تعریف جوشکاری و مثال آن:
جوشکاری یکی از فرآیند های تولید می باشد که در آن 2 یا چندقطعه ی فلزی یا غیر فلزی در اثر ذوب سطحی قطعات وترکیب مذاب به صورت یک پارچه و متصل به یک دیگر در می آیند.
موارد استفاده یا کاربرد در صنایع:
1- سازه و ساختمان ها
2-صنایع هوافضا
3- صنایع فلزی
فرایند قوس الکتریکی:
فرایند قوس الکتریکی به صورت خلاصه شامل موارد زیر است:
1- جوشکاری قوسی با پودر محافظ
2- جوشکاری قوسی با گاز محافظ
3- جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار
4- جوشکاری قوسی با الکترود کربنی
و.....
یک فرآیند ذوبی می باشد که گرمای و حرارت لازم برای اتصال از طریق قوس الکتریکی تولید میشود و بین الکترود و لبه قطعات در محل اتصال رخ میدهد.
قوس الکتریکی بین الکترود روپوش دار و قطعه انجام می شود و جریان برق لازم توسط دستگاه جوشکاری تهیه میشود.
آماده سازی قطعه کار:
برای براده برداری و آماده سازی قطعات جهت اجرای اتصال جوشکاری از ابزارهایی مثل سنگ سنباده و سوهان استفاده میشود.
منظور از براده برداری پلیسه گیری و پاک سازی و آماده سازی لبه قطعات در محل متصل شدن است.
ولتاژ مدار باز:زمانی است که نوک الکترود تا سطح قطعه کار فاصله دارد و دستگاه جوشکاریبدون بار است. در این حالت اختلاف پنانسیل بین نوک الکترود و قطعه کارماکزیمم و شدت جریان عبوری صفر است.اتصال کوتاه:هنگامی که نوک الکترود به سطح کار بچسبد اتصال کوتاه اتفاق می افتد. در اینحالت اختلاف پتایسیل صفر وشدت جریان ماکزیمم می شود.
در مدار باز شدت جریان صفر و اختلاف پناسیل ماکزیمم است.
در اتصال کوتاه شدت جریان ماکزیمم و اختلاف پناسیل صفر است.
نتیجه گیری:
شدت جریان بیشتر اختلاف پناسیل کمتر
شدت جریان کمتر اختلاف پناسیل بیشتر
1/7تعریف جوشکاری:جوشکاری یکی از فرآیندهای تولید است که در آن دو یا چند قطعه فلزی یا غیر فلزی که در اثر ذوب سطحی قطعات و ترکیب مذاب به صورت یک پارچه در می آیند.
امروزه جوشکاری در صنایع فلزی، سازه و ساختمان ها، صنایع هوافضا، کشتی سازی، صنایع دریایی و... بسیارمورد استفاده قرار می گیرد.
خطرات و ایمنی در جوشکاری:2/7تشعشع اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز:اشعه های قوس الکتریکی به چشم ها آسیب می رساند و پوست را می سوزاند، قوس جوشکاری از نور خورشید درخشان تر است، بنابراین بایستی از وسائل حفاظتی برای جلوگیری از آسیب های چشمی و سوختگی پوست، استفاده شود.
پاشیدن جرقه از منطقه مذاب:جرقه های جوشکاری سبب آتش سوزی و انفجار می شوند. جرقه ها و ذرات ممکن است تا 35فوت دور از محل کار شما پرتاب شوند، بنابراین از اطراف محل جوشکاری مواد قابل اشتعال بایستی دور و پنهان گردند. بعد از جوشکاری محل اطراف جوشکاری چک شود.
بروز شوک الکتریکی:شوک الکتریکی کشنده است. بخش های الکتریکی را بدون دستکش عایق لمس نکنید، در هنگام کار خود را از قطعه کار و دستگاه جوشکاری از یک طرف و از زمین از طرف دیگر عایق کنید، از کفش های با کف کلفت استفاده شود، زمین محل جوشکاری خشک باشد، از الکترود گیر عایق استفاده شود، دشتکش ایمنی خشک باشد.
ایجاد دود و گازهای مختلف:دود و گازهای حاصل از جوشکاری به سلامتی ضرر می رساند، سر خود را از دودهای متصاعده دور نگه دارید. تهویه کافی با نصب فن های خروجی در محل جوشکاری قوس الکتریک برای خارج کردن دود و گازها از محل تنفس و محیط کار، گازهای ناشی از جوشکاری ممکن است حاوی اکسیدهای فلزی سمی باشند.
3/7فرآیندهای جوشکاری:انرژی الکتریکی:
الف: جوشکاری قوسی: جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار - جوشکاری قوسی با پودر محافظ - جوشکاری قوسی با الکترود کربنی - جوشکاری قوسی با گاز محافظ
ب: جوشکاری مقاومتی: نقطه جوش – درز جوش قرقره ای – سر به سر – دکمه جوش زائده ای
ج: جوشکاری القایی
انرژی شیمیایی:
الف: جوشکاری با شعله گاز
ب: جوشکاری ترمیت
انرژی مکانیکی:
الف: جوشکاری اصطکاکی
ب: جوشکاری آهنگری
انرژی تشعشعی:
الف: جوشکاری تابشی
ب: جوشکاری آلتراسونیک
ج: جوشکاری الکتروبیم
د: جوشکاری لیزری
4/7جوشکاری ذوبی:در جوشکاری ذوبی، قطعات در محل اتصال، بر اثر حرارت ذوب شده و با هم ترکیبدمی شوند و درنهایت پس از سردشدن به یکدیگر جوش می خورند.
علت اتصال در محل جوش:1- ذوب لبه های قطعات2- علاوه بر ذوب لبه ها، فلز پرکننده ای نیز می تواند به آن اضافه شود که در جوشکاری قوس الکتریکی به آن الکترود گفته می شود.
جوشکاری قوس الکتریکی:یک فرآیند ذوبی است که گرمای لازم برای اتصال از طریق قوس الکتریکی تامین می شود و بین الکترود و لبه قطعات فلزی در محل اتصال ایجاد می شود.
قوس الکتریکی بین الکترود روپوش دار و قطعه کار انجام می گیرد و جریان الکتریسته لازم توسط دستگاه جوشکاری تامین می شود.
کابل جوشکاری:یکی از اجزای جوشکاری است که قطر آن با توجه به مقدار جریان مورد نیاز جوشکاری بدون ایجاد گرمای زیاد، انتخاب می شود؛کابل جوشکاری بایستی هدایت الکتریکی بالا و استحکام کافی را دارا باشد، در عین حال انعطاف پذیر باشد، پس از کابل افشان استفاده می شود؛طول کابل کوتاه انتخاب می شود تا باعث افت ولتاژ و آمپر نگردد؛دو نوع کابل، یکی جهت اتصال به قطعه کار و دیگری برای اتصال به انبر جوشکاری استفاده می شود؛برای اتصال کابل ها به ترمینال ها از کابل شوها استفاده می شود.
5/7انبر جوشکاری:از انبر برای نگه داری الکترود در زوایای مختلف در هنگام جوشکاری استفاده میشود؛جنس مغزی آن از آلیاژ مس و روکش عایق آن از جنس کائوچو، لاستیک یا فیبرفشرده است؛انبرهای جوشکاری بر اساس میزان آمپر عبوری از آنها دسته بندی می شوند؛
فک های انبر دارای شیارهائی است که می توان الکترود را به صورت زاویه دار در آن قرار داد.
انبر(گیره) اتصال:از انبر اتصال برای اتصال قطعه کار وتکمیل مدارجوشکاری استفاده می شود.انبرهای اتصال نیز دارای قابلیت هدایت الکتریکی و استحکام بسیار بالا هستند، قدرت فنری و نگه دارنده بالایی دارند.
چکش شلاکه زن:از چکش شلاکه زن برای پاک کردن و برداشتن سرباره و جرقه جوش از روی قطعه کار استفاده می شود تا سطح کار برای جوش بعدی آماده شود.6/7برس سیمی:برس سیمی برای پاک کردن پس مانده های شلاکه و دوده های کناره های خط جوش به صورت دستی یا ماشینی مورد استفاده قرار می گیرد.
آماده سازی قطعات برای جوشکاری:پیش از انجام عمل جوشکاری قطعات را به کمک ابزارهای برشی و ماشین های تراشمختلف برای جوشکاری آماده می کنند.
منظور از براده برداری در جوشکاری، پلیسه گیری، پاک سازی و آماده سازی لبه قطعات در محل اتصال است.
برای براده برداری و آماده سازی قطعه جهت اجرای اتصال جوشکاری از ابزارهائی مانندسوهان، سنگ سنباده استفاده می شود.
7/7
انواع اتصالات در جوشکاری:
انتخاب اتصال دو قطعه به یکدیگر در جوشکاری بسیار مهم است. اتصال نامناسب باعث هدر رفتن انرژی، مواد اولیه، الکترودها و زمان می گردد.
برای اتصال مناسب لبه قطعات بایستی از فرم مناسب پخ استفاده کرد. هدف از اجرای پخ در لبه قطعات دسترسی به ریشه جوش از طریق الکترود روپوش دار است.
در اتصال لب به لب اگرضخامت کمتر از 6میلیمتر باشد،جوشکاری بدون پخ زدن لبه ها انجام می گیرد.
انواع اتصالات در جوشکاری:اتصالات لب به لباتصالات Tاتصال لب روی هماتصال زاویه خارجی یا گوشهاتصال پیشانه ای یا لبه ای
اتصال لب روی هم: این نوع اتصال نیازی به آماده سازی ندارد.اتصال زاویه خارجی (گوشه): این نوع اتصال نیز نیازی به آماده سازی لبه ندارد.اتصال پیشانه ای (لبه ای): این نوع اتصال نیز نیازی به آماده سازی لبه ندارد. به صورت تخت یا پخ دار صورت می گیرد.
قوس الکتریکی:قوس الکتریکی عبارت از جریان و حرکت الکترون ها از فضای گازی شکل یونیزه شده که بین دو قطب الکتریکی بوجود می آید.ایجاد قوس الکتریکی معمولا با نور، حرارت و صدا همراه است.از حرارت آزاد شده از قوس الکتریکی برای ذوب قطعات و الکترود فلزی استفاده می شود.
شرط ایجاد قوس الکتریکی:قوس الکتریکی زمانی ایجاد می شود که جریان برق در مدار الکتریکی که شامل مولد انرژی، کابل های اتصال، انبر، الکترود و قطعه کار است، بر قرار گردد.
طول قوس الکتریکی:فاصله بین نوک الکترود تا سطح قطعه کار را طول قوس گویند.در بیشتر الکترودهای باریک، طول قوس تقریبابرابر قطر الکترود است.
طول قوس مناسب:هنگام جوشکاری به دلیل کاهش تدریجی طول الکترود، بایستی الکترود به طور یکنواخت به قطعه کار نزدیک شود تا طول قوس همواره ثابت بماند.
ولتاژ مدار باز:زمانی است که نوک الکترود تا سطح قطعه کار فاصله دارد و دستگاه جوشکاری بدون بار است. در این حالت اختلاف پنانسیل بین نوک الکترود و قطعه کار ماکزیمم و شدت جریان عبوری صفر است.
اتصال کوتاه:هنگامی که نوک الکترود به سطح کار بچسبد اتصال کوتاه اتفاق می افتد. در این حالت اختلاف پتایسیل صفر وشدت جریان ماکزیمم می شود.
وقتی اتصال کوتاه اتفاق افتاد نوک الکترود به سطح کار می چسبد.بایستی فورا آن را از سطح کار جدا کرد. این کار با چرخاندن انبر جوشکاری یا با باز کردن دهانه انبر که سبب می شود الکترود از آن جدا شود، صورت می گیرد.
حدود شدت جریان – قطر مغزی الکترود – ضخامت قطعه
تنظیم شدت جریان در جوشکاری:میزان شدت جریان بر اساس ضخامت قطعه کار و قطر مغزی الکترود و حالت جوشکاری تعیین می شود.قطر مغزی الکترودها 1/6تا 6 میلی متر است وکل جریان برق از آن عبور می کند که باعث ذوب شدن الکترود و قطعه کار می شود.
عوامل موثر در جوشکاری:مهمترین عوامل در کیفیت و اندازه گیری گرده جوش عبارتند از: سرعت جوشکاری نوع جریان جوشکاری طول قوس آمپر زاویه الکترودسرعت جوشکاری:
سرعت جوشكاري را مقدار ذوب الكترود تعيين مي كند و بايد به گونه اي انتخاب شود كه خط جوشي زيبا ايجاد گردد.
سرعت بالا: تولید گرده باریک و نازک – احتمال سوختگی کناره جوش under cut – گرده جوش با برجستگی کم
سرعت کم: تشکیل حوضچه مذاب بزرگ – سر ریز شدن حوضچه مذاب over lap – عدم کنترل مناسب بر حوضچه مذابنوع جریان جوشکاری:
برحسب نوع جريان به كار گرفته شده در جوشكاري، كيفيت، عمق نفوذ و ظاهر گرده جوش متفاوت خواهد بود.
با ثابت درنظر گرفتن ساير عوامل مي توان تفاوت هاي جوشكاري با جريان مستقيم و متناوب را در جدول زير مقايسه كرد.
جوشکاری با جریان AC: عمق نفوذ متوسط – بدون انحراف قوس (وزش قوس) – احتمال پاشش جرقه بیشتر
جوشکاری با جریان DC: امکان تغییر قطب – تشکیل قوس آرام تر – احتمال وزش قوس وجود دارد – امکان جوشکاری با الکترود های مختلفطول قوس:
تأثيرات طول قوس بلند و كوتاه در جدول مقابل با هم مقايسه شده است:
طول قوس بلند: ظاهر جوش بدمنظر می شود – افزایش پهنای جوش – نفوذ کم و گرده تقریباً تخت – ترشح و پاشش مذاب
طول قوس کوتاه: احتمال چسبیدن الکترود به قطعه کار – احتمال خفه شدن قوس - سوار شدن گرده جوش ها روی هم – موج های غیر یکسان و غیر هم شکلآمپر و ولتاژ:
مقدار آمپر مورد نياز براي جوشكاري بر اساس ضخامت قطعه كار، قطر مغزي الكترود و وضعيت جوشكاري تعيين مي گردد.
شدت جریان بالا: پریدگی کناره جوش – سوختن موضع جوش – تشکیل گرده جوش بی قاعده – ترشح و پاشش ذرات مذاب و جزقه – ذوب کردن قطعه کار
شدت جریان پایین: ناپایداری قوس – سرعت جوشکاری کم تر – نفوذ کم – ایجاد گرده جوش های بالای سطح
ولتاژ بالا: ترشح و پاشش زیاد مذاب – جذب بیشتر هیدروژن به جوش و در نتیجه ایجاد حفره و مک در جوش
ولتاژ پایین: گرده جوش بدون نفوذ کافی – تشکیل گرده جوش بی قاعده – افزایش احتمال سرباره در جوشزاویه الکترود:
زاويه الكترود در جوشكاري سطحي یا تخت عمود بر سطح قطعه كار و در جهت حرکت با خط قائم 20 تا 10 می باشد- تغيير زاويه بر ظاهر و كيفيت جوش تأثير مي گذارد.
زاویه کم نسبت به افق: نفوذ کم تر – جرقه بیش از حد – گرده جوش با موچ های غیر همشکل و ناصاف
زاویه زیاد نسبت به افق: تجمع سرباره در کناره جوش – نفوذ زیاد تر – تمرکز فشار قوس به کار و در نتیجه سوختن کناره جوش under cut
حرکات عرضی الکترود:در صورت نیاز به گرده جوش پهن، با نوسان الکترود به سمت راست و چپ پیشروی انجام و خط جوش پهن تری ایجاد می شود.
در این حالت خط جوش بافته به وجود می آید. که پهنای آن معمولا از سه برابر قطر الکترود بیشتر نیست.الکترود در جوشکاری:الکترود ها به دو دسته ذوبی و غیر ذوبی تقسیم می شوند.الکترودهای غیر ذوبی:در پروسه هائی همچون جوشکاری آرگون به کار می روند که الکترود فقط وظیفه برقراری قوس را دارد و مفتول پرکننده به طور جداگانه به محل جوشکاری تغذیه می شود و حوضچه مذاب توسط گاز محافظ، محافظت می شود.
الکترودهای ذوبی:در جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روپوش دار به کار می روند. این نوع الکترود شامل یک مغزی فلزی که روی آن را لایه ای با ترکیبات ویژه پوشانده است. در انتهای هر الکترود یک بخش بدون روکش برای گرفتن الکترود توسط انبر جوشکاری وجود دارد.
ساختمان الکترود ذوبی روپوش دار:مغزی الکترود:میله فلزی در سرتاسر الکترود که درهنگام ذوب با لبه های قطعه کار حوضچه مذاب و اتصال را ایجاد می کند. قسمت زیادی از فلز جوش توسط مغزی الکترود تامین می شود. مواد مغزی بایستی با ترکیبات موجود در فلز مبنا سازگار باشند.
روکش الکترود:ترکیبی از مواد آلی و معدنی که سرتاسر مغزی به جز قسمت انتهائی را می پوشاند. و در هنگام ذوب بر خواص جوش تاثیر بسزائی دارد.
جلوگیری از اکسید شدن جوش از طریق ایجاد دود و گازهای محافظ در اطراف منطقه مذاب؛تشکیل سرباره بر روی جوش به منظور جلوگیری از سرد شدن سریع مذاب تا از شکننده شدن جوش جلوگیری شود؛افزودن ترکیبات مناسب به فلز مذاب جهت تقویت فلز جوش و افزایش نرخ رسوب جوش؛عناصر موجود در روکش الکترود بر روی فرم و ظاهر گرده جوش از نظر برجستگی و فرورفتگی تاثیر می گذارند.
کد استاندار ASMEبرای الکترودها:1- حرف E نشانه الکترود در جوشکاری قوس الکتریکی2- دو عدد بعد در کدهای 4رقمی و سه عدد در کدهای 5رقمی استحکام کششی فلز جوش بر حسب کیلو پوند بر اینچ مربع3- رقم دوم از سمت راست بیانگر وضعیت قابل جوشکاری4- رقم اول از سمت راست بیانگر نوع روکش الکترود و نوع جریان برق که بین 0تا 8است.
همه حالت ها – حالت تخت و ماهیچه ای افقی – فقط حالت تخت
DCRP – AC – DCSP – پودر آهن
کد استاندار ASMEبرای الکترودها: رقم آخر – نوع روکش – نوع جریانطول و قطر الکترودها بر اساس استاندار AWS
طول الکترود z – قطر الکترود – قطر مغزی d
جنس روکش الکترودها:الکترودهای سلولزی:جنس روکش این الکترودها از تیتانیوم سفید و مقداری سلولز است. حجم سرباره ها کم و به راحتی از روی کار کنده می شود. به دلیل وجود هیدروژن در ترکیبات روکش، حرارت بالائی ایجاد و عمق نفوذ جوش افزایش می یابد.الکترودهای روتایلی:ماده اصلی تشکیل دهنده روکش از اکسید تیتانیم روتایل است که باعث آرام تر شدن قوس می گردد. جوشکاری با این نوع الکترود در هر حالتی و با هر جریانی امکان پذیر است. بیشترین کاربرد را در بین انواع الکترودها دارد.الکترودهای قلیائی:این نوع الکترود به علت کم بودن میزان هیدروژن، بهترین نوع الکترود حاوی کربنات کلیسیم، منیزیم و پودر آهن به شمار می رود و بسیار جاذب رطوبت است و باید قبل از به کارگیری، آن ها را در خشک کن قرار داد.الکترودهای اکسیدی:در پوشش این نوع الکترودها مقادیر زیادی اکسید آهن و سیلیکات های طبیعی وجود دارد. عمق نفوذ آن کم و حجم سرباره زیاد است. به همین دلیل در کارهای معمولی که به استحکام بالائی نیاز ندارد، مورد استفاده قرار می گیرد.مواد عمده تشکیل دهنده روکش این الکترودها اکسیدها، سیلیکات ها و کربنات های منگنز و آهن است. سرباره جوشکاری با این الکترود پر حجم و به راحتی از روی کار جدا می شود. منگنز ویسکوزیته سرباره را کاهش و در ظاهر جوش موثر است.
جنس روکش الکترودها:ASME- نوع الکترود – ویژگی ها و مواد کاربرد
الکترود E6010 – سلولزی – جوشکاری پاس اول ریشه ها با نفوذ ریشه ها
الکترود E6011 – سولزی – جوشکاری پاس اول ریشه با نفوذ ریشه ها
الکترود E6013 – روتایلی – جوشکاری فولادهای ساختمانی و ورق ها در تمام حالت ها
الکترود E7016 - قلیایی – جوشکاری فولادهای پر کربن و روکش مقاوم
الکترود E7018 – قلیایی – جوشکاری مخازن تحت فشار و فولاد پر کربن
الکترود E7020 – اکسیدی - گرده جوش های مناسب در جوشکاری های تخت و افقی درز گوشه و لب به لب
الکترود E6027 – اکسیدی – حاوی 50% پودر آهن با نرخ رسوب بالا – جهت جوشکاری درز لب به لب
نگهداری از الکترودها:الکترودها معمولا جاذب رطوبت و در چنین شرایطی از خواص و کیفیت آن ها کاسته می شود. به طور معمول الکترودها در بسته بندی های عایق فلزی و پلاستیکی به بازار عرضه تا در مقابل ضربه، فشار و چرب شدن روکش، محافظت شود.
گرم کن های الکترود:برای خشک کردن و آماده سازی الکترودها پیش از جوشکاری از گرم کن ها استفاده می شود. گرم کن می تواند به صورت دستی همراه هر جوشکاری باشد.عوامل موثر بر جوشکاری لب به لب با ریشه باز:- 1ضخامت قطعات- 2قطر مغزی الکترود- 3فاصله بین دوقطعه یا ریشه- 4سرعت حرکت الکترود پیشروی- 5پیشروی کم باعث سوراخ شدن قطعه می شود- 6طول قوس بیش از حد باعث پاشش جرقه و نفوذ سطحی و ظاهر نامناسب گرده جوش می شود.جوشکاری لب به لب با ریشه بسته:- 1آسان و ارزان بودن آماده سازی قطعات برای جوشکاری- 2در جوشکاری یک طرفه حداکثر نفوذ 5 mmاست، بنابراین برای قطعات ضخیم تر باید جوشکاری از هر دو طرف صورت گیرد.
جوشکاری درز جناغی Vشکل: *اجرای پخ در لبه اتصال، برای اطمینان از نفوذ کامل جوش با کیفیت و استحکام کافی میگردد.
*در این جوشکاری درز جناغی میتواند به صورت 1 یک طرفه و 2 دو طرفه اجرا گردد.
آماده کرن پخ هزینه و زمان زیادی میبرد و برای پرکردن درز جوش هم مقدار زیادتری الکترود مصرف میشود. *فاصله ریشه 0/6 mmو اندازه پاشنه جوش 0/3 mm*در صورت نیاز به فاصله ریشه بزرگتر از پشت بند استفاده می شود و در پایان پشت بند به کمک سنگ زنی برداشته می شود.
*براي پرکردن درز جوش جناغي قطعات ضخيم، معمولاً جوشكاري در سه پاس انجام مي شود. پاس اول به عنوان پاس ريشه بوده که نفوذ کامل را به وجود مي آورد. پاس دوم به عنوان پاس گرم )پاس پرکن( و پاس سوم براي نماي خط جوش تميز صورت مي گيرد و به نام پاس نما شناخته مي شود.
* در صورتي که زاويه پخ، کوچك درنظر گرفته شود، امكان استفاده از الكترود هاي با قطر بالا وجود ندارد، بنابراين تعداد پاس هاي جوشكاري و درنتيجه زمان جوشكاري افزايش مي يابد. به منظور استفاده از الكترو دهاي با قطر بيشتر مي توان فاصله ريشه را بيشتر درنظر گرفت و در طرف ديگر درزجوش از پشت بند استفاده کرد.
انواع جوشکاری سپری:*ورق های معمولی تا ضخامت 12میلیمتر بدون پخ*ورق های با ضخامت 15 - 9میلیمتر با پخ یک طرفه*استفاده از یک یا دو پاس جوشکاری در این حالت برای پر کردن محل اتصال*ورق هائی با ضخامت بالای 25میلمیتر از انواع پخ ها به صورت دوطرفه استفاده می شود.*در اجرای پاس اول جوشکاری، زاویه الکترود نسبت به سطح قطعات 45درجه*حرکت جانبی (نوسانی) الکترود برای انجام پاس های دوم و سوم*اندکی مکث و در گوشه ها به منظورجلوگیری از سوختگی کناره جوش*دامنه حرکت جانبی الکترود، به اندازه گرده جوش ایجاد شده در پاس قبل
جوشکاری نبشی خارجی:*پاس اول جوش به عنوان پاس ریشه خط جوش بدون نوسان است*به علت انقباضات جوش، تغییر زاویه ایجاد می شود. بنابراین زاویه اولیه 2تا 5درجه کمتر در نظر گرفته می شود* برای نفوذ کامل جوش در ریشه، فاصله دوقطعه در حدود 2 mmانتخاب می شود*در صورت طولانی بودن قطعه بهتر است خال جوش هائی با فاصله 20 cmدر سمت داخل ایجاد شود*زاویه الکترود نسبت به دو قطعه متقارن و به صورت عمودی و زاویه الکترود نسبت به مسیر حرکت 80 - 70درجه در نظر گرفته می شود*شرایط جوشکاری درز نبشی به صورت جوشکاری درز جناغی پخ Vشکل است
جوشکاری نبشی داخلی:*جوشکاری نبشی داخلی در سه پاس دقیقا به صورت جوشکاری سپری حالت تخت انجام می شود*به علت انقباضات جوش تغییر زاویه ایجاد می شود. بنابراین زاویه اولیه 2تا 5درجه بیشتر در نظر گرفته می شود*زاویه الکترود نسبت به دو قطعه متقارن و به صورت عمودی و زاویه الکترود نسبت به مسیر حرکت 75 - 70درجه در نظر گرفته می شود*در اجرای پاس دوم و سوم الکترود مقداری نوسان جانبی دارد*این نوع جوش به علت آماده شدن سریع قطعات و عدم نیاز به پخ زنی، برای تمرین جوشکاری بسیار مناسب است
جوشکاری سپر در حالت افقی:*تعداد پاس های جوشکاری بر اساس اندازه نهائی جوش تعیین می شود*برای جبران انقباضات پس از جوشکاری زاویه 5 – 2درجه با خال جوشتنظیم می شود*زاویه الکترود در پاس اول نسبت به سطح دو قطعه به صورت متقارن و در مسیر حرکت به صورت 20 – 15درجه قرار می گیرد*در صورت ایجاد سرباره در جلوی جوش، زاویه الکترود در جهت پیشروی را بیش تر انتخاب می کنند تا سرباره کنترل شود
تکمیل جوشکاری:قوس الكتريكي بر اثر حرکت الكترو ن ها در فاصله بين نوك الكترود و قطعه کار تشكيل مي شود و گرمايي در حدود 3300درجه سانتي گراد را به وجود مي آورد. اين گرما باعث تشكيل حوضچه مذاب جوش شده و با دور کردن الكترود از قطعه کار و در نتيجه، قطع قوس الكتريكي، جوشكاري تكميل مي گردد
اصول جريان الكتريسيته در جوشكاري:
جريان الكتريكي عبارت است از حرکت و جابه جايي الكترون ها که از طريق يك رسانا در مداري بسته صورت مي گيرد. جريان الكتريسيته در صورتي در مدار برقرار مي شود که بين قطب مثبت و منفي اختلاف پتانسيل وجود داشته باشد.
دو نوع جريان الكتريكي وجود دارد كه عبارت اند از:جريان مستقيم یا DC؛ جريان متناوب یا ACدر صورتي که جهت حرکت الكترون ها ثابت و بدون تغيير باشد و يا به عبارت ديگر قطب هاي مثبت و منفي تغيير نكنند، جريان مستقيم است و اگر قطب هاي مثبت و منفي به صورت متناوب تغيير يابند و جهت حرکت الكترون ها ثابت نباشد، جريان متناوب به وجود مي آيد.
دستگاه هاي مولد جريان جوشكاري قوس الكتريكي:جريان الكتريسيته مورد نياز براي جوشكاري قوس الكتريكي بايد ويژگي هاي خاصي داشته باشد. از آن جمله مي توان به ولتاژ کم تر و آمپر بالاتر نسبت به برق شهري اشاره کرد. بدين منظور از دستگاه هاي مولد جريان ACو DCبراي کاهش ولتاژ برق و تأمين شدت جريان مناسب براي جوشكاري استفاده مي شود.1- دستگاه مولد جريان AC2- دستگاه مولد جريان DC
ترانسفورماتور:در جوشكاري ، ترانسفورماتور دستگاهي است که برق متناوب با ولتاژ و جريان معين را به برق با ولتاژ کم تر و شدت جريان بالاتر تبديل مي کند. در ترانسفورماتور ها، توان ورودي بايد با توان خروجي برابر باشد.
ترانسفورماتور ها بر دو نوع اند:◄ كاهنده ولتاژبرق با ولتاژ بالا و شدت جريان کم را به برق ولتاژ پايين و شدت جريان بالا تبديل مي کند. که ترانسفورماتورهاي جوشكاري از اين نوع هستند◄ افزاينده ولتاژبرق با ولتاژ پايين و شدت جريان بالا را به برق ولتاژ بالا و شدت جريان پايين تبديل مي کند.ترانسفورماتور هاي جوشكاري در انواع تك فاز، دوفاز و سه فاز ساخته مي شوند.ترانس هاي تك فاز براي جوشكاري با شدت جريان کم تر از 300آمپر به کار مي روند و شامل يك سيم پيچ اوليه و يك سيم پيچ ثانويه هستند
ترانس هاي دوفاز و سه فاز براي جوشكاري با شدت جريان بالا و قطعات ضخيم تر مورد استفاده قرار مي گيرند و ترانس دوفاز از دو سيم پيچ اوليه و دو سيم پيچ ثانويه تشكيل شده است
توان عبارت است از :حاصل ضرب ولتاژ در جريان
ركتيفاير:از رکتيفايرها براي تأمين جريان مستقيم DCو نيز جريان متناوب ACدر جوشكاري استفاده مي شود.
اين دستگاه شامل دو بخش است:◄ ترانسفورماتور كاهنده ولتاژ◄ يكسوساز جريانويژگي DCيا جريان مستقيم در اين دستگاه اين قابليت را فراهم ميكند تا با توجه به قطعه کار، نوع الكترود، وضعيت جوشكاري و نوع اتصال، از قطب مثبت يا منفي جريان استفاده شود. در اين حالت گرماي ايجادشده، قابل کنترل خواهد بود.
يكسوسا زها ديود هايي هستند که اجازه حرکت الكترو نها در يك جهت را مي دهند و مانع عبور الكترون ها در جهت ديگر سيكل منفي مي شوند
قطبيت مثبت:در صورتي که الكترود به قطب مثبت و قطعه کار به قطب منفي متصل شود آن را قطب مثبت قطب معكوس گويند و به صورت DCEP يا DCRP نشان مي دهند.
قطبيت منفي:در صورتی که الكترود به قطب منفي و قطعه کار به قطب مثبت دستگاه جوشكاري متصل شود، آنرا جوشكاري با قطب منفي قطب مستقيم گويند و با DCENيا DCSP نشان مي دهند.شكل روبه رو ميزان عمق نفوذ جوش در قطعه کار بر اساس نوع جريان رانشان مي دهد.
جدول زير معايب و مزاياي استفاده از جريان ACو DC را در جوشكاري نشان مي دهد
جریان متناوب AC:
مزایا: راه اندازی آسان – توزیع حرارت در الکترود و قطعه کار یکنواخت است – وزش قوس وجود ندارد – هزینه تعمیرات و نگهداری و استهلاک کم تر است.
معایب: پاشش مذاب زیاد است – امکان تغییر قطب ها وجود ندارد – شروع قوس مشکل تر نسبت به DC است – برخی از الکترودها را نمی توان با آن جوشکاری کرد – برخی از فلزات را نمی توان با آن جوشکاری کرد.
جریان مستقیم یا DC:
مزایا: قابلیت تغییر قطب وجود دارد – استفاده از انواع الکترود امکان پذیر است – در هنگام کار سروصدا کم تر است – خطر شوک الکتریکی کم تر است – تشکیل قوس راحت تر و پایدار تر و آرام تر است – پاشش ذرات کم تر است.
معایب: هزینه دستگاه بالاست – هزینه تعمیرات و نگه داری بالاست – امکان انحراف قوس وجود دارد.
راه اندازي دستگاه ركتيفاير جوشكاري:1- کابل هاي اتصال قطعه کار و انبر را بررسي کنيد تا از سالم بودن آ ن ها اطمينان يابيد همچنين محل اتصال کابل ها به ترمينال دستگاه را نيز بررسي کنيد2- برحسب نوع جوشكاري، قطبيت لازم را انتخاب کرده و کابل هاي اتصال را به دستگاه متصل کنيد. همچنين آمپر لازم را روي دستگاه تنظيم کنيد3- رکتيفايرها عموماً با برق سه فاز کار مي کنند بنابراين در هنگام روشن کردن کليد دقت کنيد که هر سه چراغ سيگنال روشن باشد. همچنين توجه کنيد که انبر اتصال و انبر الكترودگير با هم اتصال نداشته باشند. در غير اين صورت اتصال کوتاه به وجود مي آيد4- ساير تنظيمات موجود بر روي دستگاه را مورد بررسي قرار دهيد. اين تنظيمات شامل مقدار نيروي جوشكاري نوع وضعيت جوشكاري، جوشكاري یا TIGآرگونو يا برحسب نوع دستگاه، ساير تنظيمات نيز امكان پذير است5- دستگاه را خاموش کرده و کابل ها را به صورت جداگانه جمع کرده و در محل مناسب قرار دهيد. براي اطمينان بيشتر کليد هاي اصلي را قطع کرده يا سه شاخه را از پريز جدا سازيد
گرده سازي مركب و ايجاد خط جوش در حالت تخت؛
وضعيت هاي جوشكاري:جوشكاري برحسب نياز و شرايط كاري در حالت هاي مختلفي صورت مي گيرد كه عبارت اند از:1- جوشكاري در حالت تخت (سطحي) 1Gو ( 1Fشكل)1؛2- جوشكاري در حالت افقي 2Gو ( 2Fشكل)2؛3- جوشكاري در حالت سرازير (عمودي از بالا به پايين) 3G-downو ( 3F-downشكل)3؛4- جوشكاري در حالت سربالا (عمودي از پايين به بالا) 3G-upو ( 3F-upشكل)3؛5- جوشكاري سقفي 4Gو ( 4Fشكل.)4جوشكاري سطحي یا تختبراي تشكيل گرده جوش هاي مركب، پس از برقراري قوس الكتريكي و حفظ آن بايستي حوضچه مذابِ به وجود آمده را در جهت موردنظر هدايت كنيم تا خط جوش كامل شود.در حالت تخت، جهت حركت الكترود در راستاي خط جوش بوده و الكترود با سطحقطعه كار زاويه هاي 75-80درجه دارد.
ابعاد و اندازه هاي جوش:فرم و اندازه گرده جوش، با توجه به مقدار استحكام لازم در اتصالات جوشكاري تعيين مي گردد. در شكل مقابل مشخصات يک گرده جوش آورده شده است.اندازه هاي يک جوش در حالت شياري یا Grooveبر اساس ضخامت قطعه كار یا گلويي تعيين مي گردد و در صورت يكي نبودن ضخامت قطعات اندازه ها بر مبناي ضخامت قطعه كوچكتر تعيين مي شود.
مشخصات یک گرده جوش
پاشنه جوش – ضخامت قطعه کار – پهنای گرده جوش – برجستگی تقویتی – زاویه پخ – زاویه نیم پخ – فاصله ریشه – نفوذ جوش
برجستگی تقویتیبرجستگي تقويتي معمولاً در حدود 2-3ميلي متر است كه مقادير كم تر آن باعث كاهش استحكام جوش، و مقادير بيشتر باعث افزايش هزينه جوش و همچنين تمركز تنش در كناره هاي جوش مي شود.درصورتي كه جوش به صورت ماهيچه اي یا Filletانجام شود اندازه ها بر اساس ساقجوش تعيين مي شوند
حركات عرضي الكترود:در صورت نياز به گرده جوش پهن، با نوسان الكترود به سمت راست و چپ پيشروي كنيد تا خط جوش پهن تري ايجاد شود. در اين حالت خط جوش بافته به وجود مي آيد كه پهناي جوش بافته معمولاً از سه برابر قطر الكترود بيشتر نيست.شكل بالاچند الگوي رايج براي نوسان الكترود را نشان مي دهد.
گرده سازي مركب و ايجاد خط جوش در حالت تخت1F1- قطعه كار با ابعاد 100×150mmو ضخامت 5mm را آماده سازيد و سطح آن را از آلودگي و زنگ زدگي پاك كنيد2- براي ايجاد خط جوش در خط مستقيم به كمک سنبه نشان نقاطي را به فاصله 1cmاز هم و در امتداد يک خط راست ايجاد كنيد3- تجهيزات ايمني لازم را به كار گرفته و تهويه را روشن كنيد. دستگاه جوش را روشن كنيد و شدت جريان را بر روي 110Aبا قطب مستقيم تنظيم كنيد4- از الكترود روتايلي E6013 استفاده كنيد دقت كنيد كه قطعه كار تماس الكتريكي كافي با ميز داشته باشد. قوس را شروع كنيد و زواياي الكترود را در هنگام كار تحت كنترل داشته باشيد5- خط جوش هاي اول را بدون نوسان ايجاد كنيد. در هنگام ايجاد خط جوش سرعت حركت و طول قوس را هم زمان به طور يكنواخت نگه داشته و آن ها را به طور مرتب كنترل كنيد6- پس از هر خط جوش گل جوش را پاك كرده و آن را با برس سيمي تميز كنيد خط جوش ها را يكي در ميان بر روي قطعه كار ايجاد كنيد7- بين خطوط را با همان شرايط جوشكاري كنيد و همين مراحل را براي پشت قطعه كار نيز به ترتيب اجرا كنيد تا مهارت خود را در ايجاد خط جوش بالا ببريد8- قطعه كار ديگري با همين ابعاد تهيه كنيد و مسير خط جوش را با سنبه مشخص سازيد. براي ايجاد خط جوش در اين حالت به صورت نوساني عمل كنيد. توجه داشته باشيد كه در چنين شرايطي كنترل حوضچه مذاب مشكل تر است9- سعي كنيد پهناي جوش بيش از حد زياد نباشد حدوداً سه برابر مغزي الكترودبراي جلوگيري از بريدگي كناره جوش، لحظه اي در گوشه ها مكث كنيد10- خطوط را يكي در ميان جوشكاري كرده و سپس بين خطوط را جوشكاري كنيد11- جوشكاري را آن قدر تكرار كنيد تا مهارت خود را در ايجاد خط جوش به صورت نوساني و بدون نوسان بالا ببريد12- دستگاه را خاموش كنيد و پس از تحويل وسايل به انبار، محل كار را نظافت كنيد.
شروع مجدد جوشكاري و قطع قوس:آغاز مجدد جوشكاري:در بسياري از مواقع در هنگام جوشكاري الكترود تمام مي شود و يا ممكن است به هر علتي قوس قطع شود. به همين دليل بايد روش درست آغاز مجدد جوشكاري را فراگرفت تا کار جوشكاري دوباره به خوبي آغاز گردد و گرده جوش مناسب با استحكام کافي به دست آيد. براي شروع مجدد قوس بايد نخست اطراف حوضچه مذاب را از گل جوش و سرباره توسط برس سيمي پاك کرد. محل شروع قوس را حدودا ً 6mm قبل از لبه جلويي حفره جوش شروع کرده و با حرکت به سمت بالاي حفره جوش یا گرده جوش حرکت نوساني الكترود به سمت حفره مذاب را شروع مي کنيم و خط جوش را در جهت جوشكاري، ادامه مي دهيم
زماني که قوس در جلوي حفره جوش ايجاد شد و الكترود به سمت عقب حفره هدايت گرديد با ادامه جوشكاري نشانه هاي ايجاد قوس از بين مي رودپايان خط جوش و قطع قوس:پايان دادن به خط جوش از اهميت بالايي برخوردار است. اگر جوشكار نتواند خط جوش را به صورت مناسبي تمام کند، يك گودي در انتهاي خط جوش ايجاد مي شود که محل تجمع آلودگي ها و سرباره خواهد بود و باعث ايجاد ترك يا سوراخ در گرده جوش مي گردد.
زماني که الكترود ذوب شود و به انتها رسيده باشد لازم است که قوس را با دقت قطع کرد چنانچه در پايان خط جوش الكترود را به تدريج به روي حوضچه مذاب چرخ داده و به آهستگي از سطح کار دور مي کنيم تا با اين کار از ايجاد چاله در انتهاي خط جوش جلوگيري کنيم.
در روش ديگر براي پايان خط جوش، به اندازه 15 تا 20 ميلي متر به آرامي بر روي گرده جوش برگشته و پس ازيك لحظه مكث، قوس را قطع مي کنيم. در اين روش شروع مجدد قوس بهتر صورت مي گيرد.دستوركارقطع قوس و شروع مجدد قوس در جوشكاري قوس الكتريكي1- يك قطعه فولادي به ضخامت 5تا ۱۰ميلي متر و با ابعاد 150* 50 ميلي متر آماده سازيد و سطح آن را به کمك برس سيمي يا سنباده تميز کنيد.2- براي مشخص بودن مسير خط جوش، به کمك سنبه نشان يا سنگ صابون، خط مستقيمي ايجاد کنيد.3- با رعايت اصول حفاظتي و ايمني مربوط به جوشكاري، دستگاه را در حالتقطب مستقيم - = قرار دهيد. براي ايجاد خط جوش از الكترود E6013استفادهکنيد و آمپر را روي120 تنظيم کنيد4- خط جوشي به اندازه 5cm ايجاد کرده و براي قطع قوس آماده شويد. دقت شود که قطع قوس به درستي اجرا گردد تا در هنگام شروع مجدد قوس، مشكل و عيبي به وجود نيايد. قطع قوس را با هر دو روش انجام دهيد5- در روش اول، در پايان خط جوش و در محل حوضچه مذاب،ا لكترود را به صورت نيم دايره حرکت داده و با کمي مكث الكترود را از کار جدا سازيددر صورتيكه در محل قطع قوس، حفره ايجاد شده باشد، قطع قوس به صورت صحيح انجام نگرفته است. در اين صورت خط جوش هايي ايجاد کرده و قطع قوس با اين روش را تمرين کنيد.6- براي قطع قوس در روش دوم، الكترود را به اندازه 15 تا 2۰ ميلي متر بر روي گرده جوش برگردانيد. برگردان الكترود بايد به آرامي صورت گيرد تا حوضچه مذاب محفوظ بماند.7- قوس را براي يك لحظه نگه داشته و سپس قطع کنيد.در اين روش انتهاي گرده جوش شكل مناسبي دارد و به حفظ شكل گرده جوش در هنگام شروع مجدد قوس کمك خواهد کرد8- براي شروع مجدد قوس الكتريكي، نخست محل شروع قوس را پاك کنيد.براي اينكار مي توانيد به کمك چكش شلاکه زن و برس سيمي، 25ميلي متر از انتهاي گرده جوش را از سرباره پاك کنيد9- حدود ۱۰ميلي متر جلوتر از گرده جوش، قوس را شروع کرده و به بالاي حوضچه مذاب حرکت کنيد. سپس دوباره مسير خط جوش را ادامه دهيد
جوشكاري لب به لب در حالت سطحي:تعريف:جوش لب به لب جوشي است که بين دو قطعه کار کنار هم، به صورت لب به لب (سربه سر) قرار گرفته اند، ايجاد مي شود. جوشكاري لب به لب قطعات براساس ضخامت قطعه کار و با روش هاي گوناگوني اجرا مي شود. درصورتي که ضخامت قطعات بيش از 6mmباشد، به پخ زني لبه قطعات در محل اتصال نياز است.
در صورتي که ضخامت قطعات کم تر از 6mm باشد، جوشكاري قطعات بدون پخ زني صورت مي گيرد.
به منظور تشكيل گرده جوش با نفوذ کامل و استحكام کافي، فاصله اي بين لبه هاي قطعات در نظر گرفته مي شود. مقدار فاصله در شرايطي که جوشكاري از يك طرف يا دو طرف صورت بگيرد، متفاوت خواهد بود.
جوشكاري لب به لب با ريشه بسته:آماده سازي قطعات براي جوشكاري در اين حالت بسيار آسان و ارزان خواهد بود و کافي است که قطعات را در کنار هم قرار دهيد. در جوشكاري با ريشه بسته بايد نفوذ به صورت کامل صورت گيرد. در جوشكاري يك طرفه، حداکثر نفوذ 5mm است بنابراين براي قطعات ضخيم تر بايد جوشكاري از هر دو طرف صورت گيرد.
جوشكاري لب به لب با ريشه باز:در اين حالت براي حصول اطمينان از نفوذ کامل جوش، قطعات را از هم فاصله داده و بعد جوشكاري مي کنند. اين روش براي جوشكاري قطعات ضخيم تر استفاده مي شود.عوامل مؤثر در جوشكاري لب به لب:از آنجا که جوشكاري قطعات به صورت لب به لب ساده و بدون پخ صورت مي گيرد، لذا ميزان نفوذ جوش داراي اهميت بالايي است. عمق نفوذ جوش به ضخامت قطعات، قطر مغزي الكترود، فاصله بين دو قطعه (ريشه) و سرعت حرکت الكترود (پيشروي) بستگي دارد. در اين روش يكنواختي پيشروي دست و ثابت بودن طول قوس از اهميت بالايي برخوردار است. پيشروي کم باعث سوراخ شدن قطعه شده و طول قوس بيش از حد باعث پاشش جرقه و نفوذ سطحي و ظاهر نامناسب گرده جوش مي شود. کاهش طول قوس نيز باعث تماس روکش الكترود با حوضچه مذاب گشته و در نتيجه استحكام جوش کاهش مي يابد.
دستوركارجوشكاري قطعات به صورت لب به لب در حالت تخت1- يك قطعه فولادي به ابعاد mm50*150و با ضخامت 6mm را آماده سازيد و لبههاي آن ها را در محل اتصال، به طور کامل از آلودگي و زنگ زدگي پاك کنيد2- براي اتصال لب به لب قطعات، بهتر است از قطعات فولادي در زير کار استفاده شود تا جوش آلوده نشده و رويه ميز نيز آسيب نبيند. فاصله لبه هاي قطعات را 3mm انتخاب کنيد و دستگاه را در حالت قطب مستقيم قرار دهيد3- دو قطعه را از هر طرف به هم خال جوش بزنيد. درصورتي که طول قطعه بزرگباشد، خال جوش ها از وسط شروع شده و به سمت لبه قطعه کار خال جوش بزنيد. معمولاً فاصله بين هر دو خال جوش mm150 درنظر گرفته مي شود؛4- بعد از خال جوش زدن و برداشتن شلاکه از روي خال جوش ها، سطح قطعات را توسط گونيا کنترل کرده تا قطعات هم راستا شده و به صورت صحيح جوشكاري شوند5- آمپر دستگاه را روي 110تنظيم کنيد و از الكترود E6013 استفاده کنيد. در صورتي که الكترود به کار بچسبد، شدت جريان را به مقدار 10 آمپر افزايش دهيد6- خط جوش بايد درست در مرکز درز ايجاد شود. پس از کامل شدن خط جوش و پايين آمدن دماي قطعه کار آن را با انبر گرفته و در آب سرد قرار دهيد. سپس با برس خط جوش را تميز کنيد7- عمق نفوذ جوش را از پشت قطعه کار بررسي کنيد. در صورتي که نفوذ کافي باشد بايد نشانه هاي فرو چكيدن از حوضچه مذاب و يا تغييررنگ شديد فلز، قابل رؤيت باشد8- اگر عمق نفوذ کافي نبود دو قطعه ديگر را انتخاب کرده و شدت جريان را افزايش داده و يا در محل درز مكث کافي داشته باشيد9- قطعه کار جوشكاري شده را به هنرآموز محترم خود نشان داده و اصلاحات لازم را انجام دهيد10- در صورتي که قطعه کار را از هر دو طرف جوشكاري مي کنيد اطراف خط جوش را کاملاً پاك کنيد در اين حالت مي توانيد آن را با آمپر بالاتري جوشكاري کنيد11- دستگاه را خاموش کرده و پس از تحويل وسايل به انبار، محل کار را نظافت کنيد.
جوشكاري درزجناغي يكطرفه در حالت سطحي:
در صورت بالا بودن ضخامت قطعات، به منظور فراهم سازي شرايط ذوب کامل سطوح و ترکيب مذاب آن ها، لبه قطعات را پخ مي زنند. پخ زدن لبه قطعات در فرم هاي مختلفي صورت مي گيرد.
دستورکار:
جوشكاري لب به لب با درز جناغي در حالت سطحيG1:دو قطعه کار به ضخامت 8 يا ۱0 ميلي متر و با ابعاد mm 50 × ۱50 آماده کنيد و سطح آن ها را به کمك برس سيمي، از آلودگي و زنگ زدگي پاك کنيد.يكي از قطعات را محكم به گيره بسته و توسط دستگاه سنگ سنباده دستي، يك پخ 30 درجه اي را برروي لبه اتصال ايجاد کنيد. در هنگام سنگ زني توجه داشته باشيد که حدود mm 2 به عنوان پاشنه جوش سالم بماند.در هنگام سنگ زني حتماً از عينك ايمني و دستكش استفاده شود و محافظ دستگاه سنگ را طوري تنظيم کنيد تا جرقه ها به کسي آسيب نرساند.لبه هاي قطعاتي را که سنگ مي زنيد، با گونيا کنترل کنيد تا زاويه درست و پاشنه مناسب و موازي به وجود آيد.قطعه دوم را نيز به همين ترتيب آماده سازي و پخ زني کنيد. در صورت وجود پليسه در لبه قطعات، پليسه را با سوهان بگيريد.وسايل ايمني لازم براي جوشكاري را به کار گيريد و دستگاه را روشن کرده و آمپر آن را روي ۱۱0 تنظيم کنيد. سپس اتصال دستگاه را در حالت قطب مستقيم قرار دهيد.دو لبه قطعه کار را به فاصله 3mm از یک دیگر قرار داده و آن ها را از پشت به هم خال جوش بزنید. انتهای خال جو ش ها را براي از بين بردن گل جوش سنگ بزنيد.براي جلوگيري از قرار گرفتن قطعه روي ميز کار و احتمال چسبيدن قطعه کار به ميز، از زيرکاري استفاده کنيد.در تمامی مراحل جوشکاری، زائیه الکترود نسبت به سطح قطعات 90 درجه و در جهت پیشروی نسبت به خط قائم 20-10 درجه است.پاس اول )پاس ريشه( را جوشكاري کنيد. طول قوس را تا حد امكان کوتاه و ثابت نگه داريد. سعي کنيد سطح جوش به صورت مسطح باشد. در صورت محدب بودن سطح جوش، بايد آن را با سنگ زني، تخت کنيد.براي اجراي پاس دوم جوشكاري نخست گل جوش پاس اول را کاملاً تميز کنيد و سپس به جوشكاري بپردازيد. از الكترود 6013 E استفاده کنید. نوسان الكترود از يك سطح پخ به سطح ديگر انجام شده و در کناره هاي جوش کمي توقف کنيد تا از سوختگي کناره ها جلوگيري شود.پاس دوم نيز بايد تخت باشد. سرباره ها را کاملاً پاك، و پاس سوم را شروع کنيد. در اين حالت دامنه نوسان افزايش مي يابد. اين پاس را مي توان با الكترودي با قطر 4mm جوشکاری کرد.سرباره ها را به طور کامل پاك کرده و جوش را بررسي کنيد. گرده جوش بايد کمي برجسته بوده و کناره ها عاري از سررفتگي يا بريدگي باشد. همچنين بايد پشت درزجوش نيز کمي برجستگي وجود داشته باشد.قطعه کار را به هنرآموز محترم خود نشان داده و توصيه هاي لازم را براي اصلاح و بهبود کيفيت رعايت کنيد.دستگاه را خاموش کرده و پس از جمع آوري تجهيزات، آ نها را به انبارتحويل دهيد و محل کار را نظافت کنيد.
جوشكاري درز گلويي یا اتصال سپري T شکل
در سه پاس در وضعيت تختيكي از انواع اتصال پرکاربرد در صنعت جوشكاري قطعات به صورت Tشكل (سپري) است. در اين نوع جوشكاري اتصال براساس ضخامت قطعات، به صورت پخ دار يا بدون پخ اجرا مي گردد.
ورق هاي معمولي تا ضخامت mm12را مي توان بدون پخ جوشكاري کرد. جهت افزايش استحكام، جوش را در دو طرف ورق انجام مي دهند.
ورق هاي با ضخامت 9- 15ميلي متر را مي توان با پخ يك طرفه انجام داد. در اين صورت براي پر کردن محل اتصال ممكن است از يك يا دو پاس جوشكاري استفاده شود.براي جوشكاري ورق هايي با ضخامت بالاي 25ميلي متر از انواع پخ ها و به صورت دوطرفه استفاده مي شود.در صورتي که اتصال سپري به صورت درست اجرا شود، مطمئن ترين و قابل اعتمادترين نوع جوش خواهد بود.
در اجراي پاس اول جوشكاري، زاويه الكترود نسبت به سطح قطعات 45درجه و در جهت حرکت الكترود زاويه 10-20 درجه نسبت به قائم را بايد داشته باشد.
براي انجام پاس هاي دوم و سوم الكترود حرکت جانبي (نوساني) انجام داده و در گوشه ها اندکي مكث لازم است تا از سوختگي کناره جوش جلوگيري شود. دامنه حرکت جانبي الكترود به اندازه گرده جوش ايجاد شده در پاس قبل است.دستوركارجوشكاري سپري Tشكل در حالت تخت در سه پاس1- دو قطعه به ضخامت 6 - 8ميلي متر و ابعاد mm50*150 تهيه کرده و سطوح آن ها را به کمك برس سيمي پاك کنيد2- در صورت وجود پليسه در لبه قطعات، پليسه را به کمك سوهان از بين ببريد. همچنين سطح و لبه اتصال را مسطح و آماده سازيد3- دستگاه جوش را روشن کنيد. مقدار آمپر را برروي ۱۰۰ - ۱۱۰A تنظيم کنيد و اتصال را به صورت قطب مستقيم برقرار سازيد4- يكي از قطعات را بر سطح قطعه ديگر (عمود برآن) قرار دهيد و آ نها را در هر دو انتها توسط خا ل جوش به يكديگر متصل کنيد5- براي اجراي پاس اول (پاس ريشه) بهتر است از الكترود سلولزي با قطر مناسب استفاده کنيد E6010يا E6011 قطعه کار را به کمك يك تكيه گاه در وضعيتيقرار دهيد که خط جوش به صورت تخت انجام شودزاويه الكترود نسبت به سطوح قطعه 45 درجه و نسبت به جهت حرکت 20-10 درجه خواهد بود6- در پايان پاس اول، سرباره را به طور کامل از سطح گرده جوش پاك سازي کنيد وقطعه کار را براي انجام پاس دوم (پاس تقويتي) آماده سازيد7- پاس دوم را به کمك الكترود E6013انجام دهيد. در هنگام پيشروي الكترود حرکت عرضي (جانبي) نيز صورت مي گيرد که مقدار دامنه اين حرکت به اندازه پهناي گرده جوش اول خواهد بود. در هنگام حرکت عرضي، الكترود را از وسط گرده جوش اول به سرعت و به طور يكنواخت حرکت دهيد و در گوشه ها کمي مكث کنيد حرکت سريع به منظور جلوگيري از ذوب بيشتر فلز جوش در مرکز و انباشته شدن آن صورت مي گيرد8- در هنگام اجراي هر يك از پاس ها، زمان لازم براي سرد شدن قطعه را درنظر بگيريد. در صورتي که سطح گرده جوش داراي برجستگي هاي ناخواسته باشد بايد به کمك سنگ سنباده آن ها را از بين برد9- پاس سوم (پاس نما) را پس از پاك کردن سرباره پاس دوم شروع کنيد توجه داشته باشيد که در اين حالت دامنه حرکت عرضي بزرگ تر خواهد بود. ممكن است در هنگام جوشكاري، الكترود به پايان برسد. در اين صورت بايد به روش توضيح داده شده خط جوش را قطع و دوباره شروع کنيد10- سرباره را با چكش پاك کنيد و سطح گرده جوش را به کمك برس سيمي تميز کنيد. قطعه کار را به هنرآموز محترم خود نشان دهيد و اصلاحات لازم را انجام دهيد11- دستگاه را خاموش کرده، پس از جمع آوري وسايل و تحويل آنها به انبار، محل کار را نظافت کنيد
جوشكاري نبشي خارجي در حالت تخت 1Fجوشكاري نبشي خارجي قطعات معمولاً بر اساس ضخامت قطعات اتصال صورت مي گيرد. تعداد پاس هاي جوشكاري براي پرکردن گوشه مي تواند شامل دو، سه، پنج و يا بيشتر باشداصول جوشكاري نبشي خارجي:براي هر ضخامتي، پاس اول به عنوان پاس ريشه بوده و خط جوش بدون نوسان اجرا مي شود. ساير پاس ها نيز به صورت نوساني انجام مي گيرند. به علت جوشكاري کردن قطعه در يك سوي قطعه، بعد از سرد شدن، انقباضات جوش باعث تغيير زاويه مي گردد. براي کنترل انقباض حاصل از حرارت به طور معمول زاويه اوليه در دو قطعه نسبت به يكديگر، 2تا 5 درجه کمتر درنظر گرفته مي شود و سپس قطعه را به هم جوش مي دهند. همچنين براي نفوذ کامل جوش در ريشه، فاصله دو قطعه در حدود 2mm انتخاب مي شود. در صورتي که طول قطعه زياد باشد، بهتر است خال جوش ها با فاصلهcm 20 از يكديگر و در سمت داخل ايجاد شوند.زاويه الكترود نسبت به دو قطعه متقارن و به صورت عمود است. زاويه الكترود نسبت به مسير حرکت 80- 70 درجه درنظر گرفته مي شود.دستوركارجوشكاري نبشي خارجي در حالت تخت در سه پاس1F1- دو قطعه با ابعاد mm200*50 با ضخامت 5mm تهيه کنيد. سطح قطعات را بهکمك برس سيمي يا سنگ سنباده فيبري، از آلودگي و زنگ زدگي پاك کنيد - قبلاً ازسالم بودن دستگاه سنگ و کابل آن اطمينان يابيد2- پليسه هاي لبه قطعات را سو هان بزنيد و لبه هاي کار را با گونيا کنترل کنيد3- پس از روشن کردن دستگاه و تنظيم آمپر، شدت جريان را از جدول زير انتخاب
شدت جریان الکترود روتایلی – قطر مغزی الکترود
کنيد. دستگاه را در حالت قطب معكوس DCRPقرار دهيد.4- قطعات را در وضعيت مناسب نسبت به هم قرار دهيد مقدار زاويه جهت انقباضات جوشكاري را 2 -5 درجه و فاصله لبه قطعات از يكديگر را mm5/1در نظر بگيريد. سپس دو قطعه را از داخل به يكديگر خال جوش بزنيد5- لبه و سطح خال جوش ها را از طرفي که بايد جوشكاري شوند، به کمك سنباده دستي از گل جوش پاك کنيد. قطعه کار را گونيا کنيد و چنانچه نياز است آن را اصلاح کنيد6- قطعه کار را براي جوشكاري نبشي خارجي در حالت تخت بر روي ميز قرار دهيد. جوشكاري بايد در سه پاس انجام شود. پاس اول را بدون حرکت نوساني و با الكترود روتيلي با قطر 25/3 انجام دهيد به طوري که خط جوش تا آخر درز ادامه يابد در پاس اول از شدت جريان کم تر و طول قوس کوتاه تر استفاده کنيد توجه داشته باشيد که نفوذ به صورت کامل صورت گيرد7- در هر پاس سرعت پيشروي بايد کنترل شده باشد تا کيفيت مطلوب به دست آيدپس از اجراي هر پاس، قطعه را به هنرآموز محترم خود نشان داده و عيب ها را شناسايي کنيد.9دستگاه را خاموش کنيد و پس از جمع آوري ابزار و تحويل آ نها به انبار محل کار را نظافت کنيد.
جوشكاري نبشي داخلي در حالت تخت 1Fجوشكاري نبشي داخلي نيز مشابه جوشكاري نبشي خارجي صورت مي گيرد. اين نوع جوشكاري در يك الي سه پاس انجام مي شود. قطعات تا ضخامت 5mm در يك پاس و قطعات ضخيم تر در سه پاس جوشكاري مي شوند
جوشكاري نبشي داخلي در سه پاس دقيقاً به صورت جوشكاري سپري در حالت تخت در سه پاس انجام مي گيرد. تفاوت اين نوع جوشكاري با جوشكاري نبشي خارجي به صورت تخت، در انتخاب زاويه براي كنترل انقباض بعد از جوش است.اصول جوشكاري نبشي داخلي:ميزان زاويه براي جبران انقباض پس از جوش، 2تا 5 درجه درنظر گرفته مي شود.
زاويه الكترود بايد در مسير حركت 70 - 75درجه باشد و دو سطح قطعات به صورت متقارن نسبت به الكترود قرار گيرد.
در اجراي پاس دوم و سوم، الكترود مقداري نوسان جانبي نيز خواهد داشت. سطح گرده جوش در حالت ايده آل بايستي به صورت تخت باشد.كاربرد جوش درز نبشي نسبت به اتصال هاي لب به لب و لب روي هم و يا جوشكاري سپري كمتر است. اين نوع جوش به علت آماده شدن سريع قطعات و عدم نياز به پخ زني براي تمرين جوشكاري بسيار مناسب است
دستوركارجوشكاري نبشي داخلي قطعات در حالت تخت در وضعيت تخت 1F1- دو قطعه با ابعاد 50*150mm و با ضخامت 5mm انتخاب كنيد و سطح آن را براي جوشكاري آماده سازيد2- لبه هاي قطعات را به كمك سوهان يا سنگ، تخت كرده و با گونيا كنترل كنيد3- دستگاه را روشن كنيد و پس از تنظيم آمپر برروي 100-110Aاتصال را در حالت قطب مستقيم قرار دهيد4- دو قطعه را در قسمت بيروني به هم خال جوش بزنيد نخست براي نفوذ كاملجوش، فاصله دو قطعه را به كمك يك سيم جوشكاري گاز تنظيم كنيد و سپس آن را خال جوش بزنيد5- در هنگام خال جوش زدن، ميزان زاويه لازم براي كنترل و جبران انقباضات بعد از جوشكاري را به مقدار 5 درجه در نظر بگيريد6- قطعه را در وضعيت مناسب بر روي ميز كار قرار دهيد و خط جوش اول را با الكترود E6013 با قطر3.25 انجام دهيد. ميزان نفوذ جوش را كنترل كنيد
سوختن لبه هاي كار نشانه اين است كه بايد آمپر را كمتر كنيد.7- براي پاس دوم ابتدا سرباره را از روي پاس اول به كمك برس سيمي و چكش، كاملاً پاك كنيد8- پاس دوم را با نوسان الكترود و اندكي مكث در كنار ه ها اجرا كنيد. سپس سرباره را پاك كرده و به اجراي پاس سوم بپردازيد9- قطعه كار را براي بررسي و كنترل به هنرآموز محترم خود نشان داده و اصلاحات لازم را انجام دهيد10- دستگاه را خاموش كنيد و پس از جمع آوري و تحويل تجهيزات به انبار، محل كار را نظافت كنيد
اتصال قطعات به صورت سپري در دو پاس با گرده سازي خطي در حالت افقي2Fاتصال سپري در حالت افقي در دو پاس، توسط سه خط جوش ايجاد مي شود. پاس اول شامل يك خط است كه بهعنوان پاس ريشه به كار مي رود و مطابق با اصول اجرا مي شود.
اصول جوشكاري سپري در دو پاس:پاس دوم كه به عنوان پاس تقويتي به كار مي رود، دو خط جوش را شامل مي شود.در هنگام اجراي پاس هاي دوم، سوم و يا چهارم به صورت گرده سازي خطي، زاويه الكترود متغير خواهد بود. شدت جريان در اين حالت، معمولاً كم تر از مقداري است كه اتصال سپري با يك پاس صورت مي گيرد.
خط جوش ها به صورت ساده و بدون نوسان انجام مي شوند و طول قوس تا حد امكان بايد كوتاه نگه داشته شود.پيش از اجراي هر خط جوش بايستي سرباره را كاملاً پاك كنيم. فرم هاي نهايي گرده جوش نيز بايد به گونه اي باشد كه سطح گرده ها تقريباً به صورت مسطح و با هم پوشاني مناسب خط جوش ها همراه باشد. در هم پوشاني خط جوش ها، معمولاً هر گرده جوش گرده جوش قبلي را پوشش مي دهد.
جوشكاري اتصال سپري در حالت افقي در سه پاس2Fبه منظور اتصال قطعات ضخيم به صورت سپري در حالتي كه به اندازه جوش بزرگتري نياز باشد، عمل جوشكاري در چند پاس انجام مي گيرد و اندازه جوش در حالت سپري بر اساس ساق جوش تعيين مي شود.جوشكاري سپري در سه پاس در حالت افقي:حالت ايده آل براي جوش هاي ماهيچه اي زماني است كه سطح گرده جوش مسطح باشد در هنگام اجراي خط جوش بايد توجه داشت كه عيوبي همچون سوختگي كناره جوش، يا سر رفتگي جوش اتفاق نيافتد.در جوشكاري سپري با سه پاس كه در آن گرده ها به صورت خطي ايجادمي شوند، پاس اول به عنوان پاس ريشه كاربرد دارد.
پاس هاي دوم و سوم نيز به عنوان پاس تقويتي به كار مي روند. پاسدوم شامل دو خط جوش است كه با هم پوشاني گرده ها اجرا مي كنيم. زاويه الكترود در هنگام اجراي پاس سوم كه سه خط جوش را شامل مي شود در شكل آمده است.
پاس آخر (پاس چهارم) به عنوان پاس نما است كه اين پاس به صورت يك خط با نوسان الكترود، تمام گرده جوش ها را پوشش مي دهد و سطح نهايي جوش را ايجاد مي كند.
براي اجراي پاس پوششي، معمولاً زاويه الكترود را نسبت به سطح افقي حدود 35 درجه و در مسير حركت 60- 70درجه انتخاب مي كنيم. طول قوس نيز تا حد ممكن كوتاه نگه داشته مي شود. براي كنترل بهتر حجم مذاب برروي سطح گرده ها، بهتر است از الكترود با قطر كمتر استفاده شود8/8جوشكاري لب روي هم در يك پاس در حالت افقي 2Fاتصال لب روي هم در حالت سطحي و غير سطحي، از موارد پركاربرد جوشكاري در صنايع گوناگون به شمار مي رود اين اتصال، به تناسب ضخامت قطعات اتصال در يك يا چند پاس انجام مي شود. از آن جا كه اين نوع اتصال به آماده سازي قبلي نيازي ندارد، بسيار مقرون به صرفه است. ازجمله موارد كاربرد اتصال لب روي هم مي توان به سازه ها و اسكلت هاي فلزي ساختماني، ساخت درب و پنجره ها، صنعت كشتي سازي، مخزن سازي و غيره اشاره كرد.
اصول جوشكاري لب روي هم:جوشكاري لب روي هم معمولاً با آمپر كمتري انجام مي شود و طول قوس را نيز كوتاه انتخاب مي كنيم.
گرده جوش بايد به صورت متقارن به هر دو ورق جوش بخورد. با ثابت نگه داشتن سرعت پيشروي و تغذيه يكنواخت الكترود، سطح گرده جوش مناسبي ايجاد مي كنيم. لبه بالاي قطعه كار بايد شروع به ذوب شدن كند تا باعث سوختگي نگردد. سطح گرده جوش نيز اندكي محدب است؛ به منظور پركردن كامل گوشه و همچنين عقب راندن سرباره، بهتراست يك حركت آرام رفت و برگشت در مسير پيش روي الكترود انجام دهيم، زيرا اين عمل موجب پيش گرم شدن درز خواهد شد. بايد توجه داشت كه عمق ذوب در ريشه درز اتصال باشد و دو قطعه با هم ذوب شوند.
1/7جوشکاری گاز
استفاده از گازها براي جوشكاري در صنايع مختلف ساخت و توليد به طور گسترده اي كاربرد دارد. ازجمله اين صنايع مي توان به جوشكاري و برشكاري اشاره كرد. در اين حالت گاز مي تواند به عنوان عامل توليد حرارت يا محافظ جوش به كار رود. در جوشكاري گازي، از حرارت ناشي از سوختن براي ذوب لبه قطعات اتصال يا ذوب مفتول، استفاده مي كنيم.
گازهاي قابل اشتعال:تأمين انرژي لازم براي جوشكاري با شعله گاز، از تركيب مناسب گاز سوختني با اكسيژن حاصل مي شود.سوختن گاز يك واكنش شيميايي است كه انرژي شيميايي گاز را به انرژي حرارتي تبديل مي كند.
مهم ترین گازهای قابل احتراق
نوع گاز – ارزش حرارتی – دمای سوختن با اکسیژن خالص – استیلن – پروپان – بوتان – گاز طبیعی
مهم ترين گازهاي قابل احتراق در جدول روبه رو مشخص شده است.
انرژي حرارتي هر يك از گازهاي فوق متفاوت بوده كه هرچه ارزش حرارتي بالاتر باشد، براي جوشكاري مناسب تر است. ارزش حرارتي عبارت است از مقدار حرارت حاصل از احتراق كامل سوخت، كه واحد آنkj/m3 یا kj/kg است2/7در انتخاب يك گاز براي جوشكاري، موارد زير را بايد مورد بررسي و توجه قرار دهيم:1- ارزش حرارتي بالا2- قابليت اشتعال بالا3- جلوگيري از اكسيدشدن فلز جوش4- قابليت دسترسي آسان و ارزان
گاز استيلن:گاز استيلن به علت داشتن شرايط بالا به طور نسبي، براي جوشكاري گاز مورد استفاده قرار مي گيرد.گاز استيلن گازي بدون رنگ، بدون طعم و بدبو است. بوي بد گاز استيلن به علت وجود ناخالصي هايي همچون سولفور است. براي ذخيره كردن گاز استيلن، آن را با مايع استون حل و به صورت فشرده در كپسول ذخيره سازي مي كنند. حرارت ناشي از سوختن اين گاز در حدود 320۰درجه سانتي گراد است.
تهيه گاز استيلن:گاز استيلن بر اثر واكنش شيميايي آب با كاربيد كلسيم CaH2توليد مي شود. سنگ كاربيد نسبت به آب و رطوبت واكنش نشان مي دهد و توليد گاز استيلن مي كند و آهك مرده بر جاي مي گذارد.سنگ كاربيد از تركيب دو ماده كك و آهك زنده (اكسيد كلسيم) در كوره الكتريكي و در دماي ۳۰۰0 درجه سانتی گراد تهیه میشود. طبق واكنش زير تهيه مي شود.
سنگ کاربید- ظروف سر بسته – بدون منفذ – مکان خشک
3/7از آن جا كه سنگ كاربيد تجاري با ناخالصي هايي همراه است، لذا ضريب بهره آن نسبت به گاز استيلن خالص كم تر بوده و چيزي در حدود % 7۰ است.
كپسول استيلن:كپسول هاي استيلن از ورق فولادي با ضخامت 4 - 5ميلي متر ساخته مي شود، زيرا بايد فشار 60barرا تحمل كند.كپسول هاي استيلن داراي قطر بزرگ و ارتفاع كم تري نسبت به كپسول هاي اكسيژن هستند. اين كپسول ها را مي توان تا فشار 15 -16 barاز گاز استيلن پر كرد.
براي ذخيره سازي استيلن در كپسول ها، از حلال استون (Co CH3 CH3)استفاده ميشود. يك ليتر استون قابليت حل كردن 20 ليتر استيلن را دارد. در حاليكه يك ليتر آب تنها 03/1 ليتر گاز استيلن را در خود حل مي كند.در هنگام ساخت كپسول نخست آن را از ماده متخلخل مخصوصي پر كرده و تا ۳۰۰درجه حرارت مي دهند. سپس مايع استون را درون آن قرار داده و گاز استيلن را در آن ذخيره مي كنند. كپسول هاي گاز استيلن معمولاً به رنگ زرد يا ارغواني بوده و توسط مهره چپ گرد به رگولاتور متصل مي شوند.
4/7تهيه اكسيژن به روش الكتروليز آب، باعث ورود گاز هيدروژن و ساير ناخالصي ها نيز شده كه خود موجب خوردگي در جداره كپسول و مسدود شدن مجاري اكسيژن در تجهيزات جوشكاري مي شود. حضور گاز هيدروژن درحين جوشكاري باعث ايجاد حفره (مك) در جوش مي گردد. اين روش از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است، اما در مقياس صنعتي مورد استفاده قرار نمي گيرد.
مراحل تهيه اكسيژن از هوا عبارتا ند از:1- تصفيه هوا از ناخالصي هايي همچون بخارآب، گرد و غبار وغيره توسط فيلترهاي ويژه؛2- متراكم كردن هوا تا فشار 200barو سپس سردكردن آن تا 175 درجه سانتی گراد3- كاهش فشار تا 3/4 barو مايع شدن هوا (در اين حالت ازت از هواي مايع خارج مي شود)؛4- سردكردن مجدد هواي مايع تا-183 منفی 183 درجه سانتی گراد و به دست آوردن اكسيژن خالص 98%؛5- ذخيره سازي اكسيژن مايع در كپسول ها با فشار ، 15۰barذخيره سازي اكسيژن در كپسول ها در حالت مايع نسبت به حالت گازي شكل از لحاظ اقتصادي در حمل و نقل و نگه داري با صرفه تر است. به طوري كه هر ليتر اكسيژن مايع مي تواند به 850 ليتر اكسيژن گازي شكل تبديل شود.
دستوركارراه اندازي و نصب كپسول هاي اكسيژن و استيلن5/7براي راه اندازي كابين جوشكاري گاز، درصورتي كه در هر كابين از كپسول هاي مستقلي استفاده مي شود بايستي آن ها را در نزديكي محل كابين با رعايت فاصله ايمني قرار دهيد. فاصله كپسول ها از كابين جوشكاري حداقل 2 /5متر انتخاب مي شود.2- به منظور جابه جا كردن كپسول ها به محل كار بايد از وسيله چرخ دار مخصوص حمل كپسول استفاده كنيد. گاري بايستي قابليت نگه داري و بستن كپسول ها را داشته باشد.
از آلوده شدن تمامی قسمت های مختلف کپسول اکسیژن با موادی مانند گریس، روغن، و سایر چربی ها جدا خودداری شود.3- در انتخاب كپسول اكسيژن از پر بودن آن اطمينان يابيد. رگولاتور مخصوص كپسول اكسيژن را آماده سازيد و سپس كلاهك كپسول را از روي كپسول باز كنيد؛4- قسمت نازل كپسول را بررسي كرده تا از نظر نشيمنگاه و پيچ رگولاتور سالم باشد. در صورت خراب بودن پيچ ، مهره رگولاتور را از بين خواهد برد و درنتيجه نشتي گاز به همراه خواهد داشت؛5- براي جلوگيري از ورود گردوغبار از دهانه كپسول به درون رگولاتور و مسدود شدن احتمالي مسير گاز، شير فلكه كپسول را يك بار باز و بسته كنيد و سپس دهانه آن را با پارچه نرم، تميز كنيد؛6- مهره رگولاتور را به كمك آچار مناسب بر روي كپسول محكم كنيد. رگولاتور گاز استيلن را نيز به همين ترتيب روي كپسول استيلن نصب كنيد. درصورتي كه اتصال رگولاتور استيلن به كپسول توسط گيره قلبي صورت مي گيرد، بايد پيچ گيره را تا حد امكان برروي گيره محكم كنيد؛7- شيلنگ هاي مخصوص استيلن و اكسيژن را با توجه به رنگ آن ها و نيز قطر داخلي شيلنگ ها، بر روي رگولاتورهاي مربوطه متصل و با بست در جاي خود محكم كنيد؛8- در قسمت مشعل نيز هركدام از شيلنگ هاي اكسيژن و استيلن را به شير سوزني مخصوص آن متصل كنيد و آن را با بست محكم سازيد؛9- پيش از باز كردن شير فلكه كپسول، شير اطمينان رگولاتور را كاملاً باز كنيد تا پس از باز كردن شير فلكه هيچ گازي وارد فشارسنج ها نشود؛
در صورتی که از شیلنگ های تازه و نو برای بار اول استفاده می کنید، قبل از بستن شلینگ ها به مشعل، شیر فلکه گاز کپسول را باز کنید تا مواد نگه دارنده درون شلینگ ها ((پودر تالک)) از درون آن ها خارج شود.10- براي حصول اطمينان از اتصالات شيلنگ ها و رگولاتور، شير كپسول اكسيژن و استيلن و ساير محل هاي اتصال را با كف صابون براي نشت يابي آزمايش كنيد؛
آزمایش نشتی را هر چند وقت یک بار در مورد تجهیزات جوشکاری گاز انجام دهید و عیوب را برطرف سازید.11- درصورتي كه براي جوشكاري گاز از كابين هايي با لوله كشي گاز و سيستم پست مركزي استفاده مي كنيد، كپسول هاي اكسيژن و همچنين كپسول هاي گاز استيلن را بايد توسط كلكتور (جمع كننده) به يكديگر متصل كنيد و سپس گازها را توسط لوله به محل كابين ها برسانيد.
کپسول های پر را در کنار هم و کپسول های خالی را در کنار هم نگه داری کرده و همچنین در محل نگه داری کپسول ها از سیستم تهویه مناسب بهره بگیریرد.
1/7
ايمني در جوشكاري و برشكاري با گاز
مقدمه:
در جوشكاري و برشكاري با شعله گاز، به علت استفاده از گازهاي قابل اشتعال و خطر انفجار، رعايت نكات و اصول ايمني بسيار داراي اهميت است. اين اصول شامل رعايت نكات لازم در استفاده درست از تجهيزات جوشكاري و برشكاري، به كارگيري تجهيزات ايمني فردي، ايمني در محيط جوشكاري، اجراي صحيح عمليات جوشكاري و برشكاري با گاز است.
تجهيزات ايمني فردي در جوشكاري و برشكاري گاز:
رعايت نكات ايمني فردي از اصول اوليه هر كاري است. تجهيزات ايمني فردي در جوشكاري و برشكاري گاز عبارت اند از:لباس ایمنیدستکش چرمیعینککلاه ایمنی
عينك: شدت تابش نور حاصل از شعله اكسي استيلن كم تر از شدت نور قوس الكتريكي است و اشعه هاي مضري همچون مادون قرمز و ماوراءبنفش آن از قوس الكتريكي نسبتاً كم تر است.
چون تابش مستقيم نور شعله گاز باعث آسيب رساندن به بافت هاي چشم مي گردد، بنابراين استفاده از عينك هاي مخصوص با درجه تيرگي استاندارد ضروري است. شماره شيشه استاندارد براي جوشكاري اكسي استيلن 4و 5است.
لباس ايمني: براي محافظت از شعله آتش و پاشش مذاب از پيش بند چرمي، دستكش چرمي، پابند چرمي و ساق بند چرمي نسوز استفاده مي كنيم.
دستكش چرمي: در تمام طول جوشكاري يا برشكاري با گاز بايستي همواره از دستكش چرمي استفاده كنيم.2/7
كلاه ايمني: درحالتي كه احتمال پاشش مذاب، برروي سر وجود داشته باشد، بايستي از كلاه ايمني مخصوص استفاده كنيم. پيش بند چرمي و ساير روپوش هاي حفاظتي مثل ساق بند دست و پا و استفاده از انبر و كارگيرهاي مخصوص جهت گرفتن قطعات جوشكاري شده.
ايمني تجهيزات جوشكاري و برشكاري گاز:
به منظور استفاده اصولي و ايمن از تجهيزات جوشكاري و برشكاري با شعله گاز، نكات زير را رعايت كنيد:براي تفكيك كپسول هاي گاز، آن ها را با رنگ هاي به خصوصي مشخص مي كنند. كپسول گاز استيلن به رنگ زرد و كپسول گاز اكسيژن به رنگ آبي يا ارغواني انتخاب مي شود.شيلنگ هاي متصل به كپسول ها نيز داراي رنگ هاي مشخصي هستند. شيلنگ مربوط به گاز سوختني به رنگ قرمز و شيلنگ اكسيژن به رنگ آبي يا سبز است.شيلنگ هاي اكسيژن و استيلن داراي قطرهاي متفاوتي هستند. قطر داخلي شيلنگ اكسيژن كم تر از قطر داخلي شيلنگ استيلن است.3/7اتصالات شيلنگ ها در محل اتصال به رگولاتور نيز داراي قطر و شكل متفاوتي هستند. اتصال سر شيلنگ ها داراي دو قسمت پستانك و مهره است. قسمت پستانك را وارد شيلنگ مي كنيم تا مهره آن به رگولاتور يا مشعل متصل شود. مهره استيلن به صورت چپ گرد بوده و دور تا دور آن يك شيار وجود دارد.از قرار دادن شيلنگ ها در مجاورت اشياء تيز و برنده يا شعله گاز جداً خودداري شود.محل اتصال شيلنگ ها به رگولاتور و مشعل را با بست هاي مخصوصي محكم كنيد و از تماس روغن با آن ها خودداري كنيد.طول شيلنگ ها بايستي بيش از پنج متر انتخاب شود، چون مقدار فشار گاز درون آن بر سطح داخلي شيلنگ تقسيم مي شود.از كپسول هاي گاز براي حمل و نقل وسايل سنگين استفاده نكنيد. براي جابه جايي تجهيزات برشكاري مي توان از وسيله چرخ دار مخصوص حمل كپسول ها يا ارابه مخصوص كه قابليت نگه داري و بستن كپسول ها را داشته باشد، استفاده مي كنيم.4/7
ايمني در محيط جوشكاري و برشكاري گاز:توجه كنيد كه فضاي جوشكاري بايد همواره تهويه شود تا از تجمع گا زها و بخارهاي گازي و دود در محيط كارگاه جلوگيري شود.چنا نچه كپسول ها در نزديكي ميز كار قرار دارند، بايستي آ نها را در محل ثابتي قرار دهيد و توسط زنجير به پايه يا ديوار محكم كنيد.درصورتي كه محل نگهداري كپسول ها از ميز كار فاصله داشته باشد، بايستي كپسول ها را به صورت پست مركزي قرار دهيد و آ نها را به وسيله كلكتور به يكديگر متصل كنيد. حتماًً در محل پست مركزي دستگاه بايد تهويه مناسب نصب شود.در هنگام جوشكاري در محيط هاي سر بسته حتماً از ماسك دهني يا ماسك با تهويه استفاده كنيد و از سالم بودن سيستم تهويه هواي داخل گاز مخزن اطمينان يابيد.از قراردادن كپسول هاي گاز و همچنين ظرف نگه داري كاربيد كلسيم در محيط هاي گرم يا در مجاورت جرقه خودداري كنيد.
ایمنی در اجرای عملیات جوشکاری و برشکاری گاز
در هنگام انجام عملیات جوشکاری رعایت نکات زیر ضروری است: به تجهیزات ایمنی و حفاظتی فردی به طور کامل مجهز شوید. از صحت و سلامت رگولاتورها، اتصالات و شیلنگ ها اطمینان حاصل کنید. نکات ایمنی را بر اساس توصیه های استاد کار در هنگام انجام جوشکاری و برشکاری رعایت کنید.برای خاموش کردن مشعل و جمع کردن تجهیزات، ابتدا شیر گاز استیلن وسپس شیر گاز اکسیژن را ببندید.در پایان کار ابتدا شیر کپسول استیلن و سپس شیر کپسول اکسیژن را ببندید و با باز کردن شیر گاز استیلن و اکسیژن مشعل، گاز موجود در شیلنگ ها را تخلیه کنید.
5/7دستوركار
اصول حفاظتي و ايمني در تجهيزات جوشكاري
نكات ايمني در مورد كپسول هاي گاز:از آن جا كه استيلن گازي است احتراق پذير و قابل اشتعال، بايستي نكات ايمني مربوط به گازهاي سوختني را براي اين گاز رعايت كرد. همواره از كپسول ها در حالت ايستاده استفاده كنيد، چون در غير اين صورت مقداري استون به همراه استيلن از كپسول خارج شده و در كيفيت جوش اختلال به وجود مي آورد.
براي جلوگيري از افتادن كپسول ها، آن ها را با بست و زنجير به حالت قائم به ديوار تكيه دهيد.
• تهويه محل نگهداري كپسول ها را كنترل كنيد.
• براي جا به جايي كپسول ها از وسيله چرخ دار مخصوص استفاده كنيد و از قرار دادن آن ها در محيط هاي خيلي گرم و يا در معرض تابش مستقيم آفتاب خودداري كنيد.
• درصورتي كه از كپسول ها استفاده نمي كنيد كلاهك محافظ را روي شير كپسول بگذاريد.
• محل نگه داري كپسول ها بايد عاري از مواد سوختني باشد و ديوارهاي انبار نيز از مواد نسوز باشد.
• محل نگه داري كپسول ها بايد به گونه اي باشد كه در هنگام وقوع آتش سوزي به راحتي بتوان كپسول ها را از منطقه خطر خارج ساخت.
• محل نگهداري كپسول ها از محل جوشكاري دست كم سه متر فاصله داشته باشد.
• كپسول هاي استيلن را در مقابل ضربه، حرارت و سرما محافظت كنيد. در صورت يخ زدن محتوي كپسول، از آب گرم (نه آب جوش) استفاده كنيد.
• اتصالات، لوله ها و واشرهاي آب بندي تأسيسات استيلن را از جنس مس انتخاب نكنيد، زيرا خطر انفجار را به دنبال خواهد داشت.
6/77/7كپسول هاي اكسيژن با فشاري حدود ۱5۰barدر دماي 2۰درجه سانتي گراد پر مي شوند. رعايت نكات زير در ايمني اين كپسول ها الزامي است.
* هرگز از اكسيژن فشرده درون كپسول براي تميز كردن محيط كار يا لباس كار استفاده نكنيد.
* كپسول ها را به صورت عمودي در محل مناسبي با بست و زنجير محكم كنيد و از وارد كردن ضربه به آن ها خودداري كنيد.
*از آلوده شدن و چرب شدن قسمت هاي مختلف كپسول اكسيژن جلوگيري كنيد.
* كپسول ها را در محيط گرم قرار ندهيد، زيرا باعث افزايش دما و فشار گاز داخل كپسول مي شود.
* از غلتاندن كپسول ها برروي زمين خودداري كنيد و براي جابه جايي آن ها از ارابه مخصوص كمك بگيريد.
* به منظور استفاده ايمن تر در كارگاه، از سيستم پست مركزي براي نگهداري كپسول ها استفاده كنيد. در اين روش چند كپسول توسط رگولاتور به هم متصل مي شوند و كابين ها را به لوله كشي گاز مجهز مي كنند.هنگامي كه رگولاتورروي كپسول نصب شده باشد براي باز كردن شيرفلكه كپسول، از قرار گرفتن در جلوي رگولاتور خودداري كنيد و كپسول را مابين خود و رگولاتور قرار دهيد. عبور جريان گاز باعث ضربه واردشدن به فشارسنج هاي رگولاتور شده و امكان پرت شدن شيشه و آسيب رسيدن به افراد وجود دارد.كاربيد كلسيم را در ظرف هاي دربسته و به دور از رطوبت نگهداري كنيد.
به منظور حفاظت بهتر از كاربيد كلسيم و جلوگيري از واكنش آن با رطوبت هوا، بهتر است آن ها را در نفت نگه داري كنيد.محيط كارگاه را براي جوشكاري گاز آماده سازيد.
*براي هر مخزن استيلن لازم است 6۰متر مكعب فضا و 2۰متر مربع سطح در محل كاربردشان درنظر گرفته شود.
*روشنايي ا نبار كپسول هاي گاز سوختني توسط لامپ هاي ايمن وبدون جرقه و يا توسط پنجره هاي ثابت صورت گيرد و از قرار دادن كليد برق در داخل انبار خودداري كنيد.
* درصورت استفاده از سيستم پست مركزي، محل نگه داري كپسول ها را خارج از كارگاه درنظر بگيريد .
* در هنگام جوشكاري، تهويه ها و هواكش ها را روشن، و پنجره هاي كارگاه را باز كنيد.
*در صورت استشمام بوي گاز محل اتصال شيلنگ ها، رگولاتورها و فلكه كپسول را با محلول آب و صابون نشت يابي كنيد.
* مواد قابلا شتعال مانند كاغذ، پارچه، چوب و نظير آن ها را از محل جوشكاري دور كنيد.همواره دقت كنيد كه در هنگام جوشكاري گاز اكسي استيلن استفاده از وسايل و تجهيزات ايمني الزامي است.
* براي حفاظت چشم ها در برابر نور شعله و نيز برخورد جرقه و مذاب با چشم، از عينك ايمني با درجه تيرگي مناسب استفاده كنيد.
1/7
آشنايي با تجهيزات جوشكاري گاز
مقدمه:
در جوشكاري با گاز اكسي استيلن تجهيزات و ادوات مخصوصي به كار مي رود كه آشنايي و نحوه به كارگيري آن ها براي يك جوشكار ضروري است. در فصل هاي پيش، گاز اكسيژن و استيلن، چگونگي توليد آن ها و همچنين كپسول هاي گاز معرفي شدند. ساير تجهيزات مورد استفاده در جوشكاري گاز عبارتا ند از: رگولاتورهاي كاهنده فشار، شيلنگ ها و اتصالات، مشعل جوشكاري و سربك، فندك و عينك جوشكاري.
رگولاتورهاي كاهنده فشار:
ذخيره سازي گاز در كپسول ها با فشار بالايي صورت مي گيرد. فشار گاز اكسيژن در كپسول، تا حدود 150barو فشار گاز استيلن در كپسول، در حدود 15barاست كه اين فشار بالا براي جوشكاري مناسب نيست. بنابراين براي دست يابي به فشار مناسب براي جوشكاري از رگولاتورهاي كاهنده فشار استفاده مي كنيم. ميزان فشار مناسب براي جوشكاري گاز به اندازه مشعل بستگي دارد و مقدار آن براي گاز اكسيژن 3– 5/2 اتمسفر و براي گاز استيلن 7/0 – 1/0اتمسفر است.
هر رگولاتور دو وظيفه كلي دارد:
كاهش فشار گاز كپسول
تنظيم و تثبيت فشار گاز خروجي جهت مصرف.
رگولاتورها در دو نوع يك مرحله اي و دو مرحله اي ساخته مي شوند.
2/7
در رگولاتورهاي كاهش فشار يك مرحله اي، افت فشار كپسول باعث افت فشار گاز در خروجي رگولاتور نيز مي گردد.
ولي در رگولاتورهاي كاهش فشار دو مرحله اي، فشار گاز خروجي در مشعل تا پايان يافتن گاز درون كپسول، ثابت باقي مي ماند.
رگولاتورهاي دو مرحله اي نوسان فشار گاز را در هنگام جوشكاري خنثي مي كند و فشار يكنواختي را فراهم مي سازد. رگولاتورها همچنين داراي دو فشارسنج (مانومتر) و يك سوپاپ اطمينان هستند.
فشار سنج اول و فشار سنج دوم: فشار گاز درون كپسول را نشان مي دهد و فشارسنج دوم ميزان فشار گاز خروجي مورد نياز برايجوشكاري را نشان مي دهد. اين ميزان فشار گاز توسط شير پايين رگولاتور قابل تنظيم است. رگولاتورهاي كاهنده فشار براي اكسيژن و استيلن از نظر سيستم عملكرد داخلي مشابه هم هستند.
تفاوت هاي رگولاتورهاي كاهنده فشار:درجه بندی فشار سنج هانحوه اتصال به کپسولنحوه اتصال به كپسول: رگولاتورهاي اكسيژن معمولاً توسط مهره به سر كپسول متصل مي شوند، در حاليكه رگولاتورهاي گاز استيلن را توسط يك گيره قلبي به سيلندر گاز اتصال مي دهيم.درجه بندي فشار سنج ها: فشارسنج اول رگولاتور مربوط به اكسيژن در قسمت كپسول داراي درجه بندي تا 300barاست، در حاليكه فشار سنج اول گاز استيلن در قسمت كپسول 40-30barدرجه بندي شده است.3/7
مشعل جوشكاري:
مشعل جوشكاري گاز وسيله اي است كه براي تركيب گاز سوختني با گاز اكسيژن به ميزان معين مورد استفاده قرار مي گيرد.
مقدار گاز سوختني و اكسيژن خروجي از مشعل قابل تنظيم بوده و به همين دليل مي توان شعله هاي مورد نياز را تنظيم كرد.
اجزاي تشكيل دهنده يك مشعل عبارتند از:شيرهاي سوزني تنظيم گازدسته مشعللوله اختلاط گازلوله نازلسر مشعلپيچ هاي اتصال شيلنگ ها به مشعلدهانه ورودي گاز (پستانك)
4/7
گاز استيلن و اكسيژن از راه شيلنگ ها وارد مشعل مي شوند و مقدار آن ها توسط شيرهاي سوزنيذتنظيم فشار موجود برروي دسته مشعل قابل تنظيم است.
مشعل هاي جوشكاري در انواع فشار قوي و فشار ضعيف ساخته مي شوند.
نوع فشار قوي آن در مواردي به كار مي رود كه فشار گاز استيلن و اكسيژن با هم برابر باشند. در اين حالت نسبت اختلاط گازها 1:1خواهد بود.
در مشعل هاي فشار ضعيف (انژكتوري)، گاز استيلن با فشار پايين تري مورد استفاده قرار مي گيرد. قسمت انژكتوري شامل سوراخي است كه اطراف آن را روزنه هايي فرا گرفته است. گاز اكسيژن از سوراخ مركزي با فشار 3 – 1 اتمسفر عبور كرده و گاز استيلن را از روزنه هاي اطراف به محفظه انژكتور مي كشاند و اختلاط گازها در آن جا صورت مي گيرد.
موارد استفاده و کاربرد مشعل های فشار ضعیف و فشار قوی:
مشعل های فشار ضعیف: مشعل های فشار ضعیف بیشتر در مواردی به کار می روند که فشار استیلن تولیدی پایین باشد (مانند۔ مولدهای استیلن)
درحالی که مشعل های فشار قوی: برای استیلن با فشار بالا مانند کپسول های استیلن مورد استفاده قرار می گیرند.
5/7
سر مشعل ها:
به منظور جوشكاري قطعات با ضخامت هاي مختلف از سرمشعل هاي سر بك هاي مختلفي استفاده مي شود. درجه بندي سرمشعل ها در يكي از حالت هاي زير صورت مي گيرد.
بر اساس ضخامت قطعا 2-1 میلی متر يا 4-2 میلی متر
بر اساس قطر سوراخ سرمشعل ( از شماره )0-15
بر اساس مصرف گاز استيلن در ساعت شماره 100يعني در هر ساعت 100ليتر گاز مصرف مي شود.
معمول ترين درجه بندي بر اساس قطر سوراخ سربك صورت مي گيرد. در هنگام جوشكاري، دهانه به علت جرقه ها و كربن و دوده و اكسيدهاي فلزي تنگ و مسدود مي شود كه براي تميزكاري آن از سوهان هاي سوزني ويژه اي استفاده مي شود.
جدول زير نحوه انتخاب سربك مناسب با توجه به ضخامت قطعه كار و ميزان فشار گاز را مشخص مي كند.
نحوه انتخاب سربک – شماره سر مشعل – ضخامت ورق – فشار گاز اکسیژن و استیلن.
6/7 7/7
شيلنگ ها و سرشيلنگ ها:
از شيلنگ ها براي رساندن گاز از كپسول به مشعل استفاده مي شود. شيلنگ ها توسط سرشيلنگ ها به مشعل متصل مي شوند. سرشيلنگ داراي يك قسمت پستانك و يك مهره است كه مهره مربوط به گاز، چپ گرد و مهره مربوط به اكسيژن راست گرد است. اندازه شيلنگ ها استاندارد است كه نشا ندهنده نسبت قطر داخلي به قطر خارجي شيلنگ است. شيلنگ اكسيژن به رنگ آبي يا سبز و شيلنگ استيلن به رنگ قرمز يا قهوه اي است.
فندك:
از اين وسيله براي روشن كردن مشعل جوشكاري استفاده مي شود. فندك ها به صورت سنگي يا الكتريكي موجود هستند و در شرايطي كه تعدادي هنرجو در حال فراگيري جوشكاري باشند از شمعك هايي كه برروي هر ميز قرار دارد، استفاده مي كنند.
1/4
ايجاد شعله و تشكيل حوضچه مذاب
مقدمه:
جوشكاري با شعله مناسب تأثير بسزايي در کيفيت و عمق نفوذ جوش داشته و باعث استحكام جوش مي گردد. لذا آشنايي با انواع شعله و چگونگي ايجاد آن ها از اصول اوليه جوشكاري گاز است.
روشن كردن مشعل جوشكاري:
به منظور تشكيل شعله برروي مشعل، ابتدا سربك (پستانك) مناسب با کار را انتخاب مي کنيم و پس از اطمينان از اتصال کپسول گاز اکسيژن و استيلن، فشار گاز اکسيژن و استيلن را بر اساس قطر سوراخ سربك مشعل تنظيم مي کنيم. گاز خروجي از مشعل را توسط شيرهاي سوزني تنظيم مي کنيم. مي توان سه نوع شعله ايجاد کرد که در اين جا به شرح هر يك از آن ها مي پردازيم.
شعله احياكننده:
با روشن کردن مشعل توسط گاز استيلن، شير گاز اکسيژن را به تدريج باز مي کنيم تا شعله ايجاد گردد. درصورتي که ميزان گاز استيلن نسبت به گاز اکسيژن بيشتر باشد، شعله احياکننده است. در اين حالت شعله از سه قسمت کاملاً جداگانه تشكيل شده است. اين سه قسمت شامل مخروط داخلي، مخروط مياني و مخروط بيروني است. شعله احيا کننده داراي استيلن اضافي بوده و جوشكاري با آن باعث افزايش کربن در فلز جوش خواهد شد. به علت سوختن ناقص شعله احيا کننده، بازدهي حرارتي آن کم بوده و براي جوشكاري فولادهاي معمولي مناسب نيست. از موارد کاربرد اين شعله مي توان به جوشكاري چدن، فلزات زودگداز، لحيم سخت يا (نقره جوش) و همچنين گرم کردن قطعات اشاره کرد.2/4
شعله خنثي:
شعله خنثي از سوختن کامل گاز استيلن ايجاد مي شود. براي تشكيل شعله خنثي، شعله اي که در حالت احيا تشكيل شده است را با کم کردن مقدار گاز استيلن يا با افزودن گاز اکسيژن، به وجود مي آوريم. در اين حالت مخروط مياني و مخروط داخلي بر يكديگر منطبق شده و شعله دوقسمتي یا دومخروطي خواهد بود. شعله خنثي بالا ترين درجه حرارت را براي ذوب شدن فلز ايجاد مي کند.
ميزان اکسيژن و استيلن خروجي از مشعل برابر بوده و مابقي اکسيژن لازم براي سوختن گاز از هوا تأمين مي شود. نسبت گاز استيلن به گاز اکسيژن براي سوخت کامل 1به 5/2 است.
گازهاي حاصل از سوختن کامل استيلن با اکسيژن، شامل دي اکسيدکربن CO2 و بخار آب H2Oمي شود که هيچ گونه ميل ترکيبي با اکسيژن هوا ندارند. به همين دليل اين شعله را خنثي گويند. مهم ترين مزيت چنين شعله اي اين است که هيچ گونه تغييراتي در بافت فلزات پايه ايجاد نمي کند، يعني نه موادي به آن مي افزايد و نه موادي از آن مي کاهد. همين ويژگي، باعث مي شود که آن را به پرمصرف ترين نوع شعله تبديل کرده است.
شعله اكسيد كننده:
درصورتي که ميزان اکسيژن خروجي بيشتر از گاز استيلن باشد، شعله اکسيدکننده به وجود مي آيد. در اين حالت با باز کردن شير گاز اکسيژن، مخروط داخلي کوتاه تر و باريك تر مي شود و شعله به رنگ ارغواني در مي آيد. مخروط بيروني نيز با صدا بوده و به طور ناهمگون مي سوزد.
جوشكاري با اين شعله با پاشش جرقه همراه بوده و باعث اکسيده شدن اتصال و سطح کار شده و جوش شكننده اي را به وجود مي آورد. در هنگام ذوب فلزات با اين شعله، کف سفيد رنگي برروي سطح فلز ايجاد شده که پس از سرد شدن، سطح آن براق مي شود. از اين شعله هيچ گاه براي جوش دادن فلزاتي مانند آلومينيم و آلياژهاي آن که نسبت به اکسيژن حساسيت دارند، استفاده نمي شود.
3/4
تنظيم و كنترل شعله در هنگام كار:
بعد از روشن کردن شعله و تنظيمات اوليه آن، در هنگام کار و ايجاد حوضچه مذاب، به دلايل مختلفي ممكن است شعله از تنظيم خارج شود. بنابراين کنترل و تنظيم دائم برروي شعله گاز در هنگام کار ضروري است.
از جمله اين عوامل که باعث تغييرات شعله مي گردند، عبارت اند از:
نوسان هاي جزئي گاز از رگولاتور - چرخش جزئي شير سوزني گازها برروي مشعل
به تأخير افتادن شعله:
اين حالت زماني اتفاق مي افتد که صدايي شبيه انفجار در حوضچه مذاب اتفاق مي افتد که همراه با پاشش مذاب است.
دليل به تأخير افتادن شعله عبارتند از:
نگه داشتن بيش از اندازه مشعل در يك نقطه از کار و افزايش
گرماي حوضچه مذاب
تماس سربك با قطعه کار
گرم شدن بيش از اندازه سربك
وجود آلودگي و مسدود شدن سوراخ سربك
جوشكاري با سربك نامناسب
کاهش فشار يكي از گازها در مشعل
پس زدن شعله:
اگر شعله روشن وارد مشعل جوشكاري شود، اين حالت را پس زدن شعله گويند.
در اين شرايط شعله با صداي زير و هيس مانندي مي سوزد که بايد فوراًً شعله را خاموش و مجدداً تنظيم کرد.
دلايل پس زدن شعله عبارتا ند از:
خراب بودن شيرهاي سوزني؛
مسدود شدن سربك؛
نامتناسب بودن فشار گازهاي اکسيژن و استيلن.
درصورتي که فشار يكي از گازها بيش از حد باشد، شعله با صدا توأم مي شود.
عيوب جوشكاري با پس زدن شعله اين شعله عبارتا ند از:
ترشح فلز مذاب در کناره هاي حوضچه
کيفيت پايين سطح جوش و گرده جوش
نفوذ ناقص جوش
غير يكنواختي موج هاي گرده جوش.
4/4
براي خاموش کردن شعله ابتدا بايستي شير سوزني مربوط به گاز استيلن بسته شود و سپس شير سوزني گاز اکسيژن را ببنديم. اين عمل به دليل جلوگيري سوخته شدن استيلن و توليد دوده است. سپس شير فلكه کپسول اکسيژن و استيلن را بسته و شيرهاي سوزني مشعل را باز مي کنيم تا فشار گاز موجود در شيلنگ ها تخليه شود. در پايان شيرهاي سوزني مجدداً بسته مي شوند.
تشكيل حوضچه مذاب به كمك شعله خنثي:
تشكيل حوضچه مذاب و هدايت صحيح آن از اصول اوليه جوشكاري گاز است. براي دست يابي به حوضچه مذاب مطلوب بايستي شعله تنظيم بوده و چگونگي حرکت دست جوشكار به صورت درست انجام گيرد. چون بيشترين درجه حرارت توليد شده در شعله خنثي تشكيل مي شود، بهترين موقعيت براي جوشكاري و تشكيل حوضچه مذاب در فاصله 5 – 2 ميلي متري نوك مخروط داخلي است، زيرا نقاط دورتر يا نزديك تر شعله داراي حرارت کم تري بوده و جوشكاري با چنين حرارتي بر حوضچه مذاب و خط جوش تأثير منفي مي گذارد.
1/4
جوشكاري با گاز اكسي استيلن بدون مفتول
مقدمه
كسب مهارت در جوشكاري گاز به انجام تمرينات منظم و درك درست اصول جوشكاري اكسي استيلن نياز دارد. كنترل و هدايت مشعل در دست، تنظيم سرعت پيشروي مشعل، زواياي حركت، كنترل حوضچه مذاب و آماده سازي قطعات، از جمله عوامل مؤثر در ايجاد يك جوش مطلوب است.
ذوب سطحي:
جوشكاري گاز بدون مفتول معمولاً براي قطعات نازك با ضخامتي كمتر از 2 میلی متر صورت مي گيرد. با تشكيل حوضچه مذاب در فاصله مناسب از نوك مشعل، بايستي بتوان آ نرا در مسير جوش هدايت كرد به گونه اي كه قطعه كار سوراخ نشود و ذوب به صورت كامل انجام گيرد.
ذوب سطحي به حالتي اطلاق مي شود كه در آن به كمك حرارت شعله، سطح يا لبه قطعات ذوب شوند و فلز مذاب در ناحيه حوضچه مذاب با هم درآميزد و جوشكاري بدون مفتول انجام شود.
مشخصات تشكيل حوضچه مذاب به كمك ذوب سطحي برروي ورق بدين ترتيب است:
سطح جوش كاملاً صاف بوده و اندكي گودي و انحنا به سمت داخل داشته باشد
در سطح ديگر جوش (پشت ورق) گرده هاي يكنواخت به صورت كمي برجسته ايجاد شده باشد. درصورتي كه ورق با جوشكاري سطحي را تحت عمليات صافكاري قرار دهند، هيچ گونه برجستگي يا فرورفتگي در كار باقي نگذارد.
2/4
عوامل مؤثر بر ذوب سطحي:
در اجراي ذوب سطحي برروي ورق و ايجاد حوضچه مذاب و هدايت مناسب آن دو عامل اساسي دخالت دارند:
*زاويه مشعل و حركت مشعل:
در هنگام شروع تشكيل حوضچه مذاب، زاويه مشعل نسبت به كار بايد حدود 70 – 60 درجه باشد و پس از تشكيل حوضچه مذاب زاويه مشعل در مسير خط جوش باید مايل نگه داريم حدود 60 - 45درجه.
در اين شرايط با حركت نوساني جانبي، مشعل را به جلو هدايت مي كنيم كه اين حركت مطابق شكل تقريباً به صورت حلقه هاي بيضي متداخل صورت مي گيرد. مقدار پيشروي مشعل در هر حلقه بيضي در حدود 5/1 میلی متر است.
تنظيم قدرت مشعل:
قدرت مشعل جوشكاري گاز متناسب با ضخامت قطعه كار تعيين مي شود.
اين ميزان قدرت بر اساس مقدار مصرف گاز استيلن است، به طوري كه براي هر ميلي متر ضخامت قطعه كار، حدود 100ليتر گاز استيلن در ساعت مصرف مي شود.
انتخاب سربك مناسب براي جوشكاري براساس ضخامت قطعه كار و ميزان گاز مصرفي در جدول زير مشخص شده است:
سربک مناسب – ضخامت ورق – شماره سربک حجم مصرفی – زمان برای یک متر جوش – حجم گاز لازم برای یک متر جوش (لیتر)
3/44/4
نگه داري مشعل:
نگه داري مشعل با توجه به شرايط جوشكار و راحتي وي در هنگام اجراي جوشكاري صورت مي گيرد.
دو روش كلي براي نگه داري مشعل در دست وجود دارد. در روش اول به طور معمول براي جوشكاري ورق هاي نازك، مشعل را به صورتي در دست بگيريد كه شيلنگ ها بالاي مچ دست، و دسته مشعل به صورت مداد در دست قرار گيرد.
در روش دوم، دسته مشعل به صورت كامل در كف دست، و انگشتان در زير مشعل قرار مي گيرند.
تأثير سرعت پيشروي:
حركت مشعل و پيشروي آن بايد به گونه اي صورت گيرد كه فرصت كافي براي ذوب قطعه كار وجود داشته باشد. توقف بيش از حد در محل حوضچه مذاب و يا پيشروي كند نيز باعث ايجاد حرارت بيش از حد در حوضچه شده و قطعه را سوراخ مي كند. سرعت مناسب باعث ذوب قطعه كار شده و كيفيت و استحكام مطلوبي را حاصل مي كند. سرعت جوشكاري با گاز نسبت به ساير روش ها بيشتر بوده و تنش هاي حرارتي ايجاد شده در قطعه كاهش مي يابد.
اٰللـــٌّٰـهًٌُمٓ صَلِّ عٓـلٰىٰ مُحَمَّدٍ وُاّلِ مُحَمَّدٍ وٓعٓجٓلِ فٓرٰجٰهٌٓمّ.