فرآیند جوش نقطه‌ای یا resistance spot welding

[Mohammad Aref 120452]

جوش نقطه‌ای یكی از پركاربردترین نوع جوش مقاومتی می‌باشد. این فرآیند برای اتصال ورق‌های لب روی هم، یا سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم بكار برده می شود و در آن قطعه كار بین الكترودها تحت فشار قرار گرفته و جریان توسط تراسفورماتور و بازوها از الكترودها و سپس قطعه كار عبور می كند، این فرآیند كاربرد زیادی در صنایع لوازم خانگی و اتومبیل سازی دارد. در این جوش اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می گیرد كه وقتی جریان الكتریكی از میان دو قطعه فلزی كه بهم چسبیده اند عبورمی كند، مقاومت زیاد موضعی موجب تولید گرمای فوق العاده زیادی می شود. در صورتی كه جریان كافی بكار رود، فلزات مورد استفاده ابتدا در حالت خمیری قرار گرفته و سپس ذوب می شوند. اگر هنگامی كه دو فلز در حالت خمیری یا مذاب قرار دارند به یكدیگر فشار داده شوند و تا كمی بعد از قطع جریان و خنك شدن در همان وضعیت باقی بمانند، دو قطعه در هم آمیخته شده و به صورت یك قطعه واحد در می آیند، كه در این حالت جوش بصورت دكمه یا دیسك هایی بین دو لایه ورق بوجود می آید كه با توجه به سرعت انجام این عمل، بسیاری از خواص فیزیكی آنها دست نخورده باقی خواهند ماند.

 

عوامل موثر بر جوش نقطه‌ای :

تولید گرما در یك تماس الكتریكی به سه فاكتور بستگی دارد كه با این فرمول نشان می‌دهیم Q = RTI2

I = شدت جریان بر حسب آمپر

R = مقاومت بر حسب اهم

T = زمان بر حسب ثانیه

Q = حرارت بر حسب ژول

فاكتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل كنترل هستند، اما مقاومت الكتریكی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله:

جنس و مقاومت قطعه كار

فشار بین الكترودها

اندازه و فرم و جنس الكترودها

چگونگی سطح كار (صافی و تمیزی آن)

كاربرد صحیح جوش نقطه ای به عملكرد مناسب و كنترل متغیرهای زیر بستگی دارد:

جریان (current)

فشار (pressure)

زمان (time)

مساحت نوك الكترود (contact area electrode)

تعادل حرارتی

 

اثر مقاومت ها:

در یك پروسه نقطه جوش 7 مقاومت الكتریكی وجود دارد كه در شكل زیر می بینید.

مقاومت 1 و 7 مقاومت الكتریكی در الكترودها و هادی ها تا سر ثانویه می باشد . مقاومت 2 و 6 مقاومت الكتریكی تماس الكترود و فلز اصلی است بزرگی این مقاومت به كیفیت سطح در فلز پایه و الكترود بستگی دارد . این مقاومت ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا كاهش داد . تمیزی سطح كار و الكترود و نیروی فشاری وارد بر الكترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومت می باشند. مقاومت های 3 و 5 مجموع مقاومت های خود فلز پایه است كه مقاومت نسبت مستقیم با ضخامت و نسبت معكوس با سطح مقطعی كه جریان از آن عبور می كند دارد. ( R = p L/A ) این مقاومت ها به ضریب مقاومت الكتریكی و درجه حرارت قطعه كار نیز بستگی دارند. مقاومت 4 مقاومت تماس دو ورق مهمترین قسمت است كه بالاترین مقاومت بوده و از آنجایی كه حرارت تولید شده در این نقطه كمتر منتقل می گردد باعث ایجاد جوش در این ناحیه می شود. فلزات دارای مقاومت الكتریكی كم بوده و درنتیجه مقاومت های اهمیت بیشتری پیدا می كنند.

 

نكته: در محل تماس الكترود و فلز به دو دلیل دما بالا نمی رود:

سطح الكترود تمیز شده لذا اتصال بین الكترود و فلز در نقاط كمتری اتفاق می افتد.

الكترود مسی با آب سرد می شود.

 

اثر جریان:

به دلیل توان دو، جریان الكتریكی بیشترین اثر را در ایجاد گرما دارد كه افزایش آن باعث افزایش جنبش مولكولی و افزایش مقاومت جوش می شود، ولی اگر جریان بیش از اندازه گردد حرارت در ناحیه جوش بسیار بالا رفته و ذوب فلز تا سطح آن گسترش می یابد و فضای خارج از الكترود ذوب شده و در نتیجه باعث پاشیدن فلز مذاب می گردد. پس در این جوش، به جریان كافی برای گرم كردن فلزات و رساندن آنها به حد خمیری نیاز است. مقدار جریان برای جوش را با توجه به ضخامت ورق و كلاس جوش می توان با استفاده از قسمت كنترل جریان كه بر روی دستگاه پیش بینی شده است، تنظیم كرد.

 

اثر حرارت:

مجموع حرارت تولید شده متناسب با زمان جوش است بالاجبار مقداری از حرارت به وسیله انتقال به فلز پایه الكترودها تلف خواهد شد، مقدار كمی از تلفات نیز به وسیله تشعشع است. طولانی شدن بیش از اندازه زمان جوش همان اثر شدت جریان بیش از اندازه را بر روی فلز اصلی و الكترودها می گذارد از این گذشته اثری كه در فلز پایه در ناحیه جوش به وجود می آید بیش از اندازه خواهد شد. كم بودن زمان جوش باعث می گردد ناحیه ذوب به دمای مناسب نرسد و در نتیجه عدسی جوش تشكیل نشده یا عدسی تشكیل شده در حد مطلوب نباشد.

 

اثر فشار:

در تهیه جوش مقاومتی به دو سری فشار نیاز داریم:

الف) فشار جوش ب) فشار چكشی

الف) فشار جوش :

تأثیر مقاومت R در فرمول حرارت به صورت فشار جوشكاری نمایان می شود كه آن نیز متأثر از مقاومت سطح تماس بین قطعات كار است. قطعات كار در عملیات نقطه جوش، درز جوش و پرس جوش بایستی محكم به یكدیگر در محل جوش بچسبند تا جریان الكتریكی قادر باشد از آنها عبور كند. با افزایش فشار، مقاومت تماس و حرارت تولید شده در فصل مشترك كاهش می یابد. با كاهش حرارت در سطح، شدت جریان و زمان جوش بایستی افزایش یابد تا كاهش مقاومت جبران شود. با افزایش فشار، نسبت بین سطح تماس حقیقی به سطح تماس اسمی افزایش یافته و لذا مقاومت كم می گردد. كاهش فشار بیش از اندازه باعث می شود سطح تماس واقعی دو فلز كم شده و در نتیجه دانسیته جریان بالا رفته و حرارت بیش از اندازه تولید می گردد از سوی دیگر فشار مذاب بین دو قطعه باعث پرتاب شدن مذاب به خارج از ناحیه جوش شده و در جوش جرقه ایجاد می كند.

 

ب) فشار چكشی:

فشاری است كه بعد از قطع جریان جوشكاری، قطعات مورد نظر به هم وارد می كنند.

تعادل حرارتی:

تعادل حرارتی هنگامی رخ می دهد كه ارتفاع ذوب (نفوذ) در دو قطعه كار یكسان باشد. در اكثر كاربردها این حالت اتفاق می افتد ولی در بسیاری از موارد به علل ذیل تعادل حرارتی اتفاق نمی افتد.

نسبت ضریب هدایت حرارتی و الكتریكی قطعات كه به هم متصل شده اند.

نسبت هندسی در قسمت های اتصال ضریب الكتریكی و حرارتی درالكترودها شكل هندسی الكترودها هنگامی كه قطعات جوش داده می شوند، اگر اختلاف تركیبی یا اختلاف ضخامت یا هر دوی اینها را داشته باشند حرارت نامتقارن خواهد بود. در بسیاری از حالات با طراحی قسمت ها و جنس الكترود، عدم تعادل حرارتی می تواند مینیم گردد. اغلب تعادل حرارتی با كوتاه كردن زمان جوش یا استفاده از جریان های پایین تر كه جوش قابل قبولی را می سازد، بهبود می یابد.

 

سیكل جوشكاری:

در حین جوش نقطه ای چهار فاصله زمانی وجود دارد:

 

زمان فشار قبل از جوش: فاصله زمانی ما بین وارد آمدن نیرو تا بكار گرفتن جریان. این زمان برای اطمینان از اتصال كامل الكترودها به قطعه كار و كامل شدن نیروی الكترود قبل از برقراری جریان جوش است.

 

زمان جوش: زمانی كه جریان برای ایجاد یك جوش داخل قطعه برقرار می گردد.

 

زمان نگه داشتن بعد از جوش: زمانی كه بعد از قطع جریان الكترودها هنوز بر روی قطعه كار قرار دارند. در خلال این زمان عدسی جوش جامد و سرد شده و مقاومت آن به حد كفایت می رسد.

 

زمان خاموش: فاصله زمانی بین آزاد شدن الكترودها پس از خنك شدن جوش و آغاز سیكل بعدی را می گویند.

 

برای اصلاح خواص مكانیكی و فیزیكی جوش می توان یكی یا بیش از یكی از حالت های زیر را در سیكل جوش ایجاد نمود.

 

• نیروی پیش فشار برای قرار گرفتن الكترودها و قطعات كار با هم
  
• عملیات پیش گرم برای كاهش دادن گرادیان دما در زمان شروع جوشكاری
  
• زمان سرد كردن و عملیات حرارتی برای بدست آوردن خواص مقاومتی جوش آلیاژهای فولاد سخت شونده
  
• عملیات پس گرم برای تنظیم كردن اندازه دانه جوش در فولادها
  
• جریان آرام برای سرد شدن (به ویژه در آلیاژهای آلومینیم)
  

از نظر اقتصادی لازم است كه فاكتور زمان حتی المقدور كاهش یابد.

مساحت نوك الكترود:

اندازه جوش بوسیله مساحتی كه در تماس با نوك الكترودها است كنترل می شود و این مساحت را می توان متناسب با نیازهای هر كار و با استفاده از زوج الكترودهای گوناگون به دلخواه تغییر داد.

 

چگالی جریان فشار:

از حاصل تقسیم مقدار جریان عبوری بر سطح مقطع چگالی جریان الكتریكی بر حسب A/mm2 و از تقسیم مقدار نیرو به سطح مقطع چگالی نیرو بر حسب Kg/mm2 بدست می آید. چگالی جریان در واقع بیانگر دو پارامتر مقدار جریان و سطح الكترود در جوشكاری است. انتخاب مقدار مناسب چگالی جریان باعث افزایش راندمان جوش و كم كردن اتلاف انرژی می گردد. هنگامی كه چندین نقطه جوش ایجاد شد معمولاً سطح الكترود قارچی شده و باعث می گردد چگالی جریان الكتریكی از حد مجاز كمتر شده و جوش انجام نشود. برای رفع این نقیصه در سیستم های فرمان افزایش پله ای یا یكنواخت جریان مناسب با تعداد جوش پیش بینی می گردد و در مورد چگالی نیرو نیز با افزایش سطح مقطع الكترود چگالی كاهش پیدا كرده و باعث عدم اجرای جوش می گردد و برای رفع آن از رگولاتورهای تنظیم كننده فشار استفاده می شود.

[Mohammad Aref 120452]

تجهیزات جوش نقطه ای:

دستگاه های جوشكاری مقاومتی شامل دو واحد كلی است: واحد الكتریكی (حرارتی) و واحد فشاری (مكانیكی). اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب روی هم در محل جوش است. منبع معمولی تامین انرژی الكتریكی، جریان متناوب 220 یا 250 ولت است كه برای پایین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد نیاز برای جوشكاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود. جریان الكتریكی از طریق دو الكترود (فك ها) به قطعه كار و موضع جوش هدایت می شود كه معمولاً الكترود پایین ثابت و بالایی متحرك است. الكترودها همانند گیره یا فك ها دو قطعه را در وضعیت لازم گرفته و جریان الكتریكی برای لحظه معین عبور می كند كه سبب ایجاد حرارت موضعی، زیر دو الكترود در سطح مشترك دو ورق می شود. جریان الكتریكی در سطح تماس باعث ذوب منطقه كوچكی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن، دو قطعه به یكدیگر متصل می شوند. بخش دیگری از دستگاه های جوش مقاومتی را سیستم های جوش فرمان تشكیل می دهند. این سیستم ها كه وظیفه كنترل زمان و جریانی پروسه را بر عهده دارند از دو بخش قدرت و فرمان تشكیل شده اند.

بخش فرمان آنها امروزه از مدارهای میكروپروسسورها تشكیل شده كه جریان جوشكاری با دقت سیكل برق شهر و كمتر از آن كنترل می كنند. بخش قدرت این سیستم معمولاً از یك مدار تایرستوری با كلیدهای ظرفیتی بالا و حفاظت جان و تجهیزات برای قرایت جریان الكتریكی ثانویه تشكیل شده است. این سیستم ها معمولاً با برق AC كار كرده و در برخی از ماشینها پس از تولید جریان AC ركتیفایرهای خاص، جریان تبدیل به DC می گردد.

ماشین های جوش مقاومتی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

 

• ماشین های ایستگاهی مانند انواع نقطه جوش های ایستگاهی پرس جوش و … این ماشین ها در محل خود مستقر شده و قطعه كار توسط اپراتور با یك سیستم اتوماسیون در داخل آنها جوشكاری می شوند.
  
• ماشین های قابل حمل كه به دو گروه ترانس جدا و ترانس سر خود تقسیم می شوند. در این نوع ماشین ها قطعه كار داخل جیگ و فیكسچرها ثابت شده و دستگاه جوش نقطه مشخص شده را جوش می دهد.
  
• ماشین مخصوص مانند اتوگانها و روبوگانها یا دستگاه های ویژه ای كه در كاربردهای خاص به كار گرفته می شوند.
  

ساختمان گان جوشكاری:

مهمترین قطعات به كار رفته در یك گان جوشكاری از این قرارند:

چهارچوب، انبر، بازوها، جك بادی، ترانس، شیرهای هوا، سنسورهای القایی، میله راهنمایی سنسورها، پایدار كننده های بادی، ضربه گیر، اتصال رابط به گریپر و ...

مدار آب:

برای خنك كاری بازوها، انبر و نیز ترانس در هر تفنگ جوشكاری، لازم است تا یك مدار گردش آب در نظر گرفته شود.

 

مدار بیرونی آب:

مدار بیرونی آب، شامل یك خط لوله برگشت است كه آب در مدار رفت، نخست به یك صافی وارد می شود، سپس از یك شیر قطع جریان می گذرد كه با دریافت سیگنال، سیم پیچ مغناطیسی آن، محور فلزی درونش را به جلو می راند و بدین روی، جریان آب ورودی به مدار، قطع می گردد. آب ورودی به تفنگ جوشكاری پس از انجام خنك كاری از آن خارج شده، به یك شیر سنجش مقدار جریان وارد می شود. در صورتی كه مقدار جریان كمتر از اندازه مجاز باشد، این شیر، جریان آب را می بندد. پس از عبور آب از این شیر، یك نشانگر جریان، باز بودن مدار خروج آب را نمایش می دهد.

 

مدار درونی آب:

مدار درونی ابزار جوشكاری، شامل راهروهای باریكی است كه در بازوها، انبر، قطعات واسطه و نیز پوسته بیرونی ترانس تعبیه شده اند و به كمك شیلنگ های كوچكی به هم متصل شده اند؛ به طوری كه آب خنك از طریق شلینگ به یك سر هر یك از قطعات نامبرده وارد می شود و از سر دیگر آن خارج می شود. لازم به توضیح است كه مطابق شكل زیر، در قطعه انتهایی بازوها، آب از یك لوله باریك فلزی یا پلاستیكی كه در راهروی درونی قطعه نصب شده است به طرف نوك الكترود حركت می كند و پس از خنك كردن نوك الكترود از فضای خالی میان سطح بیرونی لوله نازك و سطح درونی به طرف عقب بر می گردد و از قطعه خارج می شود.

 

مدار باد:

 

مدار بیرونی باد:

مدار باد، از نقطه ورود به سلول تا نقطه پایانی مصرف در جك تفنگ جوشكاری، را گفته می شود. در آغاز مسیر باد، یك شیر گازی برای قطع سریع جریان باد پیش بینی شده است. سپس شلنگ كشی تا ابتدای واحد مراقبت انجام شده است. پیش از ورود باد به این دستگاه، یك انشعاب برای دستگاه تراش نوك الكترود گرفته شده است. این دستگاه در دو گونه برقی و بادی وجود دارد كه در گونه دوم، محرك تیغچه تراشكار، نیروی باد است. علاوه بر این، از جریان باد برای زدودن تراشه های نوك الكترود از روی تیغچه نیز استفاده می گردد.

باد پس از ورود به واحد مراقبت، تمیز می شود و اندكی روغن روانساز به آن زده می شود استفاده می گردد. باد پس از ورود به واحد مراقبت، تمیز می شود و اندكی روغن روانساز به آن زده می شود تا برای استفاده در شیرها و جك بادی آماده گردد. در ابتدای مسیر خروجی باد از واحد مراقبت، یك شیر كنترل فشار نصب شده تا در صورت افت فشار خط از یك میزان قابل تنظیم، جریان را به كمك سیم پیچ مغناطیسی و محور متحركش قطع نماید. بدین ترتیب كه پیچ تنظیم آن را بر روی فشار دلخواه (كمترین مقدار مجاز) قرار می دهیم. اگر فشار باد از این میزان كمتر شود، یك سیگنال به كنترل كننده فرستاده می شود و متعاقباً سیگنال دیگری به شیر باز برمی گردد كه جریان را در سیم پیچ برقرار می نماید. در اثر تشكیل میدان مغناطیسی در سیم پیچ، هسته، فریتی (محور متحرك) به جلو رانده می شود و جلوی عبور هوا را می گیرد تا مدار باد، بسته شود.

 

مدار درونی باد:

پس از عبور از شیر كنترل فشار، باد از طریق شلنگ به بالای روبات كه محل نصب صفحه نگهدارنده شیرها است، هدایت می شود و به ورودی مشترك شیرهای فرمان می رسد.

در این موضع در گان های دو مرحله ای به ترتیب (4) حركت دهنده مرحله یكم یا حركت MX شیر (5) حركت دهنده، مرحله دوم یا حركت Gun Action و شیر (6) تامین كننده فشار لازم برای بازگشت سریع یا Back – Pressure Remove قرار دارند. در گانهای یك مرحله ای فقط دومین شیر (شیر شماره 5) نصب شده است. برای كاستن از صدای نامطلوب باد به هنگام تخلیه از شیرها نیز دو عدد صدا خفه كن (7) در محل خروجی های مشترك شیرها به كار گرفته شده اند. لازم به ذكر است كه در برخی گان های جوشكاری، از دو شیر فرمان كه بر روی خود گان جای داده شده اند، همراه با شیرهای تخلیه سریع (8) كه در مجراهای ورودی و خروجی جك نصب شده اند، استفاده شده است تا حركت سریع پیستون جك، در رفت و برگشت تامین شود.

 

چگونگی عملكرد گان جوشكاری:

عملكرد این وسیله، بسته به این كه نیروی محرك آن باد باشد یا الكتریسیته، متفاوت است. در نوع بادی، با هدایت جریان هوا به ابتدا و انتهای سیلندر یا جك، حركت خشن رفت و برگشتی پیستونی جك انجام می پذیرد كه می توان با استفاده از شیر تناسبی نیروی اعمالی میان دو سر الكترودها را تنظیم نمود ولی كنترل سرعت حركت این الكترودها نیازمند به كار بردن دو قطعه، كنترل دبی هوا در مجراهای ورودی و خروجی جك است. البته سرعت حركت پیستون با این روش در تمام طول مسیر، به صورت یكنواخت باقی می ماند و تنظیم سرعت های مختلف حركتی در خلال فرایند باز شدن یا بسته شدن جك امكان پذیر نیست. در مواردی كه چنین نیازی وجود داشته باشد، از تفنگ جوشكاری با محرك سرو ـ موتور استفاده می شود. در این دسته از ابزارهای جوشكاری می توان با تغییر جریان الكتریكی، سرعت حركت الكترودها را تنظیم نموده و در هر نقطه از مسیر رفت و برگشت الكترودها را متوقف نمود. این قابلیت سبب می گردد تا زمان مورد نیاز برای پوشاندن یك چرخه كاری، به كمترین مقدار خود برسد. چرا كه پس از اعمال هر نقطه جوش ، برای اعمال نقطه جوش بعدی بر روی قطعه كار، الكترودها به اندازه كمترین مقدار لازم از هم باز می شوند و نیازی نیست كه تا انتهای كورس خود ، از هم دور شوند. بدین ترتیب ، زمان اتلافی برای موضع گیری ابزار به هنگام اعمال هر نقطه جوش جدید كاهش می یابد. این صرفه جویی زمانی، در برخی موارد كه چرخه كاری زمانی یك روبات برای اعمال كلیه نقطه جوش های آن ایستگاه، فشرده است می تواند بسیار راهگشا واقع گردد. از دیگر مزایای این گونه گان های جوشكاری، كم صدا بودن آنها در مقایسه با گونه بادی است. چون هم از صدای تخلیه هوا خبری نیست و هم الكترودها بدون ضربه به هم برخورد می كنند. چرا كه با كاهش شتاب حركت الكترودها در انتهای مسیرشان، از كوبیده شدن نوك الكترودها برهم جلوگیری می شود و بر خلاف گان های بادی، حركت در این دستگاه ها نرم و بدون ضربه است. این ویژگی علاوه برآن كه عمر الكترودها را افزایش می دهد، سبب می گردد تا جوش با كیفیتی نیز حاصل شود، چون فرورفتگی در موضع جوش برای یك جوش خوب با توجه به ضخامت ورق ها نباید از میزان مشخصی بیشتر شود. این دستاورد با تنظیم جریان گیرش به هنگام نزدیك شدن نوك الكترودها به همدیگر و در نتیجه تنظیم نیروی اعمالی، مضاعف می گردد. به دلیل عدم اتلاف هوای فشرده در مقایسه با گان های بادی، بازده انرژی در این دستگاه ها 75% بیشتر از مورد مشابه بادی است كه رقم بسیار قابل توجهی است.

 

ویژگی آب:

آب باید از هرگونه ذرات معلق و رسوبات عاری باشد، در صورت وجود رسوب، باعث كاهش سطح مقطع عبوری و ایجاد عایق و سوزاندن ترانس ها می شود.

دمای آب ورودی و خروجی، اختلاف فشار بین ورودی وخروجی، میزان دبی عبوری، سختی آب، تركیب شیمیایی و آلودگی های فیزیكی از جمله نكاتی هستند كه چنانچه مورد دقت قرار نگیرند آسیب جدی به دستگاه ها وارد خواهد شد

[Mohammad Aref 120452]

الكترودها در جوشكاری مقاومتی نقطه ای:

الكترود در فرآیندهای مختلف مقاومتی می تواند به اشكال گوناگونی باشد كه دارای چندین نقش است از جمله هدایت جریان الكتریكی به موضع اتصال، نگهداری ورق ها بر روی هم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمركز سریع حرارت در موضع اتصال. الكترود باید دارای قابلیت هدایت الكتریكی و حرارتی بالا و مقاومت اتصالی یا تماسی (contact resistance) كم و استحكام و سختی خوب باشد، علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن كار نیز حفظ كند. از این جهت الكترودها را از مواد و آلیاژهای مخصوص تهیه می كنند كه تحت مشخصه یا كد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیرگداز تقسیم بندی می شوند، در جداول صفحه بعد مشخصات این دو گروه درج شده است. مهمترین آلیاژهای الكترود مس ـ كروم، مس ـ كادمیم و یا برلیم ـ كبالت ـ مس می باشد. این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه آنیل شدن بالایی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند، چون تغیر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترك الكترود با كار می شود كه ایجاد اشكالاتی می كند. قسمت هایی كه قرار است به یكدیگر متصل شوند

باید كاملاً بر روی یكدیگر قرار داشته و در تماس با الكترود باشند تا مقاومت الكتریكی تماسی R2, R1 كاهش یابد. مقاومت الكتریكی بالا بین نوك الكترود و سطح كار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود كه اولاً مرغوبیت جوش را كاهش می دهد ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود.

روش های مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است كه دو سیستم آن معمول تر است:

الف) سیستم مكانیكی همراه با پدال، فنر و چند اهرم

ب) سیستم هوای فشرده با درجه های اتوماتیك مخصوص كه در زمان های معین هوای فشرده وارد سیستم می شود. این فشار و زمان قابل تنظیم و كنترل است.

درسیستم اول به علت استفاده از نیروی كارگر ممكن است فشار وارده غیر یكنواخت و در بعضی موارد كه دقت زیادی لازم است مناسب نباشد ولی در سیستم هوای فشرده دقت و كنترل میزان فشار بیشتر است.

جوش مقاومتی برای اتصال فلزات مختلف بكار گرفته می شود. مسئله مهم این است كه چگونگی خواص فیزیكی این فلزات ممكن است بر روی خواص جوش یا موضع اتصال تأثیر بگذارد. همان طور كه اشاره شد حرارت برای بالا بردن درجه حرارت موضع اتصال توسط عبور جریان الكتریكی و مقاومت الكتریكی به دست می آید و یا به بیان دیگر مقاومت الكتریكی بزرگتر در زمان و شدت جریان معین تولید حرارت بالاتری می‌كند و برعكس. مقاومت الكتریكی یك هادی بستگی به طول و نسبت عكس با سطح مقطع دارد. البته جنس هادی هم كه میزان ضریب مقاوت الكتریكی است مهم می باشد.

بنابراین خصوصیت جوشكاری مقاومتی با تغییر ضخامت ورق، تغییر مقطع تماس الكترود با قطعه و جنس قطعه تغییر می كند.

البته چگونگی حالت های تماس الكترود با قطعات و تماس خود قطعات عوامل دیگر هستند كه فشار الكترودها و ناخالصی ها در بین این سطوح می توانند بر روی این مقاومت ها موثر باشند.

 

مواد الكترودها :

مس وآلیاژهای آن موادی هستند كه عموما برای الكترودهای جوش نقطه ای انتخاب می شوند .انواع مختلف این مواد در جدول زیر آمده است :

انتخاب یك آلیاژ برای الكترود بطوریكه برای تمام موادی كه جوش می شوند قابل استفاده باشند بدلایل مختلف امكانپذیر نیست .برای مثال آلومینیوم كه دارای ضریب هدایت بالایی می باشد احتیاج به الكترودی با ضریب هدایت بالا دارد تا از چسبیدن جلوگیری شود و مس سخت كشیده شده

Hard drawn ) ) یا مس تلوریوم دار علیرغم سختی پایین آن برای این منظور مورد استفاده قرار میگیرد .مس تلوریوم دار دارای این خاصیت است كه براحتی ماشینكاری و پولیش میگردد و سطح تمام شده خوبی را پدید می آورد .مس كرومدار برای جوشكاری همه نوع فولاد مناسب است .زیرا از آلیاژ مس- كادمیوم سخت تر است ودارای یكنواختی دمایی بیشتری است بدون آنكه از هدایت آن زیاد كاسته شده باشد .دلیل اینكه مس-كادمیوم برای جوشكاری ورقهای نازك پیشنهاد میشود این است كه ارزان تر از مس-كروم است و قادر است كه گرمای كمتری را كه در جوشكاری ورقهای نازك بیرون داده میشود را تحمل كند .ورق های ضخیم تر باعث گرم شدن بیشتر نوك الكترود میشوند .اگر دما به 250 درجه سلسیوس برسد دیگر آلیاژ می-كادمیوم مناسب نمیباشد .آلیاژ مس-تنگستن معمولا بصورت بوش مورد استفاده قرار میگیرند كه مساحتی بزرگتر از مقدار لازم برای تامین دانسیته جریان صحیح جوشكاری دارد .دانسیته جریان برای ایجاد نقطه جوش با یك الكترود معمولی در یك طرف اتصال و بوش مس-تنگستن با مساحت بزرگتر در طرف دیگر قرار دارد .نمونه هایی از الكترودها ی نقطه جوش و انبر دستگاه نقطه جوش (گان) در شكل زیر آمده است

فلزات و آلیاژهایی كه در ساخت الكترودها بكار میروند به گروههای زیر كلاسه میشوند :

 

كلاس 1 :

در این مواد عملیات حرارتی انجام نگرفته و بوسیله كار سرد استحكام پیدا كرده اند .اینكار روی هدایت الكتریكی و گرمایی اثری ندارد .مواد این كلاس برای فولادهای كم كربن كه با لایه نازك سرب و كروم و یا روی پوشیده شده –فولادهای نورد گرم شده و بعضی از فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و منیزیوم توصیه میشود .

 

كلاس 2 :

این مواد دارای خواص مكانیكی بالاتر از كلاس 1 هستند ولی هدایت حرارتی و الكتریكی آنها كمتر از كلاس 1 میباشد .خواص فیزیكی و مكانیكی اپتیمم با عملیات حرارتی یا تركیبی از عملیات حرارتی و كار سرد پدید می آید .مواد كلاس 2 بهترین ماده برای الكترودهایی برای كارهای عمومی با یك رنج وسیعی از مواد و شرایط مختلف می باشد .این مواد در الكترودهای نقطه جوش فولادهای كم كربن نورد سردشده و فولادهای ضد زنگ و فولاد با پوشش نیكل و غیره استفاده میشود.

همچنین برای شافتها-بازوها-قالب و بندكها-فكهای تفنگی دستگاه جوش و بقیه اعضا عبور دهنده جریان در تجهیزات جوشكاری مقاومتی مناسب است .

 

كلاس 3 :

مواد این كلاس آلیاژهای سختی پذیر با خواص مكانیكی بهتری از مواد كلاسهای 1 و 2 میباشد اما دارای هدایت الكتریكی و حرارتی پایین تری میباشد .سختی بالا-مقاومت به سایش خوب و دمای آنیل شدن بالای الكترودهای كلاس 3 همراه با هدایت الكتریكی متوسط آن باعث میشود كه این مواد برای الكترودهاییكه در نقطه جوشهایی كه در آنها فشار مقاومت قطعات بالا است استفاده میشود .این مواد برای فولادهای كم كربن با سطح مقطع بالا و فولادهای ضد زنگ بكار میرود .

 

انواع الكترود و شكل آنها :

نوك الكترودهای نقطه جوش باید پروفیل خود را تا آنجا كه ممكن است در شرایط تولید حفظ كند .

پروفیل صحیح باعث عمر طولانی الكترود میشود .دو شكل استاندارد در موارد عمومی وجود دارد .این دو نوع عبارتند از :

 

1. نوك تخت به شكل یك مخروط وارونه
   
2. نوك گنبدی شكل
   

واضح است كه نوكهای گنبدی لازم نیست كه دقیقا با سطح كار همراستا قرار گیرند .بنابراین برای جاهاییكه الكترود بر روی سطح منحنی در قطعه كار قرار میگیرند مناسبند و معمولا در جوشكاری آلومینیوم بكار میروند .نوع نوك تخت در مواردیكه بتواند با قطعه كار همراستا گردد ترجیح داده میشود .زیرا ماشینكاری و شكل دادن و بازرسی آن در ضمن بكارگیری آسان است .پروفیلهای الكترود در شكل زیر نشان داده شده است

معمولا الكترود را بصورت یك میله استوانه ای شكل با قطر مورد نظر نمیسازند بلكه آنرا بزرگتر ساخته و نوك آن را با زاویه 30 درجه بصورت مخروطی می تراشند .

افزایش مساحت نوك الكترود در اثر فشار وارده باعث كاهش فشار الكترود و دانسیته جریان می گردد كه هر دو از اهمیت حیاتی برخوردار هستند .پهن شدن الكترود را میتوان با استفاده از سختترین ماده مناسب و بكارگیری ضربه كوتاه و یا به بیان دیگر كاهش بارهای ضربه ای و با خنك كردن مؤثر الكترود در كمترین مقدار خود نگه داشت .پروفیل ساده الكترود نشان داده شده در شكل 6-2 برای بسیاری از كاربردها مناسب است اما همواره قابل انتخاب برای جوشكاری در گوشه ها نمیباشد .انواع دیگر الكترود برای اینگونه از كاربردها قابل دسترس میباشند و در موارد بخصوص میتوان آنها را ساخت تا احتیاجات استفاده كننده را مرتفع سازد

 

روش تعویض نوك الكترودها:

به علت گرما دیدن نوك الكترودها در هنگام جوشكاری و زیر فشار بودن این ناحیه گرما دیده، پس از زدن چند نقطه جوش، قطعه نامبرده تغییر شكل می دهد. در نتیجه سطح مشترك نوك الكترودها بزرگتر و ناصافتر می شود. بنابراین پس از حدود 250 بار نقطه جوش زدن، لازم است كه نوك الكترودها تراشیده شود تا شكل اولیه شان بازیابی شود. این قطعات در اثر تراشیده شدن، كوتاه تر می شوند. بنابراین لازم است پس از آن كه هر قطعه به اندازه مشخصی رسید با قطعه نو تعویض شود. این جایگزینی بسته به شكل قطعه، جنس آن و نیز روش ساخت آن (تراشكاری شده یا آهنگری شده) ممكن است پس از اعمال 1200 یا 2500 نقطه جوش، مورد نیاز باشد.

برای تعویض این قطعه (نوك الكترود) روش های گوناگون وجود دارد:

یك روش آن است كه با نصب تجهیزات تمام خود كار، كل فرآیند تعویض قطعه بدون دخالت انسان انجام پذیرد. روش دیگر استفاده از یك ابزار ساده دستی است كه كاربر با اهرم كردن شاخك های آن در زیر قطعه و در محل شیار موجود می تواند آن را از جایش درآورد و پس از جازدن قطعه نو به كمك گردی سطح زیرین ابزار، قطعه را درمحل خود محكم كند. روش سوم استفاده از شكل هندسی مخروطی نگهدارنده نوك الكترود است بدین معنی كه سطح تماس قطعه نوك الكترود با نگهدارنده آن، سطح جانبی یك مخروط ناقص است. این ویژگی هندسی باعث می گردد تا با اعمال چند ضربه آرام در دو سوی قطعه نوك الكترود، این قطعه به تدریج درموضع خود لق شود تا این كه به راحتی و با دست از جای خود بیرون آید. پس از نصب قطعه نو، با اعمال چند ضربه آرام به سر قطعه، می‌توان آن را در جای خود محكم كرد.

زمانی كه كارگر متوجه شود كه گان خوب جوش نمی‌زند، شاید یكی از علت‌های آن احتیاج بهTip dress نوك الكترود باشد. در این روش نوك الكترود بوسیلهTip dress برای جوشكاری آماده می شود البته نحوه Tip dress خیلی مهم می‌باشد و نیاز به مهارت و آموزش دارد.

Tip dress در دو نوع بادی و برقی می باشد كه در گان ها از نوع برقی آن استفاده می شود و این نوع، محدودیت فشاری دارد (با هر فشار و نیرویی نمی توان استفاده كرد) البته در این نوع Tip dress یك لوله برای باد هم وجود دارد. یكی دیگر از كارهایی كه برای بهتر شدن كیفیت جوش بر روی الكترود انجام می‌شود سمباده زدن آن می‌باشد.

[Mohammad Aref 120452]

تكنیك های جوشكاری نقطه ای:

نكاتی را در عملیات جوشكاری نقطه ای باید در نظر داشت كه اهم آنها عبارتند از:

 

الف) تمیزی سطوح تماس:

سطح كار و سطح الكترودها باید همواره تمیز نگهداشته شوند. گرد و غبار روی فلز در اثر ایجاد حوزه مغناطیسی، ضمن كار، به اطراف محل جوش متمركز شده و ممكن است در سطح مشترك دو ورق یا سطح تماس الكترودها و كار قرار گیرند، گرد و غبار و ناخالصی های دیگر اولاً باعث بالا بردن مقدار مقاومت تماسی و اتلاف انرژی می شوند و ثانیاً در فصل مشترك دو ورق وارد مذاب شده و خواص دكمه جوش را كاهش می دهند. تمیز كردن نوك الكترودها باید با كاغذ سمباده ظریف یا پارچه و با دقت شود تا از تلفات نوك الكترود بصورت براده جلوگیری شود.

اگر الكترودها به وسیله سیستم سرد كننده آبگرد خنك می شوند باید توجه شود كه آب از الكترود به خارج نفوذ نكند. در مورد فلزاتی كه ایجاد لایه اكسیدی دیر گداز می كنند (نظیر آلومینیوم، تیتانیوم) لازم است علاوه بر تمیزكردن سطح كار، اكسیدهای سطحی نیز توسط محلول های اسیدی مخصوص حذف شده و بدیهی است كه آثار محلول یا اسید نیز باید از روی كار كاملاً تمیز شود تا از تشدید عمل خوردگی در این سطوح جلوگیری شود.

 

ب) تنظیم كردن ماشین و محل جوش بر روی كار:

میزان كردن محل جوش بر روی كار توسط جوشكار یا بطور خودكار با ماشین انجام می گیرد. اگر قرار است این عمل توسط كارگر انجام گیرد باید حتی الامكان از الكترود ثابت استفاده شود. ولی معمولاً در تولیدهای سری و انبوه تنظیم محل جوش بر روی كار توسط ماشین انجام می گیرد.

یكی از متداول ترین روش برای تنظیم كردن دستگاه جوش انجام چند نمونه جوش نقطه ای بر روی دو ورقه قراضه با مشخصات شبیه قطعه كار (جنس و ضخامت) می باشد. پس از انجام جوش های نمونه بر روی این ورق ها آنها را از یكدیگر جدا یا پاره كرده و محل جوش را مطالعه می كنند، بنابراین :

1ـ اگر شدت جریان كافی نباشد دكمه جوش براحتی از ورق ها جدا شده و اثر چندانی بر روی ورق باقی نمی ماند.

2ـ شدت جریان خیلی زیاد باعث نفوذ دكمه جوش تا سطح كار می شود كه در این حالت نیز استحكام جوش ایده آل نخواهد بود. اصولاً عمق نفوذ دكمه جوش نباید از 60 درصد ضخامت ورق بیشتر باشد.

البته عدم تنظیم صحیح زمان نیز منجر به اثر گذاشتن جوش در سطح كار می شود و چنانچه جریان الكتریكی قبل از فشرده شدن كامل ورق ها عبور كند جرقه ای در سطح تماس الكترود و كار ایجاد می شود.

آزمایش جوش را از طریق استانداردهایی نیز می توان انجام داد از جمله دو قطعه به پهنای 5/7 سانتی متر و طول 10 سانتیمتر بریده و لبه های آنها را به اندازه 5/2 سانتیمتر بر روی هم سوار كرده و سه نقطه جوش در مركز مربع های مبانی مطابق شكل ایجاد می كنند. سپس جوش اول كه جریان الكتریكی فقط از آن عبور كرده و دارای شرایط متفاوتی با آنچه كه در عمل اتفاق می افتد است را جدا كرده و جوش های دوم و سوم را به صورت نواری به پهنای 5/2 سانتیمتر و طول 5/17 سانتیمتر جدا كرده و تحت آزمایش كشش قرار می دهند. نیروی لازم برای پاره كردن جوش محاسبه شده و با جداول مخصوص كه نشان دهنده استاندارد مشخصات فنی جوش اتس مقایسه می شود . ازجداول عملی بعنوان راهنما نیز برای انتخاب و تنظیم شرایط كار، اندازه الكترود و پارامترهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

 

ج) ظاهر جوش:

معمولاً ظاهر جوش شامل یك فرورفتگی و یك حلقه رنگی حرارتی در اطراف تماس الكترود و كار می باشد در مواردی كه سطح كار باید تمیز باشد فرورفتگی های محل جوش نقطه ای را می توان از طریق استفاده الكترود مسطح نوع C و مخروط نوع E اهش داد. واضح است كه الكترود مسطح را در طرفی كه نیاز به تمیزی فوق العاده است قرار می دهند. استفاد از یك الكترود مسطح و یك الكترود مخروط ناقص در جوشكاری ورق های نازك به كلفت نیز مفید است، در این شرایط الكترود مسطح بر روی ورق نازك قرار می گیرند. در حالت های معمولی جوشكاری مقاومتی نقطه ای فاصله جوش ها نباید از میزان معینی كمتر باشد چون مدار بسته ای با جوش مجاور ایجاد كرده و جریان الكتریكی به اندازه كافی از موضع جوش در بین الكترودها نمی گذرند.

 

بهسازی در جوشكاری مقاومتی نقطه‌ای:

بنا به نیاز و شرایط كار، بهسازی و تغییراتی در نحوه جوشكاری نقطه ای ساده بعمل آمده است كه به چند نمونه آن در زیر اشاره می شود:

 

الف) جوش با الكترود چندتایی Multiple Electrode:

همانطور كه از نام آن استنباط می شود در این فرآیند از چندین الكترود استفاده می شود و همزمان چندین جوش نقطه ای بر روی كار انجام می گیرد. در این فرآیند از دو نوع طرح برای تامین انرژی استفاده می شود. مستقیم (موازی) و غیر مستقیم (سری). در سیستم مستقیم از یك ترانسفورماتور استفاده می شود كه مدار ثانویه بصورت های مختلف مطابق شكل می تواند چندین جوش را همزمان انجام دهد. در سیستم سری از تعدادی ترانسفورماتور استفاده می شود كه مطابق شكل با طرح های مختلف می تواند همزمان چندین نقطه جوش را بر روی كار بوجود آورد. مزیت روش دوم آنست كه می توان ولتاژ بالایی رادر موضع جوش بوجود آورد و یا برای ایجاد ولتاژ معین از ترانسفورماتورهای كوچكتری استفاده كرد. اما در مقابل باید شرایط ترانسفورماتورها و مقاومت ها در الكترودها و كیفیت سطوح كاملاً یكسان باشد تا خواص جوش هایی كه همزمان ایجاد شده مشابه باشد.

 

ب) جوش دكمه ای یا دیسكی Button or disk welding:

در جوشكاری ورق های سنگین و كلفت، به فشار و انرژی الكتریكی زیادی نیاز است، با استقرار قطعات كوچك فلزی بین سطح مشترك ورق ها، عبور جریان الكتریكی را موضعی تر كرده و سطح تماس را كاهش می دهند و با ذوب این دكمه ها دو ورق با انرژی الكتریكی و فشار كمتری به همدیگر متصل می شوند.

 

ج) جوش پل واره Bridge welding:

مطابق شكل از ورق های اضافی برای بالا بردن استحكام اتصال دو قطعه استفاده می شود.

 

د) جوش له كردنی Mash welding:

این روش درتولید شبكه های سیمی نظیر سبد یا محافظ های توری لامپ های مختلف یا اسكلت مفتولی برای بتن های مسلح و یا سیم به ورق نظیر چرخ های بعضی از انواع اتومبیل به میزان فراوان بكار گرفته می شود. سیم ها با طرح لازم بر روی فك ها با الكترودی كه به صورت مسطح با شكاف های پیش بینی شده قرار می گیرند و با یك فشار و پایین آوردن الكترود جریان الكتریكی از محل تماس سیم های روی هم قرار داده شده عبور كرده و بر اساس جوش مقاومتی ذوب موضعی در این محل ها بوجود آمده و پس از پایان عبور جریان الكتریكی عمل اتصال انجام می گیرد.

 

پارامتر های دستگاه٫ مؤثر بر جوش نقطه‌ای:

PRSO: مدت زمان بر حسب سیكل كه دو الكترود بر قطعه مماس گردند.

SQ: مدت زمانی است كه قطعه توسط دو الكترود به هم فشرده می‌شود تا نیروی وارده بر قطعه كار تثبیت گردد.

Weld1: مدت زمان انجام پبش‌جوش می‌باشد. مدت زمانی است كه جریان متناسب با Heat1 و یا Current1 از قطعه عبور می‌كند.

Cool: فاصله زمانی بین Weld1 و Weld2 است كه در آن دو سر الكترودها خنك می‌گردد.

Up Slope: مدت زمانی است كه طول می‌كشد جریان (Heat) از صفر به مقدار تعیین شده در Current2 (Heat2) برسد.

Weld2: مدت زمانی است كه جریان جوش اصلی از قطعه متناسب با Current2 و یا Heat2 از قطعه عبور می‌كند.

PU: تعداد تكرار جوش اصلی می‌باشد.

Down Slope: مدت زمانی است كه طول می‌كشد جریان از مقدار اصلی خود در Weld2 به مقدار صفر برسد.

Hold: مدت زمانی است كه دو قطعه بعد از پایان عمل جوش توسط دو الكترود به هم فشرده می‌شود.

Off: مدت زمانی است كه طول می‌كشد الكترودها از یكدیگر فاصله گرفته و به حالت اولیه خود باز گردند.

Heat: كه بر حسب درصد بیان می‌گردد و نشان دهنده درصد توان خروجی از ترانس می‌باشد.

Current: پارامتری بر حسب كیلو آمپر است كه مقدار جریان در پیش جوش و جوش اصلی را تعیین می‌كند.

 

تأثیر پارامترهای جوش بر كیفیت:

PRSO: این پارامترها بایستی به گونه‌ای تنظیم شود كه بعد از پایان زمان PRSO با تنظیم SQ دو الكترود به هم برسند، در غیر این صورت جرقه خواهیم داشت.

SQ: جهت تأمین نیروی مورد نیاز جوش بایستی این پارامتر به درستی تنظیم شود. با افزایش نیروی الكترودها، سطح تماس دو فلز در نقطه اعمال نیرو افزایش می‌یابد و افزایش سطح تماس منجر به كاهش مقاومت الكتریكی در نقطه تماس می‌شود.

نكته: زمان SQ بایستی به حدی باشد كه نیروی الكترودها قبل از زمان شروع Weld به یك حد ثابتی رسیده باشد. اگر مقدار SQ كم باشد، با پاشش مذاب یا جرقه مواجه خواهیم بود.

Weld1: این پارامتر مخصوصاً در مواردی كه ورق پوشش (Coating) داشته باشد و یا ضخامت ورق زیاد باشد، حائز اهمیت است.

در مورد ورق‌های پوشش دار، در صورتی كه Weld1 استفاده نشود، باعث جرقه و چسبیدن سره‌ها خواهد شد.

در مورد ورق‌های با ضخامت زیاد، عدم استفاده از Weld1 موجب چسبیدن سره و عدم جوش مناسب می‌گردد.

Cool: در صورت عدم استفاده از Cool، مقاومت سطحی روی سره و ورق مقابل، مقاومت سطحی بین ورق‌ها قابل ملاحظه بوده و باعث تلفات بیشتر در ناحیه بین ورق و سره می‌شود كه نهایتاً موجب چسبیدن سره خواهد شد. در ضمن استحكام جوش مناسب نخواهد بود.

Up Slope: به منظور رسیدن به جوش‌های با كیفیت بالا استفاده می‌شود. در صورت اعمال جریان ناگهانی، ورق‌ها خواص اصلی خود را ازدست می‌دهند و استحكام مناسبی حاصل نخواهد شد. به همین دلیل از Up Slope استفاده می‌شود.

Weld2: در مورد اثر زمان جوش به نكات زیر می‌توان اشاره كرد:

در صورتی كه زمان Weld2 ازحد مورد نیاز بیشتر گردد، دمای ناحیه بین دو ورق از نقطه جوش بالاتر می‌رود و باعث پدید آمدن حباب‌های گاز در این ناحیه می‌شود كه درنتیجه موجب انفجار و پاشیدن ذرات فلز و یا جرقه زدن می‌شود.

در صورت زیاد بودن زمان Weld2 از حد مورد نیاز، عدسی جوش به سمت سطوح الكترود رشد كرده و باعث آسیب شدید به الكترودها می‌شود.

طبق رابطه Q = RTI2 تولید حرارت تابعی از جریان می‌باشد. به این معنی كه تغییر در میزان حرارت می‌تواند با تغییر جریان یا با تغییر زمان تأمین شود.

باید توجه داشت كه نمی‌توان در قبال افزایش جریان، زمان را خیلی كوتاه كرد. اولین اثر زمان ناكافی این است كه تولید حرارت سریع در سطوح تماس، باعث تولید جرقه، فرورفتگی و سوختگی سطح مخصوصاً سطوح الكترودها می‌شود.

PU: وقتی ورق‌های ضخیم جوش داده می‌شوند، از جوش چند مرحله‌ای استفاده می‌شود. مزیت اصلی این روش این است كه در خلال زمان سرد شدن، بین مراحل تكرار، به كمك الكترودها كه با آب خنك می‌شوند و قابلیت هدایت گرمایی بالایی دارند، می‌توان حرارت بیشتری را از سطوح خارجی قطعه كار پراكنده كرد.