل می گیرد . طول قوس دوباره به حالت اول باز می گردد .
    پارامترهای موثر در جوشکاری

مشکلی که ممکن است در رابطه با قوس جلب توجه کند ، یخ زدن قوس است یا به عبارتی زمانی است که الکترود به سطح کار می چسبد . این امر زمانی اتفاق می افتد که جریان باعث ذوب شدن نوک الکترود می شود و در اینصورت به فلز پایه سرد می چسبد . در این حالت باید نگهدارنده الکترود را بر عکس جهتی که در حال حرکت برای جوشکاری است تکان داد تا از سطح کار آزاد شود . نکته ایمنی که در این حالت می توان به آن توجه داشت این است که ، شیلد محافظ صورت را به هیچ عنوان هنگام چسبیدگی الکترود از صورت بر ندارید . زیرا ممکن است در این حالت برق زدگی اتفاق بیفتد . همچنین قبل از شروع کار ، سطح کار را از هر گونه آلودگی پاک کنید .

 طول قوس

طول نوک الکترود ها تا سطح کار را طول قوس می گویند . برای شروع خوب جوشکاری ، طول قوس نباید بیشتر از قطر هسته فلزی الکترود باشد . برای مثال در الکترود 1/8 اینچ 6010  ، الکترود باید به اندازه 8/1 اینچ بالاتر از سطح فلز پایه قرار گیرد .

ولتاژ قوس ، بر روی طول قوس تاثیر می گذارد . در یک سرعت ثابت تغذیه سیم ، با افزایش ولتاژ ، طول قوس بلند تر می شود و با کاهش ولتاژ ، طول قوس کوتاه تر می شود .

انحراف قوس

با داشتن جریان متناوب بوجود آمدن انحراف قوس احتمال کم تری دارد . دلیل این امر تغییر مستمر میدان مغناطیسی ( 120 بار در ثانیه ) است . در هنگام به کار بردن جریان مستقیم ، تشکیل میدان های مغناطیسی نا متعادل در اطراف قوس می تواند سبب انحراف قوس شود . همچنین مشکلات زیادی برای فولادهای دارای خاصیت مغناطیسی بوجود می آورد .

این مقاله را حتما بخوانید  دستگاه جوش اینورتر چیست و چگونه عمل میکند؟

حالت جوشکاری

چهار حالت پایه ای موقعیت های جوشکاری که جزو پارامترهای موثر در جوشکاری هستند عبارتند از :  صاف ، افقی ، عمودی و بالا سر . معمول ترین نوع جوشکاری که افراد جوشکار انجام می دهند جوشکاری فیله و جوشکاری شیاری است . این نوع جوش ها در چهار موقعیت گفته شده قابل انجام هستند .

در موقعیت های عمودی و بالا سر ، استفاده از جریان مستقیم به کاربرد جریان متناوب ترجیح داده می شود ، زیرا می توان از شدت جریان کم تری استفاده کرد . اما برای جوشکاری در سایر موقعیت ها با جریان متناوب نیز می توان کار را انجام داد .

ضخامت فلز

با استفاده از جریان مستقیم می توان ورقه های فلزی ضخیم و مقاطع سنگین را جوشکاری کرد . برای جوشکاری ورقه های فلزی استفاده از جریان مستقیم مطلوب تر از جریان متناوب است . برای جوشکاری فلزات نازک تر از آمپراژ مناسب باید استفاده کرد . برای جوشکاری فلزات ضخیم تر باید از پیش گرمایش برای آن ها استفاده کرد . با توجه به چرخه وظیفه جوشکاری باید توجه داشت که فلزات نازک تر آمپراژ کم تری از فلزات سنگین نیاز دارند . برای مثال برای جوشکاری MIG ، فولاد با درجه 18 ، در یک گذار تقریبا به 70 آمپر جریان نیاز است . برای جوشکاری فولاد 4/1 اینچی در یک گذار تقریبا حدود 180 آمپر جریان مورد نیاز است .

قطبیت جوشکاری

مدار الکتریکی که هنگام روشن کردن دستگاه جوش بوجود می آید دارای دو قطب مثبت و منفی است . به این ویژگی قطبیت می گویند . قطبیت از پارامترهای موثر در جوشکاری است زیرا انتخاب صحیح این پارامتر ، تاثیر مستقیم بر جوشکاری دارد . تاثیر آن به جهت قدرت و کیفیت جوش است . انتخاب قزبیت اشتباه سبب مقدار زیادی پاشش جوش ، نفوذ بد ، و فقدان کنترل بر روی قوس جوشکاری می شود .

قطبیت مستقیم و معکوس اصطلاحات معمول برای الکترود منفی و الکترود مثبت هستند . جریان الکتریکی با قطبیت معکوس ( الکترود مثبت ) باعث نفوذ جوش بیشتر می شود . در حالیکه قطبیت مستقیم ( الکترود منفی ) باعث ذوب شدن سریع فلز می شود . همچنین گازهای محافظ متفاوت نیز تاثیر زیادی بر روی جوش دارند .

نوع فلزپایه

انواع مختلف فلزات نیاز به مهارت های متفاوت جوشکاری دارند . غالبا از یک کد برای گروه بندی فلزاتی که خاصیت جوش پذیری یکسانی دارند استفاده می شود .  در گروه بندی ASME ، مواد با حرف P و سپس یک عدد شروع می شوند . در گروه بندی اروپایی برای گروه بندی از کلمه Group و پسوند عدد استفاده می شود . برای مثال گروه بندی مواد به صورت زیر است:

  • فولاد کربن : P1 ( ASME ) / Group 1.1 (ISO)
  • فولاد ضد زنگ نوع 304 : P8 ( ASME) / Group 8.1 ( ISO )
  • فولاد ضد زنگ دوپلکس : P10H (ASME) / group 10.2 ( ISO )
  • آلیاژ 800 بر پایه آلیاژ نیکل : P45 ( ASME ) / Group 45 ( ISO )
این مقاله را حتما بخوانید  محدودیت های برش پلاسما چیست؟ در چه مواردی هوا برش ترجیح داده می شود؟

پارامتر نوع مواد فیلر

یکی دیگر از پارامترهای موثر در جوشکاری نوع مواد پر کننده است . مهارت مورد نیاز برای جوشکاری با مواد فیلر متفاوت در بسیاری از جهات با هم متفاوت است . برای مثال تاثیرات مواد فیلر به شرح زیر است :

  • فرایند های جوشکاری که از فلوکس ( پودر ) استفاده می کنند ، دارای انواع فلوکس متفاوتی هستند . برای مثال الکترود های SMAW ، برای جوشکاری فولاد می توانند پوشش فلوکسی داشته باشند که سبب ایجاد سخت قوس می شود و سریع نیز فریز می شود برای مثال الکترود E6010 ، یا دارای یک قوس متمایل با فریز سریع است مانند E6013 ، یا فلوکس های با مقدار کم هیدروژن مانند E7018 ، یا فلوکسی که مقدار زیادی پودر آهن دارد مانند E7024 . هر کدام از این فلوکس های متفاوت نیاز به مهارت متفاوت در جوشکاری موفقیت آمیز دارند .
  • نوع آلیاژ ماده فیلر نیز می تواند به شدت تاثیر گذار باشد . برای مثال مواد با محتویات نیکل زیاد در هنگام جوشکاری بسیار چسبناک هستند . در نتیجه به راحتی جریان پیدا نمی کنند . فرد جوشکار باید قوس را تکان دهد تا فلز جوش را در مسیر درست حرکت دهد .

گاز مورد استفاده در پشت کار

در فرایندهای جوشکاری نظیر GTAW و GMAW ، باید هنگام جوشکاری پشت کار را در در معرض گاز قرار دهید . مخصوصا در فلزاتی که در اثر گرما به سرعت اکسید می شوند . این وضعیت بیشتر برای جوشکاری فولاد های ضد زنگ ، آلیاژ های مبتنی بر نیکل و آلیاژ های تیتانیوم اتفاق می افتد .

در این مقاله سعی داشتیم پارامترهای موثر در جوشکاری را با هم بررسی کنیم . امیدواریم این مقاله برای شما مطلب مفیدی باشد . منتظر نظرات شما هستیم .

منابع : lincolnelectrictwslincolnelectric

0 0 رای ها
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها