انواع جوشکاری

(No Ratings Yet)
Loading...

انواع جوشکاری

انواع جوشکاری عبارت است از:

· جوش قوس الکتریکی

· نقطه جوش

· جوشکاری فلزات رنگین

· لحیم کاری

· جوشکاری به طریقه برق و گاز

· جوشکاری و یرشکاری در زیر آب

· انواع جوشکاری مدرن در صنایع نظامی

· جوشکاری پلاستیک

جوش قوس الکتریکی

یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.
در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً ۴۳% از حرارت درآند و تقریباً ۳۶% در کاتد و ۲۱% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا ۳۲۰۰ درجه سانتیگراد در کاتد و تا ۳۹۰۰ در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد تا ۲۶۰۰ درجه تخمین زده شده است.
در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین ۶۰۰۰ تا ۷۰۰۰ درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط ۷۰% تا ۶۰% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی ۳۰% تا ۴۰% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.
طول قوس شعله Arc length بین ۸*۰ تا ۶*۰ قطر الکترود می باشد و تقریباً ۹۰% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و ۱۰% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین ۴۰ تا ۵۰ ولت در جریان مستقیم و ۶۰ تا ۵۰ ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ

تقسیم بندی فرآیندهای جوشکاری

با در نظر گرفتن تولید و نحوه حرارت و نحوه محافظت محل جوش اتمسفر و سایر مواد می توان هفت گروه زیر را در فر آیند های جوشکاری مجزا نمود.

۱- فرآیند های جوشکاری حالت جامد :

فرآیند جوشکاری اصطکاکی Friction welding

فرآیند جوشکاری آهنگری forge welding

فرآیند جوشکاری فشاری Pressure welding

۲- فرآیند جوشکاری شیمیایی – حرارتی :

فر آیند جوشکاری با شعله یا گاز gas welding

فر آیند جوشکاری ترمیت Thermit welding

۳- فر آیند های جوشکاری مقاومتی:

فر آیند جوشکاری نقطه ای Spot Distance welding

فرآیند جوشکاری نواری Seam resistance و

فرآیند جوشکاری جر قه ای flush welding

۴- فرآیند های جوشکاری قوس الکتریکی نپوشیده:

فر آیند جوشکاری قوس الکترود دستی Manual metal – arc welding

و فرآیند جوشکاری الکترود مداوم Automatic metal – arc welding

۵- فر آیند جوشکاری قوس الکتریکی پوششی زیر لایه سرباره:

جوشکاری زیر پودری Submerged – arc welding

۶- فر آیند های جوشکاری قوس الکتریکی پوشیده شده با گاز:

فر آیند جوشکاری قوس الکترود تنگستن TIG Tungsten –inert gas arc

فر آیند جوشکاری قوس welding

الکترود فلزی محفوظ در گاز Metal inert gas – arc welding (MIG)

فر آیند جوشکاری Co2

۷- فر آیند های جوشکاری با انرزی تشعشعی:

فر آیند جوشکاری با اشعه لیزر (LBW) Laser Beam Welding

فر آیند جوشکاری با اشعه الکترونی (EBW) Electron Beam Welding

انواع قوس الکتریکی در جوشکاری

از نظر جوشکاری در نوع قوس الکتریکی بر حسب ذوب الکترود و یا عدم ذوب آن وجود دارد . گر الکترود از جنس کربن یا تنگستن باشد هنگام ایجاد قوس الکتریکی الکترود ذوب نشده و قوس یا الکترود را غیر مصرفی Non consumable می نامند . اما اگر الکترود از جنس فلز با نقطه ذوب پائین تر باشد همزمان با ایجاد قوس الکتریکی انتهای الکترود ذوب شده و قطرات فلز مذاب می تواند از الکترود جدا شده و در فاصله قوس الکتریکی به طرف حوضچه جوش با سرعت زیاد پلاسماجت منتقل شود در این حالت آنرا مصرفی consumable یا قوس الکتریکی فلزی Metal – arc می نامند . چون در روش قوس یا الکترود مصرفی قسمتی از جوش نتیجه ذوب الکترود است . معمولا ترکیب شیمیایی الکترود باید شبیه فلز مورد جوش باشد . در الکترود مصرفی مقداری حرارت مقاومتی در اثر عبور جریان برق در الکترود تولید می شود که در این حرارت باعث بالا رفتن نرخ ذوب الکترود شده و به حوضچه جوش بر می گردد . به همین دلیل مقدار بیشتری از حرارت تولید شده در قوس یا الکترود مصرفی به حوضچه جوش منتقل می شود و راندمان حرارتی در الکترود های غیر مصرفی (۶۰-۵۰ در صد ) کمتر از الکترود های مصرفی (۹۰-۷۵ در صد) است . بالال بودن راندمان حرارتی موجب باریک تر شدن منطقه متاثر از جوش شده واز نظر سرعت جوشکاری و اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد.

انواع مولد هایی که در جوشکاری از انها بهره می گیریم عبارتند از :

۱- ترانسفورماتور : ترانسفور ماتور دارای یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه و یه هسته است . ما در جوشکاری به ولتاز پائین حدود ۱۰تا ۵۰ ولت و شدت جریان بالا حدود ۵۰تا ۴۰۰ آمپر نیاز داریم این کار توسط ترانسفور ماتور که با جریان AC کار می کند انجام می گیرد .

۲- رکتی فایر : مولدی است که در آن با استفاده از یک سوسازسلینیوم- سیلسیم ، جهت جریان یک سویه یا یک طرفه می شود . زیرا همانطور که می دانیم جهت جریان در جریان متناوب یا AC در کشور ما دارای فر کانس ۵۰ هرتس می باشد .

۳- ژنراتور : تولید کننده جریان D.C می باشد .

۴- دینام : ژنراتوراست که محور آن توسط یک موتور الکتریکی می گردد و جریان DC می دهد .

۵- موتور جوش : ژنراتوری است که محور آن توسط یک موتور الکتریکی می گردد و جریان D.C یا A.C می دهد .

قطب الکترود : Electrode Polarity در جوشکاری با قوس الکتریکی ممکن است از جریان متناوب یا جریان مستقیم با الکترود مثبت یا منفی استفاده شود . انتخاب جریان به روش جوشکاری و نوع الکترود ،اتمسفر و نوع فلزی که جوش داده خواهد شد بستگی دارد . با اکثر فلزات معمولی انتقال فلز از الکترود مصرفی به حوضچه جوش با جریان یکنواخت و الکترود مثبت یکنواخت تر و بهتر انجام می گیرد . هنگامیکه جریان از A.Cبه D.C تغییر می کند پلاریته بسیار مهم است . هنگامیکه دستگره الکترود (انبر ) در قطب منفی ژنراتور و قطعه مثبت بسته شده باشد پلاریته منفی یا مستقیم است . اگر انبر الکترود به قطب مثبت زنراتور و کابل هادی متصل به قطعه به قطب منفی وصل شده باشد پلاریته عکس نامیده می شود .

الکترود :

جنس هسته الکترود :

بطور کلی متریال مورد استفاده در ساخت هسته الکترود را بدو گروه عمده تقسیم می کنند :

الف:گروه آهنی : نظیر فولاد

ب:گروه غیر آهنی : نظیر مس ، آلومینیوم

لازم به توضیح است که در گروه آهنی هم از فولاد های ساده کم کربن بهره می گیرند و هم از فولادهای آلیاژی .

مثلا برای جوشکاری فولاد های ضد زنگ از الکترودهایی استفاده می کنند . که جنس هسته آن از فولاد پر آلیاژ باشد . این الکترودها در بازار به الکترودهای استیل معروفند .

مواد سازنده پوشش الکترود :

الف:سلولز : ترکیب شیمیایی غیر کامل از خمیر چوب که تولید کننده گاز COو H2 می باشد .

ب: اکسید تیتانیوم که نام دیگر آن روتایل است . (Tio2)

ج: اکسید آلومینیوم که نام دیگر آن آلومنیی است . (Al2o3)

د: اکسید آهن .

ه: کربنات آهن – کربنات کلسیم – کربنات منیزیم .

و: فلدسپات (که ترکیبی از آلومنینیم سیلسکات است ) .

ز: بعضی از سیلسکات ها که سرباره ساز هستند .

ح: بعضی از سیلسکات ها که نقش چسب را دارند مثل سیلیکات سدیم و سیلیکات پتاسیم .

ط: فرو آلیاژ ها مثل فرومنگنز و فروسیلیس .

ی: پود آهن از ۵ تا ۵۰ درصد .

فرایندهای جوشکاری مقاومتی

در جوشکاری مقاومتی برای ایجاد آمیزش از فشار و گرما هردو استفاده می‌شود.گرما به دلیل مقاومت الکتریکی قطعات کار و تماس آنها در فصل مشترک به وجود می‌آید. پس از رسیدن قطعه به دمای ذوب و خمیری فشار برای آمیخته دو قطعه بکار میرود.در این روش فلز کاملاً ذوب نمی‌شود. گرمای لازم از طریق عبور جریان برق از قطعات بدست می‌آید.روشهای جوشکاری مقاومتی عبارت‌اند از:

· جوش نقطه‌ای

· درز جوشی

· جوش تکمه‌ای
فرایندهای جوشکاری حالت جامد

دسته‌ای از فرایند‌های جوشکاری هستند که در آنها، عمل جوشکاری بدون ذوب شدن لبه‌ها انجام می‌شود. در واقع لبه‌ها تحت فشار با حرارت یا بدون حرارت در همدیگر له می‌شوند. فرایندهای این گروه عبارت‌اند از:

· ۱-۵-۶ جوشکاری اصطکاکی

در این روش به جای استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرمای مورد نیاز ذوب فلزان از انرژی مکانیکی استفاده می¬گردد. به این ترتیب که یکی از دو قطعه که با سرعت در حال دوران است به قطعه دوم که ثابت نگه داشته شده تماس داده می¬شود ، در اثر اصطکاک بین دو قطعه و تولید حرارت ، محل تماس دو قطعه ذوب شده و لبه‌ها تحت فشار با حرارت در همدیگر له می‌شوند.

· ۲-۵-۶ جوشکاری نفوذی

· ۳-۵-۶ جوشکاری با امواج مافوق صوت

جوشکاری با امواج مافوق صوت

جوشكاري اولتراسونيك پلاستيك ها جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است. قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس ۲۰ تا ۴۰ كيلو هرتز قرار می‌‌گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده می‌‌شوند بستگي دارد. از آنجا كه جوشكاري اولتراسونيك بسيار سريع است ( كمتر از ۱ ثانيه ) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده می‌شود. براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است. با طراحي مناسب از اين روش می‌‌توان در توليد انبوه استفاده كرد.
تجهیزات

يك ماشين جوشكاري اولتراسونيك شامل اجزاي زير است : يك منبع تغذيه، يك مبدل، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره ( horn ) منبع تغذيه فركانس برق شهر ۵۰-۶۰ هرتز را به ۲۰-۴۰ كيلو هرتز می‌‌رساند. اين انرژي به مبدل می‌‌رود و در مبدل ديسك پيزو الكتريك انرژي الكتريكي را به ارتعاش در فركانس اولتراسونيك تبديل می‌‌كند. اغلب ماشين هاي اولتراسونيك در فركانسي بالاتر از ۲۰ كيلو هرتز كار می‌‌كنند و صدايي توليد می‌‌كنند كه گوش انسان قادر به شنيدن آن نيست اما برخي از اين ماشينهاي (مخصوصا دستگاه هاي با توان بالا) فركانسي معادل ۱۵ كيلوهرتز دارند. امواج توليد شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزايش پيدا می‌‌كند و سپس در شيپوره ( كه يك وسيله صوتي مكانيكي است) امواج صوتي مستقيماً به قطعه كار منتقل می‌شود. همچنين شيپوره نقش اعمال فشار بر روي قطعه را نيز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطكاك زياد اين انرژي تبديل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستيك و به وجود آمدن جوش می‌شود.
جوش گاز

جوش گاز. گروه فرایندهای جوشکاری است که در آن، اتصال با ذوب شدن توسط یک یا چند شعله گاز، با اعمال فشار یا بدون آن، با کاربرد فلز پر کننده یا بدون آن انجام می‌شود.
فرایند جوشکاری با لیزر

در این روش از پرتوی لیزر برای جوشکاری استفاده می‌شود.در جوشکاری لیزری دانسیته انرژی فراهم شده بسیار بیشتر از جوشکاری با قوس آرگون یا با مشعلهای اکسی اسیتیلن است.

از لیزر‌های مختلفی می‌توان برای جوشکاری استفاده کرد مانند لیزر گاز کربنیکی یا لیزر یاقوت ولی باید دقت کرد که انرژی پرتو آنقدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود.

منبع : بانک جوشکاری و مهندسی جوش

همچنین ببینید

جوشکاری

جوشکاری و انواع آن

  انواع جوشکاری عبارتند از: جوش قوس الکتریکی نقطه جوش جوشکاری فلزات رنگین لحیم کاری …

دیدگاهتان را بنویسید

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