انواع جوشکاری ، انواع الکترودها

انواع جوشکاری

I. جوشکاری با قوس الکتریکی :
یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.
در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شده است.
در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.
طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ.
انتخاب صحیح الکترود برای کار
انتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.

فرایند جوشکاری

    جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روکشدار (SMAW): نSheilded Metal Arc Welding

    جوشکاری قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز (GMAW):بGas  Metal Arc Welding

    جوشکاری قوس الکتریکی زیر پودری (SAW):ب Submerged Arc Welding

به دلیل استفاده گسترده از روش SMAW  در ایران بحث ما پیرامون این روش می باشد.

انواع جوش :

الف) جوش شیاری (groove)

ب) جوش گوشه (fillet)

پ) جوش کام (slot)

ت) جوش انگشتانه (pluge)

جوش گوشه متداول ترین نوع جوش در سازه فولادی می باشد بعد از آن جوش شیاری قرار دارد و جوش انگشتانه و کام به موارد مخصوصی که در آن مقاومت جوش انجام شده در لبه ها به حد کافی نباشد محدود می شود.
جوش شیاری: جوشی است که در درز بین دو قطعه رسوب می کند و در دو نوع با نفوذ کامل وبا نفوذ نسبی اجرا می شود.

جوش گوشه : جوشی است که بر وجوه جانبی دو قطعه مجاور هم رسوب می کند.

جوش کام: جوشی است که درون یک شکاف به صورت توپر داده میشود .

طبقه بندی الکترود های ایرانی

طبقه بندی الکترودهای ایرانی :درمورد طبقه بندی الکترودهای ایرانیمیتوان به نحوه طبقه بندی الکترودهای ساخت کارخانجات الکترودسازی آما اکتفا نمود. الکترودهای متنوی که دراین کارخانجات ساخته میشوند بصورت خال رنگ های مختلف درآنتها وبغل الکترودها تقسیم بندی گردیده اند . که ذیلاًنحوه تقسیم بندی آنها و نیز مطابقت الکترودهای مزبور با الکترودهای امریکائی ، انگلیسی و آلمانی که دربالا به آنها اشاره گردیده شرح داده میشود 

الکترودهای روتایل برای فولادهای غیر آلیاژی :

نوع کارخانه آما	A.W.S. امریکا	B.S. انگلیس	DIN آلمان	رنگ انتها	خال بغل
23 آکا	E-6013	E3071317	TiViim.	زرد	-
40 آ	E-6013	E307	TiViim.	سرمه ای	-
180 د	E-6013	E317	TiViim.	آبی نیلی	-
180	E-6012	E327	TiViim.	آبی نیلی	-
1108 ک	E-7024	E927K	FeTivII	آبی	-
1313 ن	E-6013	E317	TiVII	زرد	قرمز
1403 ا	E-6013	E317	TiVIIm.	سیاه	-
1420 ث	E-6020	E427	TiVIIs.	سوسنی	قرمز
1510 ک	E-7028	E624	FeKbIX.	آبی	آبی
1537ا	E-6013	E2071307	TiVIIm.	سفید	سفید
1602ا	E-60131701	E316	TiIXs.	زرد	نیلی

مطالبی از صنعت جوشکاری

ذکر یکی از تجربیات در این زمینه شاید مفید باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظرمیبایست چند پاس دیگر در تمام طول قطعه جوش داده میشد.تا ساق  جوش 2-3میلیمتر بیشتر شود.بعد از انجام اینکارکاهش 27میلیمتری در قطعه بوجود آمد. واین یعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا  امکان پذیر نیست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنیم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ایم و چه بسا حین استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وایرادات بعدی نمایان شود.

بهترین راه برای رفع این ایراد جلوگیری ازبروز Distortion است. و(طراح یا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پیچیدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگیری از آن راهم پیشنهاد بدهد.

 

بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:

1-   اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر که میخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد  و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحیح ابعادانجام میگیرد.

2-   حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصی اعوجاج را خنثی کنیم.

3-   از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد  نیاز استفاده شود.

4-   تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.

5-   ازدیاد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.

6-   در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم  اعوجاج بیشتر نمود دارد.

7-   تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی

8-   طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشد میتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزان اعوجاج بکاهد.

9-   بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

نمودار تعادلی آهن کربن

دانلود فایل مهم آهن کربن 

نمودال تعادلی آهن کربن 

موقعیت در جوشکاری

تولید موقعیت های جوشکاری

موقعیت های آزمون استاندارد

موقعیت های تست استاندارد

طبقه بندی الکترودها بر اساس خصوصیات کار در جوشکاری SMAW

طبقه بندی الکترودها بر اساس خصوصیات کاری :

الکترودها را می توان مطابق خصوصیات کاری و شرایط اتصالات جوش شونده به عنوان پر کن، پی گیر سریع و شکل گیر سریع طبقه بندی نمود. 

الکترود پر کن سریع :

الکترود پرکن سریع سرعت جوشکاری بالایی دارد و نقطه مقابل الکترود شکل گیر سریع (الکترود با انجماد سریع) می باشد . 

گروه الکترود پر کن سریع شامل الکترودهای روپوش دار ضخیم ،پودر آهنی می باشند . که بطور گسترده ای برای جوش های گلوئی و شیاری عمیق مورد استفاده قرار می گیرند . الکترود پر کن سریع به طور ویژه ای برای جوشکاری سریع در حالت تخت طراحی شده است . سرعت جوشکاری آن زیاد و پاک کردن سرباره آن آسان است . بریدگی کناره کمی دارد و قوس آن نرم و نفوذ آن کم است . یعنی به مقدار کمی فلز پایه و فلز جوش را مخلوط می نماید . ظاهر جوش خیلی صاف است . رویه تخت تا قدری محدب دارد و پاشیدگی آن کم است . بعضی از این الکترود ها برای جوشکاری حالت غیر عادی تدارک شده اند که خصوصیات منجمد شوندگی آنها سریع تر است مثل الکترودExx14 . الکترود های Exx24  وExx27  عموما برای جوشکاری گلوئی های تخت و شیاری بکار برده می شوند.

بازرسی جوش 1

مقدمه

سازه های جوش داده شده نظیر سایر قطعات مهندسی به بازرسی در مراحل مختلف وساخت و همینطور در خاتمه ساخت نیاز دارند. بازرسی جوش می تواند از انجام کار طبق دستورالعمل های توافق شده، به کارفرما اطمینان دهد. 

برای حصول اطمینان از مرغوبیت جوش و مطابقت آن با نیازمندیهای طرح باید کلیه عوامل موثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بررسی قرار گیرد. 

پیشگرم در جوشکاری فولادهای A514/A514M

عناصر آلیاژی که برای دستیابی به استحکام و تافنس بالا در این فولادها بکار رفته در اثر عملیات

 پسگرم تاثیر عکس بر خواص خواند داشت. عملیات پسگرم برای این فولادها-مانند سایر فولادها- تنها

 زمانی میتواند انجام شود که از مفید بودن آن اطمینان حاصل شده و آثار مخرب احتمالی آن قابل

 کنترل باشد.بهرحال در برخی موارد لزوم اجرای عملیات پسگرم غیر قابل انکار است. بخصوص در

 مواردی که امکان ایجاد ترک یا ترک خوردگی تنشی (SCC) در اثر تنشهای باقیمانده از جوش یا کار سرد

 روی قطعه وجود داشته و یا تافنس قطعه در اثر جوشکاری یا کار سرد کاهش یافته باشد. در این گونه

 موارد باید بررسی دقیقی صورت گیرد تا بتوان عملیات پسگرمی موفق و با کمترین احتمال آسیب اجرا

 کرد.

نتایج تستهای ضربه انجام شده نشان میدهد که عملیات پسگرم در محدوده دمایی 510-650ºC

میتواند باعث آسیب به تافنس فلز جوش و ناحیه HAZ گردد. میزان این آسیب به ترکیب شیمیایی، 

دمای عملیات و مدت زمان قرار گرفتن قطعه در آن دما بستگی داشته و اثر مخرب آن با کاهش سرعت 

سرد کردن افزایش میابد.

چگونگی تهیه یک مدرک PQR

مراحل تهیه PQR

برای این کار test plate  (به آن نمونه آزمون وtest coupon  نیز گفته می شود) با ویژگیهای ذکر شده در کد یا استاندارد مورد نظر آماده شده و برای انجام آزمونهای لازم به آزمایشگاه فرستاده می شود. آزمایشگاه از نمونه ارسالی نمونه های کوچکتری به نام آزمونه 1 تهیه کرده و مورد آزمایش قرار می دهد. آزمونهای لازم و نیز معیارهای پذیرش نتایج آزمون، در کد یا استاندارد مورد استفاده مشخص شده اند. اگر معیارهای کیفی و کمی استاندارد یا کد مورد نظر برآورده شوند، می توان WPS را تصویب شده تلقی کرد و آن WPS قابلیت اجرا پیدا می کند. برای تهیه یک PQR چهار مرحله طی می شود :

1- آماده سازی و جوشکاری نمونه های مناسب 2- تهیه آزمونه و آزمایش آنها 3- ارزیابی نتایج و نتیجه گیری 4- ثبت و تائید نتایج ( در صورت قابل پذیرش بودن آنها )

معمولاً نمونه ها به نحوی مونتاژ و ساخته می شوند که درز اتصال در وسط نمونه قرار بگیرد. مواد، نحوه و جزئیات جوشکاری نمونه ها باید مطابق با WPS مربوط باشد، به عبارت دیگر متغیر های اساسی باید یکسان باشند. شکل نمونه آزمون(ورق، لوله و ...) انتخابی است. تائید نهایی PQR بر اساس نمونه آزمون لوله باعث تائید جوشکاری بر روی ورق خواهد بود و برعکس.

نوع و تعداد نمونه ها برای جوش شیاری باید با مقادیر ذکر شده در استاندارد (QW-451) مطابقت داشته باشد.

آزمونهای مخرب

آزمونهای مخرب 

مواد و رفتار آنها در حین جوشکاری

بررسی WPS نوشته شده برای فولاد 304H به 304L

بررسی WPS نوشته شده برای

فولاد 304H به 304L

با تشکر فراوان از : مهندس حسین دهبان

آشنایی با فولادهای ساده کربنی وجوشکاری آنها

آشنایی با فولادهای ساده کربنی وجوشکاری آنها

با تشکر از : مهندس حسین دهبان

فولاد 316 به 316L

این پروژه درباره فولاد 316 به 316L می باشد

امیدوارم این موضوع را بپسندید

با تشکر فراوان از : مهندس حسین دهبان