پایه های جوش: ویژگی ها و خواص

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

استحکام یک جوش توسط عوامل مختلفی تعیین می شود. اولین شاخص مهم نحوه جوش دادن دو سازه فلزی به یکدیگر است. دومین عامل انتخاب درست مواد مصرفی است. سومین پارامتری که استحکام اتصال یک سازه فلزی را تعیین می کند، ابعاد دقیق پایه های جوش است.

پا چیست

این نام از آنجا گرفته شده است که اگر درز جوش را به صورت مقطعی در نظر بگیریم، با اجرای کامل آن مانند یک مثلث متساوی الساقین به نظر می رسد. در این صورت ساق فاصله ای خواهد بود که بین انتهای درز یک قسمت و صفحه قسمت دیگر قرار دارد. در هسته آن، پایه جوش، پایه یک مثلث متساوی الساقین خواهد بود، از این رو نام آن به این شکل است.

پس، پا چیست، حالا معلوم است. درک این نکته مهم است که استحکام اتصال تا حد زیادی به ارزش اتصال گوشه بستگی دارد. با این حال، مهم است که در اینجا اشتباه نکنید. اینکه پایه جوش مسئول استحکام آن است به هیچ وجه به این معنی نیست که هرچه ضخیم تر باشد خود اتصال قوی تر خواهد بود. در این مورد، باید درک کرد که بیش از حدتعداد عناصر جوش داده شده منجر به بدتر شدن ویژگی های اتصال می شود. علاوه بر این، مصرف بیش از حد الکترود، گاز، شار و مواد افزودنی هزینه چنین کاری را بسیار افزایش می دهد.

هندسه مفصل

به دلایلی که در بالا توضیح داده شد، در نظر گرفتن هندسه مفصل بسیار مهم است. پارامتر اصلی هنگام اتصال دو سازه فلزی این است که پایه جوش باید پارامترهای مقطع طولی بزرگی داشته باشد.

مثلاً هنگام جوش دادن دو عنصر فلزی با ضخامت های مختلف، ابعاد ساق درز را باید قسمتی که ضخامت کمتری دارد تعیین کرد. بیشتر اوقات، ابعاد پایه جوش بر اساس قالب های از پیش آماده شده تعیین و اندازه گیری می شود. امروزه جوشکاران از همه کاره ترین ابزار برای اندازه گیری ساق استفاده می کنند. چنین وسایلی "کاتتومرهای جوشکار" نامیده می شوند.

این ابزار به شکل دو صفحه نازک است که انتهای آنها به شکل یک بریدگی است که برای تعیین پارامترهای مختلف ساق طراحی شده است. متخصص به نوبه خود کاتتومرهایی با اندازه های مختلف روی بخیه اعمال می کند. در میان آنها، مطمئناً یکی وجود دارد که دقیقاً هندسه پایه جوش را تکرار می کند.

شکل درز

بعد از جوشکاری اغلب فقط دو نوع درز تشکیل می شود.

نمای اول یک جوش معمولی است که شبیه یک مهره با سطح محدب است. با این حال، در اینجا ذکر این نکته ضروری است که این نوع درز، به گفته کارشناسان، بهینه نیست. چنیندو دلیل برای این ادعا وجود دارد. اولاً فشار وارده به سازه در داخل چنین درزی بسیار افزایش می یابد و ثانیاً مصرف مواد برای ایجاد چنین درزی بسیار افزایش می یابد.

نوع دوم درز ایده آل در نظر گرفته می شود. به نظر می رسد یک غلتک با سطح مقعر است، اما رسیدن به چنین عملکردی هنگام جوشکاری دو سازه بسیار بسیار دشوار است. برای دستیابی به این نوع درز، تنظیم صحیح پارامترهای دستگاه جوش و همچنین حفظ همان میزان مصرف الکترود مهم است. برای انجام هر دو شرط، به یک متخصص با تجربه زیاد در چنین کاری نیاز دارید. شایان ذکر است که از این نوع جوش در مونتاژ سازه های فلزی استفاده نمی شود.

ابعاد اتصال گوشه

اگر در مورد ابعاد پایه جوش فیله صحبت کنیم، همانطور که در بالا ذکر شد، ضخامت قطعات مورد جوش عامل تعیین کننده خواهد بود. به عنوان مثال، اگر قطعاتی با ضخامت 4-5 میلی متر وجود داشته باشد، اندازه ساق آن 4 میلی متر خواهد بود. اگر ضخامت افزایش یابد، پا نیز باید رشد کند.

عامل بسیار مهمی که بر تقعر یا تحدب مهره جوش تأثیر می گذارد این است که از چه نوع الکترود استفاده شده است. این به ترکیب شیمیایی عنصر مصرفی اشاره دارد. به عنوان مثال، اگر از الکترودی استفاده کنید که هنگام استفاده، ضخیم و چسبناک می شود، در نهایت سطح غلتک محدب می شود. اگر وقتی غلتک ذوب می شود، فلز مایع و پخش می شود، پسسطح آن مقعر خواهد بود.

حالت سرعت و جوش

برای به دست آوردن پایه بهینه جوش در حین کار و همچنین اطمینان از اتصال قوی باید چندین نکته را در نظر گرفت.

• پارامترهای اصلی حالت انتخابی عملکرد، جریان و ولتاژ خواهد بود. متخصصان این حوزه می دانند که اگر جریان را افزایش دهید و همچنین ولتاژ پایدار ایجاد کنید، جوش عمیق تر و ضخامت کمتری خواهد داشت. اگر در حین کار یک جریان پایدار حفظ شود، اما ولتاژ تغییر کند، اتصال حاصل از عمق کمتری برخوردار است، اما ضخامت آن افزایش می یابد. از این نتیجه منطقی به دست می آید که ضخامت پایه جوش نیز تغییر خواهد کرد.
• فاکتور دوم سرعت است. اگر بیش از 50 متر بر ساعت از این پارامتر تجاوز نکند، عمق جوشکاری اتصال افزایش می‌یابد و ضخامت آن کاهش می‌یابد.
• اگر برعکس عمل کنید، یعنی سرعت را افزایش دهید، نه تنها عمق جوش کاهش می یابد، بلکه ضخامت پایه درز نیز کاهش می یابد. ویژگی های فلزی که در داخل شکاف بین قطعات کار تشکیل می شود نیز کاهش می یابد. این به این دلیل است که هنگام حرکت سریع، گرمایش حمام ناچیز است.

چگونه پایه یک جوش را شناسایی کنیم

شایان ذکر است که انجام این کار چندان دشوار نیست. اساس این بیانیه این است که در مقطع این درز یک مثلث متساوی الساقین است و محاسبه ساق چنین شکلی یک عملیات نسبتاً ساده است. به منظور خرج کردندر محاسبات، می توانید از فرمول مثلثاتی معمول استفاده کنید: T=S cos 45º.

T مقدار پایه جوش است و S عرض مهره حاصل یا هیپوتنوز مثلث است.

برای تعیین ساق درز، دانستن ضخامت خود درز به عنوان یک کل مهم است. این عملیات بسیار ساده است، به علاوه، در این مورد، cos 45 درجه برابر با 0.7 خواهد بود. پس از آن، می توانید تمام مقادیر موجود را در فرمول جایگزین کنید و مقدار پا را با دقت بالا دریافت کنید. محاسبه پایه جوش با استفاده از این فرمول یکی از ساده ترین عملیات است.

انواع درز

امروزه دو نوع اصلی جوش وجود دارد. درک این نکته مهم است که درز و جوش دو چیز متفاوت هستند.

• جوش لب به لب. این نوع در هنگام اتصال قطعات انتها به انتها یعنی انتها استفاده می شود. اغلب در عمل، از این نوع درز در مونتاژ خطوط لوله و همچنین در ساخت سازه های فلزی استفاده می شود. استفاده از این نوع درز مقرون به صرفه ترین و همچنین از نظر انرژی کم هزینه ترین است.
• درزهای گوشه ای نیز وجود دارد. در واقع، ارزش دارد که سه نوع را در اینجا برجسته کنیم - زاویه ای، سه راهی، دامان. لبه های برش مواد در این مورد می تواند هم یک طرفه و هم دو طرفه باشد. بستگی به ضخامت فلز دارد. زاویه برش در محدوده 20 تا 60 درجه است. با این حال، درک این نکته مهم است که هرچه زاویه بزرگتر انتخاب شود، مواد مصرفی بیشتری باید خرج شود و کیفیت نیز کاهش می یابد.

الگوی جوش

جوش ها نیز از نظر پیکربندی متفاوت هستند. در اینجا می توانید چندین نوع را تشخیص دهید: مستطیل طولی و منحنی، حلقه.

اگر قرار است درزهای طولی جوش داده شوند، بسیار مهم است که سطح فلز را به طور کامل آماده کنید، به خصوص اگر کار با طول درز طولانی انجام شود. هنگام ایجاد این نوع درز، مهم است که سطح آن موجدار نباشد و تمام فرزهای لبه باید تمیز شوند. همچنین حذف رطوبت، زنگ زدگی، کثیفی یا هر عنصر ناخواسته دیگری از سطح کار قبل از جوشکاری بسیار مهم است.

اگر قرار است جوشکاری حلقه ای انجام شود، اصلاح حالت عملکرد دستگاه جوش بسیار مهم است. اگر قطر محصول کوچک است، برای دستیابی به یک جوش با کیفیت بالا، کاهش آمپر مهم است.

می توان اضافه کرد که درزهای حاصل می توانند نه تنها مقعر یا محدب، بلکه مسطح نیز باشند. انواع مسطح و مقعر برای سازه هایی که تحت بارهای دینامیکی کار می کنند مناسب ترین هستند. دلیل این امر این بود که این نوع درز انتقال محسوسی از خود اتصال به فلز ندارد.

پایه های جوش GOST

GOST 5264-80 سندی است که انواع اصلی، عناصر ساختاری و همچنین ابعاد تمام اتصالات جوش داده شده را تعیین می کند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که این مقاله انواع درزهای مورد استفاده برای اتصال خطوط لوله را پوشش نمی دهد.

یکی از نکات این GOST می گوید که در هنگام جوشکارینوع لب به لب و ضخامت های مختلف قطعات، اگر تفاوت آنها از شاخص های خاصی تجاوز نکند، می توان آنها را مانند قطعات با ضخامت یکسان به هم متصل کرد.

همچنین در این سند توضیح داده شده است که قبل از جوشکاری مجاز است لبه های مورد جوش را نسبت به یکدیگر جابجا کرد. همچنین پارامترهای آفست عددی تنظیم شده است که در ضخامت خاصی از قطعه کار مجاز است.

پیوستی به این سند وجود دارد که شامل تمام حداقل ابعاد پایه های جوش است. شایان ذکر است که تحدب و همچنین تقعر درز نمی تواند بیش از 30 درصد ارزش ساق آن باشد.