فناوری جوشکاری قوس دستی

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

در چند دهه گذشته، رایج ترین نوع اتصال قطعات بسیاری از سازه های فلزی، جوشکاری قوس دستی بوده است. البته طراحان دائماً در حال توسعه انواع دیگری از جوش هستند که کارآمدتر هستند، اما در دسترس بودن و ماهیت کار نمی تواند با روش قوس الکتریکی رقابت کند.

برای مصارف خانگی، فناوری جوشکاری قوس دستی محبوب ترین است، زیرا ساده ترین روش برای یادگیری اتصال فلزات است. تمامی ابزار و مواد این نوع جوشکاری مقرون به صرفه و مقرون به صرفه می باشد. در فروش انواع بسیار زیادی از مدل های ترانسفورماتور جوشکاری، اینورترها و همچنین طیف گسترده ای از الکترودها برای جوشکاری هر فلز وجود دارد.

ویژگی های استفاده از جوشکاری

عملاً در هر منطقه ای از اقتصاد ملی، اتصالات جوشی با جوشکاری قوس دستی استفاده می شود. منابع انرژی برای این نوع کارها به طور گسترده ای هستنددر شرایط خانگی استفاده کنید، زیرا بسیاری از آنها از یک شبکه برق استاندارد کار می کنند. کیفیت و قابلیت اطمینان جوش حاصل هم برای نصب و تعمیر بسیاری از سازه های فلزی در یک کارگاه خانگی و هم برای ایجاد محصولات جدید در شرکت های صنعتی در زمینه های مختلف کاملاً قابل قبول است.

طبق GOST 5264-80، جوشکاری قوس دستی به شما امکان می دهد فلزات فولاد کربنی را در هر موقعیت مکانی به هم وصل کنید و استفاده از الکترودهای ویژه جوشکاری قطعات ساخته شده از چدن و فلزات مختلف غیر آهنی را امکان پذیر می کند. از جمله فولادهای آلیاژی در این حالت درزهای اتصال با مقاومت بالایی در برابر شکستگی و پارگی به دست می آیند.

قابلیت پوشاندن سطوح قطعات فرسوده برای ماشینکاری بعدی آنها یکی دیگر از ویژگی های کاربردی این روش جوشکاری است.

اصل فرآیند جوشکاری

فناوری جوشکاری قوس دستی مبتنی بر ذوب فلز پایه و میله الکترود تحت تأثیر قوس الکتریکی است. هنگامی که ذوب می شود، موادی که باید به هم متصل شوند و الکترودهای مصرفی مخلوط می شوند تا یک حوضچه جوش را تشکیل دهند. پس از انجماد این مخلوط، یک ساختار فلزی جامد تشکیل می شود - یک جوش.

برای محافظت از حوضچه جوش در برابر اثرات مضر نیتروژن، اکسیژن و سایر گازهای موجود در هوا، یک پوشش مخصوص روی الکترودهای جوشکاری اعمال می شود. در طول فرآیند جوشکاری، این اجزا با ذوب شدن همراه با فلز پایه، روی سطح حوضچه جوش ایجاد می‌کنند.فیلم محافظ به شکل ابر گاز و سرباره.

برای ذوب فلزات با کیفیت بالا، لازم است که قوس الکتریکی بین عناصر متصل به طور مداوم حفظ شود که از یک دستگاه جوش مخصوص (اینورتر) ناشی می شود. دمای داخل حوضچه جوش به 4000 درجه سانتیگراد می رسد. سرباره روی سطح مفصل شناور می شود و از محل کار در برابر قرار گرفتن در معرض اکسیژن محافظت می کند. بعداً پس از سرد شدن درز، فیلم سرباره به صورت مکانیکی جدا می شود.

مزایای جوشکاری قوس الکتریکی

هزینه جوشکاری قوس دستی با الکترودهای پوشش داده شده مستقیماً به عملکرد دستگاه های جوش بستگی دارد. هر چه واحد مستعمل توانایی صدور آپشن های بیشتری را داشته باشد، قیمت آن بالاتر می رود. اما نه تنها هزینه پایین واحد تمام مزایای جوشکاری قوس الکتریکی دستی را تعیین می کند، بلکه تعدادی از مزایای این روش اتصال فلزات نیز وجود دارد:

• امکان جوشکاری قطعات در مکان های صعب العبور؛
• جوشکاری در تمام جهات فضایی؛
• تغییر سریع مواد چسبیده؛
• طیف متنوعی از الکترودهای تولیدی به شما امکان می دهد محصولاتی از انواع مختلف فلزات را بپیوندید؛
• جوشکار قوس دستی نیازی به دانش فنی ندارد، زیرا چنین تجهیزات ساده ای می تواند توسط هر کسی تسلط داشته باشد؛
• ابعاد کلی کوچک دستگاه جوش، حمل و نقل آن را به محل مورد نیاز آسان می کند؛
• توانایی کار در طول روز کاری؛
• دستیابی به جوش استحکام بالا.

برخی از معایب اتصال قوس

از جمله معایب جوشکاری قوس الکتریکی عبارتند از:

• شرایط کاری مضر به دلیل دود و قرار گرفتن در معرض میدان های الکترومغناطیسی؛
• بازده نسبتاً پایین در مقایسه با سایر انواع جوشکاری؛
• تجربه ناکافی جوشکار که می تواند منجر به بی کیفیتی اتصال جوش شده شود.

با این حال، اگر پارامترهای اتصال صحیح و اندازه های جوش مجاز را با دقت دنبال کنید، طبق GOST 5264 برای جوشکاری قوس دستی، می توانید سازه های فلزی را به طور کیفی و قابل اعتماد در یک گاراژ، خانه تابستانی یا خانه روستایی متصل کنید.

انواع جوشکاری قوس الکتریکی

از ابتدای توسعه جوشکاری قوس الکتریکی دستی تا به امروز، فرآیند اتصال بر روی دو نوع جریان الکتریکی انجام می شود:

• متغیر;
• دائمی.

ترانسفورماتورهای ویژه برای جوشکاری AC استفاده می شود. فرآیند جوشکاری با استفاده از الکترودهای مصرفی انجام می شود. این نوع جوشکاری بیشتر در هنگام کار در خانه رایج است، زیرا ساختن تجهیزات آن چندان دشوار نیست.

برای ایجاد اتصال جریان مستقیم، از دستگاه های یکسو کننده مخصوص استفاده می شود. این نوع جوش میزان پاشش فلز مذاب را تا حد زیادی کاهش می دهد که کیفیت جوش را بهبود می بخشد.

هر یک از این انواع نه تنها برای اتصال محصولات، بلکه برای ذوب لایه خاصی از فلز روی سطح یک قطعه فرسوده استفاده می شود که در بسیاری از تعمیرات کاربرد خاصی دارد.

فناوری جوش پایین

در ابتدا لازم است سطوح جوشکاری درست انجام شود که برای این کار باید لبه ها را با زاویه 45 درجه برش داد. در مورد قطعات جوشکاری با ضخامت بیشتر از 6 میلی متر، برای ایجاد نفوذ خوب در اتصال، باید شکافی بین 2-3 میلی متر ایجاد کرد.

احتراق قوس با ضربه ملایم الکترود روی جرم انجام می شود. توصیه می شود این عمل را روی یک صفحه فلزی جداگانه انجام دهید و سپس الکترود را که از قبل گرم شده است به محل جوش بیاورید. پس از اتمام عملیات آماده سازی، سطوحی را که قرار است جوش داده شوند، در چند محل می گیریم.

الکترود در حین جوشکاری قوس دستی در زاویه 45 درجه نسبت به صفحه سطحی که قرار است جوش داده شود نگه داشته می شود. در این حالت ابتدا درز ریشه اعمال می شود. با حرکت دادن الکترود از یک طرف به سمت دیگر با حرکات صاف و یکنواخت انجام می شود.

بعلاوه، طبق GOST، اتصالات جوش داده شده توسط جوش قوس دستی با حرکات نوسانی عرضی به منظور پر کردن کل ناحیه جوش و گسترش آن انجام می شود. هنگام انجام یک حرکت انتقالی مارپیچی، لازم است فاصله بین الکترود و صفحه فلزی (5 میلی متر) کنترل شود. بهتر است از شیب جزئی قطعات مورد جوش اطمینان حاصل شود تا داغ شودسرباره به طرف سرازیر شد. در صورت عدم امکان این عمل توسط خود جوشکار با نوک الکترود انجام می شود.

انتهای جوش باید برای جلوگیری از ایجاد دهانه روی هم قرار گیرد.

فناوری درز عمودی

جوشکاری قوس دستی همچنین می تواند محصولات را در موقعیت عمودی متصل کند. برای انجام این کار، انجام کار با فناوری قوس متناوب ضروری است. فلز مایع وزن نسبتاً زیادی دارد، بنابراین حرارت دادن مداوم محل اتصال باعث می شود فلز مذاب به سمت پایین جریان یابد. در این حالت، درز به صورت قفسه ساخته می شود، یعنی به صورت لایه ای بر روی یکدیگر قرار می گیرد. البته با چنین اتصالی زمان اتمام کار زیاد می شود اما کیفیت جوش لطمه نمی زند.

همان فناوری برای جوش دادن اتصالات سقف استفاده می شود. نکته اصلی در چنین شرایطی انتخاب حالت جوشکاری مناسب است.

سرعت جوش

سرعت الکترود در جوشکاری قوس الکتریکی با توجه به ضخامت قطعات مورد جوش و همچنین بسته به ابعاد درز انتخاب می شود. اصل اساسی کیفیت جوش پر کردن کامل حوضچه جوش با فلز مذاب است. اگر افتادگی یا زیر برشی رخ دهد، سرعت جوش به اشتباه انتخاب شده است.

حرکت سریع میله منجر به عدم نفوذ می شود، زیرا دما زمان لازم برای رسیدن به مقدار ذوب فلز پایه را ندارد و درز نازک است. پس از سرد شدن، ممکن است ترک و تغییر شکل درز ایجاد شود.

وقتی الکترود به آرامی حرکت می کند، در جلوی قوس تشکیل می شودتوده ای از فلز مذاب که از نفوذ بهینه جوش نیز جلوگیری می کند.

انتخاب پارامترهای فعلی

افزایش جریان جوش تقریباً هیچ تأثیری روی عرض درز ندارد. تأثیر اصلی بر عمق نفوذ است - هر چه جریان بیشتر باشد، مقدار اثر دما عمیق‌تر می‌شود و برعکس، با کاهش قدرت جریان، عمق نفوذ کاهش می‌یابد.

به نوع جریان باید اهمیت ویژه ای داد. عملیات DC یک جوش باریک ایجاد می کند.

همچنین، عمق دما به قطر الکترود بستگی دارد. در همین جریان، بخش کوچکتری از میله باعث کاهش عرض درز و افزایش نفوذ فلز می شود. اما تغییر در ولتاژ قوس فقط بر عرض درز تأثیر می گذارد، در حالی که تقریباً مقدار نفوذ فلز را تغییر نمی دهد. با تغییر ولتاژ است که عرض رسوب فلز در دستگاه های جوش اتوماتیک تنظیم می شود.

ایمنی جوشکاری

علیرغم این واقعیت که جوشکاری در نگاه اول یک کار ساده است، اما عملیات با دمای بالا و جریان الکتریکی نیاز به تمرکز و توجه یک جوشکار دستی دارد.

برای محافظت از سلامت انسان، الزامات ایمنی زیر باید به شدت در هنگام انجام کارهای جوشکاری رعایت شود.

1. نیاز اصلی برای کار ایمن وجود کلاه محافظ جوشکاری با شیشه های رنگی است. استفاده از این محصولات جوشکار را از آسیب ناشی از مقیاس فلزی نجات می دهد و به طور موثر از چشم در برابر اثرات مضر جرقه محافظت می کند.الکترود.
2. برای اینکه تحت تأثیر جریان الکتریکی قرار نگیرید، باید تمام کارها را با دستکش لاستیکی انجام دهید. در عین حال، باید اطمینان حاصل شود که آنها بدون سوراخ هستند و مرطوب نیستند.
3. کابل جوشکاری نباید در عایق ترک داشته باشد. عبور کابل از میان برف یا گودال های آب شده می تواند باعث برق گرفتگی شود.
4. از آنجایی که حوضچه جوش حاوی فلز مذاب است، باید مراقب باشید که از تماس با مواد مایع جلوگیری شود.

فناوری جوش به طور مداوم در حال بهبود است، با این حال، با وجود این، جوشکاری قوس دستی محبوب ترین نوع اتصال فلز بوده و باقی می ماند - نه تنها در شرکت های صنعتی، بلکه در زندگی روزمره. اگر به این نوع جوشکاری به درستی تسلط داشته باشید، می توانید تقریباً تمام کارهای فلزی را به سرعت و کارآمد انجام دهید.