دانلود پروژه رشته جوشکاری در مورد فرآیندهای جوشكاری مقاومتی – قسمت دوم

دانلود پایان نامه

مقداری از حرارت از طریق هدایت به الكترودها و اطراف محل اتصال تلف می شود و اگر تلفات حرارتی زیاد باشد ، حرارت مؤثر حاصل از تفاوت حرارت ایجاد شده و حرارت تلف شده بسیار كم و برای ذوب كافی نخواهد بود و در نتیجه دكمه جوش بوجود نمی آید .

روابط و منحنی هایی بین شدت جریان ، زمان و ضخامت قطعه كار و همچنین جنس قطعه كار با استحكام كششی و برشی جوش وجود دارد . نمونه ای از آن در مورد فولاد مارتنزیتی زنگ نزن با ضخامت 5/2 میلیمتر انتخاب الكترود متناسب با ضخامت ورق از طریق این نوع منحنی انجام می شود ، همچنین به كمك روابطساده ای نیز می توان شدت جریان و زمان مؤثر برای جوش را نیز تعیین كرد ، بعنوان مثال یكی از این نوع روابط تجربی برای فولاد معمولی به صورت زیر است .d = 192 + Ke-t                

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

                              

d چگالی جریان الكتریكی (میلیمتر مربع /آمپر) ،K=480 ,e =2/718 عدد ثابت و t ضخامت ورق (میلیمتر)

زمان 10 سیكل (جریان متناوب با فركانس 50 سیكل در ثانیه)فرض شده است .

میزان واقعی شدت جریان مورد نیاز برای هر فلز نسبت معكوس با ضریب مقاومت الكتریكی و هدایت حرارتی آن فلز دارد . بدین جهت معمولاً قطعات مسی به ویژه هنگامیكه ضخیم باشند با این روش جوش داده نمی شوند . در این موارد معمولاً از فلزات یا آلیاژهائی با نقطه ذوب پائین در بین ورق ها استفاده می شود كه آنرا لحیم كاری سخت مقاومتی Resistance   Brazing می نامند .

همانطور كه قبلاً اشاره شد نقش تمركز و شدت دادن به جریان الكتریكی از طریق انتخاب قطر كترود مناسب و میزان فشار و تمیز بودن سطوح ( صیقلی و عاری از هرگونهچربی ، رنگ ، ناخالصی ها و اكسیدها) را نباید نادیده گرفت .

  • تشكیل دكمه جوش Nugget   formation : نكته مهم دیگر ارتباط بین عوامل نیرو ، شدت جریان و زمان در چگونگی تشكیل و رشد دكمه جوش است .خصوصیت بارز جوشكاری مقاومتی نقطه ای سرعت ایجاد جوش و شیب گرمایی زیاد موضع جوش است . همزمان با بكار بردن نیروی الكترود و عبور جریان به صورت لحظه ای (حتی 1 سیكل یا 50/1 ثانیه) و وجود مقاومتهای 1و3و5 درجه حرارت در سطح مشترك ورقو الكترود و ورق ها بالا می رود ، اگر چه مقاومت تماسی به سرعت پائین می آید اما به علت بالا رفتن درجه حرارت در سطح مشترك ورق ها در موضع جوش مقاومت الكتریكی نیز افزایش می یابد ومنجر به ادامه افزایش درجه حرارت می شود .بنابراین اگر فلز دارای ضریب حرارتی مقاومت الكتریكی مثبت نباشد (p=p+*t كه p ضریب مقاومت الكتریكی در صفر درجه ،p ضریب مقاومت الكتریكی درt درجه وT درجه حرارت ) عمل جوشكاری مقاومتی امكان پذیر نمی گردد. ادامه عمل جوشكاری دكمه مذابی در سطح مشترك دو ورق ایجاد می شود كه قطر آن ابتدا سریع و بعد آهسته افزایش می یابد تا به حد ماگزیمم كه تقریبآ كه تقریباً 15 درصد بزرگتر از قطر الكترود است برسد .در جوش نقطه ای اگر نیرو با اندازه الكترود مناسب باشد دكمه مذاب به سلامت بین سطح مشترك ورق ها باقی می ماند . همزمان با هدایت حرارت به مناطق اطراف در زمانهای بعدی ، الكترود به تدریج در سطح ورق فرو رفته و در اثر تغییر فرم پلاستیكی ، ورق ها نیز شروع به جدا شدن از هم (در اطراف موضع جوش) می كنند . این پدیده محدودیت در ارتباط شدت جریان و زمان را پیش می آورد، چون در این حالت ادامه جریان الكتركی از مذاب دكمه جوش ، موجب ایجاد حالتهای تلاتمی (اغتشاشی) در مذاب شده و منجربه بروز اشكالاتی می شود . فشار و تغییر فرم پلاستیكی در منطقه اطراف دكمه جوش ایجاد حلقه ای می كند كه اگر این حلقه به دلایلی شكسته شود مذاب دكمه جوش می تواند به اطراف نفوذ كرده و جاری شود . نیروی نامناسب الكترود و سطح مشترك نامطلوب این عمل را تشدید می كنند كه اصطلاحاً آنرا انفجار expulsion می نامند و یكی از عیوب در جوش نقطه ای محسوب می شود گاه این عمل در سطح تماس الكترود و كار نیز اتفاق می افتد كه بیشتر در مورد فلزات با ضریب مقاومت الكتریكی كم مشاهده شده است.
  • دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای : به اصول دستگاه جوش مقاومتی نقطه ای در مقدمه و كلیات این بخش اشاره شده است و از تكرار آن اجتناب می شود .این دستگاهها با جریان یك فاز یا سه فاز و یا از طریق انرژی ذخیره شده (خازن ) تغذیه می شوند .برای كنترل شدت جریان و تنظیم آن با فشار الكترود و زمان ، تدابیر مختلفی در مدار الكتریكی سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور در نظر گرفته می شود تا اولاً كنترل شدت جریان معین آسان باشد و ثانیاً افزایششدت جریان و كاهش آن با هر عمل جوش نقطه ای بطور تدریجی انجام گیرد . بدیهی است هماهنگی زمان عبور جریان الكتریكی و فشار وارد بر الكترود نیر حائز اهمیت بوده و باید در نظر گرفته شود ، بدینجهت اغلب سوئیچ (كلید) قطع و وصل جریان الكتریكی با پدال یا دریچه هوای فشرده ارتباط دارد . در دستگاههای اتوماتیك بویژه برای جوش قطعات با ضخامت زیاد یا مقاومت الكتریكی كم نكات دیگری نیز پیش بینی می شود كه از ذكر جزئیات آنها خودداری می شود .
  • نكات مهم در تكنیك جوشكاری نقطه ای : نكاتی را در عملیات جوشكاری مقاومتی نقطه ای باید در نظر داشت كه اهم آنها عبارتند از :

الف ) تمیزی سطوح تماس : سطح كار و سطح الكترودها باید همواره تمیز نگهداشته شوند . گرد و غبار روی فلزات در اثر ایجاد حوزه مغناطیسی ضمن كار به اطراف محل جوش متمركز شده و ممكن است در سطح مشترك دو ورق یا سطح تماس الكترودها و كار قرار گیرند ، گرد و غبار و ناخالصی های دیگر اولاً باعث بالا بردن مقدار مقاومت تماسی و اتلاف انرژی می شوند و ثانیاً در فصل مشترك دو ورق وارد مذاب شده و خواص دكمه جوش را كاهش می دهند. تمیز كردن نوك الكترودها باید با كاغذ سمباده ظریف یا پارچه و بادقت انجام می شود تا از تلفات نوك الكترود بصورت براده جلوگیری شود .

اگر الكترودها به وسیله سیستم سرد كننده آبگرد خنك می شوند باید توجه شود كه آب از اطراف الكترود به خارج نفوذ نكند .

در مورد فلزاتی كه ایجاد لایه اكسیدی دیر گداز می كنند (نظیر آلومینیم ، تیتانیم) لازم است علاوه بر تمیز كردن سطح كار ، اكسیدهای سطحی نیز توسط محلول های اسیدی مخصوص حذف شده و بدیهی است كه آثار محلول یا اسید نیز باید از روی كار كاملاً تمیز شود تا از تشدید عمل خوردگی در این سطوح جلوگیری شود .

ب : تنظیم كردن ماشین و محل جوش بر روی كار : میزان كردن محل جوش بر روی كار توسط جوشكاری یا بطورخودكار با ماشین انجام می گیرد . اگر قرار است این عمل توسط كارگر انجام گیرد باید حتی الامكان از الكترود ثایت استفاده شود ، ولی معمولاًدر تولیدهای سری و انبوهه تنظیم محل جوش بر روی كار توسط ماشین انجام می گیرد . یكی از متداولترین روش برای تنظیم كردن دستگاه جوش انجام چند نمونه جوش نقطه ای بر روی دو ورقه قراضه با مشخصات شبیه قطعه كار (جنس و ضخامت ) می باشد . پس از انجام جوشهای نمونه بر روی این ورقها آنها را از یكدیگر جدا یا پاره كرده و محل جوش را مطالعه می كنند . اگر شدت جریان كافی نباشد دكمه جوش به راحتی از ورقها جدا شده واثر چندانی بر روی ورق باقی نمی ماند . شدت جریان خیلی زیاد باعث نفوذ دكمه جوش تا سطح كار می شود كه در این حالت نیز استحكام جوش ایده آل نخواهد بود. اصولاً عمق نفوذ دكمه جوش نباید از 60 درصد ضخامت ورق بیشتر باشد . البته عدم تنظیم صحیح زمان نیز منجر به اثر گذاشتن جوش در سطح كار می شود و چنانچه جریان الكتریكی قبل از فشرده شدن كامل ورق ها عبور كند تقریباً جرقه ای در سطح تماس الكترود و كار ایجاد می شود .

آزمایش جوش را از طریق استانداردهایی نیز می توان انجام داد . از جمله دو قطعه به پهنای 5/7 سانتی متر و طول 10 سانتیمتر بریده و لبه های آنها را به اندازه 5/2 سانتیمتر بر روی هم سوار كرده و سه نقطه جوش در مركز مربع های مبانی ایجاد می كنند . سپس جوش اول را كه جریان الكتریكی فقط از آن عبور كرده ودارای شرایط متفاوتی با آنچه است كه در عمل اتفاق می افتد جدا كرده و جوشهای دوم و سوم را به صورت نواری به پهنای 5/2 سانتی متر و طول 5/17 سانتیمتر جدا كرده و تحت آزمایش كشش قرار می دهند نیروی لازم برای پاره كردن جوش محاسبه شده و با جداول مخصوص كه نشان دهنده استاندارد مشخصات فنی جوش است مقایسه می شود .از جداول عملی نظیز جداول (1201) تا (1401) بعنوان راهنما نیز برای انتخاب و تنظیم شرایط كار ، اندازه الكترود و پارامترهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند .

ج : ظاهر جوش : معمولاً ظاهر جوش شامل یك فرو رفتگی و یك حلقه رنگی حرارتی در اطراف تماس الكترود و كار می باشد . در مواردی كه سطح كار باید بسیار تمیز باشد فرورفتگی ها محل جوش نقطه ای را می توان از طریق استفاده الكترود مسطح نوع c و مخروط ناقص نوع E كاهش داد .

واضح است كه الكترود مسطح را در طرفی كه نیاز به تمیزی فوق العاده است قرار می دهند . استفاده از یك الكترود مسطح و یك الكترود مخروط ناقص در جوشكاری ورق های نازك به كلفت نیز مفید است ، در این شرایط الكترود مسطح بر روی نازك قرار می گیرند .

در حالت های معمولی جوشكاری مقاومتی نقطه ای فاصله جوش ها نباید از میزان معینی كمتر باشد چون مدار بسته ای با جوش مجاور ایجاد كرده و جریان الكتریكی به اندازه كافی از موضع جوش در بین الكترودها نمی گذارد .

6 ) اصلاحات و بهسازی در روش جوشكاری مقاومتی نقطه ای : بنابه نیاز و شرایط كار ، بهسازی و تغییراتی در نحوه جوشكاری نقطه ای ساده بعمل آمده است كه به چند نمونه آن در زیر اشاره می شود :

الف : جوش با الكترودهای چند تایی Multiple _   Electrode      :

همانطور كه از نام آن استنباط می شود در این فرآیند از چندین الكترود استفاده می شود و همزمان چندین جوش نقطه ای بر روی كار انجام می گیرد . در این فرآیند از دو نوع طح برای تأمین انرژی استفاده می شود . مستقیم (موازی ) و غیر مستقیم (سری) .در سیستم مستقیم از یك ترانسفورماتور استفاده می شود كه مدار ثانویه بصورت های مختلف مطابق می تواند چندین جوش را همزمان انجام دهد . در سیستم سری از تعدادی ترانسفورماتور استفاده می شود كه مطابق با طرح های مختلف می تواند همزمان چندین نقطه جوش را بر روی كار بوجود آورد . مزیت روش دوم آنست كه می توان ولتاژ بالئی را در موضع جوش بوجود آورد و یا برای ایجاد ولتاژ معین از ترانسفورماتور های كوچكتری استفاده كرد . اما در مقابل باید شرایط ترانسفورماتورها و مقاومت ها در الكترودها و كیفیت سطوح كاملاً یكسان باشد تا خواص جوشهایی كه همزمان ایجاد شده مشابه باشد .

ب : جوش دكمه ای یا دیسكی Button   or   disc   welding :

در جوشكاری ورق های سنگین كلفت به فشار و انرژی الكتریكی زیادی نیاز است ، با ستقرار قطعات كوچك فلزی بین سطح مشترك ورق ها ، عبور جریان الكتریكی را موضعی تر كرده و سطح تماس را كاهش می دهند و با ذوب این دكمه ها دو ورق با انرژی الكتریكی و فشار كمتری بهم دیگر متصل می شوند .

ج : جوش “پل واره” Bridge   welding    :

از ورق های اضافی برای بالا بردن استحكام اتصال دو قطعه استفاده می شود .

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.

با فرمت ورد

Leave a comment