X
تبلیغات
مجله جوشکاری

مجله جوشکاری

مجله جوشکاری

فرایندهای جوشکاری و بازرسی جوش

 موضوع :

فرایندهای جوشکاری و بازرسی جوش

ساختار :PDF

رشته : جوشکاری

فهرست مطالب تحقیق :

مروری بر تکنولوژی جوشکاری

منابع نیرو در جوشکاری

جوشکاری تیگ

طبقه بندی عیوب جوش و.....

دانلود فایل با حجم 4MB

174 صفحه

 

فروشگاه موبایل:

 www.top.zanbilshop.net

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و دوم دی 1390ساعت 11:37  توسط یونس عسکری  | 

طراحی اتصالات جوشی در مخازن تحت فشار

 

موضوع : طراحی اتصالات جوشی در مخازن تحت فشار

ساختار :  PDF

رشته  : جوشکاری

 فهرست مطالب تحقیق :

مقاومت مصالح

ارتعاشات ، تنشها

خوردگی

وضعیتهای گذرا و غیر عادی

تعمیرات ، تمیزکردن

اتصالات و سیستمهای آبندی

کدها و استانداردها و ....

دانلود فایل با حجم 143KB

 

درج آگهی رایگان در پرتال تبليغات وب 

+ نوشته شده در  جمعه شانزدهم دی 1390ساعت 16:52  توسط یونس عسکری  | 

انواع روش های جوشکاری

 

موضوع : انواع روش های جوشکاری

ساختار :Power Point

رشته  : جوشکاری

 فهرست مطالب تحقیق :

جوشکاری با قوس الکتریکی

جوشکاری با شعله گاز

جوشکاری با لیزر
جوشکاری با پرتو الکترونی
جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری انفجاری
جوشکاری فرا صوتی
جوشکاری مقاومتی
جوشکاری زیر آب
به همراه تصاویر و انیمیشن
 

دانلود فایل با حجم ۴٫۴ مگابایت

 رمز فایل فشرده : www.3manage.com

+ نوشته شده در  جمعه شانزدهم دی 1390ساعت 15:42  توسط یونس عسکری  | 

عیوب جوشکاری

مقدمه

چون مواد و فلزات تشکيل‌ دهنده و جوش‌ دهنده و گيرنده از لحاظ متالوژيکي بايستي داراي خصوصيات مناسب باشند، بنابراين جوشکاري از لحاظ متالوژيکي بايستي مورد توجه قرار گيرد که آيا قابليت متالوژي و فيزيکي جوشکاري دو قطعه مشخص است؟ پس از قابليت متالوژي ، آيا قطعه‌اي را که ايجاد مي‌کنيم، از لحاظ مکانيکي قابل کاربرد و سالم است؟ آيا مي‌توانيم امکانات و وسائل براي نيازها و شرايط مخصوص اين جوشکاري ، مثلاً گاز و دستگاه را ايجاد نمائيم و بر فرض ، ايجاد نيرو در درجه حرارت بالا يا ضربه زدن در درجه حرارت پايين ممکن باشد؟ زيرا استانداردهاي مکانيکي و مهندسي و صنعتي جوشکاري بايد در تمام اين موارد رعايت شود تا جوش بدون شکستگي و تخلخل و يا نفوذ سرباره و غيره انجام گيرد.تکرار مي‌شود در جوشکاري تخصصي و اصولاً تمام انواع جوش ، قابليت جوش خوردن فلزات را بايد دقيقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، بايد دقت کافي نمود. محيط لازم قبل و در حين جوشکاري و پس از جوشکاري را مثلاً در مورد چدن ، بايد بوجود آورد. گازهاي دستگاههاي مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن و بعد در حين جوشکاري از لحاظ جلوگيري از صدمه گاز - آتش و مشعل و برق و هواي محيط و وضعيت جسماني و زندگي جوشکار ، خود نکات اساسي ديگر هستند که مشکلات جوشکاري مي‌باشند.


روي هم افتادگي (انباشتگي جوش در کناره‌ها) overlap or over - roll

نقصي در کنار يا ريشه جوش که به علت جاري شدن فلز بر ري سطح فلز پايه ايجاد مي شود بدون اينکه ذوب و جوش خوردن با آن ايجاد شود.
علت

1. سرطان حرکت کمتر از حالت نرمال يا طبيعي

2. زاويه نادرست الکترود

3. استفاده از الکترود با قطر بالا

4. آمپراژ خيلي کم
نتيجه

عوامل فوق کاري مانند بريدگي کناره دارد و يک منطقه تمرکز تنش از فلز جوش ترکيب نشده ايجاد مي‌کند.

سوختگي يا بريدگي کناره جوش Underecut

شياري در کنار يا لبه جوش که بر سطح جوش و يا بر فلز جوشي که قبلا را سبب شده است قرار دارد.

علت

1. آمپر زياد

2. طول قوس زياد

3. حرکت موجي زياد الکترود

4. سرعت بسيار زياد حرکت جوشکاري

5. زاويه الکترود خيلي به سطح اتصال متمايل بوده است.

6. سرباره با ويسکوزيته زياد
نتيجه

عوامل فوق موجب يک منطقه تمرکز و يک منطقه مستعد براي ايجاد ترک خستگي مي‌شود.

آخالهاي سرباره Slag inclusion

به هر ماده غير فلزي که در يک اتصال جوش بوجود مي‌آيد آخالهاي سرباره مي‌گويند؛ اين آخالها مي‌توانند در رسوب جوش نقاط ضعيفي ايجاد کنند.
علت

1. پاک نشدن مناسب سرباره از پاسهاي قبلي

2. آمپراژ ناکافي

3. زاويه يا اندازه الکترود نادرست

4. آماده سازي غلط
نتيجه

آخالهاي سرباره استحکام سطح مقطع جوش را کاهش مي‌دهند و يک منطقه مستعد ترک ايجاد مي‌کنند.

ذوب ناقص L.O.F Lack of fusion

عدم اتصال بين فلز جوش و فلز پايه يا بين پاسهاي جوش
علت

1. استفاده از الکترودهاي کوچک براي فولاد ضخيم و سرد

2. آمپراژ ناکافي

3. زاويه الکترود نامناسب

4. رعت حرکت بسيار زياد

5. سطح کثيف (پوسته نورد ، لکه ، روغن و ...)
نتيجه

اتصال جوش را ضعيف مي‌ماند و به يک منطقه مستعد ايجاد خستگي تبديل مي‌شود.

تخلخل Porosity

تخلخل سوارخ يا حفره‌اي‌ است که به صورت داخلي يا خارجي در جوش ديده مي‌شود. تخلخل مي‌تواند از الکترود مرطوب ، الکترود روکش شکسته يا از ناخالصي روي فلز پايه ايجاد شود. همچنين به نامهاي (مک لوله‌اي) ، (مک سطحي) و (سوراخهاي کرمي) نيز شناخته مي‌شود.


ساير علتها

1. سطح فلز پايه آلوده مثل آلودگيهاي روغن ، غبار ، لکه يا زنگار

2. مرطوب بودن روکش الکترود

3. محافظت گازي ناکافي قوس

4. فلزات پايه با مقادير بالاي گوگرد و فسفر

نتيجه

به شدت استحکام اتصال جوش شده را کاهش مي‌دهد. تخلخل سطحي به اتمسفر خورنده اجازه مي‌دهد که فلز جوش را مورد حمله قرار دهد و موجب نقص در آن شود.

همراستا نبودن اتصال جوش Join misagnment

اين مشکل معمولا همراستا و همسطح نبودن قطعاتي که به هم جوش مي‌شوند ناميده مي‌شوند. عدم همراستايي يک مشکل معمول در آماده سازي روشهاي لب به لب است و هنگامي ايجاد مي‌شود که صفحات ريشه و صفحات اتصال از فلز پايه در محل درست خود براي جوشکاري قرار نگرفته‌اند.

علت

1. مونتاژ نادرست قطعاتي که بايد جوش شوند.

2. خال جوشهاي ناکافي که مي‌شکند يا بست زدن ناکافي که موجب حرکت مي‌شود.
نتيجه

همراستا بودن جدي است، زيرا نقص در ذوب لبه ريشه موجب ايجاد مناطق تمرکز تنش مي‌شود در سرويس دهي موجب شکست خستگي زود رس اتصال مي‌شود.

نفوذ ناقص L.O.P Lack of pentertation

عدم نفوذ کامل فلز جوش به ريشه اتصال
علت

1. آمپر بسيار پائين

2. فاصله ريشه ناکافي

3. استفاده از الکترود با قطر بالا

4. سرعت حرکت زياد
نتيجه

سرعت جوش را ضعيف مي‌کند و به مستعد ايجاد خستگي تبديل مي‌شود.

ترک جوش Weld cracking

انواع مختلفي از عدم اتصال ممکن است در جوش يا مناطقي که تحت تأثير حرارت قرار مي‌گيرند، رخ دهد. جوشها ممکن است داراي تخلخل ، آخالهاي سرباره يا انواع ترکها باشند. تخلخل و آخالهاي سرباره شايد در جوش تا حدي قابل قبول باشد اما ترکها در جوش هرگز قابل قبول نمي‌باشند. وجود ترک در جوش يا در مجاورت جوش نشانگر اين مسئله مي‌باشد که حتما مشکلي در حين کار وجود داشته است. بررسي دقيق ترکها ، تعيين علت اجاد آنها و نيز راههاي جلوگيري از آنها را براي ما امکان پذير مي‌سازد. در ابتدا ما بايد به اين مسئله توجه داشته باشيم که بين ترک و شکست تفاوت قائل شويم. منظور ما از ترک ، پديده‌اي است که در اثر عواملي مانند انجماد ، سرد شدن و تنشهاي داخلي که به علت انقباض جوش مي‌باشد ايجاد مي‌گردد. ترکهاي گرم ، ترکهايي مي‌باشند که در دماهاي بالا رخ مي‌دهند و معمولا به انجماد ربط دارند.ترکهاي سرد ترکهايي هستند که بعد از اينکه جوش به دماي اطاق رسيد، رخ دهد و ممکن است حتي به HAZ رابط داشته باشد. بيشتر ترکها در اثر تنشهاي فيزيکي انقباض که معمولا با کشيدن يا تغيير شکل جسم همراهي باشد در هنگام سرد شدن جوش رخ مي‌دهد، ايجاد مي‌شوند، اگر انقباض محدود شود، اين تنشهاي فيزيکي کرنشي ، تنش داخلي پسماند را بوجود مي‌آورند که اين تنهاي پسماند منجر به ايجاد ترک مي‌شوند. در واقع دو نيروي مخالف وجود دارد:

1. تنشي که بوسيله انقباض ايجاد مي‌شود.

2. استحکام و سختي فلز پايه

تنشهاي ناشي از انقباض با افزايش حجم فلزي که تحت انقباض قرار گرفته است، افزايش مي‌يابد. جوشهايي در ابعاد بزرگ و فرآيندهايي با نفوذ زياد کرنشهاي انقباضي را افزايش مي‌دهند. تنشهايي که در اثر کرنشهاي انقباضي ايجاد مي‌شود با افزايش استحکام فلز پر کننده و فلز پايه افزايش مي‌يابد. همچنين وقتي که استحکام تسليم افزايش بايد تنش پسماند نيز افزايش مي يابد.

1. ضرورت جوشکاري

2. پيشگرم

3. دماي بين پالسي

4. عمليات حرارتي پس از جوش

5. طراحي اتصال

6. روشهاي جوشکاري

7. مواد پر کننده

ترک به صورت خط مرکزي

ترک به صورت خط مرکزي در مرکز يک پاس جوش معين قرار دارد. اگر انتهايي کپاس جوش داشته باشيم و اينپاليدرمرکز اتصال باشد آنگاه اين ترکمرکزي در مرکزاتصال نيز رار خواهد داشت. در مورد پاس هاي چند تاي که چندين پاس در هر لايه وجود دارد ترک مرکزي از نظر هندسيب ممکن است در مرکز اتصال قرار نداشته باشد. ار چه اغلب ديده مي شود که در مرکزاتصال قرار دارد. علت ترک مرکزي يکي از سه پديده زير مي باشد:

1. ترکي که ناشي از جدايش و تفکيک باشد.

2. ترکي که مربوط به شکل گرده جوش مي‌باشد.

3. ترکي که مربوط به تغييرات سطحي مي‌باشد.

متأسفانه تمام سه پديده فوق خودشان را در قالب يک نوع آشکار مي‌کنند و تشخيص دادن ترک مشکل مي‌باشد. علاوه بر اين ، تجربه‌ها نشان داده‌اند که اغلب 2 يا حتي 3 پديده فوق با يکديگر برهمکنش داده و در ايجاد ترک مؤثرند. در واقع درک مکانيسم اصلي هر يک از انواع ترکهاي مرکزي به ما کمک مي‌کنند تا به دنبال راه حلي براي از بين بردن ترک باشيم.
ترک مرکزي ناشي از جدايش

اين ترکها وقتي رخ مي‌دهد که ترکيباتي با نقطه ذوب پايين نظير فسفر ، روي ، مس و گوگرد در نقاط خاصي در حين فرآيند سرد شدن جدايش يابند. در حين فرآيند انجماد ، ترکيباتي با نقطه ذوب پايين در فلز مذاب به نواحي مرکزي اتصال رانده مي‌شود چون آنها تا آخرين ترکيباتي هستند که شروع به انجماد مي‌کنند و جوش در اين نواحي تمايل به تفکيک و جدايش مي‌يابد. در جوشکاري مي‌توان از الکترودهايي با مقادير بالاي منگنز استفاده تا بتوانيم بر تشکيل سولفيد آهن با نقطه ذوب پايين غلبه کنيم. متأسفانه اين مفهوم نمي‌تواند براي مواد غير فرار ديگري بجز گوگرد بکار رود.


ترک مرکزي ناشي از شکل گرده جوش

نوع دوم ترک مرکزي

ترک ايجاد شده در اثر شکل پالس جوش مي‌باشد، اين ترک در فرآيندهايي که همراه با نفوذ عميق مي‌باشند نظير فرآيند FCAW , SAWتحت محافظ CO2 ديده مي‌شود. وقتي که يک پالس جوشکاري داراي عمق بيشتري نسبت به هضم آن جوش (در نماي سطح مقطع) باشد. براي رفع اين نوع ترک ، پالسهاي جوش بايد داراي عرضي حداقل برابر با عمق باشد. توصيه مي‌شود که نسبت پهناي جوش به عمق آن برابر با 1 به 14/1 به 1 باشد تا اين نوع ترک رفع شود. اگر از پالسهاي چندتايي استفاده شود هر پاس داراي پهناي نبت به عمق آن باشد، يک جوش فاقد ترک خواهيم داشت. وقتي که يک ترک مرکزي بخار شکل پاس تحت بررسي است، تنها راه حل اين است که نسبت پهناي جوش به عمق آنرا تغيير دهيم. اين موضوع شايد در برگيرنده آن باشد که تغييري در طراحي اتصالها داشته باشيم. از آنجايي که عمق جوش تابعي از نفوذ مي‌باشد شايد مفيد باشد که مقدار نفوذ را کاهش دهيم بدين منظور مي‌توانيم از آمپرهاي پايينتر و الکترودهايي با قطرهاي بالاتر استفاده کنيم. راهکارهاي فوق دانسيته جريان را کاهش مي‌دهد و مقدار نفوذ را محدود مي‌کند.


ترک مرکزي ناشي از شرايط سطحي جوش

آخرين مکانيسمي که سبب ايجاد ترک مرکزي مي‌باشد تغيير شرايط سطحي مي‌باشد. وقتي جوشهايي با سطح مقعر ايجاد مي‌شود تنشهاي ناشي از انقباضهاي داخلي موجب مي‌شود که سطح جوش کشيده شود. برعکس وقتي که سطح جوش محدب باشد نيروي ناشي از انقباضهاي دروني موجب مي‌شود که سطح جوش فشرده مي‌شود. سطح جوش مقعر ، اغلب ناشي از ولتاژهاي بالاي قوس مي‌باشد. کمي کاهش در ولتاژ قوس موجب مي‌شود که گرده جوش به حالت محدب تغيير شکل دهد و تمايل به ترک حذف گردد. سرعتهاي حرکت بالا نيز ممکن است به اين موضوع کمک کند و کاهش در سرعت حرکت جوشکاري ، مقدار پراکندگي توسط جوش را افزايش مي‌دهد و سطح جوش به صورت محدب تغيير حالت مي‌دهد. جوشکاري در حالت قائم سر پايين باعث ايجاد اين نوع ترک مي‌شود. جوشکاري در حالت قائم رو به بالا مي‌تواند از بروز اين نوع ترک جلوگيري نمايد.
ترک منطقه متأثر از جوش

ترک منطقه متاثر از جوش (HAZ)

بوسيله جدايشي که بلافاصله مجاور گرده جوش رخ مي‌دهد مشخص مي‌شود، اگر چه اين نوع ترک مربوط به فرآيند جوشکاري مي‌باشد با اين حال ترکي است که در روي پايه رخ مي‌دهد نه درخود جوش. اين ترک به نام تک مجاور جوش ، ترک گوشه‌اي يا ترک تأخيري نيز ناميده مي‌شود. چون اين ترک بعد از اينکه فولاد در دماي f ْ400 انجماد يافته است رخ مي‌دهد ترک انجمادي نيز ناميده مي‌شود و چون با هيدروژن نيز همراه مي‌باشد ترک همراه با هيدروژن نيز ناميده مي‌شود. براي اينکه ترک HAZ رخ دهد سه شرط بايد بطور همزمان برقرار باشد:

1. بايد مقدار کافي هيدروژن وجود داشته باشد.

2. جوش بايد به حد کافي نفوذ پذير باشد.

3. بايد به حد کافي تنشهاي داخلي يا پسماند وجود داشته باشد.حذف يکي از سه شرط فوق معمولا باعث مي‌شود که اين نوع ترک از بين برود. در جوشکاري ، يک راه براي حذف اين نوع ترک اين است که دو يا سه متغير (مقدار جوش نفوذ پذير جوش) را محدود کنيم. هيدروژن از منابع مختلفي مي‌تواند وارد جوش شد. رطوبت و ترکيبات آلي منابع اصلي هيدروژن در جوش مي‌باشند. هيدروژن مي‌تواند در فولاد ، الکترود ، ترکييبات روپوش الکترود و در آتمسفر وجود داشته باشد.

ترک عرضي

ترک عرضي ترک متقاطع نيز ناميده مي‌شود. ترکي است که در جهت عمود بر طول جوش ايجاد مي‌شود. اين نوع ترک از انواعي است که اغلب در جوشکاري با آن مواجه مي‌شويم و معمولا جوشي که داراي استحکام بالاتري در مقايسه با فلز پايه مي‌باشد ديده مي‌شود. اين نوع ترک مي‌تواند همراه با هيدروژن نيز باشد و کل ترک منطقه متأثر از جوش HAZ که پيشتر شرح داده شد ناشي از مقدار بالاي هيدروژن ، تنشهاي پسماند و ريز ساختارهاي حساس مي‌باشد. فرق عمده بين اين دو ترک اين مي‌باشد که ترک عرضي در فلز جوش نتيجه تنش پسماند طولي مي‌باشد. چنانچه پاس جوشکاري بصورت طولي انقباض يابد، فلز پايه در مقابل اين نيرو مقاومت مي‌کند و در واقع دچار تراکم و فشردگي مي‌شود. استحکام بالاي فلز پايه‌اي که در مجاورت جوش مي‌باشد در برابر فشردگي ناشي از انقباض جوش مقاومت مي‌کند و در واقع فشرده شدن جوش را محدود مي‌کند. بخاطر ممانعتي که فلز پايه به عمل مي‌آورد، تنشهاي طولي در جوش گسترش مي‌يابد.وقتي با ترکهاي عرضي مواجه مي‌شويم بايد سطح هيدروژن و شرايط نگهداري الکترودها را مد نظر داشته باشيم. در مورد ترک عرضي ، کاهش استحکام فلز جوش معمولا يکي از راهکارهاي حذف اين نوع ترک مي‌باشد. تأکيد زيادي بر روي فلز جوش وجود دارد چون فلز پر کننده به تنهايي ممکن است جوشي رسوب دهد که داراي استحکام پايينتري باشد و نيز تحت شرايط عادي فلزي نرم باشد. البته با تأثير عناصر آلياژي استحکام جوش بالا مي‌رود و از نرمي آن کاسته مي‌شود. استفاده از جوشهايي با استحکام پايينتر ، يک راه حل مؤثر در کاهش ترک عرضي مؤثر مي‌باشد، البته به شريطي که استحکام جوش با استانداردهاي تعريف شده مطابقت داشته باشد.

پيچيدگي

پيچيدگي يا اعوجاج تا حدي در تمام انواع جوشکاري وجود دارد، در بسياري موارد آنقدر کوچک است که به سختي قابل رؤيت است، ولي در بعضي موارد بايد پيش از جوشکاري به اعوجاجي که متعاقبا ايجاد مي‌شود توجه کرد. مطالعه و بررسي اعوجاج بسيار پيچيده است و آنچه در ادامه آمده خلاصه است: علل اعوجاج هنگامي که فلز تحت بار ، کرنش مي‌کند يا حرکت مي‌کند و تغيير شکل مي‌دهد: تحت بار گذاري ضعيف فلزات بصورت الاستيک باقي مي‌مانند. (به شکل اصلي خود باز مي‌گردند يا پس از اينکه بار برداشته شد شکل مي‌گيرند) که اين تحت عنوان محدوده الاستيک شناخته مي‌شود. تحت بار خيلي زياد ، فلزات تا حدي تحت تنش قرار مي‌گيرند که ديگر به شکل اول خود باز نمي‌گردند يا شکل نمي‌گيرند و اين نقطه (نقطه تسليم) ناميده مي‌شود (تنش تسليم).فلزات با حرارت ديدن انبساط مي‌يابند و وقتي سرد مي‌شوند منقبض مي‌شوند، فلزات در حين جوشکاري گرم و سرد مي‌شوند که موجب تنشهاي بالاي ناگهاني و اعوجاج مي‌شوند. اگر اين تنشهاي زياد از محدوده الاستيک بگذرند و از نقطه تسليم نيز رد شوند، برخي پيچيدگيهاي دائمي در فلز پديد مي‌آيد، تنش فلز در دماي بالا کاهش مي‌يابد. اعوجاج اثر ناخواسته انبساط و انقباض فلز حرارت ديده است.


انواع پيچيدگي

سه نوع اصلي پيچيدگي وجود دارد:

1. زاويه‌اي

2. طولي

3. عرضي

کنترل پيچيدگي مي‌تواند در سه مرحله انجام گيرد:

* قبل از جوشکاري
* حين جوشکاري
* بعد از جوشکاري

کنترل پيچيدگي قبل از جوشکاري توسط روشهاي زير انجام مي‌شود:

1. خال جوش زدن

2. گيره ، بست و نگهدارنده

3. پيشگرم کامل و سرتاسري

4. مونتاژ اوليه مناسب

کنترل اعوجاج پس از جوشکاري:

1. سرد کردن آرام

2. صافکاري شعله‌اي (حرارت دهي معکوس)

3. آنيل کردن

4. تنش زدايي

5. نرمال کردن

6. صافکاري مکانيکي

در سازه‌هاي فلزي ساختمان معمولا روشهاي 1و2 بيشتر اعمال مي‌گردد و ساير روشها در کارهاي صنعتي بيشتر کاربرد دارند.
آنيل کردن

يک پروسه عمليات حرارت است که براي نرم کردن فلزات جهت کل سرد يا ماشين کاري بکار مي‌رود، قطعه يا کار نهائي معمولا در کوره تا دماي بحراني (براي فولاد با 0.52% کربن حدود Cْ 820 - 723) حرارت داده مي‌شود و سپس به آرامي سرد مي‌شود.
تنش زدائي

حرارت دهي يکنواخت قطعات جوش شده تا دمايي زير دماي بحراني است که با سرد کردن آرام دنبال مي‌شود، اين پروسه نقطه تسليم فلز را کاهش مي‌دهد، لذا تنشهاي باقي مانده در قطعه کاهش مي‌يابد.
نرمال کردن

پروسه‌اي براي ريز کردن ساختار دانه‌اي فلز است که موجب بهبود مقاومت آن در برابر شوک و خستگي مي‌شود. در نرمال کردن قطعات جوش شده تا بالاي ‌دماي بحراني (Cْ 820 براي فولاد با کربن 0.25% (تقريبا يک ساعت براي هر nm 25 ضخامت حرارت مي‌بيند و سپس در هوا سرد مي‌شود (مستقيم کاري).

 

+ نوشته شده در  جمعه شانزدهم دی 1390ساعت 14:26  توسط یونس عسکری  | 

جوشكارى در زير آب

    

مقدمه:

بيش از يك صد سال است كه قوس الكتريكي در جهان شناخته شده و بكار گرفته مي شود. اما اولين جوشكاري زير آب توسط نيروي دريايي بريتانيا انجام شد- در آن زمان يك كارخانه كشتي سازي براي آب بند كردن نشت هاي موجود در پرچ هاي زير كشتي كه در آب واقع شده بود از جوشكاري زير آبي بهره گرفت. در كارهاي توليدي كه در زير آب انجام مي پذيرد، جوشكاري زير آبي يك ابزار مهم و كليدي به شمار مي آيد. در سال 1946 الكترود هاي ضد آب ويژه اي توسط وان در ويليجن1 در هلند توسعه يافت. سازه هاي فرا ساحلي از قبيل دكل هاي حفاري چاه هاي نفت، خطوط لوله و سكوهاي ويژه اي كه در آب ها احداث مي شوند، در سالهاي اخير به طرز چشمگيري در حال افزايش اند. بعضي از اين سازه ها نواقصي را در عناصر تشكيل دهنده اش و يا حوادث غير مترقبه از قبيل طوفان تجربه خواهند كرد. در اين ميان هرگونه روش بازسازي و مرمت در اين گونه سازه ها مستلزم استفاده از جوشكاري زير آبي است.

 جوشکاري زير آب از زمان جنگ جهاني دوم هنگامي که کشتي هاي خسارت ديده بايد سريعاً در آب تعمير مي شدند به وجود آمد. بيرون آوردن کشتي براي تعمير کردن آن، هم اکنون هم بسيار هزينه بر است و صرفه اقتصادي ندارد.
شايد بسياري از مردم جوشکاري زير آب را بسيار عجيب مي پندارند چون ماهيت آن را از آتش مي دانند. ولي جوشکاري ماهيت قوس الکتريکي دارد و روشن شدن آن زير آب کار عجيبي نيست. براي جوشکاري در خشکي، هوا يونيزاسيون مي شود و در آب، بخار آب يونيزاسيون مي شود.

طبقه بندي:

جوشكاري زير آبي را مي توان در دو دسته طبقه بندي كرد
:

1.
جوشكاري مرطوب


2.
جوشكاري خشك

در روش جوشكاري مرطوب، عمليات جوشكاري در زير آب اجرا شده و مستقيماً با محيط مرطوب سرو كار دارد. اثرات منفي جوشکاري مرطوب عبارتنداز ترک خوردگي هيدروژني، افت شديد دما که باعث تغييرات ساختاري و متالورژيکي مي شود و همچنين اکسيژن با عناصر آلياژي ترکيب مي شود و اکسيد اين آلياژها در آب حل مي شوند.
 جوشکاري خشک در يک اتاقک در داخل آب انجام مي گيرد و داخل اتاقک هواي فشرده وجود دارد که فشار داخل و خارج اتاقک را بالانس مي کند. اتاقک ها را دو تکه مي سازند و داخل آب، و روي قطعه مورد نظر دو تکه را به هم وصل مي کنند. يک لوله رابط بين کشتي و اتاقک است و وسايل مورد نياز را به وسيله اين لوله به اتاقک مي فرستند. اين روش براي اولين بار در آمريکا انجام گرفت اما چون بسيار پرهزينه و وقت گير است دانشمندان سعي مي کنند مشکلات جوشکاري مرطوب را حل کنند چون سريعتر و ارزانتر است. 


جوشكاري مرطوب:

نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان جوشكاري كه در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد. آزادي عملي كه جوشكار در حين جوش كاري از اين روش دارد، جوشكاري مرطوب را موثر تر و به روشي كارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه كرده است. تامين كننده نيرويجوشكاري روي سطح مستقر شده است و توسط كابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشكار متصل مي شود
.

در جوشكاري مرطوب MMAجوشكاري قوس فلزي دستي2 دو مشخصه زير بكار گرفته مي شود
:

تامين كننده نيرو
: dc

قطبيت: قطبيت منفی



 
جوشكاري بيش فشار4(جوشكاري خشك)


جوشكاري بيش فشار در اتاقك هاي پلمپ شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده مي شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار5 اكسيژن است). اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليو و اكسيژن كه قابل تنفس باشد پر شده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي شود. در اين روش در اتصالات جوش بسيار با كيفيتي ايجاد مي شود به طوري كه با اشعه ايكس و ديگر تجهيزات لازم ايجاد مي شود. فرايند جوشكاري قوس گاز تنگستن در اين قسمت بكار گرفته خواهد شد. محوطه زير جايگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراين جوشكاري در محل خشكي صورت گرفته ولي در فشار هيدرو استاتيكي آب دريا كه در محيط مجاور آن قرار دارد.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و پنجم تیر 1385ساعت 2:52  توسط یونس عسکری  | 

معرفی 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




+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1384ساعت 3:22  توسط یونس عسکری  | 

جوشکاری فولادهای ضد زنگ و ضد خوردگی


خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.

به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.



1-فولادهای ضد زنگ

کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.

با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:

الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)

ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)

ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)

د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)


این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.


تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.

بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.

پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.

همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.

اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.

فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.

آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.



2-فولادهای مقاوم به خوردگی

فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.



الف-ضریب هدایت حرارتی کم.

ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.

ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.

به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.

نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .



دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست.



3-فولادهای مقاوم به حرارت

الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی

ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si

در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.

قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.

جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.


+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1384ساعت 2:38  توسط یونس عسکری  | 

پیچیدگی (distortion )


پیچیدگی وتغییرابعاد یکی ازمشکلاتی است که در اثراشتباه طراحی و تکنیک عملیات جوشکاری ناشی میشود. با فرض اجتناب از ورود به مباحث تئوریک تنها به این مورد اشاره میکنیم که حین عملیات جوشکاری به دلیل عدم فرصت کافی برای توزیع یکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوش و سرد شدن سریع محل جوش انقباضی که میبایست در تمام قطعه پخش میشد به ناچار در همان محدوده خلاصه میشود و این انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاویه دار باشد منجر به اعوجاج زاویه ای(Angular distortion) میشود.در نظر بگیرید تغییر زاویه ای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طویل چه ایراد اساسی در قطعه نهایی ایجاد می کند.

حال اگر خط جوش در راستای طولی و یا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی و عرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمایان میشود.اعوجاج طولی و عرضی همان کاهش طول قطعه نهایی قطعه میباشد. این موارد هم بسیار حساس و مهم هستند.

نوع دیگری از اعوجاج تاول زدن یا طبله کردن و یا قپه Bowing)) میباشد.



ذکر یکی از تجربیات در این زمینه شاید مفید باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظرمیبایست چند پاس دیگر در تمام طول قطعه جوش داده میشد.تا ساق جوش 2-3میلیمتر بیشتر شود.بعد از انجام اینکارکاهش 27میلیمتری در قطعه بوجود آمد. واین یعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکان پذیر نیست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنیم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ایم و چه بسا حین استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وایرادات بعدی نمایان شود.

بهترین راه برای رفع این ایراد جلوگیری ازبروز Distortion است. و(طراح یا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پیچیدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگیری از آن راهم پیشنهاد بدهد.



بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:

1- اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر که میخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحیح ابعادانجام میگیرد.

2- حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصی اعوجاج را خنثی کنیم.

3- از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد نیاز استفاده شود.

4- تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.

5- ازدیاد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.

6- در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بیشتر نمود دارد.

7- تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی

8- طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشد میتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزان اعوجاج بکاهد.

9- بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه



عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :

1- حرارت داده شده موضعی , طبیعت و شدت منبع حرارتی و روشی که این حرارت به کار رفته و همچنین نحوه سرد شدن

2- درجه آزادی یا ممانعت بکار رفته برای جلوگیری از تغییرات انبساطی و انقباظی. این ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و یا از طریق مکانیکی (گیره یا بست یا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.

3- تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشدید تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی مقداری از این تنش ها را خنثی میکند.

4- خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرایط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندمیزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی و قابلیت تغییر فرم پذیری و استحکام و بعضی خواص دیگر فلز مورد جوش تاثیر قابل توجهی در میزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنیتی زنگ نزن مشکل پیچیدگی به مراتب بیشتر از فولاد کم کربن معمولی میباشد.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1384ساعت 2:27  توسط یونس عسکری  | 

جوشکاری با گاز یا شعله

جوشکاری با گاز شعله یکی ازاولین روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومینیومی بوده و هنوز هم در کارگاههای کوچک در صنایع ظروف آشپزخانه و دکوراسیون و تعمیرات بکارمیرود.در این روش فلاکس یا روانساز یا تنه کار برای برطرف کردن لایه اکسیدی بکار میرود.

مزایا:سادگی فرایند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسایل

محدوده کاربرد:ورقهای نازک 8/0تا 5/1میلیمتر

محدودیتها:باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسریع خوردگی - سرعت کم –

منطقه H.A.Zوسيع است .

قطعات بالاتر از 5/2میلیمتر را به دلیل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بااین روش جوش نمیدهند.



حال می پردازیم به چگونگی تامین حرارت در این فرایند

حرارت لازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن بوجود می آید.

حرارت توسط جابجایی و تشعشع به كار منتقل مي شود.قدرت جابجایی به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغببر اندکی در درجه حرارت شعله می تواند میزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زیادی تغییر دهد.درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصول احتراق(گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظیر استیلن یا پروپان یا هیدروژن و گاز طبیعی نیز قابل استفاده است کخمقدار حرارت احتراق و در نتیجه درجه حرارت شعله نیز متفاوت خواهد بود. در عین حال معمولترین گاز سوختنی گاز استیلن است.

تجهیزات و وسایل اولیه این روش شاملسیلندر گاز اکسیژن و سیلندر گاز استیلن یا مولدگاز استیلن و رگولاتور تنظیم فشار برای گاز و لوله لاستیکی انتقال دهنده گاز به مشعل و مسعل جوشکاری است.

استیلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپایدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نیازبه رعایت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سیلندر حدودpsi 2200است و رگولاتورها این فشار را تا زیر psi 15 پایین می آورند.و به سمت مشعل هدایت می شود.(در فشارهای بالا ایمنی کافی وجود ندارد).توجه به این نکته نیز ضروری است که اگر بیش از 5مترمکعب در ساعت ازاستیلن استفاده شود از سیلندر استن بیرون خواند زد که خطرناک است.

بعضی اوقات از مولدهای استیلن برای تولید گاز استفاده می شود. بر اساس ترکیب سنگ کاربید با آب گاز استیلن تولید میشود.

CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

روش تولید گاز با سنگ کاربید به دو نوع کلی تفسیم میشود.

1-روشی که آب بر روی کاربید ریخته میشود.

2-روشی که کاربید با یطح آب تماس حاصل میکند و باکم و زیاد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغییرمی کند.



رگولاتورها(تنظیم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که یکی فشار داخل مخزن و دیگری فشار گاز خروجی را نشان میدهند. رگولاتورها در دو نوع کلی یک مرحله ای و دومرحله ای تقسیم میشوند که این تقسیم بندی همان مکانیزم تقلیل فشار است. ذکر جزییات دقیق رگولاتورها در اینجا میسر نیست اما اطلاع از فرایند تنظیم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پیگیر باشید).



کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسیژن سپس مخلوط کردن آنها و هدایتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ایجاد کند.

اجزا مشعل: الف-شیرهای تنظیم گاز سوختنی و اکسیژن ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل

قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزیمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسیر در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام بوجود آید.



در انتها یادآور می شود مطالب بسیار زیادی در این خصوص وجود داشت که بدلیل عدم امکان نمایش تصاویر که عمدتا اسکن هم نشده اند بیش از این به شرح و توضیح آنها نپرداختم.از جمله این مطالب شناسایی نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.یا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتیک و ... .

اما هیچکدام از این مطالب و عکسها جایگزین چند ساعت تمرین عملی در کارگاه نیست.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم اردیبهشت 1384ساعت 2:22  توسط یونس عسکری  |