جوشکاری قوس فلزی با الکترود پوشش دار

پارامترهای موثر در فرآیند SMAW

جوشکاری قوس فلزی با الکترود پوشش دار

تعداد بازدید: 16080
کد مطلب: 820
تاریخ انتشار: 00:15 30 آذر 1390
تاریخ آخرین ویرایش : 14:52 10 ارديبهشت 1392
 
 

در جوشکاری قوسی چهار عامل وجود دارد که تأثیر زیادی بر روی کیفیت جوش دارند و برای اینکه جوش خوبی بدست آید ، لازم است هر یک از آنها با نوع کار و وسایل مورد استفاده هم آهنگ و تنظیم شوند. این چهار عامل عبارتند از :

1- شدت جریان

وقتی قوس برقرار می شود و جوشکاری آغاز می شود، مقدار آمپری که از مدار جوشکاری عبور می کند به شدت جریان جوشکاری موسوم است. جریان برق متناسب با قطر الکترود مصرفی روی ماشین جوشکاری تنظیم می شود. هر چه قطر الکترود بیشتر باشد، جریان مصرفی بیشتر است. همیشه به میزان آمپری که سازنده الکترود توصیه کرده است توجه می کنیم ولی اگر جدول آمپر در دسترس نباشد می توان از قاعده کلی زیر استفاده کرد :

«مقدار آمپر جوشکاری برابر است با قطر الکترود ضربدر عدد 35 یا 40»

برای قطعات ضخیم از شدت جریان بیشتری استفاده می شود. با افزایش شدت جریان تعداد جرقه ها و در نتیجه دمای ایجاد شده افزایش می یابد.

شدت جریان بالا باعث نفوذ خوب جوش می شود و اگر شدت جریان بیش از حد بالا باشد خواص پوشش الکترود از بین می رود و باعث خوردگی کناره جوش در قطعه می گردد، همچنین شدت جریان پایین باعث نفوذ کم جوش می شود پس باید در تنظیم شدت جریان دقت عمل لازم را داشته باشیم.

تناسب تقریبی جریان با قطر الکترود و ضخامت ورق در وضعیت تخت   مقدار حداکثر جریان با توجه به وضعیت جوشکاری
قطر الکترود (mm) ضخامت ورق (mm) شدت جریان (A) ولتاژ تقریبی (V) وضعیت جوشکاری حداکثر شدت جریان (A)
2.25-3.25 2-4 60-100 15-17 حالت تخت 250
3.25-4 4-6 100-150 17-20 حالت افقی 200
4-5 6-10 150-200 20-22 حالت قائم 160
5-6 بزرگتر از 10 200-400 22 حالت بالا سری 150
 
قطر،  نوع الکترود ، شدت جریان و ولتاژ مناسب برای الکترود E6013
ولتاژ (V) شدت جریان (A) قطر الکترود (mm) قطر الکترود (in)
17-21 25-60 2 5.64
17-21 45-90 2.2 3.32
18-22 80-120 3.25 1.8
18-22 105-180 4 5.32
20-24 150-230 5 3.16
21-25 210-300 5.5 7.32
22-26 250-350 6 1.4
22-27 320-430 8 5.16

2- طول قوس ( ولتاژ قوس )

طول قوس عبارت است از فاصله بین سر الکترود تا سطح قطعه مورد جوشکاری به هنگام برقراری قوس ، در نتیجه طول قوس در هنگام جوشکاری تأثیر زیادی بر روی جوش می گذارد.

طول قوس با ولتاژ دو سر قوس رابطه مستقیم دارد یعنی برای این که ولتاژ دو برابر شود ، باید طول قوس را زیاد و در حدود دو برابر کنیم. دما در این فرآیند جوشکاری دارای دو نوع ولتاژ می باشیم که عبارتند از :

ولتاژ مدار باز : ولتاژی که قبل از جوشکاری روی دستگاه تنظیم می شود را ولتاژ مدار باز گویند و معمولاً این ولتاژ برابر 50 الی 80 ولت می باشد.

ولتاژ قوس : ولتاژی که بر در هنگام جوشکاری بر روی دستگاه می باشد را ولتاژ قوس می گویند و معمولاً این ولتاژ نصف ولتاژ مدار باز است.

البته باید به این نکته اشاره کرد که در جوشکاری ولتاژ بالا مورد استفاده قرار نمی گیرد و آمپر بالا مورد استفاده قرار می گیرد و جوشکاری با ولتاژ بالا خطر برق گرفتگی نیز دارد. عملاً برای جوشکار اندازه گیری دقیق طول قوس هنگام جوشکاری مقدور نیست ولی جوشکار می تواند با گوش دادن به صدای قوس و یا تمرین و تجربه طول قوس مناسب را برقرار سازد. در شکل روبرو تاثیر طول قوس و سرعت پیشروی در جوشکاری ملاحظه می شود.

3- سرعت پیشروی

سرعت حرکت دست به عوامل زیر بستگی دارد:

  • پهنای جوش

       اگر سرعت پیشروی کم باشد آنگاه نفوذ و پهنای جوش زیاد و باز هم اگر سرعت پیشروی زیاد باشد آنگاه نفوذ و پهنای جوش کم می شود.

  • قطر الکترود

       با افزایش قطر الکترود باید سرعت پیشروی را کاهش دهیم تا الکترود به اندازه کافی رسوب داده شود.

  • ضخامت ورق

       با افزایش ضخامت ، باید سرعت حرکت پیشروی را کاهش دهیم تا لبه های اتصال ذوب و در هم آمیخته شوند.

  • حرکت الکترود

       حرکات الکترود از قبیل زاویه الکترود و نوع حرکت آن در کیفیت جوش بسیار مؤثر می باشد.

 

هر چه زاویه الکترود عمود به قطعه کار باشد آنگاه نفوذ و عمق جوش بیشتر و هر چه قدر زاویه الکترود خوابیده روی قطعه کار باشد نفوذ و عمق جوش کمتر است که از این نکته می توان در حالت های جوشکاری مختلف استفاده نمود. در شکل قبل زاویه مناسب الکترود نشان داده شده است. زاویه نامناسب الکترود می تواند باعث حبس سرباره، تخلخل و یا بریدگی کناره جوش شود. نمونه هایی از زوایای الکترود و تکنیک های جوشکاری برای جوش های نبشی و پخ جناقی با الکترود های فولاد کربنی در جدول زیر آورده شده است.

در جوشکاری می توان حرکات مختلفی با الکترود انجام داد مثلاً حرکت نوسانی یا حرکت زیگزاکی و  غیره. اگر در هنگام جوشکاری الکترود را مستقیماً به طرف جلو حرکت داده شود، آنگاه نفوذ و عمق جوش نسبت به زمانی که حرکت نوسانی یا زیگزاکی انجام می دهند، کمتر خواهد شد. البته باید اشاره کرد که در طرح اتصال های مختلف، از زاویه مناسب الکترود و نوع حرکت مخصوص استفاده می شود. در شکل زیر چند نوع حرکت دست که در جوشکاری می توان انجام داد، نشان داده شده است:

تکنیک جوشکاری زاویه حرکت زاویه کار موقعیت جوشکاری نوع اتصال
پس دستی 5-10 90 تخت شیاری
پس دستی 5-10 80-100 افقی شیاری
پیش دستی 5-10 90 عمودی به سمت بالا شیاری
پس دستی 5-10 90 بالای سر شیاری
پس دستی 5-10 45 افقی گرده ای
پیش دستی 5-10 35-55 عمودی به سمت بالا گرده ای
پس دستی 5-10 30-45 بالای سر گرده ای

هنگام جوشکاری سرعت حرکت الکترود باید به گونه ای تنظیم شود که قوس به آرامی حوضچه جوش مذاب را هدایت نماید. تا رسیدن به یک نقطه خاص، سرعت حرکت الکترود درز جوش را باریک می کند و نفوذ را افزایش می دهد. پس از آن بیشتر شدن سرعت حرکت باعث کاهش نفوذ، بی نظمی سطح جوش، ایجاد برش کناره جوشدر لبه های جوش، مشکل شدن زدودن سرباره ها و محبوس شدن گاز ( ایجاد تخلخل ) در فلز جوش می شود. در شکل زیر تاثیر پارامترهای مختلف بر روی ظاهر و کیفیت جوش مشاهده می گردد:

SMAW