پروژه روشهای مختلف جوشكاری با برق – قسمت پنجم

مزایای جوشكاری با برق AC :

مهمترین مزیت جوشكاری با جریان برق متناوب این است كه در این حالت سیستم فاقد ضربه معناطیسی است. در هر     ثانیه جهت جریان یك بار عوض می شود و همین عمل ـآثار میدان مغناطیسی را به حداقل ممكن كاهش می دهد وقتی جهت میدان با این فركانس زیاد عوض می شود. پایداری جریان افزون تر می گردد.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

به این ترتیب دمش قوس به حداقل ممكن می رسدو به این خاطر هر جا كه كیفیت جوشكاری مورد نظر باشد از جوشكاری AC استفاده می كنند.

قوسی ناشی از جریان متنائب دارای نفوذ خوبی است اگر چه روشن كردن قوس كمی مشكل تر از روشن كردن قوس در جریان های مستقیم است . برای غلبه كردن به این مشكل در بعضی دستگاههای یك مدار مخصوص استارت پیش بینی شده كه دارای فركانس فوق العاده زیادی است و روشنكردن قوس را آسان می سازد. در بعضی از دستگاههای دیگر در مدار ثانویه یك خازن قرار می دهند كه در لحظه شروع قوس شدت جریان زیادی را تامین می نماید.

كار گردن با دستگاههی جوشكاری AC ساده تر و سریع تر است چون الكترودهای قطورتر و شدت جریان های بالاتر ی می توان كاركرد زیرا در این حالت دمش یا ضربه مغناطیسی به حداقل ممكن كاهش یافته است.

بعضی از خصوصیات جوشكاری با دستگاههای AC ذیلا مشخص شده است :

1-قوس قوی و خوب.

2-عدم وجود دمش یا ضربه مغناطیسی.

3- پس از وصل شدن جریان ، نگهداری كردن قوس و ادامه دادن جریان بسیار ساده است.

4- با این روش ، جوشكاری كردن قطعات آلومینیمی نیز میسر است.

5- مورد استفاده این دستگاهها ، جوشكاری كردن بر وری قطعات ضخیم فولادی است.

در مورد ذوب شدن الكترود و نشستن آن بر روی سطح قطعه كار باید توجه داشت كه به آن نیروهای مختلفی اثر می كند. روپوش مخصوص الكترودهای AC موادی دارند كه عمل یونیزاسیون را افزایش می دهند و همجنین گازهای ایجاد شده ، ذرات ذوب شده فلز ره به سمت منطقه مذاب نگه می دارد.

انواع دستگاههای جوشكاری AC :

دستگاههای جوشكاری AC در انواع متعدد و مختلفی طراحی و عرضه می شوند. انواع اساسی دستگاهها به شرح زیر است:

  • نوع موتور ژنراتور.
  • نوع مبدل دار.

دستگاه جوشكاری AC از نوع ژنراتور :

امروزه موتورهای ژنراتورهای با فركانس بالا موارد استفاده زیادی پیدا كرده اند. چون فركانس جریان متناوب این دستگاهها خیلی زیاد است روشن كردن و نگهداری كردن قوس الكتریكی خیلی ساده است . ژنراتورهای AC را می توان به انواع زیر تقسیم نمود:

  • دستگاههائی كه ژنراتور AC آنها به توسط یك موتور الكتریكی به گردش در می آید.
  • دستگاههائی كه ژنراتور AC آنها را یك موتور بنزینی به گردش در می آورد.

در نول اول ژنراتور AC به توسط یك موتور الكتریكی 60 سیكل یك فاز یا ه فاز كه در هر دقیقه 1750 دور می زند به گردش در می آیند.

ژنراتور را می توان طوری طراحی كرد كه فركانس ولتاژ خروجی در حدود 500 سیكل بر ثانیه باشد. موتورهای این دستگاهها این ات كه در ساختمانهای نوساز و جهائی كه به برق شهر دسترسی نباشد كار می كند. یكی از مزایای این دستگاههانسبت به ماشین های DC این است كه در موقع كاركردن با قوس الكتریكی آنها اثری از ضربه مغناطیسی در قوس مشاهده نمی شود.

این دستگاه می توان جریان متناوب وجریانهای با قطب های مستقیم با معكوس تولید نمود. ضمنا این دستگاه می تواند برق متناوب با ولتاژ 120 ولت و فركانس 60 سیكل را تولید كند. از این انرژی می توان برای روشنائی و راه اندازی موتورها و مواد متفرقه استفاده نمود. یادآوری می شود كه دستگاه مزبور برای مصارف متفرقه می تواند برق 120 ولت تولد كند.

دستگاه جوشكاری AC از نوع مبدلی ( ترانس جوش ) :

ترانس جوش AC مرسوم ترین دستگاه جوشكاری است. ورودی دستگاه ، برق متناوب با ولتاژ 220 ولت یا 380 ولت می باشد. كابل های جوشكاری و مدار قوس الكتریكی دستگاه دقیقا مشابه دستگاههای DC است. ذیلا چند نوع از ترانس های جوشكاری داده شده است :

  • براكتور قابل تنظیم.
  • باكویل متحرك.
  • با هسته متحرك.

انواع آنها :

  • راكتور انشعابی( با تنظیم محدود.).
  • راكتور با تنظیم مغناطیسی( با تنظیم نا محدود) .
  • راكتور با تنظیم الكتریكی ( با تنظیم نامحدود).

در كلیه مدارات جریان AC چون جریان الكتریسیته متناوبا عوض می شود میدان مغناطیسی كه در اطراف كابلها ایجاد می شوند متناوبا جهتشان را عوض می كنند . ان عمل را كتانس با نیروی محركه معكوس نامیده می شود. افزایش راكتانس باعث شدت جریان و كاهش آن باعث زیاد شدن جریان جوشكاری می شود.

بر استفاده ساده ترین نوع این دستگاهها دستگاهی است كه تنظیم راكتور الكتریكی بوده . در این سیستم با اضافه كردن مقداری كابل ، دستگاه را می توان از راه دور كنترل نمود. كنتل دستگاه می تواند به توسط دست یا پا انجام گیرد. در ماشین های با ولتاژ ثابت ، سیم پیچی و هسته ترانسفور ماتور را در جای خود ثابت نگداشته و از راكتور قابل تنظیم استفاده می كنند. هر گاه قسمتی از ترانسفورماتور اصلی ( مانند سیم پیچی یا هسته آن) تغییر كند به آ، دستگاه ماشین با جریان ثابت می گویند.

در كلیه این دستگاهها از یك كلیدروشن و خاموش كه در قسمت جلو یا بغل آن نصب می شود استفاده می كنند. برای خنك كردن دستگاه یك پنكه الكتریكی هوا را مكیده و با فشار به قسمت های گرم می دمد. ترانس های جوشكاری دارای دوسری سیم پیچی اولیه و ثانویه می باشند. سیم پیچی اولیه به برق شهر متصل می شود. سیم پیچی ثانویه به الكترودگیر و كابل زمین متصل است و جریان جوشكاری از این مدار عبور می كند. بعضی از دستگاههای جوش طوری ساخته می شوند كه به وسیله آنها می توان كارهای جوشكاری AC و DC را مشتركا انجام داد.

روشن كردن ترانس های AC :

روشن كردن و تنظیم ترانس های AC بسیار ساده است. دكمه رون و خامو كردن این دستگاه در یكی از جوانب ماشین كه تقریبا روبروی كارگر قرار می گیرد نصب می گردد. در بسیاری از این دستگاهها یك كلید كنترل از راه دور نیز پیش بینی شده است. برای تنظیم كردن جریان می توان از یك دسته كه در جلو و یا بالای دستگاه نصب می شود. استقاده كرد. به محور این دسته بك عقربه متصل و در زیر آن جریان های مختلف انتخابی ثبت شده است.

یادآوری می شود كه قبل از روشن كردن دستگاه كلیه قسمت های ماشین باید از نظر ایمنی و بازده كار معاینه بازدید شوند. بعضی از رئوس این بازدیدها به شرح زیر هستند :1- الكترودگیر ، كابل ها و اتصالات

الف ) وضعیت عایق بندی الكترودگیر باید در شرایط مناسبی باشد.

ب ) الكترودگیر باید به یك قلاب عایق آویزان شود/

ج) عایق بندی كابل ها باید در وضعیت خوبی باشد.

كابل ها را باید حتی الامكان در مجاورت هم قرارداد وطول آنها را در حداقل ممكن انتخاب نمود. كابل های بلند و جدا باعث افزایش راكتانس مدار ثانویه شده وظرفیت دستگاه را كاهش می دهند.

ه ) اتصالات باید محكم و تمیز باشند. با استفاده از یك اهم متر می توان محل مقاومت اضافی مدار را به دست آورد.

2-دستگاه جوش را باید بازدید كرد. برای این منظور باید مسیر ورود وخروج تهویه هوابازدید و تمیز شود و چیزهائی را كه احتمالا می توانند باعث مسدود شدن این مسیر گردند باید از دسترس دور نمود.

3-دیوارهای كابین جوشكاری وپرده آن باید در وضعیت مناسبی باشند.

  • سیستم تهویه هوای اطاقك جوشكاری و مسیر آن باید تمیز و مرتب باشد و كانال های آن از نظر باز یا مسدود بودن باید بازدید شوند.

روشن كردن قوس الكتریكی در جریان AC :

كاركردن با دستگاههای جوشكاری AC مشابه نحوه كار با ماشین های   است. روشن كردن قوس الكتریكی كمی مشكل تر از وصل كردن جریان در دستگاههای DC است زیرا در این حالت دستگاه می خواهد در هر   ثانیه یك بار قوس را قطع نماید.(این زمان مربوط به دستگاههای سیكل است). البته قبلا هم در مورد این اشكال تئضیح داده شدو به طوری می سازند كه این وقفه زمانی را كوتاه نمایند. در وحله اول باید دستگاه را به طور مناسبی تنظیم نمود. یادآور می شود كه جریان انتخاب شده باید مناسب قط الكترود منفی باشد. برای تنظیم ولتاژ بیاد ضخامت فلز قطه كار ، نوع اتصال و یك یا چد مرحله ای بودن جوش مد نظر قرار گیرد. كارگر باید در موقع كار به حركات گفته شده در فصل اول دقت كنید و در موردروشن كردن قو س هم آنها را به كار ببندد.

اگر قو الكتریكی تشكیل نشود ویا به سختی ایجاد شود و اشكال از مهازت كارگر نباشد دلیل را می توان در پائین بودن آمپراژ جستجو كرد. اگر فلز مذاب الكترود به اطراف بپاشد و یا بیش از اندازه داغ شود علت را باید در زیاد بودن آمپراژ جستجو نمود.

به هر تقدیر اگر در ابتدای كار می توانیدئ قوس را تشكیل و مدار را وصل كنید ادامه عمل، كار ساده ای خواهد بود.

عملیات جوشكاری با برق متناوب :

استفاده كردن از دستگاههای جوشكاری با برق متناوب در كارخانه ها و كارگاههای صنعتی روزبرزو زیاد می شود. دلایل اصلی را می توان احتمالا در قیمت اولیه دستگاه ، زیادبودن تولید و فقدان ضربه مغتاطیسی جستجو كرد. به دلیل عدم وجود ضربه مغناطیسی جوشكاری كردن گودی ها، گوشه ها ولبه ها ساده تر انجاممی گیرد.

در صورت امكان بهتر است جوشكاری در حالت تخت انجام داد. اگر چه جوشكاری كردن در حالات عمودی وسر بالا نیز امكان پذیر است.

آ/اده سازی قطعات برای انجام جوشكاری هایAC در فصل اول گفته شده است ونمای ظاهری آنها دقیقا باید مشابه قطعات جوشكاری شده به توسط ماشین هایDC باشد. حركات الكترود ، طول قوس ، آمپراژ مدار و اندازه الكترودها مشابه چیزی است كه در انجام جوشكاری های DC مورد استفاده قرار می گیرد.

اگر چه در اینحالت می توان الكترودهای كلفت تری رابه كار برد و در نتیجه جریان اتنخابی نیز زیادتر خواهد بود . به این ترتیب طول قوس را نیز می توان بلندتر انتخاب نمود.كارگر باید در انتخاب طول قوس دقت كافی مبذول دارد.زیرا ایجاد كردن طول قوس های بلند نیز كار ساده ای است ولی در ین حالت امكان كاهش كیفیت جوش زیاد می شود. یكی از مهمترین مزایای جوشكاری های AC ، نفوذ عمیق و خوب نوار جوش به داخل قطعات كار است.

الكترودهای فلزی جوش AC با روپوش ظریف :

كار كردن با این الكترودها بسیار اقتصادی است اگر چه جوشكاری كردن با آنها مشكل تر بوده و كیفیت جوش حاصله به خوبی قطعات جوشكاری شده با الكترودهای روپوش دار، نیست.به این لحاظ به خاطر عدم وجود پرده گازی شكل، آـمسفر محیط د رمنطقه مذاب نفوذ كرده باعث اكسیداسیون جوش می گردد و صدای جوشكاری عادی نخواهد بود و شكل پذیری و نرمی جوش نیز جالب نمی باشد.

از این الكترودها بیشتر در مواردی كه استحكام و استقامت طرح مورد نظر نباشد . استفاده می كنند.برای جوشكاری كردن با این الكترودها باید مراحل زیر را انجام داد:

پس از روشن كردن قوس ، الكترود باید نسبت به امتداد قائم در جهت حركت زاویه 20 درجه بسازد.برای عریض كردن گرده جوش می توان نوك الكترود را به صورت موجی حركت گرده جوش می توان نوك الكترود را به صورت موجی حركت داد.

در این جانیز مثل سایر كارهای جوشكاری ، قوس الكتریكی به عوامل بستگی دارد:

  • قطر الكترود .
  • جریان مدار ( آمپراژ).
  • طول قوس.
  • سرعت حركت الكترود .

در حالت كلی توصیه می شود كه حتی الامكان از الكترودهای قطور استفاده شود. با اینكار سرعت جوشكاری زیاد شده و قیمت واحد وزن قطعه تمام شده كاهش می یابد. اعداد مزبور مربوط به یك جوش لب به لب   اینچ در مورد فولادهای معمولی است.

شدت جریان تا حدود زیادی به اندازه الكترود بستگی دارد . هر چه اندازه الكترود بزرگتر باشد شدت جریان انتخابی را میتوان بیشتر انتخاب نمود. میزان گرمای ایجاد شده در محل قوس الكتریكی به طول قوس و شدت جریان مدار بستگی دارد. برا یسنجش كیفیت جوش عینا مشابه جوشكاری های DC می توان از صدا و منطقه مذاب جوشكار استفاده نمود. هرگاه جریان مدار زیادت رود بیش از حد داغ شده و ترشحات آن به اطراف نیز افزایش می یابد و نمای ظاهری گرده جوش نیز جالب نخواهد بود.

شدت جریان پائین نیز به سرعت جوشكازی را كم كرده و نفوذ آن را ناچیز می سازد. در صورتی كه طول قوس بیش از حد بلند باشد ترشحات زیاد شده و عرض گرده جوش نیز افازیش می یابد و امكان قطع شدن های پیاپی مدارنیز وجود دارد. كوتاه بودن طول قوس اعث متخلخل شدن گرده جوش می شود و امكان چسبیدن الكترود به سطح كار نیز زیادمی گردد. در این حالت عرض گرده جوش كم و ضخامت آن زیاد می شود.

الكترودهای فلزی وروپوش دار AC :

جوشكاری را آسان وقابل اطمینان می سازند. برای روشن كردن قوس الكتریكی این الكترودها را به صورت عمودی به سطح قطعه كار نزدیك می كنند وپس از وصل شدن جریان، الكترود را نسبت به امتداد قائم در جهت مسیر حركت 20 درجه منحرف می كنند. پوشش الكترود روپوش دار AWS60 مواد مخصوصی ساخته شده است. در موقع كار موادیونیزه كننده ای كه در داخل این روپوش وجود دارند فضای بین نوك الكترود تا سطح كار را یونیزه می سازند و جریان الكترونها را آسان می كنند. یادآوری می شود كه د رموقع كار كردن با الكترودهای روپوش دار ، گرمای ایجاد شده در محل قوس بیشتر و موثرتر است در این حالت گرمای لازم سریع تر ایجاد شده و فلزات قطعه به مدت بیشتری در حالت مذاب باقی می مانند و البته از نفوذ گازهای مزاحم در امان هستند و انجماد آنها نیز مناسب است.

آماده سازی قطعه كار :

در این جا نیز مانند حالات قبلی كار بایستی تمیز بوده و به طور مناسبی قرار گرفته ومحكم شده باشد. جنس فلز قطعه كار بایستی از قبل شناخته شده باشد. برای تمرین كردن توصیه می شود ازفولاد معمولی ( 1020 – 1010SAE ) استفاده نمود.

گوشه های قطعه كار بایستی به صورت مناسبی آماده شده باشد.برای تمیز كردن قطعه می توان از برسهای سیمی ، كاغذ سمباده وبامحلول های شیمیائی پاك كننده استفاده نمود. قطعه كار ابیستی در وضعیت لازم قرار بگیرد و اندازه شكاف بین قطعات باید مناسب باشد. پس از آماد ه سازی و قراردادن فلزات كار د رجای مناسب باید الكترود مناسب را انتخاب كنیم.

اتنخاب الكترود :

الكترود باید در وضعیت خوبی قرار داشته باشد.الكترود انتخابی باید تمیز و خشك بوده و پوشش روی آن نباید شكسته یا خراشیده باشد. اگر می خواهید كیفیت جوشكاری خوب بوده و اقتصادی باشد بایددر انتخاب الكترود ، دقت كافی مبذول دارید. در حالت كلی برای انجام یك جوشكاری خوب، نسبت به ضخامت قطعه كار ، بیشترین قطر الكترود و بیشترین شدت جریان ممكن را انتخاب می كنند. د رانتخا ب الكترود عوامل زیر موثرند:

  • نوع الكترود مصرفی ( در این حال نوع AC)
  • نونع فلز.
  • ضخامت فلز.

4- طرح اتصال.

  • مراحل جوشكاری ( یك مرحله یا چند مرحله ای ).
  • شرایط گرم كردن پر مصرف برق متناوب را با علامت اختصاری AWS مشخص می كنند مانند 6013، 6011 و 6016 ( به فصول اول و دوم مراجعه كنید.)

آمپراژ مناسب هر كدام از این الكترودها مشخص است. مثلا آمپراژ مناسب یك الكترود   اینچ بین 80 تا 125 آمپر است.اگر می خواهید از الكترود مزبور استفاده كنید باید جریان مصرفی را درحد یاد شده محدود كنید. انازه شدت جریان را می توان با استفاده از تجربیات قبلی و یا مراجعه به دستور العمل های یاد شده به دست آورد. بعضی نكات لازم در مورد انتخاب شده جریان در زیر داده شده اند :

  • هر چه ضخامت قطعه كا ر زیادتر باشد آمپر موردنیاز بیشت رخواهد بود.
  • آمپراژ مورد نیاز برای جوشكاری لب به لب وگوشه ای كمتر از شدت جریان لازم برای جوشكاری روی هم وTشكل قطعات است.
  • شدت جریان لازم برای جوشكاری یكمرحله ای بیشتر از آمپراژمورد نیاز برای جوشكاری های چند مرحله ای است.
  • در حالت هائی كه قطعات كار قبلا گرم شده باشند به شدت جریان كمتری احتیاج داریم.

وقتی جریان مدار بیش از حدلازم باشد، كنترل منطقه مذاب مشكل بوده و ترشحات آ، به اطراف زیاد می شود. هر گاه شدت جریان انتخابی بیش از حد مناسب الكترود مصرفی باشدروپوش الكترود به طور صحیح نمی سوزد و فلز الكترود به طور صحیح با قطعه كا رمخلوط نمی شود.

شروع كردن جوشكاری :

تكنیك گفته شده در فصل اول درباره روشن كردن قوس های DC در اینجا هم صادق است. بهخاط داشته باشید كه به محض روشن شدن قوس الكتریكی فلز ذوب شده و در محل اتصال ته نشین می شود. به اینخاطر ناچاریم الكترود را د رمحل صحیح روشن كنیم چون در غیر این صورت به قسمت های دیگر كار آسیب می رسد. بیشتر جوشكارها نوك الكترود رادرست ر محل جوشكاری نگه می دارندو سپس ماسك خود را پائین آورده وآ، گاه الكترود را به سطح كار تماس می دهند. ذوب كردن و ته نشین كردن فلز مذاب بر روی قطعات كار بایددر كوتاه ترین زمان ممكن صورت گیرد. برای این كار پس از تشكیل قوس و ذوب شدن فلزات باید با تانی الكترود را حركت دهید.

شروع مجدد جوش :

اغلب دیده می شود كه در موقع جوشكاری به دلایل مختلف از قبیل تمام شدن الكترود ناچاریم جوشكاری را قطع كنیم. در این گونه موارد باید دقت كافی اعمال شود تا در موقع شروع مجدد نقطه ضعفی از خود باقی نكذاریم.برا یاین كار ابتدا بایستی انتهای گرده جوش را به وسیله برس سیمی ویا قلم و چكش تمی زكرده و تفاله زدائی نمائیم. سپس قوس الكتریكی را د رلبه انتهائی خط جوش تشكیل دهیم.در این موقع باید قوس راكمی به عقب هدایت كرد پس از ذوب شدن فلز در امتداد مسیر حركت ، كار جوشكاری را ادامه دهیم.

متوقف كردن جوشكاری :

وقتی جوشكاری كامل شد برای خاتمه كا رناچاریم الكترود را از سطح كار درو كنیم و در این موقع است كه طول قوس برای چند لحظه زیاد شده و در داخل جوش یك گودی به وجود می آید. بایدتوجه داشت كه انتهای جوش هم یژبیاد مثل سایر نقاط آن بوده و ارتفاع و عرض آ، یسكان باشد. برا ی پر كردن گودی ایجاد شده كافی است به محض رسیدن به انتهای كار ، الكترود را د رجهت معكوس حركت داده كمی به عقب برگردید و در روی گودی مكث كنید تا آ، را پر كند و سپس به آرامی دست خود را به عقب بكشید تا قوس الكتریكی قطع شود.

توضیحات مجدد درباره اصول ایمنی جوشكاری با جریان متناوب :

همیشه از وسائل و لوازم توصیه شده از طرف استفاده كنید. هرگز از مبدل های خانگی و یاغیر استاندارد استفاده نكیند اتصال كوتاه شدن مدارهای اولیه وثانویه مبذل بسیار خطرناك است.

دستگاههای جوشكاری با برق متناوب همیشه باید د رجای خشك نگهدئاری شود و مورد استفاده واقع شوند. وقتی كابل های جوشكاری به دور دستگاه پیچیده شده است. هیچ وقت از ماشین استفاده نكنید ممكن است میداتن مغناصیسی ایجاد شده در كابلهای جوشكاری با مدار مغناطیس داخل ماشین تداخل كند.

سیم پیچی اولیه دستگاه معمولا با یكی از ولتاژهای 120 ، 200، 220، 400 ولت كار می كند.

مدار اولیه مبدل دستگاه ها باید طوری طراحی و ساخته شود كخ برای استاندارد های الكتریكی موج.ود مناسب باشد. بیشترین خطر دستگاههای جوشكاری را آتش سوزی و پراكندن جرقه تشكیل می دهد.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل با فرمت ورد

Leave a comment