تبلیغات
جوشکاری - مبانی طبقه بندی روشهای جوشکاری و الکترود


درباره وبلاگ:

آرشیو:

آخرین پستها :

پیوندهای روزانه:

نویسندگان:

نظرسنجی:

آمار وبلاگ:


Admin Logo themebox

مبانی طبقه بندی روشهای جوشکاری و الکترود

نوشته شده توسط:محمد گل گل جم
سه شنبه 5 دی 1391-12:28 ب.ظ

1. مبانی طبقه بندی روشهای جوشکاری

انواع فرایند های متداول جوشکاری ساختمانی به شرح زیر است :

جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار (SMAW)

جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز(GMAW)

جوش قوس الکتریکی زیرپودری(SAW)

روشهای جوشکاری بر حسب نوع منبع حرارت ،نحوه حفاظت محل جوش از اتمسفر محیط و نوع الکترود از نظر مصرفی یا غیر مصرفی بودن ،تقسیم بندی می شوند.

1. انواع قوس الکتریکی در جوشکاری

بسته به ذوب الکترود و یا عدم ذوب آن ،دو نوع قوس الکتریکی وجود دارد:

اگر الکترود از جنس کربن یا تنگستن باشد ، هنگام ایجاد قوس الکتریکی ذوب نمی شود و قوس یا الکترود را غیر مصرفی می گویند.

اگر الکترود نقطه ذوبی مشابه فلز پایه داشته باشد والکترود ذوب شده به عنوان فلز جوش به مصرف برسد و بصورت قطرات مذاب از آن جدا شده و به حوضجه جوش منتقل شود ، این قوس یا الکترود را مصرفی می گویند.

جوش قوس الکتریکی با الکترود روﭘوش دار Shielded Metal Arc Welding (SMAW )

الف.مزایای جوشکاری با الکترود روﭘوش دار:

تجهیزات نسبتاً ساده ، ارزان و قابل حمل

گاز محافظ (دود) که از سوختن مواد روﭘوش الکترود حاصل می شود نسبت به فرایند هایی که با گاز محافظ جداگانه محافظت می شوند ، به وزش باد ، حساسیت کمتری دارد.

کاربرد گسترده ای دارد ( خال جوش زنی ، جوشهای منقطع، جوشهای پیوسته).

در نواحی با دسترسی محدود نیز قابل استفاده است.

برای جوشکاری بیشتر فلزات و آلیاژها مناسب است.

قادر به تولید جوشهای با کیفیت بالا می باشد.

ب. معایب جوشکاری با الکترود روﭘوش دار:

نرخ رسوب در مقایسه با جوشکاری قوسی با سیم جوش قرقره ای(GMAW) و یا جوشکاری قوسی با سیم جوش توپودری ،کم است.

بخاطر نیاز به تعویض الکترود ( قطع قوس ، دور ریز ته الکترود ، قرار دادن الکترود جدید در انبر) پیوستگی جوشکاری مقدور نمی باشد.

جوش با لایه ای از سرباره پوشیده شده که بایستی بعد از تمام کردن هر پاس ، سرباره از روی جوش پاک شود.

قطبیت در جوشکاری:

دو نوع قطبیت در جوشکاری با جریان مستقیم (DC) وجود دارد :

الف . قطبیت مستقیم DCSP یا DCEN یا جریان مستقیم و اتصال الکترود به قطب منفی




ب. قطبیت معکوس DCRP یا DCEPیا جریان مستقیم و اتصال الکترود به قطب مثبت

انتخاب نوع جریان جوشکاری:

استفاده از جریان مستقیمِِDC مزایایی نسبت به جریان متناوب AC به شرح زیر دارد :

- انتقال فلز از الکترود به حوضچه جوش در حالت الکترود مثبت ، یکنواخت تر است.

- در روش می توان از شدت جریان های کم استفاده کرد.

- همه نوع الکترود را در روش جوشکاری دستی می توان بکار برد.

- شروع قوس راحت تر است.

- نگهداری قوس با طول کوتاه آسانتر است.

- در وضعیت های غیر از تخت ، نظیر افقی ، عمودی و بالا سری عملیات جوشکاری آسانتر است.

- جوشکاری ورق های نازک با روش DC بهتر انجام می گیرد.

الکترود های جوشکاری

الکترودهای جوشکاری با قوس الکتریکی از دو قسمت مفتول و روکش تشکیل شده اند.

وظایف مفتول

هدایت جریان الکتریکی

تامین فلز پرکننده درز جوش

وظایف روکش الکترود :

پایدار کننده قوس

ایجاد اتمسفر گازی و سرباره محافظ و جلوگیری از نفوذ گازهای مزاحم نظیر N² ¸ ² Oبه حوضچه مذاب

انجام واکنش های سرباره ، فلز مذاب و گاز ، عمل تصفیه یا اضافه کردن عناصر آلیاﮊی به حوضچه جوش

تامین شکل گرده جوش بصورت بر آمده و صافی مورد نظر با استفاده از خاصیت ویسکوزیته و کشش سطحی سرباره

کاهش سرعت سرد شدن حوضچه جوش

پایین آوردن نقطه ذوب و خارج کردن نا خالصی ها از حوضچه جوش

تقسیم بندی الکترود ها:

الکترود ها بر اساس نوع پوشش ، جنس مفتول و ضخامت پوشش طبقه بندی می شوند.

الف. طبقه بندی الکترود ها بر اساس جنس مفتول:

الکترود های با مفتول فولاد زنگ نزن

الکترود های با مفتول فولاد کم کربن

الکترود های با مفتول نیکلی

الکترود های با مفتول آلومینیمی

و...

ب. طبقه بندی الکترودها بر اساس نوع پوشش :

الکترودها با پوشش بازی یا قلیایی

الکترودها با پوشش روتیلی

الکترودهای روتیلی با پودر آهن

الکترودها با پوشش سلولزی

ج.طبقه بندی الکترودها بر اساس ضخامت پوشش:

الکترودها با پوشش نازک

الکترودها با پوشش متوسط

الکترودها با پوشش ضخیم

الکترودها با پوشش خیلی ضخیم

شناسایی الکترودها

الکترودها به دو طریق شناسایی می شوند :

الف. سیستم رنگ در ته مفتول با استفاده از مشخصات سازندگان الکترود

ب. استفاده از روش نامگذاری یک آیین نامه شامل چند عدد و حرف که با توجه به نوع استاندارد مورد نظر، روش شناسایی متفاوت است.

روش شناسایی الکترودها در آیین نامه AWS A5.1

الف. حرف E قبل از یک عدد چهار یا ﭙنج رقمی EXXXXX منظور الکترود است که در روش جوشکاری با قوس الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

ب. عدد دو یا سه رقمی بعد از حرف E مشخص کننده حداقل استحکام کششی فلز جوش بر حسب کیلو پوند بر اینچ مربع است.

ج. دومین عدد از سمت راست مشخص کننده وضعیت مجاز جوشکاری است که الکترود برای آن وضعیت طراحی شده است. بطور مثال الکترود با این کد EXX1X برای تمام وضعیت های جوشکاری قابل استفاده است.

منظور از عدد 1

الکترود در همه وضعیت ها قابل استفاده است

EXX1X

منظور از عدد2

الکترود ففط در وضعیت های تخت و افقی قابل استفاده است

EXX2X

منظور از عدد3

الکترود فقط در وضعیت تخت قابل استفاده است

EXX3X

منظور از عدد4

الکترود در همه وضعیت ها به جز عمودی سر بالا قابل استفاده است

EXX4X


در عدد آخر سمت راست مشخص کننده چندین عامل نظیر نوع جریان و قطبیت مورد استفاده

(AC-DCSP-DCRP) و همچنین نوع ترکیبات پوشش الکترود است . به عنوان مثال آیا در پوشش الکترود، پودر آهن وجود دارد یا خیر؟ و نیز آیا الکترود کم هیدروژن است ؟و یا هر دو .

مثال طبقه بندی الکترودها مطابق آیین نامه AWS A5.1

  1. تمام حالات مقاومت کششی جوش بر حسب
  2. تخت و افقی 1000 پوند بر اینج مربع (هر1000
  3. تخت پوند بر اینچ مربع تقریبا معادل 7/0
  4. تمام حالات بجز عمودی سر بالا کیلوگرم بر میلیمتر مربع است)

رقم

نوع روپوش

نوع برق

0

سلولز، سدیم - اکسید آهن

DCRP

1

سلولز- پتاسیم

DCRP, AC

2

تیتان - سدیم

DCSP,AC

3

تیتان - پتاسیم

DCSP, DCRP,AC

4

پودر آهن - تیتان

DCSP, DCRP,AC

5

کم هیدروژن - سدیم

DCRP

6

کم هیدروژن - سدیم

DCRP, AC

7

پودر آهن - اکسید آهن

DCSP, AC

8

پودر آهن - کم هیدروژن

DCRP, AC


مشخصات انواع الکترودها:

الف. الکترودهای روتیلی معمولی

قوس ملایم ، قدرت نفوذ متوسط ، شدت جریان و حرارت ورودی کم ، مشکلات سوختگی و سوراخ شدن کمتر است.

برای مصارف عمومی ،برای جوشکاری ورق های نازک فولادی در همه حالات با کد EXX13, EXX12 به کار می روند.

این الکترودها با جریان متناوب و مستقیم قابلیت جوشکاری دارند.

ب. الکترودهای روتیلی با پودر آهن

- دارای روکش ضخیم محتوی پودر آهن است،

- کاربرد در جوشکاری گوشه و جوش شیاری عمیق است،

- با طول قوس کوتاه به راحتی کار می کند،

- میزان رسوب زیاد و پاک کردن سرباره جوش به راحتی انجام می شود،

- بریدگی کنار جوش کم است،

- عمق نفوذ زیاد نیست،

- ظاهر جوش بسیار صاف و سطح جوش تخت تا کمی محدب است ،

- این الکترودها با کد EXX14 ,EXX24 ,EXX27 ,EXX28 مشخص می شوند.

ج.الکترودهای سلولزی

- دارای قابلیت انجماد سریع فلز جوش است،

- برای جوشکاری سربالا،عمودی سرازیر و بالاسری (سقفی )مناسب است ،

- دارای قوس قوی و نفوذی است .

- با جریان یکسو و قطبیت معکوس بکار می رود،

- سرباره کم و خط جوش تخت است ،

- الکترود E6010 با جریان DC و الکترود E6011 با هر دو جریان DC یا AC بکار می رود.

د. الکترودهای کم هیدروژن ( قلیایی )

- الکترودهای کم هیدروژن حداقل هیدروژن را در فلز جوش باقی می گذارد.

- با کدهای 5 یا 6 یاEXXX8 مشخص می شوند.

- کاربرد این نوع الکترودها برای فولادهای پر کربن ، فولاد کم آلیاژ فولاد سختی پذیر است. در صورت وجود بار دینامیکی و ضخامت بیش از 25 میلیمتر استفاده از این نوع الکترود ، توصیه می شود

راههای ورود هیدروژن به جوش :

1-رطوبت جذب شده در پوشش الکترود ،

2-آب موجود در مواد چسپنده تشکیل دهنده پوشش ،

3-تجزیه ترکیبات اورگانیکی که همراه با آب یا هیدروژن در ترکیباتی نظیر سلولز وجود دارد ،

4-آب تبلور همراه کریستالها.

جوشکاری قوس الکتریکی زیر پودری Submerged Arc Welding (SAW)

1-ویژگیهای روش جوشکاری زیر پودری

قوس الکتریکی بین مفتول و قطعه کار در زیر پودر بر قرار می شود.

نفوذ جوش در این روش از همه بالاتر است .

جوش از کیفیت یکنواخت تر و بالا تری بر خوردار است.

جوشکاری بصورت ممتد قابل انجام است ، لذا بازدهی جوشکاری بالا است.

چون جوشکاری بصورت اتوماتیک انجام می شود لذا کیفیت جوش بالاتر خواهد بود.

ظاهر سطح جوش بهتر است.

دود جوش کم است.

اشعه قوس رویت نمی شود.

جهت بالا بردن خواص مکانیکی جوش جنس مفتول باید کمی آلیاژی باشد.

برای جلوگیری از زنگ زدگی مفتول سطح مفتول روکش مس دارد.

2-معایب روش جوشکاری زیر پودری

برای ورقهای نازک مناسب نیست.

جوشکاری فقط در حالت تخت و افقی قابل انجام است.

هزینه تجهیزات بالاتر است.

محل درز اتصال در حین جوشکاری قابل کنترل نیست

جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز Gas Metal Arc Welding (GMAW)

1- ویژگیهای روش جوشکاری تحت حفاظت گازGMAW) )

قوس الکتریکی بین مفتول فلزی توپر با قطعه کار تحت حفاظت گاز محافظ نظیر آر گون و یا دی اکسید کربن انجام می شود.

جوشکاری بصورت نیمه اتوماتیک و اتوماتیک قابل انجام است.

به علت عدم وجود گل جوش ،عیب حبس سربار ه را نخواهیم داشت.

برای جوشکاری ورق های نازک مناسب است.

جوشکاری میتواند بصورت ممتد صورت گیرد ،لذا کیفیت جوش بالاتر خواهد بودو بازدهی جوشکاری نیز افزایش می یابد.

برای جلوگیری از زنگ زدگی مفتول فولادی سطح مفتول روکش مسی پوشاننده شده است.

جهت بالا بردن خواص مکانیکی جوش جنس مفتول باید کمی آلیاژی باشد.

جوشکاری در وضعیت های مختلف تخت ،افقی ،عمودی و سقفی امکان پذیر است.

مولد جوشکاری مورد استفاده از نوع رکتیفایر با سیستم ولتاژ ثابت و نوع قطعیت DCEP است.

2-معایب روش جوشکاری تحت حفاظت گازGMAW))

جوشکاری اغلب در محیط های بسته قابل انجام است.

امکان جوشکاری در فواصل دور از دستگاه جوش وجود ندارد.

هزینه تجهیزات بالاتر است.

برای ورق های خیلی ضخیم مناسب نیست.

انواع اتصال:

در ساخت سازه های فولادی جوشی ،اتصالات مختلفی وجود دارد که از نظر شکل اتصال می توان آنها را به انواع زیر تقسیم بندی کرد.

الف . اتصال لب به لب ( Butt Joint)

ب. اتصال روی هم (Lap joint)

ج.اتصال کنج ( Corner joint)

د.اتصال سپری Tee joint) )

ه. اتصال لبه ای یا پیشانی (Edge joint)

انواع جوش :

الف . جوش شیاری ( Groove Weld)

ب . جوش گوشه Fillet Weld))

ج. جوش انگشتانه Plug Weld))

د. جوش کام Slot weld))

فصل 2

عیوب جوش و پیچیدگی اعضای جوشی

عیوب اصلی جوش

1. روی هم افتادگی Overlap

2. بریدگی کناره جوش Undercut

3. آخال های سربار ه Slag inclusion

4. ذوب ناقص Lack of fusion (L.O.F)

5. تخلخل Porosity

6. نفوذ ناقص (L.O.P) Lack of penetration

7. ترک در جوش Crack

8. لکه قوس Arc-Strike

9. پاشش یا جرقه زیاد Spatter

10. چاله جوش Crater

over lap یا روی هم افتادگی

الف . تعریف

نقصی در کنار یا ریشه جوش که به علت جاری شدن فلز بروی سطح فلز پایه و یا پاس جوش قبلی ایجاد می شود بدون اینکه ذوب و اتصال مناسب با آن ایجاد شود. این عیب می تواند اثری مانند بریدگی کناره جوش داشته باشد و یک منطقه تمرکز تنش ناشی از عدم یکنواختی در جوش ایجاد شود.

ب . علت

1. سرعت حرکت کمتر از حالت نرمال یا طبیعی

2. زاویه نادرست الکترود

3. استفاده از الکترود با قطر بالا

4. آمپراﮊ خیلی کم




نظرات() 
تاریخ آخرین ویرایش:- -

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر