جوشکاری با برق مستقیم
روش های مختلف جوشکاری:
به طور کلی در دو طریقه جوشکاری ، برق منبع اصلی انرژی تلقی میشود ، یکی جوشکاری با قوس الکتریکی و دیگری جوش مقاومتی و یا نقطه جوش .
جوشکاری با قوس الکتریکی بر این اساس پایه گذاری شده است که وقتی جریان الکتریسیته از شکاف موجود بین دو قطب مثبت و منفی عبور می کند فضای گازی شکل ما بین آن دو را گرم کرده و گرمای بسیار زیاد و متمرکزی را ایجاد می نماید .
دمای جرقه ایجاد شده بین دو قطب مزبور در محل قوس الکتریکی بین 6500 تا 7000 درجه سانتی گراد است . از این خاصیت قوس الکتریکی در موارد زیر استفاده میشود :
1- جوشکاری با قوس الکتریکی به وسیله الکترودهای زغالی
2- جوشکاری با قوس الکتریکی به وسیله الکترودهای فلزی
3- جوشکاری با قوس الکتریکی به کمک گاز اضافی
4- جوشکاری با قوس الکتریکی بروش Atomic Hudrogen
5- جوشکاری با قوس الکتریکی به کمک گاز خنثی و تنگستن
آنچه که در این فصل مورد بحث قرار می گیرد جوشکاری به کمک برق مستقیم است که اختصا را جوشکاری DC نامیده میشود .
مبانی جوشکاری با برق :
انجمن آمریکائی جوشکاری ، جوشکاری با قوس الکتریکی را به شرح زیر تعریف می کند:
جوشکاری پدیده یا تحولی و با استفاده از فشار و فلرات پرکننده و یا حتی بدون استفاده از آنها باعث پیوسته شدن و دره آمیخته شدن قطعات مختلف میشود .
در جوشکاری یا الکترود فلزی ما بین قطعه جوش دادنی و الکترود فلزی ، قوس الکتریکی برقرار میکنند. در این روش الکترود فلزی را در یک گیره مخصوص قرار داده و فلز جوش دادنی را طوری در مدار الکتریکی قرار می دهند که با نزدیک شدن نوک الکترود به سطح کار ، مسیر مدار تکمیل گردد .
برای انجام یک جوشکاری خوب . جوشکار باید با موارد زیر آشنا باشد :
1- دستگاه جوشکاری و مدار آن
2- الکترود و خصوصیات آن
3- مهارت در ایجاد قوس الکتریکی
ژنراتور یا مولد DC دستگاهی است که به کمک آن برق جریان مستقیم را تولید میکنند . جریان الکتریکی ایجاد شده باید طوری باشد که پس از عبور از کابل های تشکیل دهنده مدار بتواند بین الکترود و قطعه کار یک منطقه مذاب ایجاد نماید . قسمت مذاب الکترود وارد منطقه مذاب می شود و مجموعا فطعه جوشکاری شده را ایجاد نماید .
جریان خروجی ماشین و جهت حرکت آن ، بسته به نوع کار مورد نظر ، توسط جوشکار انتخاب میشود . الکترود مصرفی ممکن است آهنی یا آلیاژی از آهن باشد . در بعضی از الکترودها مخلوطی از مواد غیر آهنی نیز یافت میشود . الکترودها در انواع مختلفی ساخته و عرضه میشوند . بعضی از آنها لخت ، بعضی با پوشش نازک و دسته ای با پوشش کلفت تهیه میشوند . مشکل ترین طریقه ، استفاده از الکترود لخت است و مرغوبیت جوش به دست آمده نیز با قطعه مشابهی که بوسیله الکترود پوشش دار جوشکاری شده باشد قابل مقایسه نیست . یک پوشش نازک میتواند ثبات قوس الکتریکی را افزایش دهد . پوشش کلفت الکترود بقوس الکتریکی ثبات قابل ملاحظه ای میبخشد و ناخالصیهای موجود در منطقه مذاب را به بیرون هدایت کرده و ضمن سوختن باعث ایجاد گازهای خنثی میشود که این نیز سطح خارجی و مذاب منطقه جوش را از خطر اکسیداسیون محفوظ نگه میدارد.
پوشش کلفت الکترودها علاوه بر محافظت فلز جوش دادنی از خطر اکسیداسیون ، باعث سخت شدن سطحی قطعه کار نیز میشوند .
الکترودها را در قطرهای مختلفی تهیه میکنند . وقتی ضخامت قطعه کار تغییر کند متناسب با آن ، قطر الکترود و شدت جریان مدار نیز تغییر خواهد کرد . وقتی از پشت ماسک جوشکاری به منطقه مذاب نگاه کنیم دو قسمت مجزا مشهود خواهد بود : یکی جریان قوس و دیگری شعله قوس .شعله قوس که از گازهای خنثی تشکیل شده قرمز کمرنگ است . فلز تبخیر شده موجود در جریان قوس ، زرد و فلز مذاب آن سبز رنگ است .
وقتی اکسیژن و نیتروژن هوا بداخل منطقه جوش نفوذ کنند باعث تضعیف و شکنندگی آن می شوند . ولتاژ مصرفی نیز خیلی مهم است بطوری که افزایش ولتاژ باعث طویل شدن شعله و افزایش میزان سیلان الکترود خواهد شد . هر گاه پیشروی کار خیلی سریع باشد گرده جوش به خوبی نفوذ نکرده و حرکت کند آن نیز باعث برجستگی بیش از حد گرده جوش خواهد شد .
هرگاه شدت جریان و طول قوس بصورت متناسبی انتخاب شوند نتیجه جوشکاری بسیار خوب خواهد بود . ولتاژ و آمپراژ مناسب برای جوشکاری های مختلف را میتوان از جداول موجود استخراج نمود . انتخاب طول شعله مناسب به عهده جوشکار است .
اصول جوشکاری با قطب مستقیم (DCSP) :
تجربه نشان داده که الکترون ها پس از عبور از قطب منفی ( گاتد ) ماشین به طرف الکترود می روند . سپس الکترونها ادامه مسیر داده و از طریق قوس و قطعه کار بطرف قطب مثبت ماشین ( آتد ) می روند .
دانشنامه کلمات:-
الکتریسیته
الکتریسیتهمجموعهای از پدیدههای طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد