رفتن به مطلب

جوشکاری آلومینیوم (جوش آرگون)


ارسال های توصیه شده

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.
جوشکاری آلومینیوم (جوش آرگون)

 

 

در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.

حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیری

می کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود. در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.

 

 

جوشکاری آلومینیوم (جوش آرگون)

 

در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.

حین جوشکاری گاز خنثی هوا را از ناحیه جوشکاری بیرون رانده و از اکسیده شدن الکترود جلوگیری

می کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش قوس فلزی الکترود در جوش مصرف می شود. در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.

در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.

کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است:

1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم...نیکل...مس و برنج(مس و روی) است.

2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن

3- ورقهای نازک(زیر1mm)

مزایای TIG :

1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.

2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.

3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.

انواع الکترودها در TIG :

1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.

2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.

3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.

4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.

5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.

این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.

چند نکته در مورد مزایای تنگستن:

1- افزایش عمر الکترود

2- سهولت در خروج الکترونها در جریان DC

3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند

4- شروع قوس راحت تر است.

نوع قطبیت مناسب در جوشکاری TIG :

جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها

جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن

جوشکاری آلومینیوم با گاز :

تنظیم شعله مشعل استیلن یا کاربید و هوا درموقع جوشکاری آلومینیوم :

در وهله اول برای شروع کار جوشکاری آلومینیوم باید مقدار استیلین کمی از اکسیژن بیشتر باشد زیرا روانساز هنوز کاملاً گرم نشده و نمی تواند اکسیژن را جذب نماید.

پس از شروع جوشکاری از شعله خنثی استفاده می گردد و سیم جوش در حال جوشکاری ممکن است از آلیاژ آلومینیوم یا آلومینیوم خالص باشد که پنج درصد سیلیسیم دارد و توجه شود که قطر سیم جوش باید کمی بیشتر از قطعاتی باشد که می خواهیم جوش بدهیم و آن را در موقع جوشکاری گرم نموده و د روانساز وارد می کنیم.

نکات مهم دیگر جوشکاری آلومینیوم با گاز استیلن :

پس از تمیز نمودن سطح بالائی فلز آلومینیوم با رنده, سوهان و برس ورقهای آلومینیوم کمتر از 5/0 میلیمتر را می توان از طریق خم کردن لبه آنها بدون سیم جوش جوشکاری نمود و ورقهای کمتر از 3 میلیتر احتیاج به پخ زدن ندارند, چنانچه امکان جوشکاری از دو طرف باشد دو نفر جوشکار می توانند ورقهای به ضخامت حتی 15 تا 20میلیمتر را لب به لب جوش بدهند و برای لوله های ضخیمتر آن را پخ می زنند. قطعات ریخته گری شده آلومینیوم را فقط در وضع افقی جناغی نموده, جوش می دهیم و پنبه نسوز یا آجر نسوز زیر کار نباید فراموش شود. و قطعات طولانی را باید به وسیله بست هائی به یکدیگر متصل نمود و قرار دادن پنبه نسوز برای جلوگیری از ریختن آلومینوم است.

نکات دیگری که پس از جوشکاری آلومینیوم باید رعایت شود :

چکش کاری درز جوش در حالت گرم برای ازدیاد استحکام با ضربات سریع و ملایم انجام می گیرد و زیر کاری تکیه گاه نباید حالت فنریت داشته باشد.به وسیله محلول اسید نیتریک, روانساز باقیانده در روی سطح فلز را به وسیله برس زدن در آب گرم یا محلول اسید از روی آن بر می داریم. و با آب گرم می شوئیم و بهتر است پس از خاتمه جوشکاری آنها را کمی گرم کنید و در هوای آزاد نگذارید تا به تدریج برای آماده سازی قبلی به طوری که گفته شد قطعات آلوده به روغن و گریس را به وسیله بنزین و سپس با محلول سود 10% باید شست یا گرم کرد که چربی ها بسوزد و با برس تمیز گردد. قطعات بزرگ را مانند قطعات چدن قبلاً گرم می نمائیم و هیچگونه تغییر ظاهری در آلومینیوم مشاهده نمی گردد.

جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم :

در مورد آلیاژهای آلومینیوم روش جوشکاری خالص آلومینیوم می باشد و روانساز می تواند در مورد قطعات شکسته آلومینیوم کثافات را از درز شکسته شده بیرون آورد . هر چند منیزیم آلیاژ بیشتر باشد عمل جوشکاری دشوارتر شده و لایه اکسیدی از سیلان فلز مذاب جلوگیری می نماید. بدین جهت جوشکاری آلیاژهائی که بیش از 5/2% منیزیم دارند احتیاج به مهارت زیاد جوشکاری دارد و بهتر است این آلیاژها را با قوس الکتریکی و گاز محافظ جوش داد .چون درموقع جوشکاری منیزیم آلیاژ می سوزد و سیم جوش با دارا بودن منیزیم باید کمبود منیزیم ناحیه ذوب را تأمین نماید. در مورد عملیات بعد از جوشکاری چون درز جوش خاصیت فلز ریخته شده را پیدا می نماید سخت تر شده و بایستی آن را با چکش کاری درمحل جوشکاری شده تا اندازه ای تصحیح کرد.

جوشکاری آلومینیوم :

آلومینیوم فلزی سفید رنگ است ، قابلیت هدایت الکتریکی وحرارتی آلومنییوم زیاد بوده و در مجاورت هوا قشری به نام اکسید آلومینیوم روی آن را می پوشاند. که ضخامت آن 002/0 میلیمتر می باشد. و آلومینیوم را در مقابل بسیاری از گازها و مایعات محافظت می کند.

درجه ذوب آلومینیوم C 658 سانتیگراد است ، درجه ذوب اکسید آلومینیوم در حدود 2000 درجه سانتی گراد می باشد. برای بر طرف کردن این اکسید که مانع عمل جوش کاری می باشد از پوشش هائی که تولید سربارهای مخصوص می نماید استفاده می کنند وگرد آلومینیوم یا گرد جوشکاری آلومینیوم بر طرف کننده قشر اکسید شده و کثافات سطحی می باشد.

 

*جوشکاری آلومینیم با برق :

انتخاب الکترود برای جوشکاری آلومینیوم با برق :

الکترودهائی که برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود دارای پوشش ضخیم بوده و جنس آن حدود 95% آلومینیوم و 5% سیلیسیوم می باشد . قطر الکترود را مناسب با ضخامت قطعه کار باید انتخاب کرد. چون پوشش الکترود رطوبت را جذب می کند باید آن را حتماً درمحل خشک نگهداری کرد. الکترودهای مرطوب را می توان در درجه حرارت 200 درجه سانتی گراد خشک کرد. زاویه الکترود نسبت به قطعه کار در جوش آلومینیوم حدود 45 درجه می باشد. برای ایجاد قوس الکترود و کار، نوک الکترود و کار را باید با برس سیمی یا کاغذ سمباده تمیز کرد.

طریقه جوشکاری آلومینیوم با برق :

برای جوشکاری آلومینیوم باید طول قوس را حتی المقدور کوتاه نگهداشت . برای اینکه جوشکاری خوب انجام شود قطعات ضخیمتر از 5 میلیمتر را حدود 200 درجه و برای ضخامت های تا 20 میلیمتر را حدود 400 درجه سانتی گراد گرم می کنند. در موقع تعویض الکترود و ادامه جوشکاری بایستی حدود 3 سانتیمتر از تفاله هائی را که روی جوش بسته شده پاک کرد.

در جوش آلومینیوم با جریان برق از قطب معکوس استفاده می شود . قطعات آلومینیوم ریخته شده را باید قبل از جوشکاری تا حدود 260 درجه سانتی گراد گرم کرد. بعد از خاتمه جوشکاری باید تفاله جوش را از روی گرده جوش پاک کرد و آن را با آب نیمه گرم شست.

ورق های آلومینیوم که ضخامت آنها از 2 میلیمتر کمتر است با جوش اکسیژن یا استیلن بهتر می توان جوش داد باید توجه داشت که از گرد مخصوص جوشکاری آلومینیوم باید در جوش گازحتماً استفاده نمود و زیر کار را نیز محکم نموده تا از ریختن جلوگیری شود و نیز سرعت عمل در ایجاد حوزه مذاب سریع مورد نظر می باشد و نیز از شعله قدری احیاء کننده استفاده گردد زیرا به سرد نمودن کار کمک می نماید. بهتر است از آجرهای نسوز یا مواد شبیه آن استفاده گردد.

الکترود مخصوص آلومینیوم خالص در دستگاهها :

در ایران معروف به نام آما 1075

رنگ شناسائی : انتها- قهوه ای باخال نقره ای

الکترود آلومینیوم روپوش شده برای جوشکاری آلومینیوم خالص در مخازن و دستگاهها می باشد. این الکترود دارای جریان نرم است و در تمام حالات به خوبی جوش می خورد و چون نقطه ذوب آن پایین است خیلی زود آب می شود. برای جلوگیری از سوختن و پاشیدن باید طول قوس را حتی المقدور کوتاه نگهداشت.

برای به دست آوردن درز صاف و بدون سوراخ در قطعات کلفت تر از 8 میلیمتر بهتر است قطعه تا 200 درجه سانتیگراد گرم شود. قطر الکترود را معادل ضخامت دیواره جوش دادنی انتخاب می کنند. برای به دست آوردن درز جوش مقاوم در الکتروشیمی لازم است که بقایای سرباره جوش را خوب پاک کنند.

جنس روپوش رطوبت جذب می نماید و باید الکترودها را حتماً در محل خشک نگهداری کنند. الکترودهائی که مرطوب شده باشند می تواند در حرارت 200 درجه سانتیگراد دوباره خشک شوند.

رنگ شناسائی : انتها - قهوه ای

الکترود روپوش دار برای آلیاژهای آلومینیوم مثل AlMn,MlMg,AlMg1,AlMg3,AlMg5 و در وسایل نقلیه - دستگاهها و مخزن سازی - جوشکاری های مقاوم در آب دریا و در کشتی سازی به کار می رود. این الکترود دارای جریان نرم است و در تمام حالات به خوبی جوش می خورد و چون نقطه ذوب آن پایین است خیلی زود آب می شود.

برای جلوگیری از سوختن و پاشیدن زیاد باید طول قوس را حتی المقدور کوتاه نگه داشت. برای به دست آوردن درز صاف و بدون سوراخ در قطعات کلفت تر از 8 میلیمتر بهتر است قطعه تا 200 درجه سانتیگراد گرم شود. قطر الکترود را معادل ضخامت دیواره جوش دادنی انتخاب می کنند. برای به دست آوردن درز جوش مقاوم در الکتروشیمی لازم است که بقایای سرباره جوش را خوب پاک کنند.

جنس روپوش رطوبت جذب می نماید و باید الکترودها را حتماً در محل خشک نگهداری کنند. الکترودهائی که مرطوب شده باشند می توانند درحرارت 200 درجه سانتی گراد دوباره خشک شوند.

روانسازها در جوشکاری آلومینیوم با برق :

درجه ذوب اکسید آلومینیوم در حدود 2000 درجه سانتی گراد بود و تقریباً سه برابر درجه ذوب آلومینیوم می باشد. خمیرهای جوشکاری آلومینیوم بیشتر دارای کلرید و فلورید و سولفات سدیم و فلزات قلیائی و کلرورپتاسیم می باشند که باید کار را به وسیله آن آغشته کرد.گرد جوش اندکی قبل از فلز اصلی ذوب شده و اکسید آلومینیوم را حل می کند و به صورت تفاله در می آید و در سطح فلز گرم شده پخش می شود و از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می نماید.

توجه فرمائید: برای جوشکاری آلومینیوم باید حتماً روانساز مخصوص آن را به کار برد. در جوشکاری آلومینیوم دو نوع گرد جوشکاری به کار می رود که یکی از آنها در آب حل شده و به شکل خمیر در می آید. و نباید مقدار زیادی گرد را در آب حل کرد زیرا بعداً فاسد می شود و گرد خمیر، خشک و فاسد می گردد.

نوعی دیگر روانساز وجود دارد که در آب حل نشده و بیشتر در جوشکاری درزهای گونیائی به کار می رود و پس از آن باقیمانده را می توان به سادگی از روی کار پاک کرد.

نباید بیش از اندازه از روانساز استفاده کرد زیرا مضر است و از لحاظ کم بودن سیالیت آلومینیوم در موقع ذوب تغییر رنگ نمی دهد یا خیلی کم سرخ می شود لذا تشخیص زمان ذوب برای مبتدیان جوشکاری سخت است و اتفاق می افتد که حرارت مشعل در یک نقطه متمرکز شده و کار را سوراخ می نماید. آزمودگی جوشکار در آن است که لحظه دقیق جوشکاری را از ذوب شدن روانساز و پراکنده گشتن روانساز در روی فلز یا قطعه کار تشخیص دهد. هر چه اجزاء آلیاژ بیشتر باشد جوشکاری دشوارتراست.

شیشه عینک جوشکاری آلومینیوم بایستی آنقدر روشن باشد که بتوان به وسیله آن مطالعه کرد و جوشکاری از راست به چپ در مورد فلزات سبک متداول است. در مورد ورقهای ضخیمتر از 4 میلیمتر جوشکاری از چپ به راست انجام می گیرد . زاویه مشعل با سیم جوش از زاویه جوشکاری آهن بیشتر است و مخصوصاً توجه شود که مخروط داخلی شعله باید روی حوضچه مذاب قرار گیرد. مشعل را نباید نوسان داد بلکه در امتداد خط جوش به طور مستقیم حرکت داد.

 

جوشکاری قوسی آلومینیوم به فولاد :

جوشکاری ذوبی آلومینیوم به فولاد یکی از فرآیندهای پیچیده و دشوار در مبحث جوشکاری میباشد. از جمله مشکلات این عملیات میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:

- اختلاف فاحش دمای ذوب آلومینیوم و فولاد٫ ایجاد حوضچه جوش مناسب را مشکل میسازد.

- با توجه به حرارت ورودی بالا در جوشکاری ذوبی٫ تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط و هدایت حرارتی آلومینیوم و فولاد باعث ایجاد تنشهای بالا و بسیار پیچیده در ناحیه اتصال میگردد.

- با توجه به اختلاف ساختار ایندو فلز (فولاد با ساختار BCC و آلومینیوم با ساختار FCC ) در اثر انحلال آنها در یکدیگر٫ فازهای بین فلزی تردی با سختی بالا (گاها تا بیش از 1000HV) تشکیل میگردد که باعث ایجاد ترک در جوش میشود

- قابلیت ترکنندگی آلومینیوم روی سطح فولاد کم بوده و باعث کاهش قابلیت امتزاج ایندو میگردد.

با توجه به موارد فوق برای اتصال آلومینیوم به فولاد اغلب استفاده از فرآیندهای غیر ذوبی مانند جوشکاری اصطکاکی٫ انفجاری و یا آلتراسونیک ترجیح داده میشود.اما به هر حال در بسیاری موارد به دلیل محدودیتها و شرایط کاری٫ استفاده از جوشکاری ذوبی اجتناب ناپذیر میگردد. در اینگونه موارد میتوان یکی از روشهای زیر را به منظور جوشکاری آلومینیوم به فولاد استفاده نمود:

استفاده از مغزی زوج فلز (Bimetal): در این روش بین دو سطح اتصال از یک مغزی زوج فلز آلومینیوم-فولاد استفاده شده بطوریکه سطح فولادی مقابل قطعه فولادی و سطح آلومینیومی مقابل قطعه آلومینیومی قرار میگیرد (شکل زیر) در نتیجه هر یک از ایندو فلز به فلز مشابه خود و با فرآیند مناسب مربوط به خود جوشکاری میگردد.زوج فلزها قطعاتی تشکیل شده از دو قطعه با جنس مختلف هستند که توسط فرآیند جوشکاری انفجاری یا اصطکاکی به هم متصل شده اند. این قطعات بصورت آماده و در ابعاد و اشکال مختلفی وجود دارند. از جمله ورق٫ رینگ٫ پولک و ...

استفاده از پوشش: در این حالت به روشهای مختلف روی سطح قطعه فولادی در ناحیه اتصال را با آلومینیوم پوشش میدهند. این پوشش میتواند به روش آبکاری٫ روکش کاری (Cladding) و یا غوطه وری (Hot Dipping) ایجاد گردد. در این حالت سطح قطعه فولادی تبدیل به آلومینیوم شده و میتوان ایندو را به کمک فرآیند جوش قوس تنگستن (TIG) به یکدیگر جوشکاری کرد. در این حالت باید قوس روی سطح قطعه آلومینیومی متمرکز باشد تا حرارت ورودی ناشی از قوس باعث ذوب سریع و از بین رفتن پوشش آلومینیومی و در تماس قرار گرفتن سطح فولاد با ذوب آلومینیوم نگردد.

استفاده از لایه میانی: در این روش نیز مانند روش قبل سطح قطعه فولادی را در ناحیه اتصال با استفاده از فرآیند جوشکاری یا لحیمکاری پوشش میدهند. معمولا پوششهای ایجاد شده در این روش از جنس آلیاژی و با قابلیت جوشکاری به آلومینیوم مناسب میباشند. مزیت این روش به روش قبل اتصال قویتر و همچنین آزادی عمل بیشتر حین جوشکاری بدلیل ضخیم تر بودن پوشش ایجاد شده میباشد.

دو روش اجرایی در این حالت در ادامه آورده شده است:

۱- ایجاد یک لایه میانی بروش لحیمکاری با استفاده از سیم لحیم نقره با درصد بالای نقره روی سطح فولادی و سپس جوشکاری TIG این قطعه به قطعه آلومینیومی با استفاده از سیم جوش آلومینیومی مناسب (آلومینیوم و نقره در یک محدوده معین تشکیل محلول جامد میدهند).

۲- ایجاد یک لایه میانی با استفاده از فرآیند TIG و سیم جوش ER Cu Al-A1 روی سطح قطعه فولادی و سپس جوشکاری آن با استفاده از فرآیند قوس دستی (SMAW) و سیم جوش S-AL Si 12 به قطعه آلومینیومی بصورت DCEP . در این روش پیشگرمی معادل ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد مورد نیاز است.

* خواص آلومینیوم:

پوشش آلومینیومی دادن Alcladding:

بطور کلی آلیاژهای آلومینیوم با استحکام زیاد از نظر خوردگی کم مقاومترین آنها محسوب می‌گردند. این مطلب بخصوص در مورد آلیاژهای حاوی درصدهای زیاد مس یا روی صادق است. از طرف دیگر مقاومت به خوردگی آلومینیوم خالص بسیار زیاد است. پوشش آلومینیومی دادن یکی از روشهای افزایش مقاومت خوردگی به یک آلیاژ با استحکام زیاد است. در این فرآیند یک لایه آلومینیوم خالص به سطح آلیاژ مورد نظر متصل شده و در نتیجه مجموعه حاصل خواص مورد نظر حاصل می‌شود. این روش مخصوصاً در محصولات ورقه‌ای مناسب است.

آندایزه کردن (آبکاری) Anodizing:

در این روش از مقاومت زیاد در مقابل خوردگی لایه پوششی که بلافاصله بر روی سطح آلومینیوم تازه بریده شده تشکیل می‌گردد استفاده می‌شود. همانگونه که قبلاً ذکر گردید این لایه عامل مقاومت به خوردگی طبیعی این فلز است. آندایزه کردن در واقع یکنوع ضخیم کردن لایه اکسیدی به ضخامت تا چندین هزار برابر ضخامت لایه اکسید طبیعی است. نتیجه عمل، لایه‌ای است سخت با ضخامت حدود 5/25 میکرون بر تمام سطح آلومینیوم که علاوه بر مقاومت به خوردگی در مقابل سایش نیز استحکام کافی دارد. آندایزه کردن یک روش الکتریکی است که انواع مختلف آن اساساً از نظر محلولی که فلز در آن مورد عمل قرار می‌گیرد و ضخامت لایه اکسیدی حاصل، فرق می‌نماید. از این طریقه پوشش دادن علاوه بر حفاظت سطحی گاهی به منظور تزئینی نیز استفاده می‌گردد اگر فلز آندایزه شده را با انواع رنگهای مختلف پوشش دهند رنگ حاصل تقریباً بصورت قسمتی از اکسید سطحی بدست می‌آید.

پوشش سخت دادن Hard Coating:

یکی از فرآیندهای آندایزه کردن است که به تدریج اهمیت پیدا می‌کند و آن را آندایزه کردن سخت یا پوشش سخت دادن می‌نامند. این فرآیند گرچه در اساس مشابه آندایزه کردن معمولی است ولی از چند نقطه نظر با آن تفاوت دارد. در پوشش سخت، محلول مورد استفاده اسید سولفوریک و درجه حرارت عمل پایین‌تر است. فرآیند بقدری ادامه می‌یابد که لایه اکسیدی به ضخامتی تا حدود 5 برابر ضخامت آندایزه کردن معمولی برسد.

لایه حاصل ممکن است به ضخامتی تا حدود 127 میکرون برسد که پوسته‌ای بسیار سخت است. موارد استفاده یک چنین پوشش سخت و مقاوم سائیدگی بسیار وسیع است. عمر مفید قطعاتی چون چرخ دنده‌ها و پیستون هواپیما، لوله تفنگ، چرخ دنده‌های کامپیوتر، لبه‌های پره‌های هلیکوپتر و افشانک‌های پیستوله‌‌های پاشش فلزات را می‌توان به این طریق افزایش داد.

حفاظت کاتدی Cathodic Protection:

برخی از موارد مصرف دریایی آلومینیوم نیاز به یکنوع حفاظت متفاوت با حفاظتهای فوق‌الذکر دارد. در اینگونه موارد فلز در آب دریا غوطه‌ور می‌گردد، مانند بدنه پایین کشتی‌ها، که به مقاومت خوردگی بیشتری نیازمند هستند. این روش حفاظت در مقابل خوردگی در لوله‌های آلومینیومی زیرزمینی مخصوصاً وقتی که فلزات دیگری نیز در خاک وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

حفاظت کاتدی یکنوع کنترل خوردگی است که در آن یک میله یا صفحه آلومینیومی (آند) برای حفظ و جلوگیری از بین رفتن ساختمان آلومینیومی مورد نظر (کاتد) وجود از بین می‌رود میله یا صفحه از بین رونده از طریق یک مقاومت الکتریکی به ساختمان مورد حفاظت متصل می‌گردد. از طریق عمل الکتروشیمیایی یک ولتاژ مستقیم جریان تولید می‌گردد که به جای خوردگی ساختمان مورد نظر باعث خورده شدن آند می‌شود.

پس از تمام شدن قطعات آند، قطعات جدیدی جایگزین می‌گردد و این عمل معمولاً هر دو تا ده سال بر حسب شدت خوردگی انجام می‌گیرد.

وزن مخصوص کم:

یک متر مکعب آلومینیوم خالص 8/2827 کیلوگرم وزن دارد و یک متر مکعب از سنگین‌ترین آلیاژهای آلومینیوم (یعنی آلیاژهای حاوی مس و روی) دارای وزنی در حدود 2953 کیلوگرم است. حتی این سنگین‌ترین آلیاژ‌های آلومینیوم نیز حداقل 1978 کیلوگرم در هر متر کعب سبک‌تر از وزن هم حجم سایر فلزات ساختمانی (بجز منیزیم) است (جدول 1-1). مزیت این کم بودن وزن چیست؟ می‌توان این مزیت را بصورت زیر خلاصه نمود:

مزایای وزن مخصوص عبارتند از:

1- حمل و نقل ارزانتر: چه در مورد حمل و نقل کالاهای آلومینیومی و چه در مورد وسیله نقلیه ساخته شده از آلومینیوم.

2- ظرفیت بیشتر: امکان صرفه‌جویی در وزن ساختمان‌های آلومینیومی بخوبی در پایه‌ها و تاسیسات حفاری چاههای نفت دیده می‌شود. لوله‌های حفاری که شافت مته حفاری نیز محسوب می‌گردد امروزه از آلومینیوم ساخته می‌شود. وزن کم این لوله خود می‌تواند ظرفیت دکل حفاری که باید تمام وزن سیم مته را تحمل نماید دو برابر کند.

3- صرفه‌جویی در کار: بعلت سبکی که به معنی نصب سریعتر و اقتصادی‌تر ساختمان‌ها، تعداد کمتر کارگر مورد نیاز و خستگی کمتر استفاده از وسایل آلومینیومی خانگی است.

4- ممان اینرسی کمتر: در نتیجه دانسیته آلومینیوم ممان اینرسی قطعات آلومینیومی کمتر می‌گردد. این کلمه نام علمی برای تمایل یک قطعه برای متوقف و یا در حالت یکنواخت ماندن مگر اینکه یک نیروی خارجی اعمال گردد می‌باشد. هر چه قطعه سنگین‌تر باشد ممان اینرسی آن بیشتر و کار بیشتری برای حرکت دادن و یا متوقف کردن آن مورد نیاز است. ماشین‌کاری‌های سریع مدرن امروزی نیاز به موادی با ممان اینرسی کم دارد طوریکه که بتوان بسرعت و با بازدهی خوب دستگاه را بکار انداخت و یا از کار باز داشت، این مطلب خصوصاً برای دستگاههای بسته‌بندی و ماشین‌های چاپ با قطعات دارای حرکت متناوب صادق است.

5- تعداد قطعات بیشتر به ازای هر کیلو وزن: وزن کمتر بمعنی تعداد قطعات بیشتر به ازای هر کیلو وزن است. میخ، پیچ، مهره و واشر آلومینیومی را می‌توان به ازای واحد وزن تا سه برابر تعداد قطعات مشابه فولادی ساخت.

مقاومت زیاد در مقابل خوردگی:

یکی دیگر از خواص مشخصه آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در مقابل خوردگی است. آلومینیوم خالص وقتی که در هوا قرار گیرد بلافاصله با یک لایه چسبنده اکسید آلومینیومی پوشیده می‌شود، این لایه پوششی، مانع خوردگی می‌گردد. اگر در اثر سائیدگی این لایه کنده شود بلافاصله دوباره تشکیل می‌گردد. ضخامت این لایه نازک طبیعی در حدود 025/0 میکرون (یک میکرون = یکهزارم میلی‌متر) است، با این وجود بقدری محکم است که مانع موثری در مقابل اغلب مواد خورنده محسوب می‌گردد.

البته برخی از آلیاژهای خاص آلومینیوم نسبت به دیگران مقاومتر است. برای مثال گروه آلیاژهای Al-mg مخصوصاً در مقابل هوا و آب دریا مقاوم است. از طرف دیگر آلیاژهای آلومینیوم حاوی مس یا روی از نظر مقاومت خوردگی ضعیف‌تر و از نظر استحکام مکانیکی قویتر می‌باشد.

اگر مقاومت طبیعی آلومینیوم برای بعضی از محیط‌ها کافی نباشد در آن صورت روشهایی وجود دارد که بتوان مقاومت آن را افزایش داد. برخی از این روشها عبارتند از: «پوشش دادن با آلومینیوم Alcladding»، «آندایزه کردن (آبکاری) Anodizing»، «پوشش سخت دادن Hard Coating» و «محافظت کاتدی Cathodic Protection».

لینک به دیدگاه
  • 1 سال بعد...

سلام

ببخشین چند تا سوال دارم اگه میشه فوریه

1- جنس پوشش الکترود آلومینیوم چیه؟

2- چرا روکش الکترود آلومینیوم خراب میشه سوراخ سوراخ میشه؟

لینک به دیدگاه
سلام

ببخشین چند تا سوال دارم اگه میشه فوریه

1- جنس پوشش الکترود آلومینیوم چیه؟

2- چرا روکش الکترود آلومینیوم خراب میشه سوراخ سوراخ میشه؟

 

جنس پوشش الکترودهای سلولزی الومینیوم معمولا بیش از نود درصد الومینیوم (اکسید آلومینیوم که نام دیگر آن آلومنیی است (Al2o3)) و مابقی سیلیسیم هست

دلیل سوراخ شدن روکش الکترود در معرض رطوبت قرار گرفتن اوناست که اصطلاحا دچار پیتینگ یا خوردگی تخلخلی میشن

لینک به دیدگاه

این مقاله در مورد الکترودهای جوشکاری هم میتونه مفید باشه

 

جوشکاري قوس الکتريکي براي اولين بار وبا الکترود زغالي در سال 1881 ميلادي انجام شد0 و 7 سال بعد ،يعني در سال 1888 ميلادي ،الکترود زغالي با يک ميله فولادي لخت جايگزين گرديد .کيفيت اتصال به مراتب از قبل بهتر شده بود، اما ورود گازهاي موجود در اتمسفر، به ويژه اکسيژن و نيتروژن به صورت غير قابل کنترل به داخل مذاب جوش و تاثيرات متالورژيکي و مکانيکي آن ها،کيفيت دروني جوش را به سبب ايجاد ترددي و سختي و شکنندگي بيش از حد ونيز وجود حفرات گازي داخلي ،به شدت کاهش مي داد. علاوه برآن ،قطع ووصل شدن هاي قوس ،حالتي ناپايدار پديد آورد که براي اين منظور ،به يک جوشکار با مهارت هاي بالا نيازبود.درضمن جرقه هاي جوشي که به اطراف پاشيده مي شد، کيفيت سطح فلز و ايمني جوشکار را به خطر مي انداخت، از اين رو در سال 1904 براي نخستين بار در سوئد ،روپوشي از آهک همراه با افزودني هاي ديگر به روي مفتول فلزي لخت چسبانده شد که مشکلات گفته شده را تا حدي کاهش داد. اين فرآيند تا سال 1950 سير ترقي خود را پيمود تا در اين دهه، شناخت نسبتا کاملي از روپوشها مزايا و محدوديت هاي هر کدام به دست آمد.آن چه مشخص است، هرچه پوشش الکترود ضخيم تر باشد ،جوش از کيفيت بالاتري برخودار خواهدبود ،اما قيمت تمام شده توليد آن نيز بيشتر خواهدشد.

 

جنس مفتول فلزي الکترود(مغزي الکترود)

 

با وجود آن که براي دستيابي به يک جوش مناسب، نزديک بودن ترکيب شيميايي الکترود به ترکيب شيميايي فلز پايه از اهميت ويژه اي برخوردار است، اما وجود پوشش هاي متنوع وفراوان، سبب شده تا سازندگان الکترود فقط از تعداد معدودي مغزي الکترود (با تنوع محدود ) براي توليد صدها نوع الکترود اقدام نمايند.عوامل چسباننده که باعث خميري شدن و چسبيدن پوشش روي مغزي مي گردند، مثل سيليکات سديم و سيليکات پتاسيم و يا چسب نشاسته .

الکترود سلولزي

 

بيش از 40 درصد وزني پوشش اين نوع الکترودها را سلولز تشکيل مي دهد که در اثر سوختن ،مقدار زيادي هيدروژن واکسيد کربن آزاد مي کند. گازهاي حاصل حوضچه مذاب وقوس الکتريکي را از نفوذ گازهاي مخرب موجود در اتمسفر محافظت مي نمايند .از اين رو ،استفاده از اين خانواده الکترودها ،اغلب در جوشکاري پاس ريشه خطوط لوله انتقال نفت و گاز و ساير سيالات که در فضاي باز انجام مي شوند کاربرد وسيعي پيدا کرده است .وجود گازهاي فعال آزاد شده حاصل ازسوختن سلولز مثل هيدروژن و اکسيد کربن ،درداخل حوضچه جوش، علاوه بريونيزاسيون آن ها که قوسي با ولتاژ بالا پديد مي آورند،به دليل انرژي فزاينده خود ،حرارت حوضچه جوش را نيز تاحد قابل توجهي افزايش داده وسبب نفوذ بسيار خوب جوش مذاب درداخل ساختار فلز پايه مي گردند(الکترودهاي نفوذي) .نظربه اين که اغلب حجم مواد تشکيل دهنده پوشش هاي سلولزي را مواد فرار و سوزنده تشکيل مي دهند، در نتيجه ،سرباره حاصل از جوشکاري با اين الکترودهاکه روي جوش تشکيل مي شود ،بسيار نازک و غير چسبنده بود وبه آساني ازسطح جوش برداشته مي شود.

تاثير رطوبت بر روکش الکترودها

 

وجود رطوبت بيش ازحد در روپوش الکترود، معايب بسياري را در جوش به دست آمده ايجاد مي کند، به همين دليل بايد در خشک نگه داشتن الکترودها کوشش بسياري به عمل آورد .به طور کلي ،الکترودها پس ازساخت و خروج از کارخانه سازنده، آماده جذب رطوبت از اتمسفر مي باشند.اگر ميزان رطوبت نسبي هوا ،بيش از 80 درصد باشد ،روپوش الکترود ،جذب رطوبت را با شدت آغاز مي کند و اگر اين ميزان از 90 درصد بيشتر شود ،جذب رطوبت شدت بسيار زيادي پيدا خواهد کرد . الکترودهاي قليايي به طور معمول در شرايطي که فقط 24 ساعت درمعرض رطوبت قرارگيرند، کاملا مرطوب شده و غيرقابل استفاده مي شوند و در صورتي که درصد رطوبت از 80 درصد کمتر باشد، مدت زمان لازم براي تخريب روکش الکترودهاي قليايي ، يک هفته در معرض هوا قرارداشتن است .فقط در صورتي که رطوبت نسبي هوا کمتر از 40 درصد باشد، الکترودها هيچگونه آسيبي نخواهند ديد.

ساختار دندريتي

 

سرعت هاي رشد بالا که در بسياري از فرايندهاي انجماد ديده مي شوند غالبا سبب مي شوند رشد دانه در صفحات کريستالوگرافي ترجيحي رخ دهد .دانه ها مي توانند ظاهر سلولي داشته باشند. ياشاخه هايي که مي توانند برروي تنه سلولي پيشروي کنند تاظاهر درخت مانند را ايجادکنند.اين ساختار که به ساختار دندريتي معروف است .باافزايش سرعت انجماد،تمايل به تشکيل دندريت افزايش مي يابد.آلياژهاي داراي محدوده انجماد وسيع نيز تمايل به داشتن رشد دندريتي دارند، بنابراين ترکيب شيميايي آلياژ مي تواند تعين کند که آيا جهبه انجمادصفحه اي سلولي يا دندريتي است.

شيب هاي دما جهات کلي رشد را براي دانه ها تعيين مي کنند،اما اتم هاي مذاب برروي صفحات بلوري خاصي مي توانند به راحتي جاي گيرند و اين صفحات سريعتر رشد مي کنند.دانه هايي با چنين صفحاتي درامتداد شيب دما(موازي ) قرارگرفته و از دانه هاي ضعيف جهت يافته پيش مي گيرند و جهات رشد دانه اي در نتيجه همين اثر منحرف مي شود. صفحات رشد دندريتي به ساختاربلوري فلز وابسته اند.انشعاب دومين وسومين شاخه ها درساختارهاي دندريتي نيزبرروي صفحات بلوري ويژه اي رخ مي دهد.درساختارهاي بلوري مکعبي،شاخه هاي ثانوي عمود بردندريت هاي اوليه وشاخه ها در نتيجه فوق تبريد،ودرآلياژها به علت فوق تبريد ترکيبي است.با افزايش سرعت انجماد شاخه اي شدن افزايش يافته و فاصله هاي کاهش مي يابد که با مهيا کردن سطح لازم، سردشدن سريع راممکن مي سازند. دندريتها يا سلولها تا وقتي که به يکديگر برخورد کنند يا اين که مذاب بين شاخه اي به دماي انجماد خود برسد به رشد خوددرداخل مذاب و رشد عرضي خود ادامه مي دهند.

روکش هاي قطب مثبت (آند )

 

احتياجات روکش قطب مثبت ( بصورت آند يا قطب مثبت در آوردن ) براي يک جوشکاري بايد در انتخاب يک فلز پر کننده مورد توجه قرار گسيرد ز ماني که ظاهر و رنگ با هم مطابق دارند مهم است ( جدول 8.9 را مشاهده نمائيد) ناحيه جوش ممکن است تيره تر يا روشن نتر از فلز پايه بعد از بصورت قطب مثبت در آوردن باشد مگر اينکه يک فلز پرکننده مناسب بکار رود تفاوت رنگ ممکن است به وسيله ي شرايط زير يابيشتر رخ دهد :

1)ترکي ب فلز جوش به طور شخصي با فلز پايه متفاوت است .

2)طرح ريزي ساختار طرح فلز جوش به وسيله ي فرآيند به وصورت قطب مثبت در آوردن

3) حرارت دادن و سرد کردن فلز پايه در ناحيه تحت تاثير حرارت قرار گرفته .

تفاوت هاي رنگ مي تواند کاهش يابد اگر يک فلز پر کننده منا سب براي به وجود آوردن يک تطبيق رنگ بهتر با فرايند ويژه بصورت قطب مثبت در آوردن انتخاب شود .

به هر حال نيازهاي خدمات نيز بايددر زمان انتخاب فلز پر کننده مناسب مورد توجه قرار گيرد بعنوان مثال يک فلز پر کننده که يک جوئش حساس به ترک را به وجود خو اهد آورد تحت هيچ شرايطي قابل قبول نيست بيش از يک فلز پرکننده ممکن است براي يک شيوه بصوت قطب مثبت درآوردن قابل قبول باشد . سپس سبک انتخاب مي تواند برپايه ساير نيازهاي سرويس انجام شود . اگر تطبيق قدرت ، رنگ خوب مورد درخواست است يکي از آلياژهاي فلزهاي پرکننده منيزيم ماند ER5356يا 5654 ER ممکن ا ست مور قبول باشد فلزهاي پر کننده اي که شامل هستند مانندER4043 به خاکستري تيره مي گرايند با اين روش ها بعلت به دام افتادن سيليکون عنصري ميان روکش مثبت (آند ) مي باشد در نتيجه آنها در جايي که به صورت قطب مثبت در آوردن نياز است پيشنهاد نمي شود مگر اينکه يک ظاهر تيره مورد ايراد نيست . وجود يک روکش قطب مثبت بر سطح آلومينيوم که بايد جوش زده شود ممکن خواهد بود تا سبب نا پيوستگي شود که براي کاربرد غير قابل قبول است اينها ممکن است شامل پور منفذ ، که عدم وجود ترکيب و اقنراج است) و گنجايش هاي اکسيدي درفلز جوش شود زماني که جوش دادن بايد بعد از بصورت قطب مثبت در آوردن انجام شود روکش ابتدا بايد از ناحيه جوش پاک شود حرارت جوش دادن ممکن است بعضي از گونه هاي مهره ها و رنگ دانه ها را در هر يک از طرفين ا تصال جوش بيرنگ نمايد . الکترود مي سوزد و الکترود به عنوان يک ماده اضافي ذوب مي شود. الکترودهاي نرم شده داراي علائم اختصاري بوده ( دين 1913 ) که روي بسته بندي آنها نوشته شده است. علائم اختصاري تمام نکات مهمي که در به کار بردن آن الکترود بايد مراعات شوند نشان مي دهند.

مشخصات الکترودها

 

در جوشکاري مشخصات الکترودها با يک سري اعداد مشخص مي گردند. اعداد مشخصه به ترتيب زير مي باشد.

E 60 10

E = جريان برق

60 = کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اينچ مربع

1 = حالات مختلف جوشکار ي

0 = نوع جريان مي باشد.

علامت اول

 

در علائم الکترود بالا E مشخص مي نمايد که اين الکترود براي جوشکاري برق بوده با استقاده مي شود. ( بعضي از الکترودهاي پوشش دار هستند که در جوشکاري با اکسي استيلن از آنها استفاده مي شوند مانند (FC18 ).

در علامت دوم

 

عدد 6 و 0 يعني مشخصه فشار کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اينچ مربع بوده بايستي آن را در 1000 ضرب نمود يعني فشار کشش گرده جوش اين نوع الکترود 60000 پاوند بر اينچ مربع است.

Kg/mm2

علامت سوم

 

حالات جوش را مشخص مي کند که هميشه اين علامت 1 يا 2 يا 3 مي باشد. الکترودهائي که علامت سوم آنها 1 باشد در تمام حالات جوشکاري مي توان از آنها استفاده کرد. و الکترودهائي که علامت سوم آنها عدد 2 مي باشد در حالت سطحي و افقي مورد استفاده قرار مي گيرند. الکترودهائي که علامت سوم آنها 3باشد تنها در حالت افقي مورد استفاده قرار مي گيرند.

انواع الکترود براي جوشکاري در تمام حالات مخصوصاً سربالا

 

استاندارد آما 1/421 م ج

رنگ شناسائي : انتها – سورمه اي سير

الکترود روتيلي روپوش متوسط براي فولادهاي ساده در تمام حالات مخصوصاً جوش سربالا و بالاسر و حالات اجباري، داراي اکسيد آهن.

داراي گواهي از لويدز ژرمن

جوش دادن با اين الکترود بسيار آسان است و سرباره آن بخوبي پاک مي شود – قوس آرام دارد – گرده جوش تميز است و حالات مختلف را با شدت جريان ثابت بخوبي جوش مي دهد.

انواع الکترود براي جوشکاري در تمام حالات مخصوصاً سربالا

 

استاندارد آما 1/421 م ج

استانداردآمريکائي: AWS.E 6013

رنگ شناسائي : انتها – زرد

الکترود با روپوش متوسط روتيلي براي جوشکاري فولادهاي معمولي در ساختمان اسکلت هاي فلزي – خرپاها – پل سازي – در و پنجره سازي – ورق کاري و ساير کارهاي آهني – اين الکترود را مي توان براي جوشکاري درهمه حالات ( عمودي – افقي – و بالاسر ) استفاده نمود. محل جوش نرم است و بخوبي قابل براده برداري يا چکش کاري مي باشد.

داراي گواهي از لويدز ژرمن و دانشکده پلي تکنيک تهران و هنرستان صنعتي تهران.

انواع الکترود مخصوص جوشکاري مخازن – ماشين سازي – پل سازي و کشتي سازي

 

استاندارد آما 4/1 + 50 ک ج

استانداردآمريکايي: AWS.E 7018/8018

رنگ شناسائي : انتها – نقره اي

الکترود قليائي براي کارهائي که به جنس جوش فشار زياد وارد مي شود مانند مخازن ديگها – مصارف ماشين سازي – کشتي سازي – پل سازي و بناهاي فولادي – قابل کار روي فولادهاي ساختماني ، 33 St ، 34 St ، 42 St ، 50 St ، 52 St ، 60 St ، 70 St و فولادهاي دانه ريز با مقاومتهاي 50 تا 62 کيلوگرم مثل فولادهاي 50 Fb ، 50 Hsb ، 4 Mn 19 ، 5 Mn 17، 39 Bh ، 154 Dillinal ، 50 Aldur ، F 38 Sb ، 6 Fk ، 50 Hoag ، 36 Union ، 36 Bh ورقهاي ديگ سازي HIII ، HII ، HI ، ورقهاي لوله سازي ، 4/55 St ، 55 St ، 8/45 St ،5/45 St ، 45 St ، 8/35 St ، 35 St ، 4/35 St ، 35 St ، و فولادهاي کشتي سازي A . B .C . D .E و فولادهاي مقاوم در سرما N 35 TT St ، N 45 TT St ، N 45 TT St ، V 41 TT St ، N 41 TT St ، V 35 TT St و فولادهاي مقاوم در کهنگي و سرما.

داراي گواهي از خط آهن دولتي آلمان فدرال و لويدزژرمن براي فولادهاي ، 50 St ، 60 St ، 70 St آزمايش شده از طرف اتحاديه مراقبتهاي فني آلمان تا منهاي 80 درجه سانتيگراد.

اين الکترود با پاشيدن متوسط در همه حالات به آساني جوش مي خورد. فقط الکترودهاي خشک مصرف شود. با قوس کوتاه جوشکاري شده و حتي المقدور کمتر نوسان دهند. سربار آن به آساني پاک مي شود. مخصوصاً ثبات فرم آن حتي در حرارتهاي کم و تنشهاي نامناسب جالب توجه است.

الکترودهاي مخصوص رنده هاي ماشين تراش و صفحه تراش يا فولادهاي تنه بر

 

عمليات حرارتي

 

الف- تاباندن 5 ساعت در 820 درجه سانتيگراد

ب- آب دادن : حرارت سردکردن 1280 تا 1320 درجه سانتيگراد

وسيله سردکردن : روغن – حمام گرم – هواي خشک فشرده

حرارت حمام کردن : 500 تا 550 درجه سانتيگراد

حرارت رنگ گيري : 560 تا 580 درجه سانتيگراد

نمونه مصرف

 

رنده صفحه تراش طبق دين 4552 __

ساختمان يک رنده صفحه تراش نوبا :__

اين فولاد بهتر از همه است زيرا داراي تمام خواص جوشکاري و آبدهي مي باشد.

حتي المقدور از مصرف فولادهائي که بيش از 45/0 % و کمتر از 35/0% کربن دارند اجتناب شود.

طرز کار

 

الف- گرم کردن سريع 600 تا 700 درجه سانتيگراد

ب- جوش دادن

د- سائيدن مقدماتي ( در صورت تاباندن جهت نرم شدن عمليات براده برداري هم ممکن است)

هـ - آب دادن در حرارت 1280 درجه سانتيگراد ( در روغن )

و- رنگ گيري نيم ساعت در 560 درجه سانتيگراد

ز- به اندازه سائيدن

براي محدود کردن جوش روکشي قطعاتي از مس يا فلزات سبک و همچنين قطعات گرافيت پهلوي آن قرار مي دهند. اين قطعات کار جوش را آسان کرده و سرعت کار را زياد مي نمايد.

قطعات فوق بايد طوري باشند که جلوي جريان جوش را نگيرند.براي اين منظور يا بايد يخ خورده باشند ( 45 درجه ) و يا بين قطعات و قطعه کار 2 تا 3 ميليمتر فاصله باشد.

انتخاب قطر الکترود بسته به سطحي است که بايد روکش شود.

آما 1105

رنگ شناسائي : انتها – زرد با خال نقره اي

استاندارد :آمريکائيE FE.5B

مخصوص تهيه و اصلاح لبه هاي افزارها مثل رنده هاي ماشين تراش و صفحه تراش.

آما 1105 مي تواند در تهيه کارهاي نو روي فولادهاي ساده و در کارهاي اصلاحي روي تمام افزارهاي فولاد تندبر روکشي شود.

اين الکترود داراي قوس آرام است و آسان هدايت مي شود جنس جوش متراکم و بدون خلل و فرج بوده سخت و پر مقاومت مي باشد و عمليات حرارتي لازم ندارد ولي به هر صورت با آن عمليات سخت تر خواهد شد.

جنس جوش در هر حال قابل براده برداري نيست و فقط ممکن است با سنگ سمباده سائيده شود. در جوش روکشي به روي فولاد کربن دار وقتي بهترين نتيجه حاصل مي شود که به فلز مبنا حداقل حرارت لازم جهت چسبيدن جوش برسد. براي اين منظور بايد حتي المقدور با جريان کم جوشکاري کرد و الکترود را نوسان نداد. فلز مبنا بايد قبلاً در حدود 600 الي 700 درجه سانتيگراد گرم شده باشد و هنگام جوش اين حرارت حفظ شود از نظر ترکيبات خاصي که در روپوش وجود دارد با الکترود آسيب ديده نبايد جوش داد.

الکترودهاي روکش سخت و مقاوم در برابر فرسودگي

 

رنگ شناسائي : انتها – سبز با خال سفيد

الکترود روپوش کلفت اوستنيتي همراه با کرم – نيکل – و مانگانز براي جوشکاري اتصالات عالي و ترک نخور- فولادهاي بد جوش يا فولاد ريختگي .جوش روکشي ريل هاي ترامواي سوزن خط آهن – زنجيرهاي حرکت تراکتورهاي زنجيري و امثال آن – قشر لائي پر مقاومت در روکشهاي سخت مخصوصاً قسمتهاي فرسوده شونده در فولاد سخت کرم دار مخصوص فولادهاي ساده و آلياژدار با استحکام زياد- فولادهاي احيا شده فولادهاي زنگ نزن کرم دار فولادهاي مقاوم در پوسته شدن – فولادهاي سخت منگنز و فولادهاي معمولي.

داراي گواهي از خط آهن آلمان فدرال براي روکشي و جوش دادن فولاد سخت منگنز آما 1090 با قوس آرام ذوب مي شود در حال عادي پس از جوشکاري جنس جوش نرم و پر مقاومت است ومي تواند با عمليات سخت کننده سرد تا 400 برينل سخت گردد. جنس جوش به مقدار زيادي زنگ نزن و مقاوم در الکتروشيمي است. تا 800 درجه سانتيگراد سخت است و پوسته نمي کند.

الکترودهاي مقاوم در برابر حرارت براي ساختمان تاسيسات نفتي و شيميائي آماجي 1248 ن

رنگ شناسي : انتها – سفيد با خال آبي

الکترودي است با روپوش قليائي و با 5/0% کرم و 5/0% موليبدن مناسب براي کار به روي فولادهاي مقاوم در برابر حرارتهاي زياد و عمليات پر فشار مانند ساختمانهاي مراکز جديد تاسيسات نفتي و شيميائي.

داراي گواهي از کارخانه شل هندي. اين الکترود جريان آرام و روان دارد سرباره آن آسان پاک مي شود و در تمام وضعيت به آساني کار مي کند. درز آن تميز و خوش منظره است. براي رسيدن به يک جوش بي نقص نبايد الکترود را نوسان داد و همچنين بايد حتي المقدور طول قوس را کوتاه نگهداشت. فقط بايد الکترودهاي خشک مصرف کرد. در صورت مرطوب شدن الکترودها بايد آنها را دو ساعت در حرارت 150 درجه سانتيگراد خشک کرد و سپس به مصرف رساند.

پيش گرم کردن قطعه کار از 200 تا 300 درجه سانتيگراد و گرم کردن آن براي رفع تنش از 720 تا 750 درجه سانتيگراد توصيه مي شود.

رنگ شناسائي : انتها – سفيد با خال سفيد

استاندارد : آلماني KB^IS

الکترود قليائي با روپوش کلفت براي جوشکاري فولادهائي که حداکثر تا 550 درجه سانتيگراد را به طور قائم تحمل مي نمايند مانند ديگها- مخزن و لوله ها و فولادهاي ريخته گري مخصوص جوشکاري روي فولادهاي 17Mn4,19Mn5,15Mo3,HIV و فولاد ريخته گري Gs22Mo4 و فولادهاي دانه ريز با مقاومت 50 تا 60 کيلوگرم بر ميلي متر مربع آزمايش شده از طرف اتحاديه مراقبتهاي فني آلمان- دفتر آمريکائي و لويدژرمن.

اين الکترود داراي قوس آرام و ثابت است. پاشيدن آن بسيار کم مي باشد. سرباره در قطعات متوسط به آساني پاک مي شود. منظره گرده جوش تميز است. اندازه هاي تا 25/3 ميليمتري آن مخصوص لايه ريز در حالات اجباري درست شده است. اين الکترود به طريقه مخصوصي با دو روپوش تهيه گرديده و در تمام حالات به استثناي از بالا به پايين قابل جوشکاري است. (فقط الکترودهاي خشک را مصرف نمائيد( .

الکترودهاي مخصوص جوشکاري سربالا

 

استاندارد آما 1/322 ن ج

رنگ شناسائي : ندارد

الکترودي است براي جوشکاري در تمام حالات مخصوصاً عمودي سربالا, داراي قابليت پل زني خوب, با اين الکترود مي توان ورقهاي نازک را هم بخوبي ورقهاي ضخيم جوش داد. درز جوش ريز فلس بوده و بسيار تميز است. گرده جوش کمي برجسته و بدون اثر سوختگي است. براي جوشکاري تعميراتي و جوشکاري نوسازي در اطاق کاميون- قطعات اتومبيل – مخازن و ساختمانهاي فولادي و ورقهاي نازک مناسب است.

براي جوشکاري هميشه طول قوس کوتاه انتخاب کنيد. در جوشکاري بالا سر قطر کوچکتري انتخاب نمائيد.

استاندارد آما 1/421 م.ج

رنگ شناسائي انتها : زرد با خال قرمز

استاندارد : آمريکائي E 6013

الکترود با روپوش متوسط تيتاني براي جوش اتصالي در ساختمانهاي فولادي ماشين سازي- واگن سازي- ديگ و مخزن سازي – کشتي سازي – درزهاي لب به لب و گلوئي روي فولادهاي ساده

st33 , st34 , st33 , st37 , st43 , st52 و فولادهاي لوله سازي 35 st ,

st35/4 , st35/8 , st45 , st45/4 , st45/8 , st55 , st55/4 و فولاد ديگ سازي HIII, HII, HI و فولاد کشتي سازي A, B,C و فولادهاي طبق دين 1623 و فولاد رخته گري.

داراي گواهي از خط آهن آلمان فدرال تا 52 st – لويدز ژرمن – آزمايش ده از طرف اتحاديه مراقبتهاي فني آلمان.

اين الکترود به آساني روشن مي شود.پاشيدن کم دارد- در همه حالات جوش مي دهد و سرباره آن به آساني جدا مي گردد

خصوصيات کاري الکترودها :

 

مواد تشکيل دهنده روپوش الکترود نه تنها خواص فيزيکي و شيميايي جوش را تعيين مي کند . بلکه خصوصيات کاري الکترود را نيز روشن مي سازد . استفاده از الکترودهاي مختلف نياز به فنون مختلفي دارد بنابراين اين الکترودها را مي توان مطابق خصوصيات کاري و شرايط اتصالات جوش شونده به عنوان پر کن، پي گير سريع و شکل گير سريع طبقه بندي نمود .

الکترود پر کن سريع :الکترود پرکن سريع سرعت جوشکاري بالايي دارد و نقطه مقابل الکترود شکل گير سريع (الکترود با انجماد سريع) مي باشد .

گروه الکترود پر کن سريع شامل الکترودهاي روپوش دار ضخيم ،پودر آهني مي باشند . که بطور گسترده اي براي جوش هاي گلوئي و شياري عميق مورد استفاده قرا مي گيرند . الکترود پر کن سريع به طور ويژه اي براي جوشکاري سريع در حالت تخت طراحي شده است . سرعت جوشکاري آن زياد پاک کردن سرباره آن آسان است . بريدگي کناره کمي دارد و قوس آن نرم و نفوذ آن کم است . يعني به مقدار کمي فلز مينا و فلز جوش را مخلوط مي نمايد . ظاهر جوش خيلي صاف است . رويه تخت تا قدري محدب دارد و پاشيدگي آن کم است . بعضي از اين الکترود ها براي جوشکاري حالت غير عادي تدارک شده اند که خصوصيات منجمد شوندگي آنها سريع تر است مثل الکترود Exx14 . الکترود هاي Exx24 وExx27 عموما براي جوشکاري گلوئي هاي تخت و شياري بکار برده مي شوند .

الکتروده پي گير سريع :اين گروه از الکترودها به عنوان الکترودهاي پر کن – زودگيرنيز معروف هستند .آنها خصوصيات ترکيبي پرکني سريع و شکل گيري سريع را دارا مي باشند . در انجام جوشهاي لب رولب يا جوشهاي ورق نازک فلزي براي تشکيل جوش ، فلز اضافي کمي لازم است . اقتصاد ترين را جوشکاري اين نوع اتصال حرکت سريع مي باشد به علت آن که بدنبال حرکت قوس ، لازم است هرچه سريعتر چاله تشکيل شود . اين نوع الکترودها به الکترودپي گير سريع معروف هستند . اين الکترود قوس نسبتا قوي و نفوذ متوسط دارد . اين الکترود همراه با شدت جريان کمتر و ورودي حرارت کمتر ، مساله سوختگي دروني را کاهش مي دهد . عموما الکترودهاي پي گير سريع به عنوان الکترودهاي قطبيت مستقيم معروف هستند ولي مي توانند با جريان متناوب نيز کار کنند . اين الکترودها سرباره کاملي دارند و مهره هاي جوش فلس هاي صاف دارد . اين نوع الکترود ها در کارگاه هاي توليدي مصارف عمومي داشته و براي کار تعمير نيز به طور گسترده استفاده مي شوند .در کارگاههاي که با ورق نازک سروکار دارند از الکترود پي گير سريع براي جوشکاري عمومي به صورت سرازير استفاده مي کنند .

مثال : اين الکترود ها براي جوشکاري با جريان مسقيم Exx12 و براي جوشکاري با جريان متناوب Exx13

الکترود شکل گير سريع : الکترودهاي شکل گير سريع يا الکترود با انجماد سريع جوشي توليد مي کند که بسرعت منجمد مي شود و شکل مي گيرد . اين نوع موضوع براي جوشکاري در حالتهاي عمودي و سقفي حائز اهميت است و از ريزش فلز مذاب جلوگيري مي شود. الکترودهاي شکل گير سريع قوس قوي و نفوذ عميق دارند و به الکترود هاي با قطبيت معکوس معرروفند گرچه بعضي از آنها با جريان متناوب هم کار مي کنند . سرباره اين الکترود کم است و مهره هاي تخت توليد مي کنند .

با چند استثنا اين الکترود ها جوشکاري عکسي (کنترل کيفيت جوش با پرتونگاري )توليد مي کنند . و در کارهاي کدي لوله و مخزن تحت فشار مورد استفاده قرار مي گيرند .

اين الکترود ها در ساخت و تعمير براي جوشکاري در همه حالتها به طور گسترده اي به کار برده مي شود .

الکترود مرکب : بعضي از اتصالات خصوصيات الکترود ها ي پر کن سريع و شکل گير سريع را جا لازم دارند بهترين الکترود هاي شکل گير سريع يا الکترودهاي با ا نجماد سريع الکترودهاي Exx10 و Exx11 هستند . الکترود پودر آهني و مناسب براي همه حالتها که خصوصيات پر کني سريع و ا نجماد سريع را با هم دارد آنرا الکترود Exx14 مي باشند . الکترود Exx14 حالت پر کني سريع دارد . نه به اندازه Exx10 انجماد سريع دارد بلکه ترکيبي بين اين دو مي باشد و از اين رو الکترود Exx14 الکترود مرکب گفته مي شود .

الکترود کم هيدروژن : روپوش اين الکترودها کم هيدروژن يا عملا بي هيدروژن هستند . الکترودهاي گم هيدروژن جوشهاي بدون ترک ريز و زير مهره اي توليد مي کنند و قابليت نرمي استثنا ئي دارند .

در جوشهاي فولادهاي گوگرد دار تخلخل ايجاد ننموده و جوشها از نظر پرتو نگاري داراي کيفيت مطلوبي هستند . به دليل آنکه استفاده از الکترود کم هيدروژن نياز به گرمايش را کا هش ميد هد مصرف عمده آن در جوشکاري فولادهاي سخت جوش و فولادهاي آ لياژي با مقاومت کششي بالا مي باشد .

E7028 E 7018 E7016 E7015 به بعنوان مثال: اين الکترودها عبارتند از: ٍExx28 و Exx18

الکترود پود آ هني : پودر آ هن در روپوش بسياري از الکترودها اضا فه مي شود . پودر آ هن در حرارت شديد قوس تبديل به مذاب شده و به فلز جوش استفاده ميشود . وقتي پودر آ هن در مقادير نسبتا زياد 30 درصد بيشتر به روپوش اضافه ميشود سرعت جوشکاري بطور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد و پاک کردن سرباره آسان تر مي گردد . ضاهر جوش خيلي صاف است . مثال : براي الکترودهاي پودر آهني مي توان الکترودهاي ٍE7027 , E7028 , E7024 را نام برد .

زاويه دادن به الکترود در وضعيت هاي مختلف جوشکاري Electrode Angle

علاوه بر سه حرکت اشاره شده در بالا جوشکار بايد الکترود را با زاويه ، معين و مشخص نسبت به سطح کار و امتداد جوش نگه دارد . زاويه بين الکترود با خط عمود بر جوش در صفحه طولي را زاويه راهنما Lead angle و زاويه الکترود با خط عمود برجوش در صفحه عرضي را زاويه کار مي گويند . وضعيت صحيح الکترود باعث کاهش ذرات حبس شده سرباره در جوش و تقليل زير جوش under cUT مي شود . در ميانه کار معمولا جوشکار بايد براي قرار دادن الکترود هاي جديد قوس را چندين بار مرتبا قطع کند . اگر قوس در نتيجه عقب کشيدن آني الکترود قطع شود حفره اي کاسه شکل بدون اينکه از فلز مذاب کافي پر شود ايجاد مي گردد که شبيه دهانه آتش فشان مي باشد و احتمال ايجاد عيوب در اين ناحيه زياد است براي جولوگيري از وقوع اين دهانه بر روي باند جوش در خاتمه هر الکترود بهتر است الکترود را به آهستگي به عقب در سر تا سر گرده جوش کشيده و همزمان طول قوس را افزايش داد . قبل از شروع الکترود بعدي بايد اين ناحيه را تميز کرد تا از محبوس شدن سرباره اجتناب شود . قوس در الکترود بعدي پيشاپيش دهانه شروع و به عقب برگشت داده تا انتهاي قبلي باند جوش را در بر گيرد . نقطه تعويض الکترود يک منبع جدي براي تجمع سرباره و حباب گاز و فقدان ذوب کامل جوش است . اين قسمت از عمليات جوشکاري احتياج به مهارت زياد دارد تا بتوان جوش با کيفيت خوب توليد نمود . همانطور که قبلا اشاره شد انتهاي الکترود بايد به انداز? کافي به کار نزديک باشد تا قطرات مذاب مستقيم از الکترود به حوضچه جوش منتقل شود . طول قوس فاصله بين انتهاي الکترود و حوضچه جوش است که تا حدودي تابع نوع پوشش الکترود و شرايط کار مي باشد . به طور کلي طول قوس نبايد از قطر هسته الکترود بيشتر باشد و جوشکار بايد با مهرت و تجربه اي که دارد آنرا کنترل کند . طول قوس کنترل کننده ولتاژ قوس بوده و بر سرعت پيشرفت جوش و راندمان آن تاثير مي گذارد . با قوس کوتاه شدت جريان افزايش يافته و در نتيجه نرخ رسوب زياد مي شود . در حاليکه قوس بلند احتمال اکسيده و نيتره شدن مذاب را بيشتر کرده و مقداري حرارت قوس تلف شده و توليد جرقه به مراتب بيشتر مي شود . اگر لازم است که چندين پاس و لايه جوش کناره و يا روي هم رسوب داده شود بايد توجه داشت که سرباره از روي لايه هاي قبلي کاملا پاک شود در مواردي که پاس ها کنار يکديگر قرار مي گيرند به منظور حذف زاويه تندبين دو پاس و کاهش موضع تمرکز تنش حاصل از آن الزامي است .

حرکت الکترود :

 

پس از شروع قوس الکتريکي ، جوشکاري بايد قوس الکتريکي را به داخل محل اتصال جهت دهد تا فلز جوش در محل مورد نظر رسوب داده شود . براي اينکار جوشکار بايد سه حرکت را همزمان بطور يکنواخت و قابل کنترل انجام دهد که عبارت است از :

الف: تثبيت فاصله نوک الکترود با سطح مذاب حوضچه جوش يا انطباق همزمان ذوب الکترود و حرکت آن سوي و سمت جوش

ب: حرکت الکترود و قوس در سر تا سر مسير جوش که در اصل سرعت پيشرفت جوشکاري است .

ج: در صورت لزوم حرکت هاي زيگزاکي يا موجي متناسب با وضعيت جوش ، تا نيروي قوس فلز مذاب را در محل مورد لزوم هدايت داده نگه دارد و سر باره را نيز به اطراف جارو کند .لازم به تذکر است که اين حرکت ها بايد به طريقي انجام شود تا باعث حبس شدن ذرات سرباره در جوش يا وارد شدن هواي اتمسفر به محفظه قوس نشود .

نرخ يا ميزان ذوب الکترود : Melting rate

 

طول الکترود ذوب شده در دقيقه را نرخ ذوب الکترود مي نامند . نرخ ذوب الکترود به عوامل مختلفي بستگي دارد و در شرايط مشابه (از نظر اندازه و شدت جريان ) در موتورهاي زنراتور بيشتر از ترانسفورماتورهاي يکسوکننده و در ترانسفورماتورهاي يکسو کننده بيشتر از ترانسفورماتورهاي AC است . براي منبع با قدرت معين نرخ ذوب با ازدياد شدت جريان افزايش مي يابد . ولي شدت افزايش در الکترودهاي ضخيم تر کمتر از الکترودهاي باريک است . بايد توجه داشت که در شدت جريان هاي خيلي زياد به علت وزش قوس و جرقه و حرارت مقاومتي زياد در الکترود ، نرخ ذوب دوباره اندکي کاهش مي يابد .

انتقال فلز از الکترود به حوضچه مذاب Metal transfer – Droplet transfer

 

انتقال فلز مذاب از الکترود مصرفي به طرف حوضچه جوش اثر مهمي بر روي استفاده فرآيند جوشکاري و قابليت آنها براي اتصال در وضعيت هاي مختلف دارد . نحوه انتقال قطرات مذاب ممکن است بر روي ميزان عمق نفوذ پايداري حوضچه جوش و مقدار ترشح و جرقه نيز تاثير داشته باشد .انواع مکانيزههاي انتقال فلز از الکترود به حوضچه جوشي در شکل زير نشان داده مي شود .

انتقال ثقلي يا کروي : Globular Transfer – Gravitation Transfer

 

در اين مکانيزم قطر قطرات ذوب شده از الکترود مساوي يا بزرگتر از قطر الکترود است .

جوشکاري با الکترود از نوع کم هيدروزن جوشکاري قوس با گاز Co2 با جريان بالا و جوشکاري MIG با جريان پايين اين نوع انتقال فلز را دارا مي باشد . در اين مکانيزه جرقه يا ترشح براحتي بوقوع مي پيوندد.

انتقال مدار بسته يا پلي : Short Circuit Transfer در اين مکانيزم قطرات ذوب شده در انتهاي الکترود با حوضچه جوش به صورت پلي قرار مي گيرند . جوشکاري قوس با گاز محافظ با جريان پايين اين نوع مکانيزم انتقال را دارا مي باشد .اين نوع جوشکاري براي جوشکاري ورقهاي نازک با عمق نفوذ کم و در جاهايي که جوشکاري يکطرفه بوده و بستر جوش با کيفيت مناسب در جهت ديگر مد نظر مي باشد مناسب است .

انتقال اسپري يا انتقال ريزش شديد :Spray transfer

 

در اين مكانيزم قطرات با قطر كوچكتر از قطر الكترود از ميان ستون قوس به سمت حوضچه پرتاب مي شوند . جوشكاري MIG با جريان نسبتا بالا و جوشكاري با الكترود ا زنوع اكسيد تيتانيم بالا اين نوع انتقال را دارا مي باشد . قوس در اين حالت معمولا پايدار بوده و جرقه كمي توليد مي كند .

نيروهايي كه در انتقال فلز از الكترود به حوضچه جوش نقش دارند عبارتند از :

الف : كشش سطحي

ب : شتاب ثقل (وزن )

ج : نيروي الكترومغناطيس

د : هيدرو ديناميك در اثر جريان و جنبش گازها

معمولا نوع انتقال به تركيب الكترود و فلاكس ، قطر الكترود ،قطب الكتريكي ،گاز محافظ و عوامل ديگر بستگي دارد. براي ثبت و مشاهده و نحوه انتقال فلز از الكترود به حوضچه جوش از دوربين هاي فيلمبرداري با سرعت بالا (10000 فيلم در ثانيه ) استفاده مي شود .

الکترود

 

جنس هسته الکترود :

بطور کلي متريال مورد استفاده در ساخت هسته الکترود را بدو گروه عمده تقسيم مي کنند .

الف:گروه آهني : نظير فولاد

ب:گروه غير آهني : نظير مس ، آلومينيوم

لازم به توضيح است که در گروه آهني هم از فولاد هاي ساده کم کربن بهره مي گيرند و هم از فولادهاي آليازي .

مثلا براي جوشکاري فولاد هاي ضد زنگ از الکترودهايي استفاده مي کنند . که جنس هسته آن از فولاد پر آلياژ باشد . اين الکترودها در بازار به الکترودهاي استيل معروفند .

مواد سازنده پوشش الکترود :

 

الف:سلولز : ترکيب شيميايي غير کامل از خمير چوب که توليد کننده گاز COو H2 مي باشد .

ب: اکسيد تيتانيوم که نام ديگر آن روتايل است . (Tio2)

ج: اکسيد آلومينيوم که نام ديگر آن آلومنيي است . (Al2o3)

د: اکسيد آهن .

ه: کربنات آهن – کربنات کلسيم – کربنات منيزيم .

و: فلدسپات (که ترکيبي از آلومنينيم سيلسکات است .

ز: بعضي از سيلسکات ها که سرباره ساز هستند .

ح: بعضي از سيلسکات ها که نقش چسب را دارند مثل سيليکات سديم و سيليکات پتاسيم .

ط: فرو آلياژ ها مثل فرمنگنز و فرو سيليس .

ي: پودر آهن از 5 تا 50 در صد .

وظايف پوشش الکترود :

 

الف : فضاي گازي و سرباره محافظ را بوجود مي آورد و حوضچه مذاب را از تماس با اتمسفر محافظت مي کند .

ب: پايدار کننده قوس مي باشد .

ج: وظيفه افزون برخي عناصر آليازي را به حوضچه جوش بر عهده دارد .

د : به کمک ويسکوزيته اي که دارد شکل گرد? جوش را منظم و قانونمند مي کند .

ه: پوشش از سريع سرد شدن جوش جلوگيري کرده و رسيدن به خواص مکانيکي مطلوب را ممکن مي سازد .

و : کاهش دهنده پاشش فلز جوش به اطراف بوده و عمل رسوب فلز را به حوضچه تسهيل مي بخشد .

ز: تشکيل سرباره داده و لزا واکنش هاي سرباره و فلز مذاب را خواهيم داشت که اين امر در تصفيه نا خالصي ها از حوضچه مذاب کمک خواهد کرد .

ح: بر روي مي زان نفوذ قوس تاثير خواهد داشت .

همانطور که مي توان انتظار داشت الکترودي ساخته نشده است که کليه خواسته ها را در تمام شرايط پاسخگو باشد بنابر اين انواع گوناگون الکترود توليد مي شود که هر نوع آن مناسب براي درخواست هاي خاصي است .عناصر مختلفي در پوشش الکترود بکار گرفته مي شود که در هنگام ساخت الکترود پس از انتخاب مواد پوشش آنها را مخلوط کرده و با اضافه کردن مواد چسبنده (چسب شيشه) بصورت خمير در مي آورند . سپس اين خمير را از طريق اکسترود (Extrude) بر روي ميله فولادي بصورت يکنواخت پوشش مي دهند و پس از خشک کردن در کوره پخته مي شوند .

طبقه بندي پوشش هاي الکترود ها :

 

اين طبقه بندي بر اساس استاندارد جهاني ISO ارائه شده است . بر اساس پوشش ها را به شش کلاس تقسيم مي کنند

کلاس اول يا سلولزي : پوشش اين نوع الکترودها از مقدار زيادي سلولز تشکيل شده است که در اثر سوختن آن مقداري زياد هيدروزن و اکسيد کربن به وجود مي آيد که قوس و حوضچه جوش را از اتمسفر محافظت مي نمايد . حضور اين گازها در قوس الکتريکي با قدرت (يونيزه شدن) بالا ايجاد ولتاژ بالاي قوس کرده و در نتيجه انرزي توليد شده بالا بوده و موجب نرخ بالاي سوختن Burn – off rate و عمق نفوذ جوش خوب مي شود . قسمتس از ترکيبات سلولز در اثر حرارت مقاومتي توليد شده در هسته الکترود حين جوشکاري تمايل به تجربه دارد . گرم شدن الکترود هم چنين يک (افت)کوچک ولتاز قوس شده که احيانا مي تواند ترکيب شيميايي جوش راتغيير دهد . همانطور که مي توان انتظار داشت چون بيشتر مواد کربني و سوختني در پوشش اين نوع الکترودها است . در پايان سرباره کمي بر روي جوش باقي مي ماند ولي قوس حاصل شده به علت (جت پلاسماي ) قوس اين مکان را به الکترود مي دهد تا در وضعيت هاي مختلف استفاده مي شود . نبودن عناصر پايدار مننده قوس در پوشش موجب آن مي شود تا اين الکترود را با جريان الکتريکي يکنواخت و قطب مثبت بکار برند .

کلاس دوم و سوم يا رتيلي: اکسيد تيتانيوم به صورت طبيعي آن (رتيل) پوشش اصلي اين دو نوع الکترودها است . وجود مقدار زيادي مواد يونيزه کننده استفادده از الکترود را آسان مي سازد . در نوع دوم به علت وجود ترکيبات بازي اضافه شده روان تر بوده و براي وضعيت هاي ديگر هم مناسب مي باشد . يک نفوذ متوسط همراه با قوس ملايم و آراميکي از مشخصات اين نوع الکترود مي باشد . به علت وجود رتيل و عناصر يونيزه کننده در پوشش الکترود مي توان اين گروه الکترودها را با جريان متناوب هم بکار برد .

کلاس چهارم يا اسيدي : پوشش اين نوع الکترودها شامل اکسيد ها و کربناتهاي منگنز و آهن و مقداري سيلسيم مي باشد . اين پوشش توليد يک سرباره حجيم و روان کرده که نتيجه آن جوش با ظاهر بسيار صاف و تميز مي باشد .سر باره براحتي از روي جوش جدا مي شود . هم چنين از وقوع ذرات سرباره محبوسشده در جوش چند (پاسه)مي کاهد . با اين الکترود مي توان از جريان يکنواخت و متناوب استفاده کرد .

کلاس پنجم يا اکسيدي : اکسيد آهن به مقدار زياد در پوشش آن است و به علت سرباره سنگين مقدار نفوذ جوش کم بوده اما جوش حاصل پخ و صاف مي باشد ولي داراي استحکام کمتري نسبت به جوش حاصل از الکترودهاي ديگر است

کلاس ششم يا بازي : احتمالا مهمترين نوع الکترود از نظر متالوژيکي است . پوشش الکترود شامل مقدار قابل ملاحضه اي کربنات کلسيم و فلوريد آهک و فلوراسپار مي باشد . به علت مي زان رطوبت کم در پوشش الکترود جوش حاصل داراي مي نيمم مقدار هيدروزن شده است . همه الکترودهاي هيدروزن پائين لزوما از اين نوع نيست . به علت توليد فلز جوش با هيدروزن کم ، اين نوع الکترود براي جوشکاري فولادي کم آلياژي که در مقابل )ترک برداشتن) منطقه مجاور جوش حساس هستند .بسيار مناسب مي باشد همچنين جوش حاصل مقاومت خوبي در برار (ترک گرم) دارد و براي فولادهاي ضخيم و کربن بالا نيز مناسب است . فلز جوش داراي خواص مکانيکي خوب بويزه مقاومت ضزبه اي است . الکترودهاي بازي ممکن است براحتي الکترودهاي ديگر قابل بکار بردن نباشد . اما از آنها مي توان در تمام وضعيت ها و جريان دائم متناوب استفاده کرد . چون اين نوع الکترود براي جوش با کيفيت بالا استقاده مي شود . براي پائين نگهداشتن رطوبت حتي الامکان بايد آنها را در جاي خشک نگهداري کرد و حتي بهتر است قبل از استفاده چند ساعتي آنها را در اجاق پخت (بويزه در مورد جوشکاري فولادهاي آلياژي (

* شرط لازم براي حصول يک جوش عالي ،داشتن الکترود سالم است .*

انتخاب نوع الکترود Selecting the Electrode

عوامل موثر در انتخاب الکترود عبارتند از :

الف : ترکيب شيميايي فلز مورد جوشکاري : به عنوان مثال در فولادهاي کربني ( بالاتر از 35 % کر بن ) و استحکام کششي بيشتر از PSI 60000 يا به عبارتي (2 MM/Kg 42) الکترود بايد از نوع کم هيدروزن و يا الکترود با پوشش پودر آهن و هيدروزن پا ئين ا نتخا ب شو د .

ب :گيفيت محل جوش : چنا نچه فا صله ريشه درز اتصال باز باشد بايد از الکترود هاي مشخص و معيني که سرباره حجيم ايجاد مي کنند استفاده کرد .

ج : وضعيت جوشکاري:در جوشکاري حالت قائم verticalوبالاي سر يا سقفي overhead تعداد معدودي از الکترودها قابل استفاده هستند .

د :شرايط کاربري : بعنوان مثال در موارديکه جوش بايد داراي استحکام زياد ويا استحکام ضربه اي بالا در درجات زير صفر باشد . نوع الکترود مصرفي با مواردي که فقط ظاهر تميز و صاف مورد انتظار است متفاوت خواهد بود .

ه : ميزان نفوذ جوش يا عمق نفوذ

و : هزينه جوش : هزينه عمل جوش در انواع الکترود ها بر دو مبنا بر آورد و مقايسه مي شود . يکي از نظر ميزان بازدهي و نرخ رسوب و ديگري از ديدگاه قيمت الکترود . الکترودهاي پودر آهن دار داراي نرخ رسوب بالا و بطور کلي هزينه عمل کمتري نسبت به الکترود هاي ديگر هستند هر چند که ممکن است کمي گرانتر باشند .

ز : مهارت جوشکاري : کار کردن با بعضي الکترودها راحت تر و نياز به مهارت کمتري دارد و حتي سرعت عمليات جوشکاري بيشتر است . علاوه بر انتخاب نوع الکترود . اندازه الکترود از نظر اقتصادي وعمليات جوشکاري نيز حائز اهميت و قابل توجه است که بر حسب طراحي اتصال ضخامت لايه جوش وضعيت جوشکاري حرارت داده شده مجاز (شدت جريان ) و مهارت جوشکار تعيين ميشود .

قاعده کلي آن است که هرگز نبايد از الکترودي که اندازه آن از ضخامت کار است استفاده کرد .

جوشکار الکترود بزرگتر رابه علت اينکه مي تواند جوش را با سرعت بيشتري با تعداد تعويض کمتري انجام دهد ترجيح مي دهد و سعي مي کند حتي الامکان بزگترين اندازه الکترود مجاز را استفاده کرند که اين امر مستلزم مهارت جوشکار در تشخيص صحيح اندازه مي باشد .

الکترود کلفت براي جوشکاري در وضعيت عمودي يا قائم و بالاسريا سقفي مناسب نيست چون کنترل حوضچه جوش حجيم در آن شرايط مشکل است . الکترود" 1875/0 (5/4 ميليمتر) تقريبا بزرگترين الکترود قابل استفاده در اين وضعيت ها است . در مورد جوشکاري ورق هاي ضخيم با لبه هاي آماده سازي شده v يا جناقي و k بايد اولين " پاس " جوش از الکترود نازک و براي رديف هاي بعدي به ترتيب از الکترود هاي کلفت تر استفاده کرد .

عوامل فساد الکترود :

 

الف : عدم هم محوري پوشش و هسته يکي از عوامل فساد است .

ب :رطوبت :بصورت مستقيم و يا غير مستقيم ، در حين حمل و نقل يا ا نبارداري رطوبت جذب پوشش مي شود در هر حالت چنين الکترودي فاسد تلقي مي شود . چرا که وقتي الکترود با پوشش مرطوب را استفاده مي کنيم رطوبت بخار شده اين بخار باعث افزايش تر شح يا پاشيدگي شده و ضمنا رطوبت ايجاد شده باعث متخلخل شدن جوش (porosity) گشته و از اينها بدتر تجزيه بخار آب است که تردي هيدروزن ودر نتيجه ترکيد گي سر و قطعه را در پي خواهد داشت .ميزان رطوبت و قدرت جذب رطوبت در الکترود ها متفاوت است . الکترودها ي سلولزي يا روتيلي فدرت جذب کمي دارند و اکثرا در فرايند ساخت اندکي رطوبت مي گيرند . الکترودهايي داريم که قدرت جذب رطوبت بالايي دارند مثل الکترودهاي قليايي :بسته بندي اين الکترودها کاملا آب بندي شده و ايزوله است بعضي از الکترودها را بعد از باز شدن جعبه بايستي در گرم کن يا oven قرار داده و آنها را همواره خشک نگه داشت . بطور کلي الکترودهايي که دو رقم اول بعد ازE آن بزرگتر باشد از نظر جذب رطوبت بسيار حساس هستند . اگر الکترود مرطوب تا حد معين و مشخصي رطوب زياد طولاني باشد ممکن است هسته زنگ زده باشد و يا در پوشش هايي که پودر آهن دارند . پودر آهن موجود اکسد شده و در حين جوشکاري تنظيم آ ناليز شيميايي را به هم مي زند گاهي اوقات در حين پروسه خشک کردن ، ترکيب پوشش تغييرات بنيادي ميکند .

)مثلا اگر الکترود سلولزي تا 400 درجه گرم شود ممکن است سلولز بسوزد واز بين برود

الکترود مرطوب را چگونه تشخيص ميدهند :

 

1 : به روش سنتي : a - از روي صداي برخورد الکترود با قطعه فلزي سالم ( صداي خفه ميدهد )

b :1 با گرفتن الکترود به سنگ و از روي گرد و خاک حاصله نم دار بودن الکترود بررسي ميشود.

2 :به روش آ زمايشي : اندازه گيري ميزان رطوبت با روشهاي شيميايي

:3 تغيير رنگ : تغيير رنگ پوشش الکترود يا طبله زدن پوشش ( در صورت بالا بودن رطوبت )

ج : عامل ديگر چربي و روغن است که الکترودها را فاسد مي کند

چري در حين جوشکاري مي سوزد و بخش عمده آن خارج مي شود ولي بخش جزئي آن مي ماند خصوصا در مورد فولادهاي ضد زنگ چربي مي تواند کربن را تغيير دهد . لذا خيلي مهم است چون ممکن است کل کربن فولاد 3% باشد ولي با وجود چربي اين مقدار به 4 يا 5 صدم درصد برسد که مضر است در مورد الکترودهاي چرب گرفتاري هاي مرطوب را نيز داريم مثل پا شش (SPLASH) و تخلخل ( POROSITY)

:4 شکسته شدن پوشش الکترود : اين پديده گاهي اوقات در پروسه ساخت صورت مي گيرد اما در مواردي در ضمن حمل و نقل و استفاده و نگهداري اين حالت روي ميدهد . الکترودي که پوشش آن شکسته شده ولي نريخته باشد در حين جوشکاري پوشش کنده شده و روي حوضچه مي افتد و آن قسمتي که پوشش ندارد پر از حفرات و آخال اکسيد ي خواهد شد .

:5 نيم سوز بودن پوشش الکترود : اگر الکترود به کار به چسبد و جدا نشود گداخته شده و حرکت هاي چپ و راست جوشکار براي کندن الکترود پوشش را خراب نموده و گداخته شدن پوشش باعث نيم سوز شدن آن مي شود .

شناسايي الکترود بر اساس کد بندي :

 

انجمن جوشکاري امريکا ((AWS)) براي الکترودهاي نورد شده پوشش دار مورد مصرف در جوشکاري قوس الکتريکي دستي کد بندي به صورت ذيل ارائه کرده است:

XXXX(X)E

دو رقم اول با سه رقم اول بعد از علامتE))اکر چهار عدد بود دو رقم اول و اگر پنج عدد بود سه رقم اول ) استحکام کشتي فلز جوش بر اساس و واحد PSI که بر هزار تقسيم شده را نشان ميدهد .

مثال: E60XX يعني نمونه اي که از محل جوشکاري خارج شده و به ماشين وصل شده است حداقل 60000 پوند بر اينچ مربع استحکام کششي دارد

معمولا اعداد ذيل را دارند : 45-60-70-80-90-100-120

اگر پنج حرفي بود X چهارم و اگر چهار حرفي بود X سوم نشان دهند موقعييت جوشکاري است

1- ( همه موقعيت ها )وضعيتها

2- فقط FLAT (تخت ( يا افقي (( HORIZONTAL ))

3- فقط FLAT (تخت )

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...