جوشکاری با پرتوی لیزر

جوشکاری با پرتو لیزر

در فر ایند جوشکاری لیزر حرارت لازم جهت ذوب قطعات از طریق هدایت یک دسته پرتوی نوری تک انرژی ومتمرکز شده به محل اتصال تامین می گردد.انرژی زیاد پرتوهای لیزری باعث بخار شدن قسمتی از فلز در محل اتصال وایجاد یک سوراخ کلیدkey hole در مرکز حوضچه مذاب می شود.با حرکت لیزر در مسیر اتصال یا حرکت قطعات زیر دسته پرتوی لیزری سوراخ کلیدی در راستای اتصال حرکت کرده وپس از انجماد اتصال جوشی تکمیل می گردد.

نور مرئی از چند تشعشع با طول موجهای مختلف تشکیل شده است.موجها در جهات مختلف واتفاقی حرکت کرده وهم فاز نیستند.به منظور دستیابی به چگالی انرزی بالا که برای ذوب فلز به ان نیاز داریم.باید تشعشات با به کارگیری یک لیزر تبدیل به یک طول موج شده وهم فاز شوند

واژه لیزر از کلمات(emission of radiation light amplification by stimulated) به معنی تقویت نور به وسیله تحریک پرتوهای تشعشعی تشکیل شده است.در یک لیزر ساده جرقه ها یا پالسهای نور سفید به داخل یک کریستالYAG هدایت می شوند.YAG انرژی را جذب نموده وانرا به یک پرتو تک انرژی از نور مادون قرمز با قطر چند میلیمتر تبدیل می نماید.نوان خروجی یک لیزرYAG در محدودهی 1تا10 کیلو وات بوده وبا این لیزرها عمق نفوذ جوش در حدود 1میلیمتر می باشد.

جهت دستیابی به نفوذ جوش عمیق تر می باید از لیزرهای گازی استفاده نمود که توان خروجی انها تا 25کیلو وات می باشد.در این لیزرها به جای کریستالYAG از یک لوله که به وسیله مخلوطی از گازهای دی اکسید کربن ازت وهلیوم پر شده استفاده می شود.

یک ولتاژ بالا بین الکترودهایی که داخل لوله قرار دارند برقرار شده وسبب می شود که گازها فلوئورسان شوند.اشعه مادون قرمز تقویت شده در خروجی به وسیله اینه هایی که در انتهای لوله قرار دارند منعکس می شود وپرتو لیزر خروجی در نقطه ای روی قطعه کار متمرکز می گردد.با لیزرهای گازی امکان جوشکاری قطعات تا ضخامت 32میلیمتر با یک پاس وبدون نیاز به پخ سازی میسر می باشد.در روش جوشکاری لیزر بر خلاف فرایندEBW نیاز به محفظه خلاء نیست زیرا پرتو لیزری به راحتی از هوا عبور می کند.هر چند این یک ویژگی مطلوب است اما در عین حال به معنی ان است که جوش در معرض الودگی محیط می باشد.بنابراین حوضچه مذاب باید توسط یک گاز خنثی مثل ارگون یا هلیم محافظت شود

مزایای اصلی روش جوشکاری LBWعبارتند از:

- حرارت ورودی کم می باشد بنابراین اندازه دانه ها در ناحیه HAZدرشت نشده وپیچیدگی در قطعات به حداقل می رسد.

- نسبت عمق به پهنای جوش مخصوصا هنگام جوشکاری با تکنیک سوراخ کلیدی زیاد می باشد(تقریبا10به1)

- امکان جوشکاری قطعات تا ضخامت32میلیمتر با یک پاس بدون نیازبه پخ سازی وجود دارد.

- دسته پرتوهای لیزر بسیار باریک بوده ومی توانند در روی منطقه کوچکی متمرکز شوند.بنابراین امکان جوشکاری قطعات نازک وکوچک وفضاهای با دسترسی کم میسر می باشد

- با این فرایند امکان جوشکاری قطعات با جنسهای متنوع میسر می باشد

- پرتوهای لیزر بر خلاف قوس الکتریکی وپرتوهای الکترونی تحت تاثیر میدان های مغناطیسی قرار نمی گیرند.

محدودیت های این فرایند عبارتند از:

- محل اتصال باید دقیقا زیر دسته پرتوی لیزر قرار بگیرد.

- اجرای جوشکاری فقط برای اتصالات سر به سر بدون پخ سازی لبه ها امکان پذیر می باشد

- در حین جوشکاری باید قطعات نسبت به هم تحت فشار قرار گیرند

- قابلیت انعکاس زیاد پرتوی لیزر از سطح بعضی فلزات هم چنین قابلیت هدایت حرارتی بالا در انها مانند الیاژهای الومینیم ومس عملیات جوشکاری را با مشکلاتی همراه می سازد.

- سرعت سرد شدن زیاد با عث ترد شدن وایجاد ترک در ناحیه HAZ شده هم چنین ممکن است سبب حبس شدن حفرات گازی در فلز جوش گردد

- تجهیزات این فرایند گران قیمت هستند(حدودا در رنج 100.000.000دلار)

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 لغات پر کاربرد درجوشکاری

لغات پرکاربرد در جوشکاری

ALLOY:ترکیبی از دو یا چند عنصر که حداقل یکی از انها فلز باشد.

AC:جریان متناوب که در هر ثانبه 50 ویا 60مرتبه قطبیت ان تعویض می گردد.

AMPER:واحد اندازگیری شدت جریان الکتریکی

ARC BLOW:وزش قوس انحراف قوس الکتریکی از مسیر اصلی به دلیل نیروهای مغناطیسی

ARC LENGTH:طول قوس فاصله میان نوک الکترود تا سطح حوضچه مذاب

CARBON STEEL:ترکیبی از اهن با مقدار کمی کربن

DC:جریان مستقیم قطبیت در این جریان عوض نمی شود

DCEN:جریان مستقیم به طوریکه الکترود به قطب منفی وصل شود

DCEP:جریان مستقیم به طوریکه الکترود به قطبت مثبت وصل شود.

DISCONTINUITY:هرگونه عدم پیوستگی در ساختار مواد.هر عدم پیوستگی الزاما یک عیب نمی باشد.

FERROUS:به الیاژهایی گفته می شود که پایه انها عنصر اهن می باشد مانند فولادها

INCOMPLET FUSION:یکی از عیوب جوش که ذوب کافی بین لایه های جوش یا بین فلز جوش ودیوارهای اتصال رخ نمی دهد.

INCOMPLETE JOINT PENETRATION:عدم نفوذ مذاب به ناحیه ریشه اتصال.

INERT GAS:گازی که از نظر شیمیایی با فلز وارد واکنش نمی شود مانند هلیم وارگون.

KE HOLE WELDING:تکنیکی در فرایندهای جوشکار ی پلاسما والکترون بیم که طی ان یک سوراخ سرتا سری شبیه سوراخ کلید در محل اتصال ایجاد می شود که مذاب را به پشت اتصال هدایت می کند.

PLASMA:گاز یونیزه شده داغ.

POROSITY:حفرات گازی حبس شده در داخل فلز.

POSITION:وضعیت جوشکاری.نحوه قرار گیری قطعات وحوضچه مذاب نسبت به الکترود درحین جوشکاری.

PROGREESSION:این واژه جهت حرکت در وضعیت عمودی به سمت بالا یا پایین رادر جوشکاری به کار می برند

REACTIVE GAS:گازی که از نظر شیمیایی با فلز وارد واکنش می شود.

SHIELDING:محافظت قوس حوضچه مذاب در برابر الودگی های اتمسفر.

SLAG:سرباره

SPATTER:ترشحات مذاب وجرقه ویا پاشش.

UNDERCUT:سوختگی یا بریدگی کنار جوش.شیاری که در ناحیه TOE در اثر زیاد بودن امپر یا استفاده از تکنیک نامناسب جوشکاری رخ میدهد.

WELD:پیوند موضعی فلزات یا غیر فلزات در اثر اعمال حرارت یا فشار ویاهر دو یا بدون استفاده از فلز پرکننده.

ACTUAL TROAT:گلویی واقعی.حداقل فاصله بین ریشه تا سطح یک جوش نبشی

BACK WELD:جوش پشتی.جوشی است که پشت یک جوش شیاری یکطرفه وپس از تکمیل ان اجرا می شود.

BACKING:پشتبند.قطعه یا وسیله ای که پشت اتصال ویا در طرفین اتصال قرار گرفته واز حوضچه مذاب نگهداری می کند.

BACKING WELD:جوش پشتبند. این جوش قبل از جوش اصلی شیار اجرا می گردد

BACKSTEP SEQUENCE:تکنیک یک گام به عقب.در این تکنیک پاس های جوش در جهتی مخالف پیشرفت کلی جوشکاری اجرا می شوند.

BEVEL:پخ لبه زوایه دار

BEVEL ANGLE:زاویه پخ.زاویه بین راستای پخ یکی از اعضای اتصال با خط عمود برسطح ان عضو در صورتیکه هردو عضو اتصال با یک زاویه پخ سازی شده باشند.

BEVEL GROOVE WELD: جوش شیاری نیم جناقی’ نوعی جوش شیاری است که یکی از اعضای اتصال به صورت لبه گونیایی اماده سازی میشود ودیگری به صورت یکطرفه ویا دو طرفه پخ سازی می گردد.

BLOCK SEQUENCE:تکنیک پله ای’ترکیبی از جوشکاری طولی وپله ای درجوشهای چند پاسه مداوم می باشد.به طوریکه در ان قسمت های جداگانه به طور کامل یا ناقص به شکل پله ای در مقطع قبل از پرکردن فواصل میان انها جوشکاری می شوند.در تکنیک پله ای هر لایه از جوش کوتاه تراز لایه قبلی می باشد به طوریکه انتهای لایه ها به صورت پله ای با یک شیب یکنواخت خواهد بود.

BOXING:ادامه عملیات جوشکاری نبشی در قسمتهای گوشه به منظور تقویت واستحکام جوش.

BUILDUP:ترمیم عملیات جوشکاری سطحی روی قطعات به منظور تامین ابعاد مد نظر.

BUTTERING:استرکاری عملیات جوشکاری سطحی روی یک یا چند سطح جهت نزدیک شدن خواص متالورژیکی قطعات غیر هم جنس.

CASCADE SEQUENSE:تکنیک ابشاری ترکیبی از جوشکاری طولی ومقطعی می باشد. به طوریکه هر پاس جوش بلند تر پاس قبلی بوده و هر لایه لایه قبلی را زیر خود مدفون می کند.

CHAIN INTERMITTENT FILLET WELD:جوش نبشی منقطع روبه رویهم.

CLAddING:روکش کاری.تغییر سطوح با عملیات جوشکاری سطحی یا روکش کاری سطوح از طریق فرایندهای دیگر نظیر عملیات نورد به منظور ایجاد مقاومت به حرارت یا خوردگی

CONCAVE FILLET WELD:جوش نبشی با سطح مقعر

CONCAVITY:تقعر.حداکثر فاصله از سطح یک جوش نبشی مقعر.

CONVEXITY:تحدب

EDGE SHAPE:شکل لبه اتصال

FACE REINFORCEMENT:فلز جوش اضافی در طرفی از اتصال که جوشکاری از ان سمت انجام شده است

FAYING SURFACE:سطح تماس قطعات در محل جوشکاری شده.

SCARF WELD:نوعی جوش شیاری با لبه های اریب که اغلب در اتصالات لحیم کاری استفاده می شود.

STRINGER BEAD:جوشی است که بدون حرکات نوسانی به طرفین انجام می شود..

WEAVE BEAD:جوشی است که با حرکات نوسانی به طرفین صورت می گیرد

BAR CODE:تعدادی از خطوط کوتاه عمودی که حاوی مجموعه ازاطلاعات میباشد.

IN HOUSE SPECIFICATION:مشخصاتی که توسط یک شرکت جهت استفاده داخلی نوشته وتهیه می گردد.

ISO:سازمان استاندارد جهانی

MTC:گواهی ازمایش مواد

MTR:گزارش ازمایش مواد

NACE:انجمن مهندسین خوردگی امریکا

PQR:ثبت تایید دستورالعمل جوشکاری

SPECIFICATION:مشخصات وتوضیحات در قالب جزئیات در مورد سایز کیفیت ودستورالعمل وغیره

WPS:دستور العمل جوشکاری

WQTیا WPQR:ثبت تایید صلاحیت جوشکار

ARC STRIKE:لکه قوس های که در اثر کشیدن الکترود روی سطح قطعه کار یا نامناسب بودن اتصال بدنه ایجاد می گردد.

ATOMIC HEYDROGEN:هیدروژن اتمی

COLLET:الکترود گیر. در فرایند GTAW به منظور ثابت نگه داشتن الکترود تنگستن در داخل تورچ  وانتقال جریان برق به ان از COLLECT استفاده می شود.

CRACK: ترک. گسیختگی پیوندهای بین اتمی یک جسم و جدایی محدود بین دو سطح می باشد.ترک با هر شکلی خطرناکترین ناپیوستگی محسوب می شود.

DEFECT:یک ناپیوستگی که از محدوده معین شده در کد تجاوز نماید .یک ناپیوستگی مردود که نیاز به تعمیر یا جایگزین نمودن قطعه دارد.

DELAMINATION:باز شدن تورق در اثر اعمال تنش

DENSITY:جرم حجمی.نسبت جرم یک ماده به حجم ان .واحد ان معمولا گرم بر سانتی متر مکعب است یا پوند بر فوت مکعب.در بحث رادیو گرافی منظور از دانسیته میزان سیاهی فیلم می باشد.

IN CLUTION:ناخالصی های حبس شده

LAMINATION:تورق. یکی از نا پیوستگی های عملیات نورد می باشد.

OVER LAP:سر رفتگی  فلز جوش روی فلز پایه بدون ذوب نمودن ان.

PROPAGATE:گسترش .رشد

HAZ:منطقه متاثر از حرارت.منطقه ای است از فلز پایه که ذوب نشده ولی به دلیل اعمال حرارت ناشی از جوشکاری دستخوش تغییرات متالورژیکی شده.

POST HEATING:پس گرم گرم نمودن جوش ومناطق اطراف ان پس از انجام جوشکاری

 :PRE HEATINGپیشگرم

QUENCHING:کوئنچینگ.سرد کردن سریع از دمای بالا.روشی است برای بالا بردن سختی فولاد های عملیات حرارتی پذیر

STERSS RELIEF:تنش زدایی.نوعی از عملیات حرارتی به منظور کاهش سطح تنش های پس ماند

TEMPERING:عملیات حرارتی تمپرینگ نوعی عملیات حرارتی می باشد که معمولا برای فولادهای کوئنچ تمپر شده انجام می شود.این عملیات حرارتی سختی را کاهش وچقرمگی را افزایش می دهد

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 ازمایش ضربه

ازمایش ضربه

در ابتدا باید به مفهوم چقرمگی اشاره کنم که چقرمگی به معنی قابلیت فلز جهت جذب انرژی می باشد همچنین در هنگام ازمایش کشش سطح زیر نمودار تنش وکرنش بیانگر میزان چقرمگی است. این میزان مقدار انرژی جذب شده توسط یک فلز در شرایط اعمال تدریجی نیرو می باشد.اگرچه استحکام ضربه ای اغلب از طریق اعمال ناگهانی بار اندازه گیری می شود

در انواع تست های ضربه از نمونه مخصوصی که یک شیار روی سطح ان ماشین کاری شده استفاده میشود ونیرو به صورت ناگهانی اعمال میشود

باید به خاطر داشت که دمای قطعه تاثیر به سزایی بر نتیجه ازمایش دارد بنابراین ازمایش باید در دمایی از پیش تعیین شده انجام می گیرد

ازمایشات ضربه متنوعی وجود دارد ولی معمولترین ان تست چارپی با شیار V شکل می باشد قطعه استانداردی که در این ازمایش استفاده می شود شمشی با 55 میلیمتر طول وسطح مقطعی به ابعاد 10×10 میلیمتر می باشد روی یکی از سطوح بلند نمونه شیاری V شکل با عمق2میلیمتر با دقت ماشین کاری می شود.به طوریکه در قسمت انتهایی این شیار قوسی به شعاع25/0 میلیمتر ایجاد شود.

ماشین کاری دقیق شعاع قوس مذکور از اهمیت فوق العاده ی برخوردار می باشد.زیرا کوچکترین خطایی  در ایجاد این شعاع سبب خطای زیادی در نتایج تست می گردد.

پس از اماده سازی نمونه انرا تا دمای مشخص شده سرد میکنیم(در صورتیکه دمای ازمایش کمتر از درجه حرارت اتاق باشد)برای این منظور از مخلوط یخ واب برای دماهای نسبتا پایین واز مخلوط یخ خشک واستن برای دماهای بسیار پایین استفاده می شود.بعد از اینکه نمونه به دمای مورد نظر رسید از محفظه مبرد برداشته شده وسریعا بروی سندان ماشین ازمایش ضربه قرار میگیرد

دستگاه ازمایش ضربه چارپی از یک پاندول با سر ضربه زننده یک سندان یک اهرم رها کننده یک نشانگر ویک صحفه مدرج تشکیل شده است.

تعیین مقدار انرژی جذب شده در حین شکست یک نمونه استاندارد بدین صورت میباشد که ابتدا مقداری انرژی پتانسیل از طریق قرار دادن پاندول در یک ارتفاع معین تامین می گردد.سپس از طریق یک اهرم مخصوص پاندول رها شده وپایین می اید ودر راستای مسیر خود حرکت می کند تا جائیکه حداکثر ارتفاع در طرف مقابل برسد.اگر از مقاومت هوا در حرکت پاندول صرف نظر شود پاندول تا ارتفاعی بالا میرود که به عنوان جذب انرژی صفر مشخص گردیده است.حال هنگامیکه پاندول به نمونه تست برخورد می کند مسلما مقداری از انرژی جنبشی ان صرف ایجاد وگسترش شکست در نمونه می گردد.این موضوع سبب می شود که پاندول تا ارتفاعی کمتر از حد جذب انرژی صفر بالا رود.بیشترین ارتفاع پاندول توسط نشانگری روی صحفه مدرج مشخص می شود.از انجایی که این صحفه مدرج از پیش کالیبره شده است می توانیم مقدار انرژي لازم جهت شکست نمونه را مستقیما از روی ان بخوانیم.این مقدار به عنوان انرژی جذب شده جهت شکست نمونه اطلاعات اولیه بدست امده از ازمایش چارپی می باشد. این انرژی اغلب بر مبنای فوت-پوند مطرح می گردد.در ازمایش ضربه چارپی با بررسی شکل ظاهری نمونه در محل شکست اطلاعات دیگری از جمله تغییر فرم جانبی ودرصد برش بدست می اید. تغییر فرم جانبی مقدار تغییر ابعاد جانبی تولید شده در حین شکست نمونه می باشد که اغلب برحسب هزارم اینچ مطرح می گردد.درصد برش درصد شکست ترد ونرم رادر سطح شکست بیان می نماید.با انجام ازمایش بروی تعدادی از قطعات نمونه در دماهای مختلف می توان تاثیردما بروی تعدادی نتایج ازمایش را بررسی نمود.اگر دیاگرام مقادیر بدست امده بر حسب درجه حرارت رسم شود یک منحنی با دوقسمت فوقانی وتحتانی افقی ویک ناحیه تقریبا عمودی در وسط بدست می اید

به غیر از ازمایش ضربه چارپی از روش های دیگری نیز جهت سنجش چقرمگی شیاری فلزات استفاده می کردد که عبارتند از:

drop weight-ductility

explosion bulge

dynamic tear  

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
  اشنایی با گازهای محافظ

گازهاي محافظ

گازهاي محافظي كه در كپسول های ذخيره ميشوند ميتوانند گاز خالص ( تك گاز)، مخلوطي از دوگاز ( مخلوطهاي دوتايي معروف)، يا مخلوطي از سه گاز ( مخلوطهاي سه تايي معروف) باشند.

براي جوشكاري تيگ معمولا گازهاي خنثي مانند آرگون يا هليوم يا مخلوط آن دو براي حفاظت بكار ميروند، كه اغلب در فرآيند تيگ از گازهاي مخلوط خنثي استفاده ميشود، در بعضي موارد هم از مخلوطي كه كمي گاز فعال دارد استفاده ميشود (مانند مخلوط آرگون اكسيژن و… ).   

هنگام جوشكاري با پروسه ميگ MIG گازهاي خنثي خالص در جوشكاري فولاد، قوس با مشخصات خوب فراهم نميكنند، در حاليكه گاز دي اكسيد كربنCO2  خالص كه گازي فعال است، قوسي با مشخصات خوب فراهم ميكند. همچنين در فرآيند ميگ MIG آرگون با مقدار كمي اكسيژن خصوصيات نفوذ را بهبود بخشيده و مهره جوش را كنترل ميكند ( ظاهر جوش خوبي ميدهد). و همچنين سوختگي كناره جوش، ناشي از عمل خيس شدگي را رفع ميكند.

مخلوط گازهاي آرگون و دي اكسيد كربن CO2)) مخلوط خوبي براي جوشكاري فولاد است. مخلوط سه تايي گازهاي آرگون، دي اكسيد كربن و اكسيژن يا مخلوطهاي سه تايي آرگون، دي اكسيد كربن وهليوم تركيبات ويژه أي هستند كه در فرآيندهاي تيگ و ميگ براي جوشكاريهاي خاص فلزاتي با فلزپايه پيچيده بكار ميروند.     

گاز آرگون:

آرگون گازي است بي رنگ، بي بو، بي مزه و بطور نسبي در مقايسه با گازهاي بي اثر ديگر فراوانتراست. گازآرگون گاز فرعي كه درهوا وجود دارد ( هر يك ميليون فوت مكعب هوا شامل 93 هزار فوت مكعب گاز آرگون است و همچنين گاز آرگون 1.4 برابراز هوا و 10 برابراز هليوم سنگينتر است).

يكي از روشهاي توليد گاز آرگون اين است كه ابتدا هوا را در زير فشار ودر دماي پايين به مايع تبديل ميكنند، سپس با بالا بردن (گرم كردن) دما مايع اجازه مي دهند تا مايع تبخير شود. آرگون در دماي 184 – درجه سانتيگراد ( 302 – درجه فارانهايت ) به مايع تبديل ميشود. درصد خلوص آرگون بايد تقريبا 99.99% درصد باشد. آرگون از هوا سنگين تر( چگالتر، چگالي KG/M3  1.784 كيلوگرم بر متر مكعب است و 23%از هوا سنگين تر است)، و براي همين آرگون براي حفاظت جوش در عمق شيار مناسب است و بايد در نظر داشته باشيم كه هنگاميكه ما جوش بالا سر مي دهيم نبايد از آرگون بعنوان گاز محافظ استفاده كنيم. 

آرگون در جوشكاري فلزات غير آهني ( مانند آلومينيم، منيزيم، برليم و مس) در فرآيندهاي ميگ و تيگ مانند يك محيط محافظ عمل ميكند. آرگون بخاطر اينكه ولتاژ يونيزاسيون پاييني دارد( ولتاژيونيزاسيون اوليه 15.45 ولت ) و به آساني و سريع يونيزه ميشود، اين امكان را فراهم مي سازد كه قوس به راحتي برقرار شده و پايدار بماند و بنابراين مناسب است براي كار با جريان AC ، و همچنين گاز آرگون  شروع قوس را در جريان AC آسانتر ميكند.

گاز آرگون يك ستون قوس جمع شده ومتمركز توليد ميكند و نسبت به گازهاي ديگر قابليت هدايت حرارتش كمتر است. بدليل اينكه گاز آرگون باعث تثبيت ( ثابت نگه داشتن قوس) ميشود، در بيشتر مخلوط گازهاي محافظ از آن استفاده ميشود.            

با اينكه گاز آرگون سمي نيست اما در مكانهايي كه جريان هوا وجود ندارد يا محدود است ( مثلا تانكر ها وجاهاي بسته) باعث خفگي ميشود. همچنين كارهاي تجربي روي مقاطع نازك آلياژهاي مقاوم به حرارت نشان داده است كه آرگون براي جوشكاريهاي دستي از هليوم بهتر است.

مخلوط آرگون با 1% يا 2% اكسيژن:

افزودن مقدار كمي اكسيژن به آرگون دماي قوس را بالا مي برد و اكسيژن مانند يك عامل خيس كننده در حوضچه مذاب عمل ميكند، همچنين اكسيژن سياليت مذاب را بيشتر كرده و قوس را تثبيت ميكند. اكسيژن سبب كاهش كشش سطحي ميشود و نفوذ و ذوب خوبي توليد ميكند.

در فرآيند تيگ افزايش خيلي كم اكسيژن ( كمتر از1% ) به تقويت قوس كمك ميكند. اكسيژني كه معمولا اضافه ميشود مقدارش 1% تا 2 %  يا  3% تا 5% است. اكسيژن باعث ميشود كه انتقال مذاب بصورت اسپري انجام شود.

مخلوط غني از قبيل آرگون و تا حدود 25% دي اكسيد كربن CO2 با افزايش اكسيژن، انتقال فلز را بصورت گلوله اي براي جوشكاري ورقه هاي نازك و فولاد ميسازد، مخلوط آرگون +1.2% اكسيژن بكار ميرود براي فولاد زنگ نزن ( استيل ) و مخلوط آرگون + 1% اكسيژن براي جوشكاري فولاد زنگ نزن (استيل) به روش پالس و اسپري بكار ميرود و همچنين مخلوط آرگون + 2% اكسيژن براي جوشكاري با روش گلوله أي بكار ميرود.

نكته قابل توجه در مورد اكسيژن اين است كه اكسيژن، از افزايش ضرر و زيانهاي ناشي از منگنز و سيليسيم جلوگيري ميكند.         

آرگون + هيدروژن:

با افزودن مقدار كمي هيدروژن به آرگون، ولتاژ و حرارت قوس افزايش مي يابد. مخلوطهاي آرگون كه شامل تقريبا 5% هيدروژن هستند براي جوشكاري نيكل و آلياژهاي نيكل و براي جوشكاري مقاطع بزرگ فولادهاي زنگ نزن آوستنيتي ( استيل ) بكار ميروند.

مخلوط آرگون با 25% هيدروژن براي جوشكاري فلزات ضخيم كه ضريب حرارتي بالايي دارند، ازقبيل مس بكار ميرود. اين مخروط يك مزيت در جوشكاري اتوماتيك با سرعت بالا، محسوب ميشود. افزايش هيدروژن نمي تواند براي جوشكاري فولادهاي كم آلياژي و ميان آلياژي و فولادهاي ساده كربني و سختي پذير بكار رود واين بخاطر خطر بروز نقص هيدروژن تردي و مشكلات ناشي از افزايش هيدروژن است. همچنين هيدروژن نبايد براي جوشكاري آلومينيم و منيزيم بكار رود.

آرگون + نيتروژن (ازت):

در بعضي كشورها از نيتروژن براي جوشكاري (ميگ) مس استفاده ميشود. كيفيت جوش حاصل به آن خوبي كه مي خواهيم نيست، افزودن 50% تا 75% آرگون به نيتروژن جوشي با كيفيت بالا توليد ميكند.

آرگون +دي اكسيد كربن CO2 :

مخلوط گازهاي آرگون با دي اكسيد كربن براي جوشكاري تيگ بكار نمي رود. اما اين تركيب براي فرآيند ميگ يكي از بهترين مخلوطها، مخلوط 75% آرگون و25% دي اكسيد كربن CO2 است، در حاليكه خارج از آمريكا مخلوط بهتر 80% آرگون و 20% دي اكسيد كربن است.

اين مخلوط در فولادهاي كم كربن، ميان كربن و داراي درصدي منگنز بصورت نامحدود بكارميرود، اين مخروط همچنين درجوشكاري فولادهاي با ضخامت كم (نازك ) نيز مناسب است . در ضمن جايكه عمق نفوذ و عرض جوش ضروري نيست و ظاهر جوش مهم است از اين تركيب استفاده ميشود.

اين تركيب همچنين باعث ميشود جرقه (پاشش) شديدا كاهش يابد. و در جوشكاري توپودري اين تركيب بطور موفق بكار ميرود.

آرگون + هليوم:   

در فرآيند تيگ براي جوشكاري فلزات غيرآهني ( مس، آلومينيم و…) زمانيكه نفوذ زياد وقوس آرام هر دو مورد نظر باشد، استفاده ميشود. افزايش 75% تا50% هليوم ولتاژ و حرارت قوس را بالا مي برد.

اين تركيب همچنين براي جوشكاري ضخامتهاي بالا در فلزات غيرآهني و براي جوشكاري بالاسر با درصد هليوم بيشتر مفيد است و باعث بهبود سرعت و كيفيت جوش در جوشكاري AC آلومينيم ميشود. مخلوط 25% آرگون + 75% هليوم براي فرآيند تيگ با سيم پركننده گرم بكار ميرود. همچنين مخلوط آرگون +هليوم براي جوشكاري فلزات غير آهني در فرآيند ميگ بكار ميرود.    

دي اكسيد كربن CO2 :

اين محصول فرعي بوسيله فرآيندهاي صنعتي از قبيل آمونياك ( تبديل به آهك در اجاق آهك ) از سوختن سوختها، ( نفت يا كك ) در اكسيژن هوا، يا از تخمير مداوم و تدريجي الكل ساخته ميشود. CO2 دي اكسيد كربن گازي است غير سمي، غير قابل اشتعال و سودمند براي كاهش مشكلات جرقه، همچنين گاز دي اكسيد كربن قبل از بسته بندي تميز، تصفيه و خشك ميشود و سپس در سيلندرهاي استيل كه محتوي تقريبا 35 كيلو گرم مايع دي اكسيد كربن هستند، ذخيره ميشود ويك نوع المنت گرم كننده الكتريكي مستقيما در راه خروج گاز دي اكسيد كربن قرار مي دهند. همچنين گاز دي اكسيد كربن تركيبي است از 27% كربن و 73% اكسيژن كه از پيوند دو اتم اكسيژن ويك اتم كربن بوجود آمده است.

گازدي اكسيد كربن در دما وفشار معمولي هوا، گازي بيرنگ، غير سمي و نميسوزد. همچنين CO2 كمي بوي زننده و اندكي هم ترش مزه است. آن در حدود 1.5 برابر سنگين تر از هوا است و در فضاي محدود مانند مخازن جاي هوا را مي گيرد و باعث خفگي جوشكار ميشود. در دماي بالا گاز دي اكسيد كربن به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود. در جوشكاريهاي قوسي 20% تا 30% از اين گاز به اكسيژن و كربن تجزيه ميشود.

بايد توجه داشت كه گاز دي اكسيد كربن خالص از گازهاي محافظ ديگر ارزانتر است، و ميتواند مانند گاز محافظ براي جوشكاري فولادهاي تا 4% كربن و فولادهاي كم آلياژي بكار رود. در جوشكاري با گاز محافظ دي اكسيد كربن، دي اكسيد كربن بطور اختصاصي با اكسيژن تركيب ميشود. همانطور كه دي اكسيد كربن سطح قوس را ترك ميكند، آن دوباره به سرعت با اكسيژن تركيب ميشود.

خلوص دي اكسيد كربن ميتواند نسبت به فرآيند ساخت، تغييرات قابل توجهي داشته باشد. در دي اكسيد كربن نرخ قطرات نسبت به آرگون خالص كمتر است، ولتاژ قوس بالاست و مقدار اوليه ولتاژ براي انتقال اسپري نسبت به آرگون خيلي بالاتر است. نيروي انتقال قطرات كه در سراسر قوس منتقل ميشوند، نسبت به آرگون +اكسيژن كمتر است و بنابر اين قوس آرام نيست و كمي جرقه ( پاشش ) دارد وحالت قوس نيز نسبت به آرگون + اكسيژن خيلي بحراني است.

هنگام استفاده از دي اكسيد كربن در انتقال اسپري، يك نرخ بالا از رسوب فلز و خواص هيدروژني پايين بدست مي آيد.استفاده از دي اكسيد كربن روشي است كه بيشتر براي جوشكاريهاي تكراري پيشنهاد ميشود. همچنين اين روش در بعضي زمينه ها با فرآيند قوس دستي الكترود كه پودر آهن درآن بكاررفته رقابت ميكند. در اين روش فولادهاي تا ضخامت 75 م م  ميتواند با عملكرد كاملا اتوماتيك جوشكاري شود.

در قوس دي اكسيد كربن مقداري كربن بطور تصادفي بوجود مي آيد، همچنين در بعضي رسوبها به سبب وجود كاربيد كرم در طول مرز دانه ها و افزايش مقدار كربن در جوش، مقاومت به خوردگي كاهش مي يابد. در جوشكاري با گاز دي اكسيد كربن، نتيجه جوشهاي چند پاسه كاهش مقاومت به خوردگي است، اما با سيم پركننده تثبيت شده و انتقال گلوله أي در مقاطع نازكتر جوشهاي يك پاسه رضايتبخش و خيلي با صرفه ميتوان توليد كرد.

آرگون + دي اكسيد كربن20% يا 5%:

افزايش دي اكسيد كربن به آرگون براي جوشكاري فولاد عمل خيس كنندگي را بهبود مي بخشد، كشش سطح را كاهش ميدهد، و سياليت حوضچه مذاب را بيشتر ميكند. هر دو مخلوط بالا با روش اسپري و غوطه أي ميتوان با آنها جوشكاري كرد.

هليوم :

هليوم محصول فرعي از گاز خنثي صنعتي است. وزن آن 7/1 وزن هوا است ( هليوم داراي چگالي 0.178 كيلوگرم برمتر مكعب و ولتاژ24.58 ). هليوم گازي بيرنگ، بي بو، بي مزه و غير سمي و داراي ضريب هدايت حرارتي بالا مي باشد.             

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 فرایند های جوشکاری مقاومتی

 

فرآیندهای جوشکاری      

۱-۲ جوشکاری مقاومتی نقطه ی 

۱-۳جوشکاری مقاومتی نواری                                   

1-4- جوشکاری زائده ای                                   

1-5- جوشکاری فرکانس بالا                                       

1-6- جوشکاری جرقه ای                                         

1-7- جوشکاری سر به سر                                               

1-8- جوشکاری ضربتی                                   

۱-9- لحیم کاری سخت و نرم مقاوم

1-1- مقدمه:

در این فصل در مورد فرآیندهای مختلف جوشکاری مقاومتی و اصول کارکرد آنها و همچنین لحیم کاری نرم و سخت مقاومتی[1] مباحثی به اختصار ارائه خواهد شد تا نمایی کلی از فرآیندهای مختلف در ذهن خواننده مجسم گردد.

در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می گیرد. فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت ذوب نیز می رسند. اعمال جریان الکتریکی با چگالی زیاد در زمانهای کوتاه باعث به حالت خمیری درآمدن (قبل از ذوب) قطعه مورد جوشکاری می گردد. و اعمال نیروی فشار در زمانهای قبل و حین عبور جریان وجود یک مدار الکتریکی پیوسته را تضمین نموده و در زمان گرم شدن قطعه باعث فورج شدن  محل جوشکاری می شود این فشار بعد از قطع جریان برق هم ادامه داشته و به فورج شدن و سپس خنک شدن محل جوشکاری کمک می کند.

دمای بیشینه ای که در این فرآیندها قابل دسترسی است معمولا بالاتر از نقطه ذوب فلز پایه[2] می باشد.

ادامه بحث را بر روی اصول فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای[3] متمرکز نموده بقیه فرآیندها نیز اصولی تقریبا مشابه با این فرایند را دارند، با این تفاوت که محدود تغییراتی در شکل تجهیزات ، متغیرها و تکنیک های فرایند اعمال گردیده تا متناسب با کاربرد مورد نظر قابل استفاده گردد.

 

1-2- جوشکاری مقاومتی نقطه ای:

جوشکاری مقاومتی نقطه ای فرآیندی است که در آن سطوحی که بر روی هم قرار گرفته اند از طریق حرارت تولید شده در یک یا چند نقطه به هم متصل می شوند. گرمای تولید شده در این نقاط، حاصل از فلوی جریان الکتریکی است که بین الکترودها برقرار می شود و از میان قطعات نیز عبور می کند. ضمن اینکه الکترودها در این وضعیت با اعمال فشاری خاص، سطوح را به نزدیک می کنند. شکل (1-1) شمای کلی از این فرآیند را نشان می دهد.

 دكمه جوش

سطح تماس الكترود

الكترود

الكترود

همانطور كه گفته شد که فلزات در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده که طبق قانون ژول حرارت حاصل از  معادله (1-1) تعیین می شود:

Q = KRI t

معادله 1-1:

که I  شدت جریان ، R مقاومت، t زمان و Q حرارت میباشد.

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوشکاری قابل کنترل هستند. اما مقاومت الکتریکی به عواملی مختلفی از جمله جنس و ضخامت، قطعه کار، فشار بین الکترودها، اندازه و شکل و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی میزان صافی و تمیزی آن بستگی دارد.

در شکل (1-1) شمای کلی از مقاومتهای مختلفی که در مسیر عبور جریان قرار دارند نشان داده شده اند. R فرمول ژول (1-1) معمولا مجموع مقاومتهایی است که در سیستم داریم:

R = ∑rj

معادله 1-2:

r1 و r5 مقاومت تماس الکترودها با سطح کار[4] می باشد که مقاومتهای ناخواسته ای هستند و باعث اتلاف حرارت و نیز چسبیدن الکترود به روی سطح کار می شوند. جنس الکترود بر روی این مقاومت اثر می گذارند، همچنین اعمال فشار وتمیزی سطوح باعث کاهش این مقاومت های خواهد شد. توجه به این نکته ضروری به نظر می رسد که با خنک کری مناسب الکترودها، مقاومت r1 و r5 نیز کاهش خواهد یافت. زیرا افزایش دمای یک ماده مقاومت الکتریکی آن را نیز افزایش می دهد.

r2 و r4 مقاومت الکتریکی دو قطعه (ورق) است که به دلیل کم بودن مقدار مقاومت الکتریکی فلزات معمولات مقادیری ناچیز نسبت به سایر مقاومت ها دارند.

r2,  r4

معادله 1-3:                               

که s بستگی به جنس ورق دارد و L ضخامت ورق است و بالاخره r3 مقاومت فصل مشترک است که در بین این مقاومتها بیشترین مقدار را داراست زیرا: اولا با سیستم خنک کننده مستقیما در تماس نیست و در نتیجه دمای این قسمت افزایش یافته که خود باعث می شود مقاومت نیز افزایش می یابد. ثانیا چون این مقاومت مربوط به محل اتصال دو قطعه است دارای مقاومتی بالاتری از مقاومت بین قطعات و الکترودها (r1 و r5) می باشد.

البته توجه به این نکته ضروری است که در مسیر انتقال جریان از منبع تولید تا الکترودها به طور پیوسته مقاومتهایی وجود دارند که باعث ایجاد حرارت و افت جریان می شوند و در محاسبه مقدار جریان مورد نیاز برای جوشکاری باید مورد توجه قرار گیرند.

البته با اتخاذ تمهیداتی می توان مقدار حرارت ایجاد شده را کاهش داد یا از افزایش دمای اجزاء انتقال جریان جلوگیری نمود که این مطالب در فصول بعدی به صورت کاملا مفصل بحث خواهد شد.

دستگاه های جوشکاری مقاومتی شامل دو واحد کلی می باشند: واحد الکتریکی (حرارتی)، واحد فشاری (مکانیکی).و اولی برای بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش؛ دومی به منظور ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه در محل جوش است. نیروهای اعمالی می توانند بصورت دستی، هیدرولیک، پنوماتیک و هیدروپنوماتیک ایجاد شوند. اعمال فشار تا مرحله انجماد ادامه پیدا خواهد کرد. این فشار باعث می شود که لبه ها رویهم قرار گرفته و هوا وارد حوضچه مذاب نشود یا ذوب بیرون نریزد. در مورد دلخواه اعمال فشار و تاثیر آن بر روی کیفیت جوشکاری در فصل بعد مطالبی آورده شده است.

الکترودها در فرآیند های جوشکاری مقاومتی به اشکال گوناگونی ساخته می شوند. الکترودها در این فرآیندها باید جریان الکتریکی را به موضع اتصال هدایت کرده در ضمن وظیفه نگهداری ورق ها به روی هم و ایجاد فشار مورد نظر وتمرکز سریع حرارت در موضع اتصال را دارند.

الکترودها باید دارای ویژگی های زیر باشند:

1- استحکام و سختی مناسب داشته باشند و در اثر فشار له نشوند.

2- دمای آنیل[5] بالایی داشته باشند.

3- ضریب هدایت الکتریکی مناسب داشته باشند.

4- ضریب  هدایت حرارتی بالایی داشته باشند.

الکترودها از مواد و آلیاژهای ویژه ای ساخته می شوند که در مورد آنها در فصل دوم به طور مفصل بحث خواهد شد. همچنین در مورد اشکال مختلف مورد استفاده نیز بحث شده است.

در هر حال فرآیند جوشکاری نقطه ای، فرآیندی با بالاترین تمرکز حرارتی (حدود 95 %) و کمترین اتلاف انرژی در بین فرآیندهای مختلف جوشکاری می باشد. همچنین مشکل پیچیدگی[6] قطعه بر اثر حرارت و منطقه متاثر از حرارت[7] (HAZ) در این فرآیند کمتر به چشم می خورد. همچنین محدودیت موقعیت[8] جوشکاری وجود ندارد و می توان در موقعیتهای مختلف با دستگاهی متناسب با آن وضعیت عمل جوشکاری را انجام داد.

عدم نیاز به مواد مصرفی، گاز محافظ و فلز پر کننده از جمله مزایای این فرآیند می باشند. همچنین از نظر محیط زیستی نیز این فرآیند کاملا سالم می باشد. محدودیتهایی نیز در این روش جوشکاری وجود دارد که عبارتند از: برای فلزاتی که هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی دارند مشکل است و نیاز به دستگاه های مخصوصی با تمهیداتی خاص است. فلزاتی که در برابر سریع سرد شدن و گرم شدن حساس هستند؛ نیاز به دستگاه مخصوص خواهند داشت و نیز از لحاظ ماکزیمم ضخامت محدودیت وجود دارد (ضخامت 3 تا 4 میلیمتر). اگر فلزات غیرهمجنس که طبیعتا مقاومت الکتریکی متفاوت دارند را جوشکاری می نماییم باید توجه داشته باشیم که ناحیه مذاب ترجیحاً به سمت فلزی با مقاومت بیشتر رشد می کند، زیرا در این ناحیه حرارت بیشتری بوجود می آید. برای جلوگیری از این مساله می توان در سمت با مقاومت بیشتر از الکترودی با قطر کمتر ویا از الکترود با مقاومت بیشتر استفاده کرد.

البته در هنگام جوشکاری فلزت غیرهمجنس باید به این نکته توجه نمود که آلیاژ حاصل از تشکیل حوضچه مذاب دارای چه ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و احیاناً فیزیکی خواهد شد و ریز ساختار آلیاژ تشکیل شده حاوی فازهای ترد نباشد.

این روش بصورت وسیعی برای اتصالات ورقهای بدنه خودرو، در صنایع خانگی، تولیدات ساختمانی و در حد محدودتری در صنایع هواپیمایی کاربرد دارند. جالب است بدانید در یک خودرو در حدود 10000 نقطه جوش مقاومتی وجود دارد که امروزه توسط سیستمهای مدرن روباتیک و یا کنترل کامپیوتری هوشمند انجام می شود. با کنترل اتوماتیک جریان، زمان و نیروی الکترودها می توان علاوه بر دستیابی به کیفیت بالای محصولات، نرخ تولید را افزایش داده و با بهره گیری از نیروی کار با مهارت کمتر، هزینه این بخش را نیز کاهش داد. بنا به نیاز و شرایط کاری، در مواردی تغییراتی در نحوه جوشکری نقطه ای صورت میگیرد. هرچند این تغییرات در ماهیت جوشکاری وجود ندارد ولی آشنایی با آنها ضروری به نظر می رسد که به چند نمونه آن در زیر اشاره می شود:

الف) جوش با الکترودهای چندتایی: به دلیل نیاز به حداقل نمودن تعداد ترانسفورماتورها و اندازه دستگاه و کاهش قیمتها، ضروری به نظر می رسد از سیستم هایی استفاده شود که در هر برخورد الکترودها دو یا چندین جوش بر روی قطعه ایجاد شود. این فرآیند نیز بسته به روش تامین انرژی و نحوه قرار گیری و اتصال الکترودها به ترانسفورماتور به چند دسته تقسیم می شود. از دیدگاه تامین انرژی دراین فرآیند از دو نوع طرح استفاده می شود. موازی، سری (متوالی)، در سیستم موازی مستقيم از یک ترانسفورماتور استفاده می شود که مدار ثانویه بصورت های مختلف مطابق شکل (1-2) می تواند چندین جوش را همزمان انجام دهد. در سیستم سری از تعدادی ترانسفورماتور استفاده می شود که در این متد طرح های مختلف می تواند همزمان چندین نقطه جوش را بر روی کار بوجود آورد. مزیت روش دوم آن است که می توان ولتاژ بالایی را در موضع جوش بوجود آورد و یا برای ایجاد ولتاژ معین از ترانسفورماتورهای کوچکتری استفاده کرد. اما در مقابل باید شرایط ترانسفورماتورها و مقاومتهای در الکترودها و کیفیت سطوح کاملا یکسان باشد تا خواص جوشهایی که همزمان ایجاد شده مشابه باشد.

 

البته علاوه بر تقسیم بندی فوق، در برخی مراجع علمی طبقه بندی های دیگری نیز برای جوشکاری با الکترودهای چندتایی گفته شده که در ادامه به بحث در مورد آن می پردازیم: در برخی منابع در تعریف جوشکاری موازی[9] به روشی اطلاق شده که درآن دو یا چند روش مستقیم بصورت همزمان و معمولا در فواصل نزدیک به هم ایجاد می شود که در این روش الکترودهای بالایی به یک طرف ثانویه ترانسفورماتور و الکترودهای پایینی به طرف دیگر همان ترانسفورماتور متصل است

جوش مستقیم[10] به حالتی گفته می شودکه جریان جوشکاری بصورت مستقیم از الکترودها و قطعه کار بین آنها عبور نموده تا یک دکمه جوش بوجود آید. در مواقعی که دسترسی به پشت قطعه کار مشکل باشد جوشکاری غیرمستقیم کاربرد دارد

در جوشکاری push-pull الکترودهایی که دقیقاً بر روی هم در دو سوی قطعات قرار گرفته اند به ترانسفورماتورهای مختلف متصل هستند و قطبیت متضاد با هم دارند . گاهی اوقات از این روش با عنوان جوشکاری بالا و پایین یاد می شود.

ب) جوش دکمه ای یا دیسکی[12]: در جوشکاری ورق های سنگین و ضخیم نیاز به فشار انرژی الکتریکی زیادی است، با استقرار قطعات کوچک فلزی بین سطح مشترک ورق ها، عبور جریان الکتریکی را موضعی تر کرده و سطح تماس را کاهش می دهند و با ذوب این دکمه ها دو ورق با انرژی الکتریکی و فشار کمتری به یکدیگر متصل می شوند.

ج) جوش «پل واره»[13]:در این روش از ورق های اضافی برای بالا بردن استحکام اتصال دو قطعه استفاده می شود.

 

 

د) جوشکاریی له کردنی[14]: این روش در تولید شبکه های سیمی نظیر سد یا محافظهای توری لامپهای مختلف و یا اتصال سیم به ورق به میزان فراوان بکار گرفته می شود. سیم ها با طرح لازم بر روی فک ها یا الکترودهایی که بصورت مسطح با شکاف های پیش بینی شده قرار می گیرند و با یک فشار و پایین آوردن الکترود جریان الکتریکی از محل تماس سیمهای روی هم قرار داده شده عبور کرده و بر اساس جوش مقاومتی ذوب موضعی در این محل ها بوجود آمده و پس از پایان عبور جریان الکتریکی عمل اتصال انجام می گیرد.

 

هـ) فرآیند جوشکاری کوک[15]: یکی از الکترودها در این فرآیند طوري طرح شده است که توسط سیستم کنترل شده ای حرکت متناوب رفت و برگشتی (بالا و پایینی) دارد و همزمان با این حرکت صفحه کار نیز شبیه پارچه در زیر چرخ خیاطی حرکت انتقالی افقی می کند. به این ترتیب یک سری جوش نقطه ای بطور متوالی با فاصله معین بین ورق ها ایجاد می شود که شبیه بخیه های دوخته شده در زیر چرخ خیاطی است. می توان فاصله نقطه جوش ها را آنچنان کاهش داد که دکمه های جوشکاری کمی بر روی هم سوار شوند. در این حالت به شدت جریان بیش از حد عادی نیاز است چومن مقداری از جریان الکتریکی از جوش مجاور عبور می کند.

و) جوش مقاومتی نقطه ای غلتکی[16]: در این روش یک سری جوش نقطه ای مجزا و در یک ردیف از  طریق یک یا دو الکترود دوار در حال چرخش ایجاد می شود. در حین ایجاد این ردیف جوشها، نیروی جوشکری بین نقاط برداشته نمی شود. اصول این فرآیند نیز شبیه نقطه جوش است. شعاع الکترودها طول تماس را تعیین می کند. فاصله بین جوشها بستگی به تنظیم سرعت الکترود و مدت زمان قطع جریان دارد. این روش در مقایسه با روش دستی زمان فوق العاده کمتری در جوشکاری نیاز دارد. به دلیل حرکت الکترودها، جوش حاصل در این فرآیند، دارای دکمه کشیده شده ای است. البته توجه به این نکته ضروری به نظر می رسد که برخی مراجع علمی این روش را جزء فرایندهای جوشکاری مقاومتی نواری طبقه بندی کرده اند.

 

1-3- جوشکاری مقاومتی نواری[17]:

جوشکاری مقاومتی نواری فرایندی است که در آن مقاومت الکتریکی قطعه کار در برابر عبور جریان الکتریکی باعث ایجاد حرارته شده که این حرارت با فشار اعمالی ترکیب شده تا یک مسیر جوش را ایجاد کند. در حقیقت درز جوش شامل مجموعه ای از نقطه جوش ها می باشد. در برخی مراجع علمی فرآیند را بصورت زیر طبقه بندی می کنند:

- جوشکاری نقطه ای غلطکی (با فواصل جوشکاری نشده نسبتاً بزرگ بین دکمه ها)

- جوشکاری نقطه ای غلطکی تقویت شده[18] (با فواصل جوشکاری نشده کوچک)

- جوشکاری درزی نشت ناپذیر[19] (دکمه های جوش سوار بر هم)

در این فرآیند اغلب دو الکترود دایره ای شکل غلطکی برای اعمال جریان، نیرو و خنک کردن فلزکار مورد استفاده قرار می گیرد. اشکال گوناگون قطعه کار / غلطک موجود هستند. هنگامیکه از دو الکترود غلطکی استفاده می شود، یک یا هر دو غلطک ها از طریق اعمال نیروی مستقیم به محور یا از طریق اعمال نیرو به سطح خارجی آنها به حرکت درمی آیند. در این نوع فرآیند می توان از الکترودهایی با اشکال دیگر نیز استفاده نکرد. مثلا از ترکیب یک الکترود غلطکی و الکترود میله ای مسطح یا از یک سیستم تغذیه سیم مس درون شیاری روی غلطک های استفاده می شود.

مزیت سیستم دوم این استه که همیشه یک سطح تمیز و مناسب از سیم ( که به عنوان الکترود عمل می کند) با قطعه کار در تماس مي باشد. در جوشکاری نواری، بدون اینکه نیروی اعمالی الکترودها بر قطعه کار برداشته شود، مجموعه ای از نقطه جوش ها شکل می گیرد. الکترود غلطکی ممکن است در حین فرآیند جوش چرخشی مداوم یا متناوب داشته باشد. سرعت جوشکاری، مقدار جریان، شکل موج جریان، نحوه خنک کردن، و مشخصات الکترود (نیرو، شکل و قطر) باید به دقت انتخاب شوند تا بهترین و بالاترین کیفیت جوش حاصل شود.

اصول کلی که در مورد جوشکاری مقاومتی نقطه ای گفته شد، در مودر جوشکاری نواری نیز صادق است.فرآیند جوشکاری مقاومتی نورای در صنایع خودروسازی (مثلا ساخت مخزن سوخت، لوله اگزوز، اتصالات سقف) ساخت ظروف استوانه ای شکل و بطریهای فلزی رادیاتور شوفاژ فولادی و ... کاربرد دارد. مزایای این فرآیند در مقایسه با جوشکاری مقاومتی نقطه ای، جوشکاری زائده ای[20] و جوشکاری لیزر عبارتند از:

- امکان دستیابی به یک اتصال نشت ناپذیر در برابر مایع یا گاز

- عرض درز ممکن است کمتر از قطر جوش نقطه ای شود زیرا امکان تراشیدن[21] پیوسته الکترودها وجود دارد.

- سرعت بالای جوشکاری و توجیه اقتصادی آن

- در این روش نسبت به روش جوشکاری نقطه ای، فولادهای پوشش دار قابلیت جوشکاری بالاتری دارند، زیرا با اتخاذ تمهیداتی می توان باقیمانده پوششی را که بر روی الکترودها قرار می گیرند حذف نمود.

- نسبت به روش جوشکاری لیزر، در این روش فولادهای پوشش دار قابلیت جوشکاری بالاتری دارند زیرا امکان فرار مواد پوشش به دلیل اعمال فشار بالا در منطقه جوش، حداقل است.

- سختی جوش مقاومتی نواری که با هوا خنک می شود کمتر از سختی جوش حاصل از روش لیزر است.

اصول دستگاه جوشکاری مقاومتی درزی (نواری) از نظر ترانسفورماتور، سیستم فشار دهنده و غیره شبیه بقیه دستگاه های جوش مقاومتی است. غلطک ها معمولا به چندین روش بر روی دستگاه قرار می گیرند

 1-4- جوشکاری زائده ای[22]:

جوشکاری زائده ای (PW) یک نوع جوشکاری مقاومتی است که در آن فلوی جریان الکتریکی در نقطه تماس متمرکز می شود که بصورت زائده ای موضعی در یک (یا دو ) قطعه ای که بایستی جوشکاری شوند ایجاد شده است. هدف از استفاده از این زائده تمرکز حرارت تولید شده در نقطه تماس است. در یک کاربرد خاص، این فرآیند از جریان، نیرو و زمان جوشکاری کمتری نسبت به فرآیندهای مشابه که بدون زائده انجام می شوند، استفاده می کند. ضمن اینکه ایجاد تعداد زیادی نقطه جوش در یک زمان خیلی کوتاه، فرآیند تولید را تسریع می کند. جوشکاری زائده ای از نظر کاربرد به دو گروه تقسیم می شود: جوشکاری زائده ای برجسته شده[23]، جوشکاری زائده ای جامد[24]

جوشکاری زائده ای برجسته شده، عموماً فرآیند اتصال ورق به ورق است که در آن یک زائده بر روی یکی از ورق ها ایجاد شده است. در جریان جوشکاری حرارت ابتدائی بر روی نقطه تماس و دیواره های زائده متمرکز می شود تا زائده متلاشی شود. در ادامه فرایند بصورت معمول با تشکیل دکمه جوش ذوب شده ای کامل می شود. در جوشکری زائده ای جامد نیاز است زائده بر روی یکی از دو جزء فورج شود. سپس در طول جوشکاری مقاومتی، نقطه تماس و زائده خودش گرم می شوند. در اینجا زائده به راحتی متلاشی نمی شود. بلکه متلاشی شدن از طریق نفوذ[25] مواد مخالف است.  بر خلاف جوشکاری زائده ای برجسته شده، اتصالات حاصل از این روش بیشتر به جوش های حالت جامد شبیه است نه ذوبی. اتصال واقعی در حقیقت حاصل از فورج و اتصال نفوذی[26] می باشد. این فرآیند از این نظر شبیه جوشکاری سر به سر مقاومتی[27] یا جوشکاری سر به سر حلقه ای می باشد.

این فرآیند برای اتصالات ورق به ورق، جوش سیمهای متقاطع، برای اتصالات حلقوی و جوش مهره ها و پیچ ها بر روی ورق کاربرد دارد. بطور کلی، جوشکاری مقاومتی برای مواردی مناسب است که نسبت  ضخامتها کمتر از 3:1 باشد، ولی با استفاده از جوشکاری زائده ای این محدودیت در انتخاب ضخامت وجود ندارد.

تفاوت کلی این فرآیند با فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای در شکل الکترودهاست که شبیه فک های پرس است. همچنین فشار و شدت جریان بالاتری نیاز است. در مورد جنس و شکل الکترودهای این فرآیند در فصل بعد به طور مفصل بحث خواهد شد.

. فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای و نواری برای جوشکاری ضخامتهای بیشتر از 001/0 اینچ مناسب است. جوشکاری مقاومتی نقطه ای برای موادی با ضخامت کمتر از ¼ اینچ و جوشکاری مقاومتی نواری برای مواد با ضخامت کمتر از ⅛ اینچ مناسب است. جوشکاری مقاومتی زائده ای برای ضخامت های 02/0 اینچ و بالاتر مناسب است.

 

1-5: جوشکاری فرکانس بالا[28]:

فرآیندی است که در آن منبع حرارتی برای ذوب سطوح اتصال از طریق جریان متناوب (AC) با فرکانس بالا (HF) تامین می شود. برخلاف جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب فرکانس پایین، جریان فرکانس بالا با چگالی بالایی در طول سطوح (اثر پوسته ای)[29] جریان یافته و از سطوح موازی مجاور نیز بازگشت می نماید. (اثر نزدیکی[30]). این دو اثر به معنی آن است که گرم شدن و در نتیجه آن ذوب شدن می تواند بصورت کاملاً مشخصی بر روی مناطقی که نیاز است متمرکز شود. جریان فرکانس بالا می تواند از طریق یک سیم پیچ (جوشکاری فرکانس بالای القایی[31]) (HFIW) یا تماس الکتریکی (جوشکاری مقاومتی فرکانس بالا[32]) (HFRW) تامین شود.

در فرآیند جوشکری فرکانس بالای القائی، جریان از طریق یک سیم پیچ به قطعه کار (معمولا لوله یا تیوپ) القاء می شود.و به دلیل اثرات پوسته ای و نزدیکی جریان، فلوی جریان در لبه های ورق در قسمت V شکل و در جهت ضخامت متمرکز شده و باعث ذوب سطوح و در نتیجه اتصال آن می شود .در برخی فلزات فعال، نیاز به یک گاز محافظ برای جلوگیری از اکسیداسیون منطقه جوش و HAZ نیز وجود دارد.

فرآیند جوشكاري مقاومتی فرکانس بالا تقریباً شبیه فرآیند قبلی است با این تفاوت که جریان الکتریکی با فرکانس بالا (kHz450) توسط دو کفشک به سطح ورق نزدیک محل تماس دو لبه وارد شده و مدار بسته ای از جریان الکتریکی ایجاد شود. حرارت حاصل مذاب لازم در محل تماس دو لبه را بوجود می آورد. (با توجه به اثرات پوسته ای و نزدیکی). میزان وسرعت عملیات بستگی به ضخامت و جنس مواد مورد جوش و پارامترهای فرآیند دارد. به عنوان مثال با استفاده از یک منبع قدرت KW 60 می توان درز لوله هایی با ضخامت 6/0 میلیمتر را تا سرعت 90 متر در دقیقه جوش داد.

موادی که می توانند به طور موفقیت آمیزی جوشکاری فرکانس بالا شوند عبارتند از: فولادهای کربنی، فولادهای زنگ نزن، آلومینیوم، مس، برنج و تیتانیوم. موادی که قابلیت کار گرم پذیری ضعیفی دارند در دماهای جوشکاری ناپایدار هستند یا تضعیف برخی خواص آنها (در حین جوشکاری فرکانس بالا) در مراحل بعدی نمی تواند بازیابی شود، قابلیت جوشکاری کمتری با این فرآیند دارند.

مزایای جوشکاری فرکانس بالا عبارت است از:

- سرعت بالا و دارا بودن تنوع گسترده در اندازه و نوع مواد.

- کیفیت جوش در بسیاری موارد به حضور هوا بستگی ندارد و اتمسفرهای خاصی نیز برای جوشکاری مورد نیاز نیست (مگر برای فلزات فعال)

- کیفیت جوش نیز وابستگی کمی به اکسیدها و آلودگی های سطحی دارد.

از معایب این فرآیند نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد.

- برای جوشکاری با سرعت پایین و در تولید با حجم پایین مناسب نیست.

- این روش باید بصورت پیوسته انجام شود. در جوشکاری پیوسته نمی توان توقف / شروع مجدد داشته باشد، زیرا باعث ایجاد ناپیوستگی در جوش می شود.

جوشکاری فرکانس بالا بیشتر در جاهای مناسب است که اتصال لبه هایی پیوسته یا سر به سر[33] فلزات مورد نظر باشد. بزرگترین استفاده از جوشکاری HF در ساخت تیوپ و لوله های درزدار است. این فرآیند برای ساخت انواع مشخصی از تیوپ های مبدلهای حرارتی[34] نیز مناسب است که از جنس هایی مختلف ساخته می شود. همچنین برای تولید اشکال ساختمانی مانند مقاطع T شکل، میله های H و I شکل می توان از این فرآیند استفاده کرد. واضح است که این فرآیند برای اتصالات طولانی نبش و سپری نیز بکار گرفته می شود.

 

1-6- جوشکاری جرقه ای[35]:

یک نوع فرآیند جوشکاری مقاومتی است که در آن یک اتصال سر به سر از طریق جرقه زدن و اعمال فشار ایجاد می شود. دو عامل ذوب شدن و فورج در این فرآیند بسیار حائز اهمیت هستند. این فرآیند قادر است اتصالی با استحکام برابر با فلزات پایه[36] ایجاد نماید. .

دو قطعه ای که باید به هم متصل شوند، توسط گیره ای هادی (مسی و گاه با سیستم سرد کننده) در مقابل هم نگه داشته می شوند. این گیره ها در حقیقت همان الکترودهای فرآیند هستند. سپس در قطعه آنقدر به هم نزدیک می شوند تا بین آنها جرقه ای ایجاد شود. پس از چند لحظه که مذاب بر سطح قطعات ایجاد شد، گیره ها با فشارمعینی به هم فشرده می شوند که نتیجه این عمل، در هم فرو رفتن قطعات است، در این لحظه جریان الکتریکی قطع و بدین ترتیب عمل اتصال انجام می گیرد.

جوشکاری جرقه ای برای اتصال قطعات فلزی که سطح مقطع مشابه ای دارند (چه از لحاظ شکل و چه از لحاظ اندازه) مناسب است. این فرآیند برای اتصال مواد هم جنس فولادی، آلومینیمی، برنجی و مسی مناسب است. در برخی موارد می توان موارد غیرمشابه را نیز با این روش به هم متصل ساخت. موادی با سطح مقطع 1/0 تا 20 اینچ مربع را می توان از این طریق جوشکاری کرد. کیفیت جوش حاصل در این روش به عوامل مختلفی وابسته است که مهمترین

1) تلرانس قطعات قبل از جوشکاری 2) دقت ماشین آلات و فیکسچرهای جوشکاری

3) دقت در انتخاب نیروهای مناسب 4) تراشکاری و دقت ابعادی مناسب الکترودهای مورد استفاده 5) تعادل (بالانس) حرارتی مناسب : برای مواقعی که سطح مقطع دو قطعه یا هدایت حرارتی و یا دمای ذوب آنها متفاوت باشد، بسیار حائز اهمیت است. ایجاد تعادل حرارتی در قطعات نیز به اتخاذ تدابیری خاص دارد که مهمترین آنها عبارتند از: ایجاد پخ های غیرمساوی در قطعات، استفاده از پل های مسی و استفاده از فواصل غیرمساوی قطعات هنگام قرار دادن بر روی دستگاه جوش. هدف نهایی از ایجاد تعادل حرارتی این است که نوک هر وسیله یاقطعه تقریباً بطور مساوی ذوب شود تا عمل اتصال کاملتر انجام گیرد. 6) مقدار فشار.

جوشکاری جرقه ای نسبت به فرآیند جوشکاری سر به سر[38]، کاربرد بسیار وسیعتری دارد. در این فرآیند امکان اتصال انتها به انتهای ورقها و سایر مقاطع کشیده شده نیز وجود دارد. این فرآیند مزایای زیرا را نسبت به روش جوشکاری سر به سر داراست:

1) استحکام جوش بالاتر 2) عموماً نیازی به آماده سازی خاصی برای سطوح قبل از جوش نیست. 3) نرخ تولید بالا 4) مواد زائد محل اتصال خیلی کم است. 5) تمرکز حرارتی بالاتر 6) امکان اتصال فلزات غیر هم جنس وجود دارد. زیرا امکان برقرار نمودن جرقه تا زمانی که دو فلز به دمای ذوب شدن برسد وجود دارد. در حین حال جوشکری سر به سر نیز مزایایی نسبت به این روش دارد که در قسمت بعد به آنها اشاره خواهد شد. 

1-7- جوشکاری سر به سر:

جوشکاری سر به سر (uw) یک نوع فرآیند جوشکاری مقاومتی است که از حرارت و تغییر شکل[39] برای تشکیل جوش استفاده می کند. حرارت ایجاد شده حاصل از مقاومت در برابر فلوی جریان الکتریکی در فصل مشترک سطوحی است که درون هم فرو رفته و قرار است به هم جوش شوند. به عبارت دیگر در این روش ابتدا نیروی جوشکاری به سطوح اعمال می شود تا در اثر ان تغییر فرم داده و مقداری در هم فرو بروند، سپس جریان الکتریکی بین دو قطعه برقرار می شود؛ که باعث ایجاد یک اتصال در حالت جامد می شود (به عبارت دیگر عموماً در محل اتصال ذوبی تشکیل نمی شود). اگر ذوبی در منطقه اتصال بوجود بیاید به علت نیروی اعمالی به بیرون پرتاب می شود. دامنه وسیعی از اشکال و مواد مختلف را می توان با استفاده از این فرآیند جوشکاری نمود در این روش می توان از جریانهای تک پالس یا پیوسته برای جوشکاری استفاده نمود. مزایای این فرآیند عبارتند از:

- سرعت: این فرآیند معمولاً کمتر از یک ثانیه طول می کشد.

- سادگی کنترل: فرآیند فقط سه متغیر عمده دارد (جریان، نیرو و زمان)

- عیوب کمتر: عیوب جوشکاری ذوبی مانند تخلخل، ذوب ناقص، پاشش و ترک خوردگی در این روش مشاهده نمی شود.

- خواص جوش مناسب: خواص متالورژیکی منطقه جوش و منطقه متاثر از حرارت، در این روش مناسب تر از فرآیند های ذوب است. به عنوان مثال استحکام منطقه جوش مانند روشهای ذوبی کاهش نمی یابد. (به مقادیر آنیل شده نمی رسد)

- سادگی تجهیزات: تجهیزت این روش پیچیدگی خاصی نداشته و نیازمند هزینه های نگهداری بالایی نیست.

- برخی از مشکلات مربوط به حضور عناصر آلیاژی در منطقه جوش که در فرآیندهای ذوبی وجود دارد در اینجا مشاهده نمی شود.

- امکان انتقال موادی که از نظر جوشکاری مشکلاتی دارند. آلیاژهایی که به طور معمول غیرقابل جوشکاری هستند را می توان با این فرآیند جوشکاری کرد. مثلا انواع مختلفی از فولادهای زنگ نزن A-286، سوپر آلیاژها (شامل نیکل TD)، مواد دیرگداز (مثل تنگستن)، تیتانیوم (گرید 2) و آلیاژهای آلومینیوم (گروه 2024) را می توان جوشکاری سر به سر کرد.

- اثرات شرایط جوشکاری (به جزء پارامترهای اصلی نیرو، جریان و فشار) عموماً خیلی محدود است.

محدودیت عمده این روش نیز آن است که یک روش آزمایش غیرمخرب مناسب برای تشخیص کیفیت اتصال اصلی موجود نمی باشد. مزایای  خاص این روش نسبت به جوشکاری جرقه ای که آن را در برخی کاربردها مرجع می سازد، عبارت است از: 1- پاشش جوشکاری جرقه ای را  ندارد. 2- بیرون آمدن مواد اضافه از منطقه جوش در این روش محدودتر است. 3- در جوشکاری سر به سر معمولا جوشی هموارتر و متقارن تر حاصل می شود.

دامنه وسیعی از مواد به شکل های متنوع (سیم، لوله، نوار و تیوپ) را می توان جوشکاری سر به سر نمود. این مواد شامل آلیاژهای آلومینیوم، مس، برنج، طلا، آلیاژهای نیکل، آلیاژهای مقاوم فولادهای کم کربن و پرکربن و فولادهای زنگ نزن هستند. محدوده قطر سیم ها و میله هایی که می توان جوشکاری سر به سر نمود از 005/0 تا 25/1 اینچ می باشد.

وسیعترین استفاده از این فرآیند در عملیات کشش سیم است گفته می شود که عملیات کشش سیم بصورت پیوسته بدون جوشکاری سر به سر غیر ممکن می باشد.

 

1-8- جوشکاری ضربتی[40]:

یک نوع فرآیند جوش مقاومتی است که در آن از طریق تخلیه سریع الکتریکی بین اجزاء قوسی ایجاد می شود که حرارت مورد نیاز فرآیند را تامین میکند. بلافاصله پس از تخلیه الکتریکی نیز فشاری ضربتی به اجزاء اعمال می گردد تا اتصال شکل گیرد. در این فرایند از تجهیزات متنوعی برای ذخیره انرژی الکتریکی (معمولاً یکسری خازن ولتاژ بالا یا پایین)، ایجاد قوس و اعمال نیروی ضربتی (معمولاً سیستم های پنوماتیکی) استفاده می شود. .

 به دلیل زمان خیلی کوتاه جوشکاری منطقه HAZ این روش خیلی کوچک است (معمولاً کمتر از 01/0 اینچ). تمرکز حرارتی فوق العاده بالای این روش نیز باعث محدود شدن اکسیداسیون اجزاء شده و آن را برای استفاده در موادی که عملیات حرارتی شده اند، مناسب می سازد. این فرآیند برای اتصال سیم به سیم یا میله و سیم به قطعات مسطح نیز بکار می رود. موادی که قابلیت جوشکاری با این روش را دارند عبارتند از: مس، برنج، نیکل، نقره، فولاد، آلومینیم، مواد دیرگداز و فعال که می توانند به هم یا به فلزت دیگر جوش داده شوند. در مورد بعضی از فلزات نظیر آلومینیم و مس که مقاومت الکتریکی کمی دارند و دارای هدایت حرارتی زیادی نیز هستند؛ جوشکاری مقاومتی با روشهای معمولی مشکل است. در مورد این مواد بايد جوشکاری مقاومتی با شدت جریان بالا و زمان کوتاه صورت گیرد. لذا روش جوشکاری ضربتی برای این نوع مواد بسیار مناسب است. استفاده از این روش در صنایعمختلف با سرعت زیادی در حال گسترش است. مهمترین استفاده از این روش در صنعت الکترونیک و برای اتصال هادی[41] های اکسید کادمیوم – نقره به صفحات برنجی یا مسی است. همچنین این روش در صنعت هوافضا نیز کاربردهایی دارد.

محدودیت عمده این فرآیند در نوع اتصال آن است. در این روش اتصالات لب به لب – میله به میله، میله به سطح و با اتخاذ تمهیدات و طراحی خاص سطح به سطح میسر است. همچنین از آنجا که کنترل دقیق مسیر قوس مشکل است، مجموع مساحتی که می توان در یک زمان جوشکاری نمود نمی تواند فراتر از 5/0 اینچ مربع باشد. محدودیت دیگر فرآیند این است که قطعاتی که باید جوشکاری شوند بایستی جدا از هم باشند ضمن اینکه از نظر اقتصادی نیز فوق العاده پرهزینه می باشد.

 

1-9- لحیم کاری سخت و نرم مقاومتی:

لحیم کاری به فرآیندی گفته می شود که اتصال قطعات با کمک حرارت دان آنها تا درجه حرارت معین و ذوب فلز پر کننده ای[42] که در فصل مشترک دو قطعه قرار دارد، صورت می گیرد. فلز پر کننده که بر اثر حرارت ذوب شده بر اساس خاصیت موئینگی[43] فصل مشترک قطعات را خیس کرده و پس از انجماد باعث اتصال دو سطح به هم می شود.و در این فرآیند سطوح اتصال ذوب نمی شوند و صرفاً فلز پر کننده به نقطه ذوب می رسد. در لحیم کاری سخت[44] فلز پر کننده دارای دمای ذوبی بالاتر از 450 درجه سانتیگراد است ولی در لحیم کاری نرم[45] از مواد پر کننده با نقطه ذوبی کمتر از 450 درجه سانتیگراد استفاده می شود. در هر حال در لحیم کاری فلز پر کننده باید دمای ذوبی کمتر از فلزات پایه داشته باشد.

لحیم کاری سخت مقاومتی[46] (RB) یک فرآیند اتصال مقاومتی است که در آن قطعه کار بصورت موضعی حرارت داده شده و فلز پر کننده ای که بین آن قرار دارد از طریق حرارت تولید شده ناشی از مقاومت در برابر فلوی جریان الکتریکی ذوب می شود. اصول فرآیند و تجهیزات مورد استفاده شبیه به فرآیند جوشکاری مقاومتی می باشد. با این تفاوت که در این فرآیند قطعه کار ذوب نمی شوند. بلکه ذوب شدن فلز پر کننده و انجماد مجدد آن باعث ایجاد اتصال می شود.

 لحیم کاری سخت مقاومتی: a) برای قطعات کوچک یا قسمتهای کوچکی از قطعات بزرگ . b) برای قطعات مسطح بزرگ به خصوص برای فلزاتی با هدایت الکتریکی بالا

(a) ) الکترودهای مورد استفاده از نوع الکترودهای جوشکاری مقاومتی است که با آب خنک می شود.

b) از الکترودهای کربنی استفاده شده که به گیره های[47] الکترودی از جنس آلیاژ مس متصل می باشند. فرآیند لحیم کاری سخت مقاومتی برای اتصال قطعات کوچک، اتصال کوچک تجهیزات بزرگ و برای تولید با حجم پایین مناسب است. سطح اتصالی که با این فرآیند ایجاد می شود نمی تواند از mm2 1300 فراتر برود. از انواع الکترودهایی که در جوشکرای مقاومتی استفاده می شود یا الکترودهای کربنی یا گرافیتی می توان در این فرآیند استفاده کرد. در انتخاب فلز پر کننده نیز بایستی دقت شود که باید کمترین نقطه ذوب را دارا باشد. از انواع فلز پر کننده پایه نقره ای (نوع Bag)، آلومینیم – سیلسیم و مس – فسفر در این فرآیند می توان استفاده کرد.

لحیم کاری نرم مقاومتی[48] (RS) نیز فرآیندی مشابه لحیم کاری سخت مقاومتی است. از این فرآیند در اتصال قطعات کوچک به هم و اتصال اجزاء نزدیک به هم در یک مجموعه استفاده می شود.و با اعمال حرارت، گرم شدن موضعی باعث ذوب لحیم نرم می باشد. این مذاب سطوح را خیس می کند و سپس با انتقال حرارت به مناطق مجاور، لحیم به سرعت منجمد می شود. فرآیند لحیم کاری نرم برای اتصال فلزات آهنی و غیرآهنی قابل استفاده است. ولی محدودیت ضخامت و نوع طراحی قطعات در این فرآیند وجود دارد.  گفته می شود ماکزیمم ضخامت قابل لحیم کاری 2/3 میلیمتر می باشد. الکترودهای قابل استفاده در این فرآیند عبارتند از: کربنی، گرافیتی و تنگستنی. توصیه شده که در این روش از لحیم های سیمی شکل و فلاکس استفاده نشود.


[1] - Resistance soldering and Brazing

[2] - Base metal

[3] - Resistance spot welding (RSW)

[4] - Contact resistance

[5] - Annealing Temperature

[6] - Distortion

[7] - Heat Attested zone

[8] - Position

[9] - Parallel Welding

[10] - Direct Weld

[11] - Over and Under Welding

[12] - Button or Disc Welding

[13] - Bridge Welding

[14] - Mash Welding

[15] - Stitch Welding

[16] - Roll- Resistance Spot Welding

[17] - Seam Resistance Welding

[18] - Reinforced Roll Spot Welding

[19] - Leak-Tight Seam Welding

[20] - Projection Welding

[21] - Dressing

[22] - Projection Welding

[23] - Embossed- Projection Welding

[24] - Solid- Projection Welding

[25] - Penetration

[26] - Diffusion Bonding

[27] - Resistance Butt Welding

[28] - High-Frequency

[29] - Skin Effect

[30] - Proximity Effect

[31] - High-Frequency Induction Welding

[32] - High-Frequency Resistance Welding

[33] - Butt

[34] - Heat-Exchanger

[35] - Flash Welding

[36] - Parent Metal

[37] - Upset

[38] - Upset Welding

[39] - Deformation

[40] - Percussion Welding

[41] - Contacts

[42] - Filler Metal

[43] - Capillary Action

[44] - Brazing

[45] - Soldering

[46] - Resistance Brazing

[47] - Holder

[48] - Resistance Soldering

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 کربن معادل

کربن معادل چیست

میزان درصد کربن وعناصر وابسته به کربن را در فولادهای وچدن ها را نشان میدهد ویکی از فاکتورهای مهم مشخص نمودن درجه حرارت پیش گرمایی می باشد.در کربن معادل نقش هرعنصر درایجاد خواص متفاوت درجه بندی می شود به عنوان مثال به منگنز درجه1به 6نسبت به کربن تعلق میگیرد زیرا براورد می شود افزایش 6%منگنز اثری مشابه 1%کربن دارد

برسی کربن معادل دارای مزایا وکاربرد زیر می باشد

1-بررسی عناصر الیاژی مختلف واثرات ان ها بروی قطعه

2-پیش بینی وتعیین ساختار نهایی قطعه

3-تعیین اثر تمامی عناصر الیاژی نسبت یه کربن

4-تعیین نقطه ذوب جهت پیش بینی عملیات ذوب وجوشکاری

5-تعیین نقطه ی یوتکتیک

6-تعیین میزان قابلیت جوش پذیری فولادها وچدن ها

7- تعیین قابلیت سخت شوندگی

8-تعیین واطلاع از وسعت ناحیه HAZ

9-تعیین پارامتر های جوشکاری از جمله پیشگرم وپسگرم

10-تنظیم پارامترهای ریخته گری

نحوه ی محاسبه کربن معادل؟

فرمول های مختلفی برای محاسبه کربن معادل وجود دارد که همه ی انها دارای شکل یکسانی هستند ولی ازضرایب مختلفی استفاده می کنند که یکی از قابل قبول ترین انها استاندارد انگلیسی است که فرمول زیر مشابه این استاندارد است

 کربن معادل=درصد کربن+درصد منگنز ÷6+ درصد کرم وانادیم مولیبدن ÷5  + درصدمس ونیکل÷15+درصد فسفر وگوگرد÷3

 

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای الیاژی منگنز دار( هادفیلد )

جوشکاری فولادهای الیاژی منگنزدار(هادفیلد)

این فولادها در حدود 10تا12% منگنز و2/1تا2% کربن دارند که منگنز پایدار کننده استنیت است وبه همین خاطر به انها فولادهای الیاژی منگنزدار استنیتی گفته می شود وکلمه هادفیلد برگرفته از نام مخترع ان است.

 این فولادها جذب اهنربا نمی شوند واستحکام بالا وانعطاف پذیری ومقاومت به سایش بالا را دارند این فولادها درصنایع سیمان وتیغه های ماشین الات وماشین الات راهسازی کاربرد دارد

روش های ومسائل جوشکاری فولادهای هادفیلد

1-این فولادها را به هیچ وجه تحت عملیات پیشگرم یا تمپر کردن قرار ندهید زیرا خاصیت انها از دست میرود مگر برای چربی زدایی به میزان 100 الی 150درجه سانتی گراد.

2-با توجه به این که حرارت ورودی باعث افت خواص مکانیکی این فولادها میگرد بنابراین استفاده از روش های جوشکاری گاز وشعله ای برای جوشکاری این فولادها پیشنهاد نمی شود.بنابراین جوشکاری این فولادها بایستی با حداقل HEAT IN PUT صورت گیرد

3-جهت جلوگیری از ترک خوردن جوش در هنگام انجماد عملیات چکش کاری فلز جوش توصیه می شود

4-می توان از الکترودهای استنیتی پر نیکل استفاده کرد

5-قراردادن الکترودها در جای خشک وخنک وتمیز کاری محل های جوش

6-می توانیم ابتدا قطعه را کوئنچ کنیم وسپس جوشکاری نماییم تا تافنس خوبی داشته باشد

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوِِِِِِشکاری فولادهای الیاژی پر کرم نیکل دار

جوشکاری فولادهای الیاژی پرکرم نیکل دار(فولادهای زنگ نزن استنیتی)

این فولادها علاوه برکرم همواره مقداری نیکل به همراه دارند که باعث پیدایش زمینه استنیتی وغیر مغناطیسی شدن انها می شود.

معروفترین عضو این خانواده فولاد زنگ نزن 18-8 یا AISI 304 می باشدکه با  افزودن حدود 2%مولیبدن به فولاد AISI 316 تبدیل میشوند که مقاومت به حرارت انها بالاتراست.درکل جوش پذیری این فولادها نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتی بهتر بوده اما در هر صورت جوشکاری انها با مشکلاتی همراه است ازجمله

1-تشکیل فاز فریت وسیگما ودلتا:

هردو این فاز ترکیبات بین فلزی از اهن وکرم می باشند که بسیار ترد وشکننده وسخت میباشند لذا بایستی با انتخاب الکترود مناسب از پیدایش انها جلوگیری به عمل اورد

2-ترک خوردگی تنشی:

به دلیل حضوربرخی ازیونهای گروه هالوژنها نظیر کلریدها به وجود می اید(هالوژن ها وکلریدها سمی ترین عنصر برای اسنلس استیل ها می باشد)

3-رسوب وجدایش کاربید کرم درمرزدانه ها:

اگریک فولاد استنیتی را جوشکاری نماییم وبه هردلیلی درمحدوده ی دمایی 500الی600 درجه سانتی گراد توقف را داشته باشیم باعث میشود کربن  به سمت مرز دانه ها نفوذ کند وبه علت میل ترکیبی شدید کرم با کربن دران جا کرم با کربن واکنش نشان داده وکاربید کرم به وجود می اید بنابراین مرزدانه ها ومناطق مجاور ان از کرم فقیر وبقیه نواحی ازکرم غنی میشود که به علت حضور دو فاز کاملا متفاوت پیل گالوانیک به وجو.د می اید و باعث خوردگی شدیدی خواهد شد که به این پدیده پدیده حساس شدن جوش می گویند.

راههای برطرف کردن

1- استفاده از فولادها ی کم کربن     304L  316L

2-استفاده از عناصر الیاژی پایدار کننده که میل انها نسبت به واکنش به کرم بسیار بیشتر است

3-عدم نگهداری قطعه در رنج دمایی 500الی650درجه سانتی گراد

4-استفاده از فولادهای زنگ نزن پایدارشده مثلAISI321  &  347

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی

جوشکاری فولادهای زنگ مارتنزیتی

به طور کلی هر فولادی که حاوی حداقل 11%کرم وحداکثر کربن درانها 1.2%باشد درخانواده فولادهای زنگ نزن قرار دارد که اولین گروه این خانواده فولاد مارتنزیتی می باشد با حداقل کرم.وچنانچه درصد کرم بالاتر برود فولاد زنگ نزن فریتی به وجود می اید.

مهمترین خصوصیات فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی عبارتند از

1-استحکام کششی بالا

2-مقاومت به سایش بالا

3-مقاومت به خوردگی سایش

4-مقاومت به خوردگی در محیط های اصلی

5-قابلیت سختی پذیری در هوا

مهمترین کاربردهای فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی

از این فولادها می توان درساخت پره های توربینغلطک های حمل کننده ورقابزارالات وتیغه های چاقو و تیغ های اصلاح وجراحی استفاده نمود .

قابلیت جوش پذیری فولادهای زنگ مارتنزیت

1-چون مارتنزیت فاز سخت وترد وشکننده است بایستی به دمای پیشگرم و پسگرم دقت کافی داشت تا از ورود ترک در فلز جوش ومنطقه haz جلوگیری به عمل اید

2-هر چه درصد کربن بالا برود قابلیت جوش پذیری این فولادها کاهش می یابد

3-هر گونه عدم دقت در جوش باعث ایجاد عیوب زیر خواهد شد

الف-ترکهای انجمادی: که با افزودن عناصری مثل NB نیوبیم ومنگنز می توان از بروز انها جلوگیری نمود

ب-ترک های بازگرمایی :عناصری مانند مولیبدن فسفر گوگرد وقلع مس باعث پیدایش این عیب می شود که بایستی درصد انها در الیاژ تحت کنترل باشد

ج-ترکهای هیدروژنی : به دلیل وجود رطوبت وچربی والودگی به وجود می ایند که با عملیات حرارتی پیشگرم می توان از بروز انها جلوگیری کرد

نکته:پیشنهاد می شود برای جلوگیری ازپیدایش مارتنزیت وکاهش مشکلات از الکترود یا سیم جوشER309 & E309 استفاده نمود

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

دراین فولادها مقدار کربن نسبت به فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی کم تر شده ولی در عوض کرم بیشتر می شود ولذا قابلیت سخت پذیری یعنی قابلیت تولید مارتنزیت کم تر شده وزمینه فریتی به وجود می اورد.

از جمله نکات قابل توجه ومشکلاتی که در حین جوشکاری یا عملیات پیش گرم و پسگرم این فولادها به وجود می ایند ومی توان به موارد ومکانیزم های شکنندگی زیر اشاره نمود.

1-شکنندگی در دمای 475درجه سانتی گراد:

اگر این  فولادها به مدت طولانی در دمای475درجه سانتی گراد نگهداری شود فازی بنام الفا وغنی از کرم به وجود می ایدکه بسیار سخت وشکننده وترد است

را های برطرف کردن:

حرارت دهی فولاد تا دمای 407درجه سانتیگراد ونگهداری در این دما وسپس سرد کردن

2-شکنندگی دردمای 500الی800درجه سانتیگراد:

اگر فولاد برای مدت طولانی دراین دما نگه داری شود فازی بنام سیکما که حاوی کاربید های پیچیده می باشد به وجود می اید که این فاز نیز سخت وشکننده است وبرای از بین بردن ان می توان قطعه را تا871درجه سانتی گراد حرارت داد وسپس سرد کرد

3-شکنندگی دردمای بالا950درجه سانتی گراد:

این عیب در اثر جوشکاری به وجود امده وباعث تشکیل انواع کاربید های ونیتریدها درمرزدانه ها می شود که با عملیات حرارتی تنش گیری می توان بعدازعملیات جوشکاری انرا برطرف نمود.

4-رشد دانه ها در منطقه HAZ:

این عیب دراثر جوشکاری به وجود امده که به دلیل انتقال حرارت شدید واز بین رفتن مواد الیاژی مفید به وجود می اید

راهای برطرف کردن

الف-تشکیل استنیت درمرزدانه هایHAZ .

ب- تشکیل مارتنزیت تمپر شده

5-اکسید شدن کرم:

کرم میل ترکیبی شدیدی به اکسیژن دارد وتشکیل اکسید پایدار Cr2o3 میدهد که میتوان با اکسید های دیگر واکنش دهد وفاز مخرب ودیر گدازی را به وجود اورد

راههای برطرف کردن:

الف- استفاده از فلورایدهای کلسیم وسدیم در پوشش الکترود به عنوان روان ساز وایجاد سرباره ی قلیایی با عدد بازیسیته 2.5 .

ب-استفاده ازگازهای بی اثر مانند ارگون وهلیم به منظور جلوگیری از اکسیداسیون کرم(از گاز co2 نمیتوان استفاده کرد)

ج-جلوگیری از حرکت نوسانی وزیگزاگی الکترود

د- عدم استفاده از جوشکاری اکسی استیلن

ه-ترک های انجمادی در اثر سرد شدن جوش این عیب به دلیل جدایش عناصر الیاژی مفید وتجمع انها در مرزدانه ها می با شد

و-ترکهای هیدروژنی:به علت جذب هیدروژن وتشکیل فازهای مضر در مرز دانه ها میباشد

ر-کاهش مقاومت به خوردگی: به علت تشکیل کاربید کرم درمرزدانه ها می باشد

 

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای کم الیاژ کرم مولیبدن دار

جوشکاری فولادهای کم الیاژی کرم –مولیبدن(کرو ملی)

به فولادهایی گفته می شود که دارای 13/.تا 1%کربن و5/. تا 3.5%کرم و2/.تا 1%مولیبدن می باشد

 این فولادها قابلیت سخت شدن درهوا را به صورت معمولی دارند که به این پدیده air hardening می گویند وبه همین خاطرقابلیت جوش پذیری این فولادها خیلی خوب نیست وبرای جوشکاری انها بایستی به نکات ذیل را در نظر گرفت

1-استفاده از جوشکاری اکسی گاز برای این فولادها پیشنهاد نمی شود زیرا شعله باعث سوختن عناصرالیاژی مفید دران می شود.

2-باید کاملا به درجه حرارت پیشگرم وپسگرم ودرجه حرارت بین پاسی ومیزان حرارت ورودی توجه کافی داشت.

3-درجه حرارت پیشگرم بین 400الی700 درجه سانتی گرادمی باشد.

4-درجه حرارت پسگرم بین430 الی760درجه سانتی گراد میباشد وزمان نگهداری25دقیقه به ازای هر اینچ ضخامت است.

5-عملیات حرارتی انیل در درجه حرارت850الی920درجه سانتی گراد ضروری است.

مهمترین خصوصیات فولادهای کروملی

1-مقاومت در برابر سایش

2-مقاومت در برابر خوردگی مخصوصا خوردگی در محیط های خورنده

3-مقاومت در برابر سایش

4-مقاومت در برابر درجه حرارت بالا وحفظ استحکام در درجه حرارت بالا

مهمترین کاربردها

صنایع نیروگاهی ونفت وپتروشیمیساخت چرخنده ها ومیل لنگ ها,بلبرینگ وفنرهای پیچشی

 

 

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای کوئنچ تمپر شده

جوشکاری فولادهای کوئنچ تمپر شده

این گروه از فولادهارا برای دستیابی به استحکام مورد نظر معمولا انها را تحت عملیات حرارتی کوئنچ تمپر قرار می دهند.بنابراین خاصیت ضربه پذیری و استحکام ومقاومت در برابر محیط های خورنده وقابلیت جوشکاری را به طور همزمان دارند.معروف ترین این فولاد ها طبق استانداردASTMعبارتند از

A513. A533. HP9-4-20.Hy130.CR MO CO 10Ni

مقدار کربن در این نوع فولادها کمتر از 25/0 % است وعناصر الیازی مهم انها عبارت است از CR Ni که باعث افزایش قابلیت سختی پذیری دراین فولادها می شود

قابلیت جوش پذیری این فولادها نسبتا خوب است ولی برای جوشکاری انها بایستی نکات ذیل را رعایت کرد

1-طراحی واماده سازی اتصالات این فولادها بایستی با دقت صورت پذیرد زیرا هرگونه خطا دراین کار باعث تمرکز تنش وترکیدگی قطعه می شود

2-عملیات پیشگرم وپسگرم خاص نیاز ندارد ولی درهرصورت نبایستی قبل از جوشکاری دمای قطعه زیر 10درجه سانتی گراد باشد.

3-این فولادها را با اکثر روشهای جوشکاری می توان جوشکاری نمود ولی هر چناچه عناصر الیازی در این نوع فولادها بالاتر رود استحکام انها نیز بیشتر می شود مثل

Cu c mo 10 Ni یاhp9 4 20   ممکن است الکترودی نداشته باشیم که بتوانیم انها را به صورت الکترود دستی جوش بدهیم دراین حالت یا مجبور به استفاده از الکترودهای با استحکام پایین تر نسبت به فلز پایه می باشیم یا اینکه بایستی از روش جوشکاری TIG همراه با ارگون کم رطوبت برویم.

4-معمولا بهتر است از جوشکاری زیر پودری برای این فولادها استفاده نشود

5-هیدروژن خطرناک ترین عنصر برای این فولادها ست,بنابراین بایستی سعی کرد از ورود هرگونه رطوبت وهیدروژن جلوگیری به عمل اورد زیرا هیدروژن باعث ایجاد ترددی هیدروژنی در جوش و HAZ می شود

6-درصورت امکان بهتر است از چند پاس جوش کوچک باریک به جای یک پاس بزرگ استفاده کرد زیرا تنش حرارتی کمتری به به قطعه وارد می شود وقطعه ارام ارام کوئنچ- تمپر و دانه ریز می شود

7- بهتر است از عملیات تنش  زدایی بروی این فولادها بعد از جوشکاری انجام نشود.  

 

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای کوئنچ تمپر شده بعد از جوشکاری

جوشکاری فولادهای کوئنچ تمپر شده بعد از جوشکاری

مقدار کربن این گروه در حدود 25/ تا 45/%میباشد وعناصر الیاژی نیز نسبت به  فولادهای کوئنچ تمپر شده بیشتر بوده که باعث می شود مارتنزیت پرکربن تری تولید شود درنتیجه سختی بالاتررفته ولی تافنس کاهش می یابد.هر چه قدر نیتروژن فسفر وگوگرد در این گروه کم تر باشد بهتر است .از نظر کاربرد این فولادها برای جاهایی که استحکام ومقاومت به سایش نیازاست بهتر است ولی مقاومت به ضربه وجود ندارد.

این فولاد قابلیت جوش پذیری خوبی ندارد وجوشکاری ان به سختی انجام میگیرد وبا شکل ترکیدگی جوش درHaz توام میباشد برای جوشکاری این فولادها رعایت نکات ذیل الزامی است

1-جوشکاری باید قبل ازعملیات کوئنچ تمپرانجام  گیرد.

2-عملیات پیشگرم وپس گرم حتما ضروری است وحتی بایستی دمای بین پاسی نیز به دقت مورد توجه قرار گیرد مخصوصا این حساسیت ها برای قطعات ضخیم بیشتراست

3-برای جلوگیری از ترک گرم در این فولادها بایستی میزان کربن گوگرد وفسفروهیدروژن مخصوصا در شروع پاس اول وپاس ریشه این حساسیت بیشتر است

4-جوشکاری با الکترود دستی کم ترمورد استفاده قرار می گیرد وبیشتر از روش هایی نظیر CO2 وGMAW وGTAW  استفاده می شود البته در این روش تمیزی سطوح اتصال ضرورت دارد

5-جوشکاری نقطه ای به شرط تمیز بودن سطوح وجوش اکسی گاز در بعضی مواقع برای جوش این فولادها استفاده می شود

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری فولادهای ساختمانی استحکام بالا

جوشکاری فولادهای ساختمانی استحکام بالا(HSLA)

این دسته از فولادها دارای عناصر الیاژی خیلی جزءی نظیر تیتانیوم نیوبیوم و وانادیم وکلومبیوم وزیرکونیم ونیکل وکرم  مس منگنز مولیبدن وفسفر است که مهمترین ان جهار عنصر ابتدایی است ومقدار کربن در این نوع فولادها 15/ تا22/%است

عناصر الیاژی فوق الذکر به دلایل مختلف متالورژیکی نظیر جوانه زنی باعث ریز کردن دانه های فولاد می شوند که سبب می شود استحکام وقابلیت جوش پذیری این فولادها به طور همزمان بالا برود این فولادها را می توان با اکثر فرایندهای جوشکاری بدون مشکل جوشکاری نمود ونیاز به عملیات پیش گرم وپس گرم نیست. اما زمانی که ضخامت قطعه زیاد باشد یا قطعه خیلی بزرگ باشد قدری پیش گرم نیاز بوده واستفاده ازالکترودهای قلیایی وخشک ضروری است در روش جوشکاری الکترود دستی میتوان از الکترود های زیر را استفاده نمود.E7018.E7016 E7015.E7028

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 ُُESSENTIAL.NONESSENTIAL.SUPPLMENTARY ESSENTIAL

 

 

ESSENTIAL تاثیر مستقیم دارند بر کیفیت جوش   (ضروری)

NONESSENTIAL به صورت مستقیم در کیفیت جوش تاثیری ندارند(غیر ضروری)

SUPPLEMANTARY ESSENTIAL عمدتا تاثیربروی مقاومت ضربه دارند(ضروری اضافی)

1-BASE METAL فلز پایه

BASE METAL. HIGH ALLOY & LOW ALLOy  فلزپایه پر الیازو کم الیاز( ضروری)

 TICKNESS  QUALIFIEd ضخامت (  ضروری )

  FILER Metal   فلز پرکننده(ضروری )           

   a-F.NO      b-A.NO  (ضروری)

c-diametr    (غیر ضروری)  

  d-class fication   (غیر ضروری)                 

2-joint اتصال

Groove design (غیر ضروری)

Backing  (غیر ضروری)

Root spacing (غیر ضروری)

retainers (غیر ضروری)

3-position وضعیت

Position (غیر ضروری)

Position (ضروری اضافی)

Vertical (غیر ضروری)

4-pre heat پیش گرم

Decrease>100 +(ضروری)

Increase>100 (ضروری اضافی)

Pre heat  maint (غیر ضروری)

5-PWHTعملیات حرارتی تنش گیری در جوش

PWHT (ضروری)

PWHT(TIME .TEMPERATURE) (ضروری اضافی)

T.LIMITS (ضروری)

6-ELECTRICAL CHARACTERISTIC نوع جریان برق.قطبیت

 HEAT IN PUT (ضروری اضافی)

CURRENT POLARITY (ضروری اضافی)

7-TECHNIQUE (تکنیک تمیز کاری.جوشکاری.چکش کاری و...

STRING/ WEAR(غیر ضروری)

METHOOD OF CLEANING (غیر ضروری)

METHOOD OF  BACKGOUGE (غیر ضروری)

MANUAL OR AUTOMATIC (غیر ضروری)

PEANING (غیر ضروری)

 

 

 

 

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 SFA.NO . A.NO . F.NO چیست

SFA.NO    F.NO    A.NOچیست؟

این مشخصات نشان دهنده تایید صلاحیت جوشکاران وترکیب شیمیای موادجوش و طبقه بندی الکترود می باشد که در WPS مشخص می باشند

F.NO = مشخصه ای برای تعیین صلاحیت جوشکار می باشد .

A.NO=نشان دهنده ترکیب شیمیای مواد جوش

 SFA.NOطبقه بندی الکترود بر اساس ترکیب شیمیایی.

Type of weld deposit

F.NO

A.NO

number

Mild steel

1

1

1

   c+mo                                             

2

2

2

Cr+mo/4~2%cr

3

3

3

Cr(2~6%)mo

4

4

4

      Cr6~10mo%

5

5

5

Cr-martensite

6

6

6

Cr-ferritic

7

7

7

Cr-Ni(austenitic)

8

8

8

Cr-Ni

9

9

9

 

SPECI FICATION

A.NO

F.NO

Class fication

5.1

1

3

E6010

5.1

1

3

E6011

5.1

1

2

E6012

5.1

1

2

E6013

5.1

1

2

E6019

 

5.1  الکترود های کربنی

5.  الکترود های الیازی

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 DISTRACTIVE TEST ON RESISTANSE WELDING

تست های مخرب در جوش مقاومتی      (DISTRACTIVE TEST)

PEEL TEST- 1 (تست کندن)

تست کندن برای تعیین کیفیت چسبندگی و میزان عیب اتصالات لب روی هم است به عنوان مثال :اتصالات جوشکاری شده به روش مقاومتی نقطه ای ولحیم کاری

که قطعه را تحت کشش قرار می دهند که پس از شکست جوش سطح مقطع را نشان میدهند که ایا شکست ترد بوده یا نرم. ودرضمن نیرو را  نیز اندازگیری می کنند.

کاربرد ها

جوش پیش طراحی. جوش نقطه ای. جوش نواریspot.seam.projection))

2-CHISEL TEST (تست ضربه با قلم)

در این روش فلز را داخل قالب قرار میدهند وبا قلم ضربه می زنند که در این ازمایش نیرواهمییتی ندارد.که با شکست جوش عیوب در سطح مقطع را نشان می دهند.عیوبی مانند مک و پورسیتی .

کاربردها

جوش پیش طراحی. جوش نقطه ای. جوش نواری((spot. seam. projection

3-tension test (تست کشش)

این تست برای تعیین استحکام نهایی جوش می باشد.که نحوه ی ازمایش به این صورت است که قطعه را از دو طرف به صورت عرضی تحت کشش قرار میدهند و استحکام نهایی جوش را می سنجند

کاربردها

جوش پیش طراحی.جوش نقطه ای.جوش نواری(spot.seam.projection)

4-tension shear test (تست کشش با تنش برشی)

قطعه را از دو طرف تحت کشش قرار میدهند ومقاومت برشی را اندازگیری می کنند

کاربردها

 جوش پیش طراحی.نقطه ای.نواری

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 SHANTING EFFECT

shanting effect جریان فرعی

یکی ازعامل های ایجاد عیوب در جوش مقاومتی که اکثر اوقات اتفاق می افتد که باعث تخریب شدن قطعه می گردد.

دلایل ایجاد ونحوه ی یشگیری

علت

1-زمانی که فاصله بین دو نقطه ای جوش کم باشد

2-اتصال کوتاه بین دو پلیت نزدیک نقطه ای جوش

3-مونتاز اشتباه دو قطعه

پیشگیری

1-باید تا حد امکان اعوجاج قطعه را برطرف نمود

1-باید قطعه نازک تر روی قطعه ضخیم تر قرار بگیرد. در غیر اینصورت جریان کم تری به ورق نازک میرسد وباعث جریان فرعی می گردد

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 جوشکاری چدنها

جوشکاری چدنها

ضرورت های عملیات جوشکاری چدنها

1-بر طرف کردن بعضی از عیوب ریخته گری که در حین تراشکاری قطعات چدنی ظاهر می شوند نظیر ترکهای موضعی.حفرهای گازی .حفره های ناشی از ریزش ماسه ویا حبس سرباره و...

2-تعمیر کردن قطعات چدنی که در ضمن کار شکسته شده اند واز نظر اقتصادی ویا عدم دسترسی به تکنولوزی ساخت انها بهتر است از طریق جوشکاری تعمیر شوند.

3-اتصال دو یا چند قطعه که ریختن انها به صورت واحد همراه مشکلاتی بوده ویا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست

روش های جوشکاری چدن خاکستری

قطعات چدن خاکستری را میتوان با روشهای قوس الکتریکی*الکترود محفوظ در گاز خنثی *شعله گاز اکسی استیلن ولحیم سخت به یکدیگر متصل نمود.

1-قوس الکتریکی(الکترود دستی)

اگرچه روش های الکترود کربنی وفلزی لخت نیز قابل استفاده است ولی بیشتر از الکترودهای روپوش دار فلزی استفاده می شود.از الکترود با فلز هسته فولاد معمولی یاچدن نیز کم تر استفاده می شود .معمولا فلز هسته الکترود برای جوشکاری چدن و نیکل ویا الیازهای ان با اهن ومس انتخاب می شوند

در بعضی مواقع بر روی دو قطعه که قرار است به همدیگرمتصل شوند ابتدا چندین لایه جوش رسوب داده وسنگ میزنند وسپس انها رادر کنار یکدیگر قرار می دهند وبا چندین پاس جوش میدهند که این عمل را لایه دادنbuttering) )می گویند. در اتصال فلزات غیر هم جنس نظیر اتصال فولاد به چدن نیز این تکنیک استفاده می شود.یکی دیگر از کاربردهای این تکنیک وصله زدن قطعه فولادی بر چدنی است.وباید از اتصال مستقیم وصله فولادی به چدنی بدون لایه دادن با الکترود های مخصوص پر نیکل جلوگیری شودچون فلز جوش حاصل از ذوب شدن لبه فولادی(کربن در حدود2/0%) ولبه چدنی(کربن در حدود3%)والکترود دارای ان چنان ترکیب شیمیایی است (کربن در حدود 8/1%) که ترد وشکننده می باشد. ودر بعضی موارد می توان از وصله های مسی یا نیکلی استفاده کرد

دو تکنیک در جوشکاری قطعات چدنی با قوس الکتریکی به کار میرود 1-جوش سرد2-جوش گرم

در تکنیک جوش سرد جهت جلوگیری از ایجاد منطقه ترد وشکننده در مجاورت جوش سعی می کنند تا از بالا رفتن درجه حرارت قطعه جلوگیری کنند واز الکترودهای کوچک و امپر پایین وانجام رسوب به صورت پریودی وزمان کوتاه وتوقف برای سرد شدن جوش استفاده می شود

در جوشکاری گرم  با پیشگرم کردن قطعه تا200درجه سانتی گراد یا بیشتر وکنترل سرعت سرد شدن پس از عملیات جوشکاری از به وجود امدن فازهای ترد وتنشهای زیاد در جوش واطراف ان جلوگیری می شود

2- جوشکاری چدن با قوس الکتریکی محفوظ در گازMIG& TIG) )

دو نوع سیم تحت محافظت گاز ارگون یا CO2 به کار میرود.یک نوع سیم تو خالی که در هسته ان پودر وفلاکس وجود دارد ویک نوع سیم های معمولی از جنسENiFe-C1

3-جوشکاری چدن با شعله اکسی استیلن

یکی از محدودیت ها این فرایندعدم تمرکز حرارت در مسیر اتصال در مقایسه با روش قوس الکتریکی بود وگاهی مشکل پیچیدگی وتغییرات اندازه ها سبب می شود وبه طور کلی حرارت زیادی تلف می شود واز طرفی سرعت سرد شدن فلز جوش کندتر از روش قوس الکتریکی است واحتمال سخت شدن منا طق اطراف جوش کمتر است

در این فرایند می توان از مفتول چدنی مرغوب با حداقل گوگرد وفسفر یا مفتول مخصوص چدنی همراه با مقداری تیتانیم وسیلیسیم اضافی واحتمالا منیزیم استفاده کرد

جهت محافظت از اکسیداسیون عناصر در جوش بهتراست از فلاکس های مخصوص چدن استفاده شود.شعله مشعل برای جوشکاری چدن باید خنثی و یا کمی احیایی باشد

جوشکاری چدنها چکش خوار

جوشکاری این چدن ها بدون تغییر خواص منطقه مجاور جوش تقریبا غیر ممکن است یعنی گرم شدن منطقه مجاورجوش وسرد شدن ان سبب به وجود امدن مناطق تردی می شود که با عملیات حرارتی هم ممکن است فقط گرافیت به صورت ورقه ای(ونه به شکل برفکی)ازاد شود.در مورد چدن با گرافیت کروی هم چنین مشکلاتی وجود دارد

|+| نوشته شده توسط احمد مرادی در  |
 
 
بالا