جوشکاری فرآیندهای زیادی دارد که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد برای سازههای فلزی ساختمان در کشورهای پیشرفته دنیا از 4 نوع جوشکاری استفاده می شود که به شرح زیر است.
1. جوشکاری قوسی فلزی محافظت شده (جوشکاری قوسی با الکترود روپوشدار) (SAMW)
2. جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW)
3. جوشکاری قوسی توپودری (FCAW)
4. جوشکاری قوسی فلزی با محافظت گاز (GMAW)
فرآیندهای جوشکاری نام برده شده همگی از نوع فرآیند جوشکاری قوسی هستند و با استفاده از نیروی برق انجام میشوند.
جوشکاری قوسی الکتریکی با الکترود روپوشدار (SAMW)
جوشکاری یکی از روشهای اتصال دائمی فلزات است. اتصال جوش عموما بوسیله حرارت یا فشار و یا ترکیب حرارت و فشار انجام میشود. جوشکاری قوسی الکتریکی به گروهی از روشهای جوشکاری گفته میشود که یکپارچه شدن بوسیله حرارت قوس، با یا بدون کاربرد فشار و با یا بدون فلز پرکننده صورت می پذیرد.
یونیزاسیون
گازها در حالت عادی قابلیت هدایت الکترسیته ندارند، ولی اگر تحت تاثیر عوامل خارجی از قبیل حرارت زیاد، حوزه الکتریکی و غیره قرار گیرند بعضی از اتمها الکترون از دست داده و بار مثبت پیدا میکند (یونهای مثبت) و برخی از الکترونها وارد مدار اتمهای خنثی شده آنها را دارای بار منفی میسازند (یونهای منفی) این عمل یونیزه شدن نامیده میوشد گاز یا هوا پس از یونیزه شدن قابلیت هدایت الکتریسیته پیدا میکند و هر چه شدت عمل یونیزه شدن بیشتر باشد حرکت یونهای باردار سریعتر و قابلیت هدایت الکتریکی بیشتر میشود.
جوشکاری قوسی با الکترود روپوشدار
در جوشکاری قوسی دستی از الکترود روپوشدار استفاده میشود الکترود روپوشدار یک میلهی فلزی میباشد که مقداری مواد روی آن پرس شده است (این مواد که وظایف مختلفی در جوشکاری دارند، بصورت پودر در میآید و در کارخانه الکترودسازی با نصبت مشخصی مخلوط و سپس به چسب مخصوص آغشته شده و بصورت خمیر در آمده و روی الکترود پرس و بهمان صورت در کوره پخت میشود)
وقتی در اثر حرارت ایجاد شده در قوس الکتریکی فلز مبنا و فلز مغزهی الکترود ذوب میشود اکسیژن هوا میتواند با فلز مذاب ترکیب شود و خواص مکانیکی فلز ما را ضعیف کند نیتروژن (ازت) موجود در هوا نیز با فلز مذاب ترکیب میوشد فلز جوش را شکننده میکند. سوختن روپوش الکترود، گازهایی (دود) تولید میکند که هوا را از دور و بر محل قوس زنی، دور میکند و فلز مذاب را حفاظت میکند.
وقتی قوس جابهجا شود دود ایجاد شدهی قبلی پخش میشود و دیگر برای حفاظت فلز جوش منجمد شده که هنوز داغ است کارایی ندارد برای این منظور از سوختن مواد روپوش الکترود، پوستهای روی جوش (به اسم سرباره) تشکیل میشود که جلوی تماس اکسیژن و ازت با فلز داغ را میگیرد و آن را حفظ مینماید.
ضمنا مواد روپوش الکترود با ایجاد گازهایی، عمل یونیزه شدن را آسان میکنند. بنابراین وظایف اصلی روپوش کلیه الکترودها عبارتنداز:
1. پایدار کردن قوس
2. ایجاد گاز محافظ
3. تشکیل پوسته محافظ
قطر الکترود همان قطر میلهی مغزه است که در این قطرهای 5/2، 25/3 ، 4، 5 و 6 میلیمتر تولید میشود و بسته به نوع اتصال ضخامت ورق یا مقاطع یک یا چند قطر الکترود مورد استفاده قرار میگیرد
عوامل مهم جوشکاری
در جوشکاری قوسی (جوش برق) چهار عامل مهم وجود دارد که تاثیر زیادی روی کیفیت جوش دارند و برای اینکه جوش خوبی بدست آید لازم است هر یک از آنها با نوع کار و وسایل مورد استفاده هم آهنگ شوند.
این چهار عامل متغییر عبارتند از:
1. شدت جریان
2. طول قوس یا ولتاژه قوس
3. سرعت پیشروی
4. زاویه الکترود
مزایای جوشکاری با الکترود روپوشدار
- تجهیزات نسبتا ساده، ارزان و قابل حمل
- گاز محافظ (دود) که از سوختن مواد روپوش الکترود حاصل میشود نسبت به فرآیندهای که با گاز محافظ جداگانه محافظت میشوند به وزش باد، حساسیت کمتری دارد
- کاربرد گستردهای دارد (خالجوش زنی، جوشهای منقطع جوشهای پیوسته، جوشهای قابل رادیوگرافی)
- در نواحی با دسترسی محدود نیز قابل استفاده است
- برای جوشکاری بیشتر فلزات و آلیاژها مناسب است
- قادر به تولید جوشهای با کیفیت بالا میباشد
معایب جوشکاری با الکترود روپوشدار
- نرخ رسوب در مقایسه با جوشکاری قوسی با سیم جوش قرقرهای (GMAW) و یا جوشکاری قوسی با سیم جوش توپودری کم است
- بخاطر نیاز به تعویض الکترود (قطع قوس، دور ریزتهی الکترود، قرار دادن الکترود جدید در انبر، پیوستگی جوشکاری مقدور نمیباشد
- جوش با لایهای از سرباره پوشیده شده که بایستی بعد از تمام کردن هرپاس، سرباره زاز روی جوش پاک شود.
E60xx = حداقل استحکام کششی 60000 پوند بر اینج مربع
Exx1x تمام حالتها (تخت ، افقی، عمودی، سقفی)
Exx4x تخت، افقی، عمودی سرازیر، سقفی
E70xx= حداقل استحکام کششی 70000 پوند بر اینچ مربع
Exx2x= تخت و گوشهای افقی
جوشکاری قوسی با محافظت گاز (GMAW)
در این فرآیند جوشکاری از حرارت تولید شده توسط قوس جوشکاری برای اتصال دو قطعه استفاده میشود. قوس جوشکاری بین نوک سیم جوش و قطعه کار برقرار میشود سیم جوش مصرفی بصورت قرقرهای است و بطور خودکار تغذیه میشود
محیط اطراف قوس با گاز محافظت میشود گاز بوسیله کپسول تهیه شده و با شیلنگ رابط به طپانچه جوشکاری وصل میگردد و دور سیم جوش از نوک طپانچه خارج میشود گاز محافظ متداول عبارتست از : آرگون هلیوم CO2 یا مخلوط آنها .
گاز آرگون و هلیوم، گاز خنثی (INERT GAS) بحساب می اید و اگر از آرگون یا هیلوم برای حفاظت استفاده شود اصطلاحا فرآیند جوشکاری را MIG میگویند
گاز CO2 احتمال دارد در درجه حرارت بالای قوس مقداری از آن تجزیه شود و اکسیژن آزاد نماید گاز CO2 را گاز فعال (ACTIVE CAS) میگویند اگر از گاز CO2 برایحفاظت جوشکاری استفاده شود اصطلاحا فرآیند جوشکاری را MAG مینامند
در دستورالعملها یا نقشهها بجای MIG یا MAG از اصطلاح استاندارد و تایید شده GMAW استفاده میشود
در جوشکاری با الکترود روپوشدار وقتی الکترود کوتاه میشود تهی الکترود دور ریخته میشود و جوشکاری برای تعویض الکترود قطع میگردد در صورتیکه در فرآیند GMAW چون سیم جوش بصورت قرقره است نیازی با قطع و وصل مکرر نیست و بهمین دلیل سرعت جوشکاری خیلی بالا میرود و تغییر شکل قطعه (پیچیدگی) در اثر جوشکاری خیلی کمتر میشود بعضی از خصوصیات مهم این فرآیند عبارتند از:
1. انتقال حرارت به فلز طرفین درز جوش نسبت به بعضی از فرآیندهای دیگر کمتر است و به همین جهت میزان پیچیدگی و تاب برداشتن به حداقل میرسد
2. چون سیم جوش بصورت پیوسته از قرقره تامین میشود وقت تلف شده برای تعویض الکترود و .. وجود ندارد
3. با آنکه قطر سیم جوش مصرفی کوچک است (مثلا 2/1 یا 6/1 میلیمتر) معهذا نرخ رسوب گذاری جوش (وزن جوش در هر ساعت) بالا است
4. به علت عدم وجود سرباره تمیز کاری بعد از جوشکاری لازم نیست
5. نفوذ هیدروژن در جوش حاصله کم است بنابراین احتمال پیدایش ترک سرد بعد از جوشکاری به حداقل میرسد.
مزایای GMAW
- نرخ رسوب بالا است
- پایین بودن هزینهها بخاطر کمتر بودن اتلاف سیم جوش، عدم لزوم سرباره پاک کنی نداشتن اتلاف وقت جوش کار بخاطر تعویض الکترود در مقایسه با جوشکاری با الکترود دستی
- حداقل دود و دم
- نسبت به فرآیند جوشکاری با الکترود دستی، نفوذ عمیقتر بدست میآید
- برای جوشکاری تمام فولادهای مورد استفاده در ساختمان کاربرد دارد.
معایب GMAW
- هزینهی ماشین آلات گاز محافظ و تعمیر و نگهداری بالا است
- بخاطر اندازهی طپانچه ممکن است دسترسی به اتصال برای جوشکاری محدود شود
- گاز محافظ به وزش باد حساس است
- طول قوس محدودیت دارد
- تجهیزات این فرآیند به خوبی تجهیزات جوشکاری با الکترود دستی سیار نیست
جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW)
در جوشکاری قوسی زیر پودری قوس بین نوک سیم جوش و قطعه جوش شونده برقرار میگردد همانطور که سیم جوش ذوب میشود بطور مکانیکی سیم جوش از یک سیم پیچ پیوسته تغذیه میشود و مقدار سیم ذوب شده را جبران مینماید قوس و منطقه جوشکاری همواره با پوششی از پودر مذاب محاصره شده و علاوه بر ان با لایهای از پودر ذوب نشده محافظت میگردد
پودر جوشکاری بوسیله ثقل سوای از سیم جوش یا بلافاصله جلوی سیم جوش یا هم مرکز با سیم جوش، توزیع میشود قسمتی از این پودر همراه با جوش ذوب میگردد از این رو سیم جوش یا پودر جوشکاری میتواند تعویض شود (برخلاف روش SMAW که در آن فلز الکترود و روپوش قابل جدا شدن نیست)
پودرهای جوشکاری زیر پودری برای تحمل شدت جریانهای زیاد مصرفی در این روش طراحی شدهاند پودر جوشکاری حوضچه جوش را در مقابل اتمسفر بوسیله احاطه آن با پوششی از پودر مذاب حفظ میکند در پاکسازی فلز جوش به عنوان روانساز عمل میکند ترکیب شیمیایی فلز جوش را اصلاح مینماید و بر شکل فلز جوش تاثیر میگذارد
جوشکاری قوسی زیر پودری بصورت خودکار انجام میشود، و جوشکاری تمام خود کار مزایای بسیاری دارد و عامه پسند است
مزایای SAW
- مخفی بودن قوس (از نظر زیست محیطی خوب است)
- بالا بودن شدت جریان زیاد بودن نفوذ نیاز کمتر به آماده سازی لبه
- نرخ رسوب بالا و سرعت جوشکاری زیاد است
- هزینه برای جوشکاری هر متر طول نسبتا کم است
- عملکرد پودر به عنوان اکسیژن زدا
- کم هیدروژن بودن فرآیند
- به وزش باد حساسیت ندارد
- حداقل آموزش مورد نیاز برای اپراتوری
معایب SAW
- هزینه اولیه سیم رسان، دستگاه جوشکاری دستگاههای کنترل و تجهیزات انتقال پودر زیاد است
- برای نگهداری پودر روی اتصال قرار دادن اتصال جوش در حالت تخت یا حالت افقی ضروری است
- سرباره روی جوش بایستی قبل از جوشکاری پاسهای بعدی پاک شود
- بدلیل ورودی حرارت بالا جوشکاری قوسی زیر پودری برای جوشکاری فولادهای با ضخامت کمتر از 6 میلیمتر مناسب نیست.
شرکت های جوشکاری معرفی شده توسط ساختمانت دات کام از بهترین و با تجربه ترین جوشکاران موجود در سراسر کشور بوده که خدمات پیمانکاری جوشکاری انواع سازه های فلزی را با بهترین قیمت بر عهده می گیرند.
اگر قصد دریافت خدمات،قیمت،مشاوره و یا درج سوال دارید به لیست شرکت های فعال در دسته بندی خدمات جوشکاری مراجعه نمایید و با شرکت ها(یا افراد فعال) در این زمینه تماس بگیرید .