خانه / الکتروددستی-SMAW

الکتروددستی-SMAW

جوشکاری با قوس الکتریکی ( جوش برق ):

برای جوشکاری دو قطعه فلزبه یکدیگر از طریق قوس الکتریکی احتیاج به یک نوع دستگاه برقی است که بتواند مقدار ولت را کم کرده و در عوض مقدار آمپراژ را زیاد نماید. مانند دستگاه ترانسفورماتور و یا موتور ژنراتور.

آمپر یا آمپراژ مقدار جریانی است که از یک مقدار می گذرد و دستگاهی که مقدارآمپر را با آن اندازه می گیرند آمپر مترگویند.

I=V/R

ولت یا ولتاز مقدار فشاری است که باعث پرتاب الکترون ها در مدار می گردد و این فشار شبیه به فشاری است که باعث جریان آب در لوله می گردد. به عنوان مثال آب باعث فشار پمپی است که در سر راه قرار دارد و در یک مدار الکتریکی مولد این فشار یا قوه ماشین های برقی مانند ژنراتور می باشد که جریان برق را از سیم یا هادی عبور می دهد. دستگاهی که این فشار را با آن انداره می گیرند ولت متر می نامند.

V=I R

پس هر قدرکه طول مدار بیشتر باشد افت فشار یا کسر فشار زیادتر است و همیشه مقدار فشار در ابتدای لوله با آخر لوله و همچنین در سیم یا هادی یکسان نخواهد بود. در ابتدای سیم فشار قوی بوده و در آخر سیم فشار ضعیف می باشد. در الکتریسیسته همیشه جریان از قطب مثبت ( برق مستقیم ) شروع و به قطب منفی ختم می گردد، ولی جهت پرتاب الکترون ها با جهت جریان عکس یک دیگرند یعنی الکترون ها از منفی به طرف مثبت می روند.

در جوش برق می توان از دو نوع جریان مستقیم و متناوب استفاده نمود.

1- جریان مستقیم یا    director – current )           D.C)

2- جریا ن متناوب  یا   alternative  current )        A.C)

در برق مستقیم جهت جریان از یک طرف بوده در صورتی که جریان متناوب مرتبا جهت آن در مدار عوض شده و تعداد تناوب آنها در یک ثانیه فرکانس گویند. در برق های متناوب فرکانس ها 25-40-50 و 60 سیکل است و در بعضی از دستگاه ها می توان تعداد فرکانس را به چندیت هزار در ثانیه رساند.

 قوس الکتریکی:

اگر جریان برق را با آمپر زیاد از دو هادی و یا دو الکترود عبور دهیم پس از برخورد الکترودها به یکدیگر و باز شدن آنها از هم تا یک حد معینی قوس الکتریکی بوجود می آید. بوجود آمدن قوی الکتریکی بدین نحو است که ابتدا فضای بین الکترودها یونیزه شده و یا به اصطلاح ازت و اکسیژن هوا بصورت فعال در می آید و O2  بصورت O+O  خواهد شد و همین عمل یونیزه شدن کمک به عبور جریان از فضا خواهد کرد و الکترون ها از طرف قطب منفی از یک هوای یونیزه شده بین الکترودها عبورکرده و به طرف قطب مثبت الکترود می روند. با عبور الکترون ها از این فضای یونیزه شده چون مقاومت فوق العاده ای ایجاد می کند انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی حرارتی شده و در فضای مزبورحرارت زیادی را که در حدود 5000 درجه سانتیگراد است ایجاد خواهدکرد. این حرارت قادر است در یک لحظه بسیار کمی هر نوع فلزی که باشد ذوب نموده و برای جوشکاری کردن مهیا سازد. در عمل جوشکاری به جای این دو الکترود فلز مبنا (قطعه کار) مورد جوشکاری و یک الکترود فلزی و یا ذغالی قرار می گیردکه همان کار الکترود های بالا را انجام می دهد.

همان طور که اشاره گردید از برق مستقیم یا متناوب می توان در جوشکاری استفاده کرد. برق های متناوب توسط یک ترانسفورماتور این است که مقدار آمپر را زیاد کرده و در مقابل مقدار زیادی ولت را کاهش می دهد. بنابراین منبع حرارت برای جوشکاری برق است با این تفاوت که مقدار آمپر برای ذوب نمودن الکترود و فلز زیاد است. ترانسفورموتورهای معمولی تا 400 آمپر ظرفیت دارند. در مورد جوشکاری با برق مستقیم دستگاه آن عبارت شده از یک موتورو یک ژنراتورگفته می شود.

کار موتورگردانیدن ژنراتور است و در بعضی از دستگاه ها به جای موتورهای الکتریکی از موتور های بنزینی استفاده می شود. ژنراتور دستگاهی است که نیروی برق را تولید نموده و در این دستگاه نیز همین عمل را انجام می دهد، با این تفاوت که برق آن جریان مستقیم با آمپر زیاد می باشد. کار موتور ژنراتور بدین نحو است که موتور توسط برق شهر که 220 ولت یا 380 ولت است شروع به گردش نموده و با خود ژنراتوری را می گرداند که می توان از آن ژنراتوربرق مستقیم با آمپر زیاد تهیه نمود. شکل ساده آن بطور شماتیک در زیر نشان داده می شود.

1

دو کابلی که از ژنراتور برای عمل جوشکاری گرفته شده همیشه یکی ازآنها را به قطعه کار و دیگری را به انبر الکترود وصل می نمائیم (مطابق شکل2).

3

برای جوشکاری ابتدا دستگاه موتور ژنراتور را به راه می اندازیم، سپس برای ایجاد قوس الکتریکی الکترود را مانند روشن کردن کبریت مطابق شکل 1 بر روی کار کشیده و پس از برقرار شدن قوس الکتریکی دست را بالا می آوریم و بلافاصله دست را به پایین بر گردانیده بطوریکه فاصله سر الکترود و ناحیه جوش به حد معینی که در حدود 1/8 اینچ است برسد. یا اینکه مطابق شکل 3 مانند نوک زدن پرندگان سر الکترود را به کار زده و دست را بالا می بریم تا قوس الکتریکی برقرار شود و دوباره دست را پایین آورده تا فاصله به اندازه 1/8 اینچ ما بین الکترود و قطعه کار باشد. حال اگر در مرحله ابتدا الکترود را تا فاصله زیادتری بالا نیاورده و سپس برگردانیم بواسطه کمی ولت قوس ایجاد نخواهد شد و این عمل ناخودآگاه بطور تجربی در اثر مهارت و تمرین برای افراد جوشکار بدون اینکه خود متوجه باشند عملی می گردد.

4

پس از برقرارشدن قوس الکتریکی به ترتیبی که در بالا ذکر گردید الکترود را در مسیردرز و یا شکاف بطورآهسته و یکنواخت حرکت داده و به نسبتی که از طول الکترود در اثر مذاب شدن کم می شود مرتبا دست را پایین می آوریم به طوریکه فاصله دست از ابتدای شروع کار تا تمام شدن الکترود به یک اندازه باشد. قوس الکتریکی به واسطه این که دارای حرارت فوق العاده ای است فلز الکترود و ناحیه جوشکاری فلز را در یک زمان بسیار کوتاه ذوب نموده و از اختلاط ذرات الکترود در ناحیه مذاب عمل جوشکاری صورت می گیرد، به طوریکه قدرت ناحیه شکسته شده و یا درز فلز به اندازه خود فلز اصلی و گاهی اوقات بیشتر می شود . همان طورکه گفته شد الکترون ها در اثر پرتاب شدن از طرف قطب منفی به طرف قطب مثبت که در مسیر آنها یک فضای یونیزه شده موجود است انرژی خود را تبدیل نموده، یعنی انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی حرارتی می شود. چون درجه حرارت ناحیه قوس بسیارزیاد است، بنابراین نور بسیار شدیدی ازآن ساطع می شود که دیدن آن بدون ماسک جوشکاری به چشم آسیب می رساند.

مطابق شکل4 دو کابلی که از موتور ژنراتور برای عمل جوشکاری گرفته شده همیشه یکی از آنها را به کار و دیگری را به انبرالکترود وصل می نماییم. چون درموتور ژنراتور جریان مستقیم است، دوحالت برای جوشکاری میسر است:

5

الف. اتصال قطب منفی به الکترود

ب.اتصال قطب منفی به قطعه کار

در حالت اول در صورتی که کابل منفی را به الکترود  و کابل مثبت را به فلز مبنا (قطعه کار) مورد جوشکاری وصل کنیم.این نوع جوشکاری را جوش با قطب مستقیم می نامند. بطوری که پرتاب الکترون ها از الکترود به طرف کارمی باشد(شکل1). در حالت دوم چنانجه الکترود و یا کابل را به قطب مثبت ژنراتور و فلز مبنا (قطعه کار) را به قطب منفی ژنراتور وصل کنیم. این نوع جوشکاری را جوش با قطب معکوس می نامند. یعنی پرتاب الکترون ها از قطعه کار به طرف الکترود می باشد. مطابق شکل 2 تفاوت یک جوش با قطب مستقیم با جوشکاری با قطب معکوس در صنعت زیاد است و موارد استعمال هرکدام بستگی به نوع فلز، نوع الکترود و مقاومت لازم برای جوش به عوامل زیر بستگی دارد:

وضع و شرایط حرارتی در قطب ها:

 

چون جهت پرتاب الکترون ها در ناحیه قوس الکتریکی و مسیر آنها در قطب های مستقیم و معکوس و متناوب میباشد، بنابراین اعمال حرارتی که به وجود می آید مختلف خواهد بود. در قطب مستفیم اگر مقدار کل حرارت را صرف نظر از تلفات آن یک یا صد فرض نماییم، همیشه دو سوم از این حرارت نزدیک به قطب مثبت (قطعه کار) و یک سوم باقیمانده در نزدیک یک قطب منفی یعنی در ناحیه سر الکترود می باشد.در قطب معکوس تقسیم حرارت کاملاً برعکس است و مسیر پرتاب الکترون ها تغییر میکند، بدین صورت که دو سوم  از کل حرارت صرف نظر از تلفات در ناحیه سر الکترود و یک سوم باقیمانده در ناحیه مذاب قطعه کارمی باشد. بنابراین می توان به سهولت تشخیص داد که در یکی از قطبها الکترود سریعتر ذوب می شود و در دیگر قطعه کار زودتر به حالت مذاب در می آید. حال چنانچه در یک مورد از جوشکاری که اندازه الکترود و جنس آن یکی باشد، قطب ها را تعویض می نماییم. خواهیم دید که در قطب معکوس الکترود در حدود 50%  زودتر ذوب میشود. پس اگر بخواهیم در یک کارخانه کارهای تولیدی و سری را زودتر جوشکاری کنیم، صرفنظر از استحکام زیاد، بهتر است که از قطب معکوس استفاده نماییم. چون الکترود سریعتر مذاب می شود و به ناچار حرکت دست سریعتر خواهد بود و نیز بهتر است الکترودهای با پوشش نازک و قطر کم را با قطب مستقیم جوشکاری کنیم. البته این عمل جنبه کلی ندارد و کاهی اوقات می توان این کار را انجام داد. در جریان متناوب که از دستگاه ترانسفورماتور استفاده می شود چون دیگر قطب و نوع آن مفهومی ندارد، بدین لحاظ مقدار حرارت در ناحیه قوس الکتریکی در ناحیه سر الکترود و ناحیه مذاب  کار به طور یکسان یعنی50 % و 50 % می باشد چون متناوب در هر دو قطب به یک صورت است.

 

مقدار ولت در قوس الکتریکی

 

مقدار ولتی که برای ایجاد قوس الکتریکی در جریان D.C  لازم است 55-50 ولت است، در صورتیکه برای جریان متناوب این مقدار مابین90-80 ولت می باشد. درحالیکه مقدار ولتی که در قوس الکتریکی می باشد میزانش خیلی کمتر است.

در مورد الکترودهائی که قطر کم دارند، مقدار ولت در قوسها ما20-15 و در الکترودهای با قطر متوسط کمی بیشتر در حدود 25-20 است. برای الکترودهای با قطر زیاد این مقدار به 40 ولت هم می رسد. بنابراین این مقدار ولت در قوس الکتریکی بستگی به قطر الکترود دارد و همچنین کم و زیاد شدن ولت در شکل جوش و نفوذ آن تأثیر به سزایی دارد. اصولاً ایجاد یک قوس الکتریکی کمتر از 14 ولت مقدور نیست و ایجاد بیش از 40 ولت در ناحیه قوس هم خط نازک میباشد. در دستگاه های جوش با جریان مستقیم (موتور ژنراتور) می توان ولتاژ قوس الکتریکی را توسط دستگاهی که روی آن تعبیه شده تا مقدار و حدود کمی تغییر داد، ولی به طور کلی برای ایجاد ولتاژ زیادتر در قوس الکتریکی می توان بدو طریق زیر عمل نمود:

1- ایجاد بعضی از عناصر در ناحیه مذاب مثل هیدروژن: عبور جریان الکتریسیته از هیدروژن نسبت به هوا کمتر است یعنی کندتر  انجام می گیرد. همین امر سبب می شود که برای ایجاد قوس الکتریکی مقدار زیادتری ولتاژ بکار برود تا قادر به عبور جریان باشد. یک نوع الکترود ساخته می شود که در ترکیبات پوشش هیدروژن بکار رفته تا احتیاج به مقدار زیادتری ولتاژ برای ذوب شدن داشته باشد و این زیاد شدن ولت از یک طرف نفوذ را بهتر نموده و از طرف دیگر عمل جوشکاری را سریعتر انجام می دهد.

2- با ازدیاد طول قوس: در موقعی که قوس الکتریکی برقرار می شود، می توان با کم و زیاد کردن فاصله الکترود نسبت به کار طول متفاوتی را به قوس الکتریکی داد. هرچه فاصله زیادتر گردد (تاحدی که امکان پذیر است) عبور الکترونها از این فاصله سخت تر خواهد بود و برای این که الکترونها بتوانند عبور نمایند، مقدار ولت و آمپر بیشتری لازم است. به همین نسبت مقدار حرارت ایجاد شده زیادتر خواهد شد. هرچه ولتاژ تا اندازه ای که خطرناک نباشد زیادتر گردد سرعت ذوب الکترود و ذوب ناحیه مورد جوشکاری افزایش پیدا می کند، ولی با اینکه امکان ایجاد طول زیادتری برای برقراری قوس الکتریکی وجود دارد، معهذا باید توجه داشت که در این اول زیاد قوس عناصر مضری مانند اکسیژن و ازت می توانند وارد ناحیه مذاب گردند و با فلز ذوب شده ترکیب شوند چون قدرت گازهای متصاعده در برابر هجوم اکسیژن و ازت کم خواهد شد. حداکثر طولی که در قطب معکوس می توان برای برقراری قوس ایجاد کرد 11 میلیمتر و در قطب مستقیم می توان این فاصله را تا 20 میلیمتر هم رساند. در قطب معکوس چون پرتاب الکترونها عکس جرم ملکولی است بنابراین نسبت به قطب مستقیم در یک فاصله کمتری می توان قوس الکتریکی برقرار کرد. تنها در مورد جوشکاری مس است که تقریبا می توان از حداکثر طول قوس استفاده کرد، چون قدرت هدایت حرارتی مس زیاد است و هرچه طول قوس زیادتر باشد ناحیه جوشکاری سریعتر گرم خواهد شد. در حین عمل جوشکاری بسهولت در موقع کار می توان تشخیص داد که اگر فاصله دست را از حد معینی (1/8) اینچ زیادتر کنیم، الکترود سرخ شده و اطراف ناحیه مذاب را هم تا مقدار زیادی به حالت سرخی در می آورد.

کشش ذرات در قوس الکتریکی:

 

موقعی که قوس الکتریکی توسط الکترود و کار ایجاد شد همزمان با آن حرارت ایجاد گشته و ناحیه مذابی را در فلز بوجودمی آورد و با ذوب شدن الکترود و معین آن در ناحیه مذاب عمل جوشکاری صورت می گیرد. این ریزش قطرات مذاب با هر جریان و قطبی به یک طریق می باشد اگر جوشی را که در حالت سطحی  داده می شود ریزش قطرات مذابش را مطالعه کنیم خواهیم گفت که جرم ملکولی آنها باعث ریختنشان است در صورتیکه در جوشکاری بالای سر این کشش ذرات و یا ریزش قطراتمذاب به عکس بوده و چنانچه در این حالت با دوربین فیلم برداری فیلم برداشته شود سپس آنرا با دور کم نمایش دهند خواهیم دید که کشش ذرات الکترود به طرف بالا یعنی عکس چرم ملکولی آنهاست پس تنها می توان گفت که ذرات نسبت به یکدیگر دارای نیروی جاذبه بخصوص هستند که قادرند یکدیگر را جذب کنند.

 الکترودها و پوشش شیمیایی آنها:

 

الکترود به یک مفتول فلزی که جنس آن بستگی به نوع فلز جوش دادنی دارد و اطراف آن با ترکیبات شیمیایی مختلف پوشش شده گویند (شکل 5).

6قطر فلز الکترود و ضخامت پوشش آن بستگی به ضخامت قطعه جوشکاری دارد، مثلا برای درز یک آهن ورق 1/5 میلیمتری باید از الکترود کم قطر استفاده نمود. برای ضخامت زیاد از الکترود با قطر زیادتر استفاده می کنیم و یا به عبارت دیگر انتخاب الکترود از نظر قطر بستگی به مقدار آمپری دارد که برای جوشکاری مورد لزوم است. فلز الکترود درز و یا شکاف یک قطعه فلز را پر می کند و پوشش الکترود آنرا در برابر گازهای مختلف حفاظت می نماید. همانطوریکه قبلا درباره کار الکترود اشاره شد، نوع فلز آن و پوشش شیمیایی اطراف آن در جوشکاری اهمیت بس فراوانی دارد. انجمن های مخصوصی بر کارخانه های سازنده الکترود نظارت کامل دارند. اگر الکترود متناسب با نوع فلز و نوع دستگاه و غیره مصرف نشود، ممکن است خسارات مالی و جانی زیادی را ببار آورد. بدین لحاظ یک نفر جوشکار باید اطلاعاتی درباره الکترودها داشته باشد.

الکترود _ بطور کلی الکترودها از نظر جنس فلز به 5 گروه و از نظر پوشش شیمیایی به سه گروه اصلی و دو گروه فرعی تقسیم می شوند.

الف _ جنس فلز الکترودها عبارتند از:

1- فولاد نرم

2- فولاد پرکربن

3- آلیاژهای فولاد

4- چدن _ نیکل

5- فلزات غیرآهنی (رنگی)

فلزات غیرآهنی و یا رنگی فلزاتی هستند از قبیل مس _ برنج _ برنز _ آلومینیوم _ سرب _ نقره و غیره

ب _ پوشش الکترودها _ هوائی را که بشر استنشاق می کند ترکیبی از گازهای مختلف مثل آرگون که 0/9 % بی اکسید کربن 0/03 % نئون 0/0015% هلیوم0/0005% کریپتون 0/0001 % اکزنون 0/00001 %  اکسیژن 20/95 % ازت 78/09 % است.

از گازهای هلیوم _ آرگون _ بی اکسید کربن و اکسیژن غالبا و در بعضی از دستگاههای جوشکاری از آنها استفاده میکنند، ولی بطور  کلی سه گاز اکسیژن _ ازت و هیدروژن در فلز جوش اثرات بدی باقی می گذارند که برای بهبود عمل جوشکاری و از بین نرفتن خواص فلز بایستی حتی الامکان از تماس این گازها و یا لااقل از شدت اثر آنها در فلز مذاب جوش جلوگیری نمود. بیشتر  فلزات در درجات حرارت زیاد میل ترکیبی شدیدی با اکسیژن داشته و اکسید آن فلز تشکیل می گردد.هر قدر مقدار ترکیب اکسیژن با فلز زیادتر گردد، مقاومت و استحکام فلز جوش خورده نقصان پیدا می کند، بنابراین در موقع عمل جوشکاری بایستی به نحوی ناحیه مذاب را از ورود ملکول های اکسیژن و ازت هوا محافظت نمود. فولاد یکی از فلزاتی است که به آسانی در حرارت زیاد با اکسیژن ترکیب می گردد و برای جلوگیری از آن میتوان از یکی از انواع براکسها (پودرهای جوشکاری) در جوش با گاز اکسی استیلن و یا یکی از گازهای خنثی مانند هلیوم _ آرگون و یا بی اکسیدکربن CO2 استفاده نمود. در جوش برق هم الکترودها را اطراف آن پوشش می نمایند که در موقع مذاب شدن گازی در اطراف ناحیه مذاب بوجود می آورد که کار آنها حفاظت ناحیه مذاب است (شکل 6).

7

برای مثال اگر بخواهیم دو قطعه فلز آلومینیوم را به یکدیگر جوش  دهیم، اکسیژن هوا با ناحیه مذاب ترکیب شده و تولید اکسید آلومینیوم(AL2 O3) می کند. نقطه ذوب اکسید آلومینیوم در حدود 2037 درجه سانتیگراد است، درصورتی که نقطه ذوب آلومینیوم خالص در حدود 658 درجه سانتیگراد و آلیاژهای آلومینیوم بین 650-520 درجه سانتیگراد می باشد. به همین علت جوشکاری آلومینیوم بدون یود، امکان پذیر نمی باشد. اگر اکسید سلیسیم(SiO2) را با اکسید آلومینیوم ترکیب کنیم مطابق فرمول:

AL2O3+SiO2

نقطه ذوب آن کم خواهد شد و جوشکاری آلومینیوم را آسانتر خواهد نمود.

ترکیبات شیمیایی روپوش الکترودهای فلزی از موادی مثل آهک (CaO) فلوراسپات(CaF2) اکسید سدیم (Na2O)

 سلولز، روتایل، تیتان و اجسام الیافی مثل آسبست، خاک رس، سلیسیم Si ،پودر تالک، مایع سلیکات سدیم یا پتاسیم و غیره می باشد. مقدار وزن پوشش الکترود بین O تا 25 درصد از وزن فلز الکترود، نقطه ذوب آن کمتر از فلز الکترود می باشد. بنابراین به محض اینکه قوس الکتریکی برقرار شود، پوشش الکترود برای جلوگیری ازگازهای مضره در ناحیه مذاب زودتر ذوب شده و بصورت تفاله بر روی جوش و گاز در اطراف ناحیه جوش در می آید. تا مادامی که عمل جوشکاری ادامه دارد، ناحیه مذاب و همچنین ذرات مذاب فلز الکترود از ورود گازهائی مانند اکسیژن و ازت مصون و محفوظ می مانند. با محافظتی که پوشش الکترود بعمل می آورد، باز نگهداری ناحیه مذاب مقداری هم بستگی به مهارت شخصی جوشکار دارد، چون اگر فاصله  بین الکترود و فلز مبنا از حد معینی تجاوز نماید، قدرت گازهای متصاعده از پوشش الکترود برای جلوگیری از اکسیژن و ازت کم می شود. بنابراین تعدادی از ملکول این گازها وارد ناحیه مذاب خواهد شد و در داخل فلز جوش تعدادی حباب هوا و ذرات اکسید فلزی جایگزین می گردند. بطور خلاصه عمل پوشش الکترودها در جوشکاری عبارتند از:

1- یکنواخت کردن قوس الکتریکی در تمام مدت ذوب و اگر الکترودی که پوشش آن در مجاورت هوا و یا رطوبت فاسد شده باشد آزمایش کنیم، ناپیوستگی قوس الکتریکی آنها کاملا مشهود و نمایان خواهد شد. از این نظر بایستی همیشه الکترودها را در جای خشک و غیر رسوبی نگهداری کرد و یا بعضی از آنها که ترکیبات مواد آهکی دارند، باید در حرارت 80-60 درجه سانتیگراد قرار داد تا از فساد آنها جلوگیری شود.

2- دومین عمل پوشش الکترودها حفاظت ناحیه جوش از اکسید شدن است، بطوریکه همیشه در حین عمل جوشکاری مقداری گاز در اطراف ناحیه مذاب در اثر ذوب پوشش الکترود ایجاد گشته و این هاله گاز مانند پرده محافظی در برابر ملکولهای اکسیژن و ازت عمل می نماید. اگر تعدادی ملکول اکسیژن و ازت وارد ناحیه مذاب گردد، با فلز ترکیب شده و اکسید آن فلز تولید می شود و سبب کاهش دوام فلز خواهد شد.

3- سومین عمل پوشش الکترودها این است که بعضی از ترکیبات آن در موقع عمل مذاب بواسطه پایین بودن وزن مخصوص آنها در روی گرده جوش بصورت تفاله قرار می گیرد که از یک طرف تا ترتیب مجدد کریستال های ناحیه جوش آنها را حفظ نموده و از طرف دیگر اگر احیاناً مواد مضری در ناحیه جوش باشد آنرا بطرف بیرون می راند.

ب _ تقسیم بندی الکترودها از لحاظ پوشش شیمیایی:

همانطورکه قبلا اشاره گردید پوشش شیمیایی الکترودها از مواد مختلفی  تشکیل شده که اولا برخی از آن مشخص است و بعضی هم که فقط اختصاص به کارخانه سازنده آن دارد. بدین علت همیشه کارخانجات در تکاپوی ساختن الکترودهای جدیدی هستند که بتوانند بازار زیادتری در ممالک مختلف بدست آورند. در ثانی الکترودها برحسب مقدار درصد و نوع مواد کاملا متفاوت هستند، بطوریکه بعضی از الکترودها تنها به یک نوع کار اختصاص دارد. چنانچه الکترود درکاری دیگر مصرف شود، مقاومت دلخواه در ناحیه جوش شده بدست نخواهد آمد. به هر حال الکترودها را از نقطه نظر پوشش به سه گروه اصلی و دو گروه فرعی تقسیم می شونند که عبارتند از:

1- الکترودهای اسیدی

2- الکترودهای روتایلی

3- الکترودهای بازی با Low Hydrogen

دو گروه فرعی عبارتند از الکترودهای با پوشش اسید روتایل و روتایل اسید

1- الکترودهای اسیدی

الکترودهای اسیدی که در اصطلاح به آن الکترودهای گرم نیز گفته می شود. پوشش آن از اکسید آهن، فلدسپار، اکسید سلیسیم، آهک، فرمنگانز، مقداری آب و غیره تشکیل شده است. البته ممکن است در برخی کارخانه های تولیدی مواد دیگری نیز در این فرمول بکار رود. شناختن این نوع الکترود از لحاظ شکل ظاهری مقدور نیست و یک نفر جوشکار ماهر و ورزیده در حین عمل از طرز ریزش قطرات آن، می تواند نوع الکترود را تشخیص دهد.

این نوع الکترود را اگر خم نمائیم در نقاط انحناء، پوشش آن ترک های ریزی بر می دارد بدون اینکه از جدار فلز الکترود کنده شود و در موقع ذوب شدن دارای قطرات بسیار ریزی خواهد بود که برای یک نفر جوشکار ورزیده کاملا مشخص است. مورد استعمال آن بواسطه ریزی قطرات مذاب در شکاف و یا درز و ترک هائی ست که راه  بدر نباشد و فقط در حالت سطحی می توان از آن استفاده نمود. عمل جوشکاری در چهار حالت ممکن است انجام شود:

1- حالت سطحی

2- حالت افقی

3- حالت قائم

4- حالت بالای سر

مقدار آمپراژی که برای این الکترود نوع اسیدی بکار می رود نسبت به الکترود مشابه از لحاظ قطر، ولی از گروه دیگر زیادتر است. بنابراین سرعت دست هم بایستی برای جوشکاری این الکترود زیادتر باشد. بطور خلاصه خصوصیات این نوع الکترود را می توان بصورت زیر نوشت:

1- حرکت مواد مذاب سریعتر بوده و به این علت دست را باید سریعتر حرکت داد.

2- موارد استعمال آن تنها در حالت سطحی(down hand position) و درزهای بسته می باشد (مطابق شکل 7).

8

– فاصله الکترود نسبت به کار باید در حدود 3/5 میلیمتر باشد.

4- به واسطه اینکه آمپر زیادتری مصرف می کند به ندرت به کار میچسبد.

5- ولتاژ ناحیه قوس الکتریکی آن بیش از 28 ولت است.

6- مقدار انرژی حرارتی که از ذوب این الکترود بدست می آید، زیاد است و به فلز مورد جوشکاری نمی چسبد، لذا استفاده از این الکترود برای افراد مبتدی آسان است. چون هرچه شدت جریان برای ذوب بیشتر شود، مقدار حرارت مطابق با فرمول Q=KRT2tبیشتر خواهد بود. در زیر چند نمونه از نوع الکترود را ذکر می کنیم :

Ok50 – philips54 – ok49 – philips46 – phoenix shgol

 

2- الکترود با پوشش بازی:

این الکترود از نوع جدید می باشد که توانسته مشکلات فراوانی از لحاظ صنعت حل نماید. در صنعت به خصوص در ساختمان کشتی ها و لوله ها مواردی است که امکان جوشکاری کردن شکاف و یا درز از دو طرف نیست مثلاً برای اتصال دو قطعه لوله بالاجبار باید آن را از طرف بیرون جوشکاری کرد و از داخل امکان پذیر نیست.  اگر نفوذ جوش به اندازه کافی نباشد، مسلم است که این لوله اگر تحت فشار مایع یا گاز قرار گیرد، نشت کرده و جوش آن دوام نمی یابد. باز برای مثال اگر دو قطعه فلز (مطابق شکل 8) که امکان جوشکاری آن از درون نباشد.

9

و تنها از طرف رو قادر به جوشکاری باشیم، هرچند که این جوشکاری با مهارت انجام شود، نفوذ باندازه کافی نخواهد بود و پس از مدتی دوباره قطعه کار از جای جوشکاری شده می کشند. موارد استعمال این نوع کار در ساختمان کشتیها بسیار فراوان است. با اعمال نیروی P از طرف بالا بطور تجربی هم می توان تشخیص داد که عمر چنین جوش زیاد نیست. به همین دلیل کارخانه های سازنده الکترود سالیان متمادی در جستجو و کوشش بودند که الکترودی تولید کنند تا بتواند از طرف زیر نفوذ زیادی داشته باشد. لابرتوارهای مجهز جوشکاری در کمتر از ده سال گذشته موفق به تهیه یک نوع پوشش گردیدند که این الکترود توانست کاملا احتیاج صنعتگران را برآورده نماید. این الکترودها امروزه بنام الکترودهای Low Hydrogen و یا الکترودهای بازی معروف هستند. اگر یک الکترود بازی را خم کنیم به جز نقطه انحناء تمام پوشش آن می شکند و می ریزد. قطرات مذاب این الکترود نسبت به الکترودهای اسیدی خیلی بزرگتر است، لذا این نوع الکترود را در شکافهائی که فاصله تقریبا زیاد داشته باشند (حداکثر 8 میلیمتر) بکار برد. مقدار آمپراژی که برای ذوب کردن این الکترود بکار می رود نسبت به یک الکترود اسیدی با قطر مشابه کمتر است. بنابراین حرکت دست در حین کار باید بطنی انجام گیرد. چون مقدار آمپری که به کار می رود نسبت به الکترودهای گروه دیگر کمتر است، لذا در حین کار بخصوص در ابتدای ایجاد قوس الکتریکی الکترود بکار چسبیده و شخص جوشکار باید با مهارت خاص از این نقص جلوگیری نماید. نفوذ الکترودهای بازی در کار زیاد است، بطوریکه (مطابق با شکل 9) در ناحیه پشت شکاف ایجاد یک گرده جوش ایجاد می نماید.

ترکیبات پوشش الکترودهای بازی عبارتند از CaCO3  %20 – فلوراسپار 30 % ، پودر آهن 35 % فردسلیکون 5 % – فرمنگانز 5 % ، مقدار نامعلوم 5 % . خصوصیات کلی این الکترود را می توان بصورت زیر خلاصه نمود:

– حرکات مواد مذاب بطور آهسته انجام می گیرد.

– در تمام حالات جوشکاری می توان از آن استفاده کرد.

– ولتاژ آن در قوس الکتریکی کمتر از 28 وات است.

– مقدار انرژی حرارتی که از ذوب این الکترود ایجاد می شود نسبت به الکترود اسیدی کمتر است. به همین جهت چسبندگی آن بکار برای مبتدیان زیاد است.

– فاصله سر الکترود به سطح کار باید به حداقل ممکنه برسد.

در زیر چند نمونه از الکترودهای این گروه ذکر می شود:

Ok35 – philips36s – Fox – EV50 – Fox – EV60 – HOBART 7016

تذکر: این نوع الکترود باید همیشه در حرارت 80-60 درجه سانتیگراد نگهداری شود.

3- الکترودهای روتایل یا بی اکسید تیتانیوم:

موارد استعمال این نوع الکترود در کارهای عمومی بخصوص در ساختمانهای فلزی زیاد می باشد. ضخامت پوشش این گروه الکترودها نسبت به الکترودهای بازی و اسیدی کمتر است، ظاهر گرده جوش آن بسیار خوب و موجهای آن یکنواخت می باشد. قطرات مذاب آن کوچکتر از الکترودهای بازی و بزرگتر از الکترودهای اسیدی است. در موقع جوشکاری چنانچه مقدار آمپر بطور صحیح انتخاب شود، تفاله روی جوش بدون چکش زدن خود بخود می ریزد. به همین جهت کاربرد آن در شکافهائی که  شکل V دارند، بخصوص پاس اول، بسیار مناسب است. چنانچه این نوع الکترود را خم کنیم در نقاط انحناء ترک برداشته و مقدار خیلی کم از پوسته آن می ریزد. ترکیبات شیمیایی این الکترودها عبارتند از:

Tio2 %50 ،  سلولز 7 % ، CaCO3  %10 – فرومنگانز 13 % ، آب 1/5 % ، میکاگلمیر (چسب) 14 % ، نامعلوم 4/5%

چند نمونه از الکترودهای روتایل عبارتند از:

Ok46 – philips46 – Optima – Bohler MSU – Bohler KE

دو گروه الکترودهای فرعی حالتی هستند بین الکترودهای اسیدی و روتایلی.

توضیح: مقدار درصد و نوع فرمول پوشش الکترودهای بالا بیشتر مربوط به کارخانه ESAB دانمارک و سوئد می باشد.

شناسائی الکترودها با علائم اختصاری

 

الف – الکترودهای استاندارد آمریکائی:

کارخانجات سازنده الکترود برای سهولت کار  نوع الکترود، چگونگی کاربرد آن و نحوه اجرای عمل جوشکاری را روی جعبه الکترود مشخص می کنند، بطوریکه برای یک تولید کننده و یا تعمیرکار اطمینان حاصل خواهد شد که این الکترودها در انجمن هائی بررسی و از لحاظ محاسبه کشش و انقباض گرده جوش کاملا دقت بعمل آمده است.

در آمریکا انجمنی به نام انجمن جوشکاران وجود دارد که علائم اختصاری الکترودها را تحت قوانین و علائم مشخص تهیه و تعیین کرده است که کاملا می تواند مورد استفاده همگان قرار گیرد. در روی جعبه های الکترود علامت اختصاری A.W.S  به نشانی American Welding Society ، به معنی انجمن جوشکاران آمریکا نوشته شده است.

انجمن آزمایش فلزات آمریکا (American Society Testing Material) با انجمنA.W.S در ارتباط با تعیین جنس فلز الکترود همکاری می نماید  و علامت اختصاری خود را به صورت A.S.T.M روی جعبه  مشخص می کند.

غیر از مهر و یا علائم بالا علائم دیگری از لحاظ شناختن الکترود روی جعبه ها نوشته می شود که هر کدام از آنها روش کار و یا نوع پوشش را تعیین می نماید. برای مثال می توان علائم زیر را تشخیص داد:

1- Eمشخص می کند که این الکترود برای جوشکاری برق مورد استفاده قرار می گیرد (بعضی از الکترودهای پوشش دار هستند که در جوشکاری با دستگاه اکی استیلن مورد استفاده قرار می گیرند مثل الکترود 18 FC پوتک تیک)

2-  60فشار کشش گرده جوش بر چسب پاوند بر اینچ مربع می باشد و بایستی آن را در هزار ضرب نمود یعنی در اینجا فشار کشش گرده جوش این نوع الکترود 60000 پاوند بر اینچ مربع می باشد.

هر هزار پاوند بر اینچ مربع مساوی 0/7 کیلوگرم بر میلیمتر مربع می باشد.

10001b/in2=0.7kg/mm2

بنابراین کشش گرده جوش الکترود بالا برابر است با:

  42 =0.7 ×60000/1000

3- (1) حالت جوش را مشخص می نماید که همیشه این علامات 1 یا 2 و یا 3 می باشد.

الف _ الکترودهائی که با علامت (1) نشان داده شدند، در تمام حالات جوشکاری می توان از آن استفاده کرد.

ب – الکترودهائی که علامت آنها (2) باشد، تنها در حالت سطحی و افقی مورد استفاده قرار می گیرند.

ج – الکترودهائی که علامت آنها (3) باشد، تنها در حالت سطحی مورد استفاده قرار می گیرد.

تذکر: الکترودهائی که برای حالت بخصوصی از کار تهیه شده باشد چنانچه در یک حالت دیگر از آن استفاده شود حداکثر مقاومت را نمی توان از جوش آن بدست آورد.

4- علامت O خصوصیات ظاهری گروه جوش و نوع جریان را مشخص می نماید که این علائم از صفرشروع و به شش ختم می گردند یعنی این علامت می تواند یکی از این 7 شماره (6-5-4-3-2-1-0)

باشد.

1- چنانچه این علامت (0) باشد، موارد استعمال این الکترود تنها با جریان مستقیم (DC) و با قطب معکوس است. (DC.R). نفوذ این نوع الکترود زیاد و شکل مهره های جوش آن تخت و درجه سختی گرده جوش تقریبا زیاد است.

2- چنانچه علامت مزبور (1) باشد، موارد استعمال این الکترود با جریان AC و D.C.R (Directe Currect Revers Folarity) خواهد بود.

شکل ظاهری جوش این الکترود صاف و در شکافهای V شکل کمی مقعر و درجه سختی جوش کمی زیادتر از گروه اول است.

3- اگر این علامت آخر (2) باشد موارد استعمال این الکترود با جریان AC و D.C.S است. نفوذ جوش آن متوسط و درجه سختی جوش کمتر از دو گروه قبل می باشد. نمای ظاهری آن در درزهای V شکل کمی محدب خواهد بود.

4- اگر این علامت (3) باشد این الکترود را می توان با جریان AC و D.C.S و D.C.R بکار برد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کمتر از گروه ههای اول و دوم و کمی بیشتر از گرده سوم می باشد و نیز دارای قوس الکتریکی خیلی آرام و نفوذ کم بوده و شکل مهره های آن در درزهای V شکل محدب می باشد.

5- اگر این علامت (4) باشد، نشان دهنده این است که می توان آن را با جریان AC و DC-S و DC-R بکار برد. موارد استعمال آن برای شکافهای عمیق و یا در جائی که چندین گرده جوش بر روی هم لازم است، استفاده می شود.

6- چنانچه علامت (0) باشد نشان دهنده این است که این الکترود را می توان فقط با جریان DC-R به کار برد و موارد استعمال آن در شکافهای باز و عمیق می باشد. درجه سختی گرده جوش این الکترود کم و دارای قوس الکتریکی خیلی آرامی است و پوشش شیمیائی آن از گرده الکترودهای بازی می باشد.

7- چنانچه علامت مزبور (6) باشد خواص مشخصه آن مطابق گروه قبل است با این تفاوت که با جریان AC مورد استفاده قرار می گیرد.با توضیحاتی که قبلا داده شد باز برای سهولت کار بخصوص برای کارگران ساده انتهای بعضی از الکترودها  را با رنگ مشخص می نمایند که تا حدودی می توان از آن استفاده کرد و از این نظر می توان با مشخص کردن رنگ در انتهای الکترود برای شناسائی آنها کمک گرفت.

گروهی از الکترودهای مختلف که مصارف آنها برای جوشکاری آهن می باشد، مطابق جدول 1 زیر از لحاظ رنگ مشخص می گردند:

محل مشخص کننده رنگ

نوع الکترود

S

T

بدون رنگ

بدون رنگ

E-60 10

آبی

//

E-60 11

سفید

//

E-60 12

قهوه ای

//

E-60 13

بدون رنگ

//

E-60 15

بدون رنگ

آبی

E-60 20

بدون رنگ

//

E-60 30

ب – استاندارد الکترودهای انگلیسی:

روی جعبه های الکترود ساخت کارخانجات انگلستان علائم BEAMA-LOW دیده می شود که از حروف اول کلمات Association Institute of Welding

British Electrod and Allied Manufactures

گرفته شده است و به معنی الکترودهای انگلیسی که ساخت آن با نظارت انجمن و انستیتوی جوشکاران صورت
می گیرد. اساس شناسائی این الکترودها روی علامت مشخص و معین می گردند که برای مثال می توان علائم زیر را نوشت:

11

a- ممکن است یکی از سه حروف E یا R و یا D باشد :

این سه علامت روش ساختن الکترود را نشان می دهد که در اینجا E از حرف اول کلمه Extruded گرفته شده یعنی الکترودهائی که پوشش شیمیایی آن نرم و بصورت خمیری می باشد و از قالبهای مخصوص می گذرد و امروزه از این الکترود کمتر ساخته می شود. اگر به جای علامت اول حرف R نوشته شده باشد از حرف اول کلمه Reinforced گرفته شده است یعنی تقویت کردن. ساختن پوشش آن بدین ترتیب است که مقداری مواد الیافی در پوشش آن قرار دارد که از کنده شدن آن از روی فلز جلوگیری می نماید. اگر علامت D باشد از حرف اول کلمه Dipped گرفته شده است و به معنی الکترودی است که پوشش آن خشن است و فلز این الکترود را مدتی در حمامهای اسیدی یا محلول های دیگر نگه می دارند.

b- این علامت نوع پوشش را نشان می دهد که با 9 عدد از 1 تا شماره 9 مشخص می شود.

اگر این شماره 1 باشد الکترودهای سلولزی است که مصارف آن در جوشکاری لوله ها می باشد.

شماره 2 الکترودهای روتایل یا بی اکسید تیتانیوم است.

شماره 3 الکترود تیتانی

شماره 4 الکترودهای اسیدی

شماره 5 الکترودهای اکسیدی

شماره 6 الکترودهای بازی

شماره 7 و 8  امروزه به ندرت ساخته می شود

شماره 9  الکترودهائی که پوشش شیمیایی آنها جهت فلزات غیرآهنی و غیره ساخته می شود.

c- حالات مختلفه جوش را مشخص می کند که باز شماره های آن از 1 تا 9 به استثنای شماره 7 و8 باشد.

شماره 1-  حالت سطحی و قائم – افقی و بالای سر

شماره 2- حالت سطحی و قائم – افقی و بالای سر

شماره 3- فقط حالت سطحی

شماره 4- حالت سطحی – درزهای شیب دار – قائم و افقی

شماره 5- حالت سطحی – قائم – افقی – بالای سر

شماره 6- قائم و بالای سر

شماره 9- حالت مختلفه دیگر

d- نوع جریان را مشخص می کند (علامت آخر همیشه یا عدد 3 و یا عدد 6 است) که اگر عدد 3 باشد نوع جریان DC است و اگر عدد 6 باشد نوع جریان AC می باشد.

e- که گاهی اوقات بصورت حرف P در آخر شماره ها نوشته می شود و آن نشان دهنده این است که این الکترودها دارای نفوذ فوق العاده ای است و می توان آن را برای شکافهای عمیق بکار برد.

انتخاب صحیح الکترود از نظر قطر

بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد، هرچند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با قطر زیادتر از ضخامت فلز را بکار می برند. این عمل بدین لحاظ است که سرعت کار زیادتر باشد، ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد. انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیادی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد. مثلا اگر یک درز به شکل V با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد باشد، بایستی حداکثر از الکترود با  قطر 5/64 اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملا بتوان عمق درز را جوش داد، ولی چنانچه از الکترود با قطر زیادتری استفاده شود، مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را بطور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد.

جرقه:

گاهی اوقات در حین عمل جوشکاری جرقه هائی به اطراف پراکنده می گردد که باعث به هدر رفتن یک مقدار فلز و صرف وقت برای تمیز کردن آنها می شود. هرچند که در جوش برق جلوگیری کامل از پاشیده شدن جرقه به اطراف مقدور نیست، ولی می توان به میزان قابل ملاحظه ای از آنها جلوگیری کرد. علل اساسی پاشیدن جرقه زیاد به قرار زیر می باشد:

1- ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی

2- ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار

3- به کار بردن بیش از حد معمول آمپر

4- عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

غیر از نکات بالا گاهی اوقات گازهای متصاعده از پوشش الکترود بصورت حباب در ناحیه مذاب فرو رفته و بلافاصله منفجر شده و فشار آن جرقه هائی را به اطراف می ریزد.

در صورت ازدیاد فاصله دست خاصیت حوزه مغناطیسی تشدید شده و در نتیجه ایجاد جرقه و ریختن آنها به اطراف زیادتر می گردد. پس برای جلوگیری بیش از حد جرقه می توان با کنترل صحیح دست، بوسیله نقصان آمپر ولت (حد صحیح) و همچنین کم نمودن حوزه مغناطیسی عمل نمود.

انحراف در قوس الکتریکی:

 

چنانچه جریان برق را از یک سیم عبور دهیم در اطراف آن خطوط مغناطیسی ایجاد می گردد. در اطراف قوس الکتریکی نیز عین این خطوط مغناطیسی برقرار می شود. اگر یک قطعه آهن ربا به طرف قوس بگیریم، ملاحظه می شود که قوس به طرفی متمایل می گردد، مثل اینکه آن را با دمیدن به یک سو برانیم. انحراف در قوس الکتریکی باعث پاشیده شدن جرقه های زیادی به اطراف گشته و جوشکار حس می نماید که کنترل ناحیه مذاب و تفاله زیاد مشکل است، طوری که بعضی جوشکاران به کار خود شک کرده یا اینکه نوع الکترود را نامرغوب می دانند. معمولا انحراف قوس در ابتدا و انتهای کار و همچنین در شکافهای عمیق و اتصالهای گوشه ای بخصوص در اتصال سپری ها بیشتر است. چنانچه آمپر بیش از حد لازم به کار برده شود، انحراف قوس نیز زیادتر می گردد، بطوریکه انحراف در ناحیه قوس الکتریکی عمل جوشکاری را مشکل کرده و به اندازه کافی از سرعت عمل می کاهد و در ضمن از استحکام و قدرت جوش به مقدار زیادی کم می نماید.

انحراف قوس در ناحیه جوشکاری ممکن است به دو طریق ظاهر گردد: یکی اینکه انحراف موافق جهت حرکت دست باشد و دیگری مخالف جهت حرکت دست. چنانچه انحراف برخلاف حرکت دست باشد، مطابق شکل(10) Back Blow و در موقعی که جهت آن موافق حرکت دست صورت گیرد، Forward Blow نامیده می شوند.

همانطوریکه گفته شد در موقع عبور جریان از یک سیم و یا هادی خطوطی به شکل دایره در اطراف آن ایجاد می شود.  این خطوط تمایل دارند بیشتر در فلز فرو روند تا در هوای آزاد. یکی شدن خطوط در هیچ موقع امکان پذیر نیست، ولی  در اثر مقدار شدت جریان تعداد آنها و تراکمشان کم و زیاد خواهد شد. هرچه تراکم خطوط نسبت به یکدیگر بیشتر شود، اعمال فشار در قوس الکتریکی زیادتر خواهد بود و در نتیجه باعث منحرف شدن قوس می گردند. خطوط مغناطیسی در حالت عادی معمولا دایره شکل است و به محض اینکه به هوای آزاد برسند (در عمل جوشکاری)، خطوط تغییر شکل می دهند. بدین ترتیب وقتی قطعه ای از فلز را جوش می دهیم در اطراف قوس خطوط دایره شکل مغناطیسی ایجاد می شود. به محض اینکه الکترود به انتهای کار برسد، چون این خطوط مغناطیسی در هوای آزاد نمی روند و تمایل بیشتری دارند که در فلز فرو روند، بنابراین از حالت دایره مطابق شکل 11  خارج می شوند.

13

برای مثال اگر یک سیم را خم نمائیم مطابق شکل خطوط قوای مغناطیسی در ناحیه خم شده تغییر کرده و این تغییرات باعث فشار می گردد. حال اگر در جوشکاری یک چنین وضعی را ایجاد کنیم، فشار تراکم خطوط باعث می شود که قوس الکتریکی به یک طرف دیده شود.(شکل 12)

14

بعضی مواقع ممکن است انحراف قوس در اثر غلط بودن اتصال زمین باشد، بدین ترتیب که اگر قطعه ای را که می خواهیم جوشکاری کنیم اتصال کابل به لبه کار وصل باشد و از همان طرف شروع به جوشکاری کنیم انحراف قوس پیدا خواهد شد. این نوع انحراف را انحراف قوس اتصال زمین می نامند و با جابجا کردن گیره اتصال به خوبی می توان از انحراف آن جلوگیری کرد مطابق شکل  13:

15

در جریان متناوب چون منحنی آن سینوس است و در هر ثانیه جریان 120 مرتبه به نقطه صفر می رسد، بدین ترتیب علت حوزه مغناطیسی و یا خطوط در هر ثانیه 120 مرتبه یا 100 مرتبه از بین می روند و دو مرتبه ایجاد می گردد. بنابراین یکی از طرق جلوگیری از انحراف قوس در آمپر زیاد بهتر است که جوش دادن را با دستگاه ترانسفورماتور انجام داد.

برای جلوگیری از انحراف قوس می توان نکات زیر را رعایت نمود:

1- کاهش آمپر

2- در درزهای طویل بایستی قطعه قطعه جوشکاری نمود

3- دور بودن گیره اتصال زمین از ناحیه جوش

4- شروع کار باید از طرفی صورت گیرد که اتصال زمین در آنجا وصل نیست

5- چنانچه انحراف Back Blow باشد، گیره اتصال زمین را در ابتدای کار قرار داده و انتها را با خالجوش محکم نمود.

6- چنانچه انحراف Forward Blow باشد، باید اتصال زمین را در انتهای کار قرار داد.

7- حلقه نمودن کابل اتصال زمین در اطراف قطعه مورد جوشکاری

8- استفاده از حداقل فاصله برای ایجاد قوس

9- استفاده از جریان AC در آمپرهای بیش از 300 آمپر

کابل جوشکاری:

 

از نقطه نظر الکتریسیته می توان اجسام را به دو دسته  هادی و عایق تقسیم نمود. هادیها را نیز می توان به دو گروه تقسیم کرد:

1- هادیهای ضعیف

2- هادی های قوی

1- هادیهای قوی: بعضی از فلزات مثل نقره – مس – آلومینیوم مقاومت آنها در مقابل عبور جریان بسیار کم بوده بطوریکه این مقدار کم به حساب نمی آید.

2- هادیهای ضعیف: مقاومت زیادتری برای عبور جریان الکتریسیته نشان می دهند، مثل آهن که مقاومت آن در برابر الکتریسیته تقریبا 6 برابر مس می باشد. بعضی از آلیاژها مثل منگانین – ایورکاکنستانتین no-mag نیکروم و غیره که مقاومت خیلی زیادتری نسبت به آهن در برابر الکتریسیته دارند، موارد استفاده آنها هم برای مقاومتهای الکتریکی می باشد، مثل no-mag که برای مقاومتهای موتور و یا ژنراتورهای جوشکاری ساخته می شود و یا نیکروم که مصرف آنها در اجاق – اطو و بخاری الکتریکی و غیره است. مقاومت برخی آلیاژها در برابر الکتریسیته از سایر آلیاژها زیادتر بوده و در موقع عبور جریان حتی اگر طول آنها بسیار کوتاه هم باشد، مقاومت فوق العاده ای در برابر عبور جریان دارند، مثل تانتالوم Osmium Tantalum و تنگستن که مصارف آنها بیشتر برای فیلامنتهای لامپ و غیره است.

کابل برق از یک فلز داخلی که معمولا به صورت تارهای نازک مسی است و همچنین روپوش غلاف که ممکن است از لاستیک معمولی یا لاستیک مخلوط شده با مواد گوگردی و یا کاغذ مانیلا که  با روغن آغشته شده، تشکیل شده است.در جوشکاری، کابلی که به الکترود و یا انبر وصل می شود، بایستی کاملا نرم بوده تا به سهولت کار کمک نماید. برای این منظور فلز آن از چند صد عدد سیم مسی نازک تهیه شده و روی آنرا با کاغذ یا کتان و سپس با لاستیک نرم می پوشانند. یک نوع دیگر آن از یک لاستیک نازک یا کنف که در مرکز کابل قرار دارد و تارهای مسی در اطراف آن پیچیده می شود، درست شده است. روی تارهای مسی را اول با کتان و سپس با لاستیک پوشش می کنند. این نوع کابل بسیار نرم است  و مصارف آن در جوشکاریهای بالای سر – افقی و عمودی می باشد. کابلی که به اتصال زمین وصل می شود، معمولا کمی سفت تر از کابل الکترود است، زیرا  لازم به حرکت دادن آن نیست و در عین حال ارزانتر است.

سطح مقطع یک کابل جوشکاری متناسب با مقدار آمپری که از آن عبور می کند ساخته شده و از کابل های کم قطر نمی توان برای جوشکاریهای با آمپر زیاد استفاده کرد.

در جدول 2 تناسب سطح مقطع کابل و آمپر تهیه شده است و این برای حداکثر 45-30 متر کابل می باشد.

تعداد تارهای سیم مسی و قطر آنها برحسب اینچ

ضخامت عایق برحسب اینچ

سطح مقطع کابل بر حسب اینچ

مقدار آمپر

کابل بسیار نرم

کابل نرم

0/0076     1330

0/18     248

0/100

0/6

200

0/0076     1680

0/018    313

0/100

0/75

300

0/0076   2200

0/018   416

0/100

0/1

400

0/0120   1105

0/018   482

0/125

0/12

500

0/0120   1358

0/018    610

0/125

0/15

600

ماسک جوشکاری:

در جوشکاری غیر از دستگاهها ابزارها و وسائلی مثل ماسک – دستکش – پیش بند – استین چرمی – چکش جوشکاری – انبردست – برس سیمی و گتر وجود دارند که هرکدام از آنها برای محافظت و کار فردی دارای اهمیت زیادی است که مهمترین آنها ماسک می باشد. نور شدید جوشکاری علاوه بر اینکه به چشم صدمه می زند همچنین دارای اشعه ماوراء بنفش است که برای چشم  و پوست بدن مضر می باشد. چنانچه شخص جوشکار پوست بدنش در معرض این اشعه قرار گیرد سرخ شده و پس از مدت کوتاهی سوزش شدیدی مثل سوختگی آفتاب احساس می کند. ساختمان شیشه های سیاه ماسک طوری است که چشم را از هرگونه صدمه ای مصون می دارد و برای آمپرهای مختلف درجه تاری شیشه متفاوت می باشد که عبارتند از(جدول 3):

درجه تاری شیشه

مقدار آمپر

شماره      7

30

شماره     8

75-30

شماره    10

200-75

شماره    12

400-200

شماره   14

به بالا – 400

 

انبساط و انقباض در جوشکاری: 

موقعی که یک فلز تحت تإثیر حرارت قرار می گیرد مقداری از حرارت نسبت به نوع جنس فلز سرتاسر آن پخش شده و مقداری هم به هدر می رود و اگر فلز حرارت دیده را با وسائلی مثل آب – هوا و غیره سرد نمائیم حاصل آن مقداری پیچیدگی در اثر انقباض ناگهانی است که در فلز بوجود خواهد آمد.

پیچیدگی باعث تغییر شکل فلز می گردد و انقباض باعث نیروئی در فلز می شود که عکس العمل آن نیرو مسیر مشخصی را در فلز ایجاد نمی کند و بستگی به وضع و حالت فلز به هنگام انقباض دارد.

اتم های هر فلز در اثر نیرو و بار از یکدیگر دور می شوند و یا به یکدیگر نزدیک می گردند. بطور کلی فلزات به واسطه همبستگی که بین ذرات آنها وجود دارد دارای استقامت هستند و چون تحت تإثیر مقداری بار یا نیرو قرار گیرند، اتم های آنها به یکدیگر در جهت بار نزدیک گشته و در جهتی که با بار زاویه 90 درجه می سازد عریض تر می گردند .

حرکت اتم ها و نزدیک شدن فاصله آنها به یکدیگر در مراحل اولیه کم است، برای مثال اگر یک اینچ مکعب از فولاد ابزار را در نظر گرفته و آنرا تحت تاثیر فشار باری معادل 30/000 پاوند قرار دهیم 0/001 اینچ فشرده خواهد شد و به مجرد اینکه فشار از بین برود قطعه فولاد به حالت اولیه خود باز می گردد. روی این خواص می توان گفت که فلزات دارای خواص الاستیکی هستند. چون فلزات دارای این خاصیت هستند، بنابراین در زیر نقطه انجماد و یا در نقطه ذوب فاقد خاصیت الاستیکی می باشند و نمی توانند هیچ نوع باری را تحمل نمایند.

در موقع جوشکاری یک قطعه فلز در اثر حرارت عین اعمال بالا در آن بوجود می آید، بدین معنی که در اثر انبساط و انقباض نیروهائی در ناحیه جوش اعمال گشته که اگر به نحوی تا حدی که میسر است از آنها جلوگیری نشود، قطعه جوش را شکسته و یا لااقل آنرا غیرقابل استفاده می سازد.

بعضی اوقات ممکن است پیچیدگی روی بدهد بدون اینکه فشار انقباض بوجود آید، مثل جوشکاری ورقهای نازک فلزی و یا اینکه به عکس ممکن است فشار انقباض بوجود آید بدون اینکه پیچیدگی حاصل گردد، مثل جوشکاری درزهای جناغی ورقهای ضخیم در صورتیکه آنرا با گیره محکم نمایند. فلزاتی که عمل جوشکاری روی آنها صورت گیرد، در اثر حرارت منبسط شده و اگر در موقعی باشد که قطعات دیگر از انبساط آن جلوگیری نماید نیروی انبساط تغییر شکلی در وضع فلز مزبور خواهد داد، مثلا اگر یک میله فولادی بطول یک اینچ داشته بطوریکه کاملا آزاد باشد و آنرا یک درجه فارنهایت حرارت دهیم، بطول آن در حدود 0/0000067 اینچ اضافه خواهد شد. اگر این مقدار اضافه طول را بخواهیم از بین ببریم یعنی فلز را به حالت اولیه خود که یک اینچ است برگردانیم فشاری معادل 200 پاوند بر اینچ مربع لازم است.

در شکل زیر یک میله فولادی به طول دو اینچ را مابین فکهای گیره قرار داده بطوریکه فکهای گیره بتوانند از انبساط آن جلوگیری نمایند. میله تا دمای 75 درجه فارنهایت در حالت عادی خواهد بود. از این درجه به بعد میله شروع به منبسط شدن می نماید بطوریکه اگر کاملا آزاد می بود در 1700  درجه فارنهایت 0/02 اینچ در 2 اینچ بطول آن اضافه می گردید، ولی چون میله در بین دو فک گیره قرار دارد و انبساط طولی نمی تواند عملی گردد، بدین لحاظ نیروئی در میله ایجاد خواهد شد که عکس العمل آن پیچیدگی می باشد. مثلا یک قطعه فلز مطابق شکل 14 را که بخواهیم جوشکاری نمائیم چون فلز مزبور از تمام جهات آزاد می باشد به همان طریق که منبسط می شود به همان طریق هم انقباض پیدا کرده هیچ نوع صدمه ای به آن نمی زند. حال اگر این شکستگی قسمت وسط یک قاب مطابق شکل زیر باشد قسمت وسطی توسط یک کلاف محصور شده و در موقع جوشکاری حالت یک گیره ای را دارد که از انبساط آن جلوگیری می نماید. این انبساط قسمت وسط را از شکل اصلی خارج می نماید و یا اینکه در موقع منقبض شدن صدماتی به ناحیه جوش خورده و یا مکان های دیگر می زند.

16

اعمالی را که می توان تا حدود زیادی برای جلوگیری نمود از پیچیدگی یا شکستگی قطعات بکار برد به قرار زیر است:

1- چنانچه قطعه ای را مانند ثاب بالا داشته باشیم، بهتر است قبل از جوشکاری تمام آنرا در حدود 600-400 درجه سانتیگراد یا فارنهایت حرارت داده بطوریکه انقباض آن درموقع سرد شدن در همه جای فلز به یک صورت باشد.

2- برای جوشکاری دو قطعه فلز از ضخامت 3 میلیمتر به بالا مطابق شکل در صورتیکه طول آن زیاد نباشد می توان برای هر یک فوت به اندازه  1/8 اینچ مابین آنها را فاصله گذاشت و برای قطعات نازکتر 3 تا 5% از طول را می توان فاصله گذاشت و بعد از اینکه جوشکاری تمام شد فاصله انتها و ابتدای دو قطعه به یک اندازه می رسد و در ضمن در اثر انبساط و انقباض پیچیدگی روی نخواهد داد.(شکل 15)

17

3- جوشکاری قطعات نسبتا طویل را مطابق شکل 16 بهتر است که هر 12 اینچ به 12 اینچ خالجوش زده بطوریکه طول هر خالجوش 2 برابر ضخامت ورق مورد جوش باشد.

18

4- کنترل مقدار حرارت – با آزمایشاتی که انجام گرفته در جوشکاری با قوس الکتریکی همیشه در حدود 1/4 از مجموع کل حرارت ایجاد شده توسط قوس به هدر رفته و 3/4 باقیمانده مصرف می گردد. اگر دقت در کنترل ناحیه مذاب از لحاظ حرارت نگردد، تلفات حرارت بیش از 1/4 خواهد بود. در این صورت جوشکار سعی می کند که دست خود را آهسته تر حرکت دهد و این خود امری است که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. در حالیکه اکثر جوشکاران ماهر با کنترل مقدار حرارت می توانند از این تلفات زیاد جلوگیری بنمایند چون از طرف دیگر هرچه حرارت زیادتری برای جوشکاری ایجاد نمائیم پیچیدگی آنها نسبت زیادتر خواهد بود. برای اینکه بتوانیم هم از تلفات زیادی حرارت جلوگیری کنیم و هم از پیچیدگی قطعه، بهتر است قطعات طویل را مطابق دو شکل 17 جوشکاری کنیم:

19

در شکل 17 یک طول قطعه جوش دادنی را به فاصله هائی مساوی تقسیم کرده و این فاصله ها را به تناوب یعنی یک در میان از یک جهت جوشکاری می نمائیم. به این طریق مقدار زیادی از تلفات حرارت جلوگیری شده و در عین حال پیچیدگی قطعه کار بسیار کمتر است.

در شکل 2- باز طول قطعه مورد جوش را به فاصله های مساوی تقسیم کرده، ابتدا قسمت اول را از انتها شروع به جوشکاری می نمائیم بطوریکه اتمام آن در لبه قطعه وار باشد سپس فاصله دوم را باز از انتها جوشکاری کرده تا به ابتدای قسمت اول ختم گردد. این عمل را سرتاسر درز و یا شکاف تکرار می کنیم تا تمام آن جوشکاری گردد.در عین حال بعضی از نکات دیگر را در حین عمل جوشکاری می توان رعایت نمود تا پیچیدگی فلز جوش دادنی کمتر شود که عبارتند از:

1- کم نمودن فشاری که باعث انبساط زیاده از حد فلز می گردد، مانند کنترل صحیح آمپر و نیز استفاده از گرده های کمتر جوشکاری بروی هم.

2- بالانس کردن فشار انقباض و انبساط با فشارهای دیگر ا زقبیل فشار قید و گیره مطابق شکل 18:

20.0

3- فشار انقباض بصورتی مهار گردد که از پیچیدگی زیاد جلوگیری نماید.

نکاتی که در حین عمل جوشکاری بایستی رعایت نمود:

 

اکنون که مختصری درباره ساختمان فلزات، ایجاد قوس الکتریکی، الکترودها و غیره  می دانیم، باید  برای عمل جوشکاری نکات زیر را نیز رعایت نمائیم. تنها عمل جوشکاری ملاک نیست، بلکه بایستی روشهای دیگری را پا به پای عمل جوش دادن به کار برد تا بتوان یک جوش عالی و خوب بدست آورد.

1- انتخاب کردن الکترودی که جنس فلز آن با فلز مبنا یکی بوده و خواص مکانیکی متشابه ای داشته باشند. در ضمن انتخاب قطر الکترود متناسب با ضخامت فلز جوش دادنی و مقدار صحیح آمپر برای ذوب آن نکاتی است که بایستی رعایت شوند.

2- طول قوس صحیح – اگر طول قوس در موقع کار کردن بیش از حد باشد، علاوه بر اینکه مجالی برای ترکیب اکسیژن با ناحیه مذاب داده می شود در عین حال مقداری بیش از حد جرقه به اطراف پراکنده می گردد و شکل ظاهری گرده جوش هم بدنما خواهد شد.

اندازه طول قوس به نوع الکترود و همچنین به حالت کار بستگی دارد. بنابراین برای الکترود کم قطر طول قوس کمتری احتیاج است تا الکترود با ضخامت بیشتر و نیز طول قوس کوتاهتری برای حالت قائم و بالای سر احتیاج است تا حالات دیگر. برای اینکه در حالت قائم و یا بالای سر هرچه طول قوس کوتاهتر باشد، کنترل ناحیه مذاب بهتر صورت خواهد گرفت و در عین حال عناصر موجود در فلز محافظت بیشتری می شوند.

3- مقدار صحیح آمپر – چنانچه مقدار آمپر بیش از حد معمول باشد، به همان نسبت الکترود سریعتر ذوب شده و ناحیه مذاب بزرگتری را بوجود خواهد آورد. اگر مقدار آمپر کمتر از حد معمول باشد، فلز مبنا بطور صحیح ذوب نگشته و ناحیه مذاب کوچکتری بوجود خواهد آمد که بطور قابل ملاحظه ای مقاومت گرده جوش را کم می کند و در عین حال لبه های آن بصورت لبه برگشته مطابق شکل 19 باقی خواهد ماند.

21

4- مقدار سرعت دست – چنانچه در موقع جوشکاری سرعت دست بیش از حد معمول گردد، ناحیه مذاب بطور صحیح ذوب نگشته و ذرت فلز مبنا و الکترود بطور کامل مخلوط نخواهند شد. در عین حال گرده جوش باریک و سطح آن ناهموار خواهد بود. چنانچه سرعت دست کمتر از حد معمول باشد، در عین حالیکه مقداری از تفاله وارد ناحیه مذاب می گردد، گرده جوش پهن و ناحیه مذاب بزرگتر از حد معمول خواهد شد.

5- نفوذ و اندازه مهره های جوش – به مجردی که قوس الکتریکی ایجاد شود ناحیه مذاب تشکیل شده و با ذوب شدن الکترود مهره های جوش درست خواهد شد که انبوهی از این مهره ها بر روی یکدیگر ایجاد یک گرده جوش را می نماید. اندازه مهره ها و عمق آن بستگی به مقدار نفوذ دارد که این مقدار مطابق شکل 20 باید در حدود 1/3 تا 1/2 ارتفاع گرده جوش باشد.

22

خوردگی در مهره های جوش:

در اغلب اوقات مشاهده می گردد که در دو طرف جوش خوردگی پیدا می کند که به علت عدم مراقبت از نوسان دست و در ضمن کار آمپر بیش از حد ایجاد می شود. خوردگیهایی که در دو طرف ناحیه جوش ایجاد می شود، بطور قابل ملاحظه ای از استقامت جوش کم می نماید. در جوشکاری قائم بایستی مراقبت بیشتری معمول داشت، چون خوردگی بطور زیادتری ایجاد می گردد.(شکل 21)

23

نوسان دست در موقع جوشکاری:

 

حرکت دست و یا نوسان آن به اشکال مختلف در بعضی مواقع ضروری می باشد. این عمل در مواقعی ضرورت پیدا می کند که به گرده پهن جوش احتیاج باشد. موارد استعمال بیشتر آن در شکافهائی است که عمق بیشتری داشته و یا در جائی که بخواهیم چندین گرده بر روی یکدیگر جوش بدهیم. در شکل 22  سه نوع حرکت دست را که بیشتر در جوشکاری سطحی معمول است نشان داده می شود:

24

حالات مختلفه جوش:

الف – جوش سطحی :  در موقعیکه قطعه مورد جوشکاری در روی زمین و یا میز کار قرار گرفته باشد، جوشکاری در حالت سطحی انجام می گیرد و آنرا جوش سطحی می نامند. دراین حالت سرعت جوشکاری زیادتر از حالات دیگر است و در عین حال حرکت فلز مذاب کندتر انجام می گیرد که می توان آنرا بهتر کنترل نمود و نفوذ گرده جوش هم به مراتب بهتر از حالات دیگر است. برای همین خصوصیات تاجائی که امکان پذیر است بایستی جوشکاری را در حالت سطحی انجام داد.

1- جوشکاری لب رویهم (Jap Joint): یکی از متداولترین اتصال دو قطعه فلز می باشد که در این حالت احتیاجی به پخ زدن قطعات فلز و یا ماشین کاری بروی آنها نیست. برای جوش دادن دو قطعه فلز بطور لب رویهم در مرحله اول بایستی ناحیه جوش را کاملا از کثافات و جرمهای آن و یا زنگ زدگی تمیز و پاک نمود. در مرحله بعدی مقدار فلزی را که (مطابق شکل 23)

25

رویهم قرار می دهیم بایستی متناسب با ضخامت فلز باشد. هرچه فلز ضخیم تر باشد مقداری که رویهم قرار می گیرد زیادتر است. این نوع اتصال دادن ویژه قطعاتی است که تحت تإثیر نیروی خمش قرار می گیرند. چنانچه نیروی خمش زیادتر باشد، بهتر است که قطعه فلز را از هر دو طرف جوشکاری کرد (مطابق شکل 24).

26

اتصال لب رویهم نیز برای جوشکاری قطعات نو نسبت به سایر اتصالهای دیگر متداولتر است، مانند اتصال قطعات بدنه کشتی یا مخازن و غیره. در موقعی که این نوع اتصال را از هر دو طرف نقطه با یک پاس بتوان جوشکاری کرد، آنرا اصطلاحا Single Pass می گویند که معمولا برای ضخامتهای 3/16 اینچ تا 1/4اینچ به کار می رود. در حالتی که ناحیه درز را نتوانیم با یک ردیف و یا یک پاس جوشکاری نمائیم و احتیاج به دو پاس یا بیشتر باشد آنرا Multiple Pass می گویند. در این حالت بهتر است از الکترود با قطر 1/8 اینچ استفاده نمود. در حالتی که بخواهیم فقط یک پاس جوشکاری کنیم (Single Pass)، مطابق شکل 25 الکترود را نسبت به کار 45 درجه گرفته و از طرف دیگر نسبت به مسیر حرکت، الکترود را با زاویه 60 درجه نگه می داریم.

27

حرکت دست برای جوشکاری لب رویهم مطابق شکل 26 است. موقعی که سر الکترود را متوجه قطعه بالائی می کنیم، می توان تا حدود خیلی کم طول قوس را زیادتر نمود تا جائی که مطمئن شویم خوردگی در روی لبه بالائی فلز ایجاد نگردد.

29

طرز حرکت دست در جوشکاری اتصال لب رویهم:

 

مواقعی که ضخامت فلز زیاد باشد و در عین حال استقامت زیادتری مورد لزوم باشد از دو پاس جوش یا بیشتر استفاده می کنیم که در این حالت ضخامت فلز از 3/8اینچ به بالا می باشد. برای جوشکاری اتصالی که احتیاج به بیش از دو پاس است، ابتدا پاس اول را بدون نوسان مطابق شکل 27 جوش داده بطوریکه قسمت اعظم گرده جوش روی سطح فلز زیری باشد. پاس بعدی را طوری جوش می دهیم که مقداری از پاس اول را با خود ذوب نموده و در عین حال فلز روئی را هم پر کند و این عمل بایستی با حرکت دست توام باشد.

28

 

2- اتصال سپری:

 موارد استعمال اتصال سپری بیشتر در ساختمانهای فلزی، اتصال فلانچ با لوله و غیره می باشد. مقاومت این نوع اتصال بستگی به مقدار لبه اتصال دارد و چنانچه میسر باشد باید تغییراتی در شکل اتصال T شکل داد. مطابق معمول اگر دو فلز را بصورت T وصل نمائیم در محل اتصال مقداری از فلز بر رویهم باقی می ماند که امکان جوشکاری آن نیست و در اصطلاح این قسمت باقیمانده را مطابق شکل 28 notche می گویند.

30

در اتصال T شکل چنانچه فشاری برخلاف گرده جوش وارد آید نبایستی تنها به جوشکاری کردن یک طرف اتصال اکتفا نمود، چون در این صورت هر قدر که اتصال محکم باشد با کوچکترین فشار ناحیه جوش شکسته خواهد شد. بنابراین در اینگونه موارد قطعات فلز را بایستی از هر دو طرف جوشکاری کرد.(شکل 29)

31

قرار گرفتن الکترود نسبت به قطعه در حدود 45 درجه است و از طرف حرکت دست الکترود را با یک زاویه 80 درجه نگه می داریم.(شکل 30)

32

در بعضی مواقع ممکن است احتیاج به جوشکاری چند ردیف گرده جوش بر روی هم باشد. در این موارد ابتدا گرده اول را بدون نوسان جوش می دهیم، بطوریکه نصف پهنای گرده جوش بطرف روئی و نیمی دیگر بطرف فلز زیر باشد. پس از اتمام آن بایستی بطور کامل تفاله جوش را پاک کرده و گرده دوم و سوم و … را مطابق شکل 31 جوش دهیم بصورتی که پس از اتمام جوشکاری تمام گرده ها بصورت یک خط 45 درجه در آید

33

3- اتصال گوشه ای:

 

 جوشکاری اتصال گوشه ای در صنعت گاهی اوقات ضرورت پیدا می کند. برای جوشکاری این نوع اتصال مطابق شکل 32صفحه بعد ابتدا دو قطعه فلز را در ابتدا و انتها خالجوش کرده و سپس آنرا جوشکاری می نمائیم بطوریکه زاویه الکترود نسبت به قطعه در حدود 45 درجه باشد و از طرف مسیر جوش زاویه الکترود در حدود 30 درجه بایستی باشد. در موقع جوش دادن حرکت دست ضروری است، بطوریکه این نوسان متوجه تیزی هر دو فلز بشود و اگر ضخامت فلز زیاد باشد ردیف اول جوش را می توان بدو نوسان و ردیفهای بعدی را با نوسان دست جوشکاری کرد.

34

4- جوشکاری لب به لب (Butt Joint):

 

 اتصال لب به لب به دو قطعه فلز صاف می گویند که در یک سطح در کنار یکدیگر قرار گیرند. موارد استعمال این نوع اتصال در صنعت بسیار زیاد است و برای ضخامتهای مختلف می توان آنها را پخ زده و یا بدون پخ جوشکاری کرد. چنانچه ضخامت فلز از 1/6 تا 3/16 اینچ زیادتر نباشد می توان بدون پخ زدن مطابق شکل دو قطعه را جوشکاری کرد و چنانچه قطعه مورد جوشکاری احتیاج به مقاومت زیادتری داشته باشد، بایستی بین آنها را در حدود 1/5تا 3/32 اینچ فاصله گذاشت. فلزاتی که ضخامت آنها از 3/16 زیادتر باشد، باید آنها را باز نسبت به ضخامت فلز پخ یکطرفه و یا دوطرفه زد که در شکل 33 به خوبی مشخص شده اند.

35

زدن پخ در روی ورقهای آهن مطابق شکل 33 می توان از شعله اکس استیلن یا ماشین سنگ سمباده استفاده نمود بطوریکه زاویه بین پخ بیش از 60 درجه نباشد. برای جوشکاری هایی که شکل V دارند، بایستی سرالکترود را داخل شکاف کرده بطوریکه از لبه تحتانی پخ فاصله زیادی نداشته باشد. حرکت دست باید به ترتیبی باشد که لبه های قطعه به یک نسبت مذاب گشته و جوش بخورند. در موقع جوشکاری بایستی مراقبت زیادی کرد که حرکت تفاله سریع تر از حرکت فلز مذاب نباشد.

جوشکاری میله های گرد:

   

 جوش لب به لب گاهی اوقات برای اتصال دو میله فلزی انجام می گردد. برای جوشکاری قطعات گرد ابتدا اطراف دو سر آنرا یک پخ 30 درجه زده بطوریکه کاملا مطمئن باشیم پخ ها به یک اندازه است. سپس آنرا در مابین دو فک گیره یا در داخل یک نبشی قرار می دهیم بطوریکه مراکز آنها منطبق به یکدیگر باشند. بعد از اینکه قطعه را به این ترتیب آماده کردیم، در اطراف آن 4 قسمت را خالجوش زده بطوریکه فاصله آنها از یکدیگر 90 درجه باشد. بعد فاصله دو خالجوش را با یک نوسان ملایم دست جوشکاری می نمائیم. در مرحله بعدی قسمت متقابل آنرا جوش می دهیم تا از پیچیدگی میله جلوگیری کرده باشیم.(شکل 34)

36نکاتی را که بایستی به خاطر سپرد:

 

1- در موقعی که اتصال بصورت لب روی لب و یا اتصال سپری می باشد. برای استقامت زیادتر بایستی دو طرف آنرا جوشکاری کرد.

2- قبل از اینکه قطعات را جوش دهیم، باید آنها را خالجوش زده تا از شکل اصلی خارج نشوند.

3- نگهداشتن الکترود با زاویه 45 درجه برای جوشکاری لب روی لب و نگهداشتن سر الکترود بیشتر در روی لبه روئی قطعه

4- برای استقامت بیشتر قطعاتی که اتصال آنها بصورت سپری یا لب روی لب است بهتر است که جوشکاری از یک پاس بیشتر انجام شود.

5- برای جوش دادن اتصال لب به لب فاصله را بایستی به اندازه ای انتخاب کرد که فلز بتواند منبسط گردد.

6- در موقعی که ضخامت ورق بیش از 3 میلیمتر است بایستی لبه های آنرا پخ زد.

7- در جوشکاری میله های گرد دو سر میله بایستی به یک اندازه پخ زده شود.

8- در موقعی که بخواهیم یک لوله با ضخامت کم را روی یک ورق ضخیم جوش بدهیم، بایستی زاویه الکترود نسبت به لوله در حدود 25 درجه باشد بطوریکه در یک حرکت دایره شکل دست در تمام قسمت این زاویه 25 درجه محفوظ بماند.