آنچه از جوشکاري بايد بدانيم: انواع جوشکاري ، انواع الکترودها ، طريقه و محل استفاده و ...
انواع جوشكاري
I. جوشكاري با قوس الکتريکي
يکي از متداول ترين روشهاي اتصال قطعات کار مي باشد، ايجاد قوس الکتريکي عبارت از جريان مداوم الكترون بين دو الکترود و يا الکترود و يا الکترود و کار بوده که در نتيجه آن حرارت توليد مي شود. بايد توجه داشت که براي برقراري قوس الکتريک بين دو الکترود و يا کار و الکترود وجود هوا و يا يک گاز هادي ضروري است. بطوريکه در شرايط معمولي نمي توان در خلاء جوشكاري نمود. در قوس الکتريکي گرما و انرژي نوراني در مکانهاي مختلف يکسان نبوده بطوريکه تقريباً 43% از حرارت درآند و تقريباً 36% در کاتد و 21% بقيه بصورت قوس ظاهر مي شود. دماي حاصله از قوس الکتريکي بنوع الکترودهاي آن نيز وابسته است بطوريکه در قوس الکتريکي با الکترودهاي ذغالي تا 3200 درجه سانتيگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دماي حاصله در آندو کاتد براي الکترودهاي فلزي حدوداً 2400 درجه سانتيگراد تا 2600 درجه تخمين زده شده است. در اين شرايط درجه حرارت در مرکز شعله بين 6000 تا 7000 درجه سانتيگراد مي باشد از انرژي گرمائي حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتريک مشاهده گرديده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاري شده و بقيه آن يعني 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائي به محيط اطراف منتشر مي گردد. طول قوس شعله Arc length بين 8/0 تا 6/0 قطر الکترود مي باشد و تقريباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد مي گردد و 10% باطراف پراکنده مي گردد. براي ايجاد قوس الکتريکي با ولتاژ کم بين 40 تا 50 ولت در جريان مستقيم و 60 تا 50 ولت در جريان متناوب احتياج مي باشد ولي در هر دو حالت شدت جريان بايد بالا باشد نه ولتاژ.
انتخاب صحيح الکترود براي کار
انتخاب صحيح الکترود براي جوشکاري بستگي به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً يک درز V شکل با زاويه کمتر از 40 درجه با ضخامت زياد حداکثر با قطر اينچ که معادل 2 ميليمتر است براي رديف اول گرده جوش استفاده مي گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نمايد. ولي چنانچه از الکترود با قطر بيشتر استفاده شود مقداري تفاله در ريشه جوش باقي خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقليل مي دهد.
انتخاب صحيح الکترود( از نظر قطر)
بايستي توجه داشت که هميشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشكاري کمتر باشد هر چند که در بعضي از کارخانجات توليدي عده اي از جوشکاران الکترود با ضخامت بيشتر از ضخامت فلز را به کار مي برند. اين عمل بدين جهت است که سرعت کار زيادتر باشد ولي انجام آن احتياج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد. همچنين انتخاب صحيح قطر الکترود بستگي زياد به نوع قطب ( + يا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر يک درز V شکل با زاويه کمتر از 40 درجه باشد بايستي حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اينچ براي رديف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زيادتر استفاده شود مقداري تفاله در جوش باقي خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه اي کاهش خواهد داد. در حين جوشکاري گاهي اوقات جرقه هائي به اطراف پخش مي شود که دلايل آن چهار مورد زير است. ايجاد حوزه مغناطيسي و عدم کنترل قوس الکتريکي ازدياد فاصله الکترود نسبت به سطح کار آمپر بيش از حد يا آمپر بالاي غير ضروري عدم انتخاب قطب صحيح براي جوشکاري
اطلاعات پاکت الکترود
مطابق استاندارد پاکت ها و کارتنهاي الکترود بايستي علامت ها و نوشته هائي داشته باشند که حتي المقدور مصرف کننده را در دسترسي به کيفيت مطلوب جوش راهنمائي و ياري نمايند. در روي پاکت الکترود علاوه بر نام کارخانه سازنده , نوع جنس نيز درج مي شود که براي مصرف صحيح حائز اهميت است. هر پاکت الکترود بايستي علاوه بر اسم تجارتي الکترود, طبقه بندي آن الکترود را حداقل طبق يکي از استانداردهاي مهم بيان نمايد. براي آگاهي از طول زمان ماندگي الکترود در کارخانه, بازار يا انبار و غيره . شماره ساخت يا تاريخ توليد روي پاکت نوشته يا مهر زده مي شود. قطر سيم مغزي الکترود مصرف کننده را در کاربرد صحيح آن با توجه به صخامت فلز, زاويه سيار , ترتيب پاس و غيره راهنمايي مي کند. نوع جريان برق از اينکه جريان دائم يا جريان متناوب لازم است( با موتور ژنراتور يا ترانسفورماتور مي توان جوش داد) يا هر دو و در جريان دائم نوع اتصال قطبي بايستي يا به عبارت يا علامت روي پاکت درج شود. حالت يا حالاتي از جوشکاري که اين الکترود در آن حالت يا حالات مناسب است روي پاکت بيان مي شود. درج حدود شدت جريان برق ( بر حسب آمپر ) جهت انتخاب اوليه ( تنظيم دقيق شدت جريان ضمن جوشکاري با توجه به عوامل مختلف انجام مي شود) ضروري است. وزن الکترودها يا تعداد الکترود داخل هر بسته روي پاکت يا بر چسب آن درج مي شود. نوشتن مواردي که در بالا به آن اشاره شد, روي پاکت مطابق بيشتر استانداردها اجباري است. همچنين خواص مکانيکي و شيميائي , وضعيت ذوب و کيفيت قوي, نحوه نگهداري و انبار کردن, درجه حرارت خشک کردن, مواد استعمال بخصوص و پاره اي توصيه هاي ديگر در روي پاکت براي آگاهي مصرف کننده چاپ شده و يا مهر زده مي شود.
انواع الکترودها
الکترودهائي که در جوش اتصال فولاد به کار برده مي شوند مفتولهاي مغزي با آلياژ يا بدون آلياژ دارند که جريان جوش را هدايت مي کند. شعله برق بين قطعه کار و سرآزاد 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 جوشكاري مشخصات الکترودها با يک سري اعداد مشخص مي گردند. اعداد مشخصه به ترتيب زير مي باشد. E 60 10E = 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. علامت چهارم خصوصيات ظاهري گرده جوش و نوع جريان را مشخص مي نمايد که اين علائم از 0 شروع و به 6 ختم مي گردند. چنانچه علامت چهارم يا آخر صفر باشد موارد استعمال اين الکترودها تنها با جريان مستقيم يا DC و با قطب معکوس مي باشد. نفوذ اين جوشکاري زياد و شکل مهره هاي جوش آن تخت و درجه سختي گرده جوش تقريباً زياد مي باشد. چنانچه علامت چهارم يک باشد موارد استعمال اين الکترود با DC , AC مي باشد. شکل ظاهري جوش اين الکترود صاف و در شکافها و درزها کمي مقعر و درجه سختي جوش کمي زيادتر از گرده اول است.( AC = جريان متناوب و DC = جريان مستقيم مي باشد. ) اگر علامت چهارم 2 باشد موارد استعمال الکترود با AC , DC مي باشد.نفوذ جوش متوسط و درجه سختي جوش کمي کمتر از دو گروه قبل مي باشد نماي ظاهري آن محدب است. اگر علامت چهارم 3 باشد اين الکترود را مي توان با جريان AC متناوب يا جريان مستقيم به کار برد. درجه سختي گرده جوش اين الکترود کمتر از دو گرده اول و دوم و کمي بيشتر از گرده سوم مي باشد و نيز در داراي قوس الکتريک خيلي آرام و نفوذ کم و شکل مهره هاي آن در درزهاي شکل محدب مي باشد. اگر علامت چهارم 4 باشد اين الکترود را مي توان با جريان DC , AC به کار برد. موارد استعمال اين الکترود براي شکافهاي عميق يا در جائي که چندين گرده جوش به روي هم لازم است مي باشد. چنانچه علامت آخر 5 باشد مشخصه اين علامت اين است که فقط جريان DC مورد استفاده قرار مي گيرد و موارد استعمال آن در شکافهاي باز و عميق است. درجه سختي گرده جوش اين الکترود کم و داراي قوس الکتريکي آرامي است و پوشش شيميايي آن از گروه پوشش الکترودهاي بازي است. چنانچه علامت آخر 6 باشد. خواص و مشخصه آن مطابق گروه 6 است با اين تفاوت که با جريان Ac مورد استفاده قرار مي گيرد.
الکترودهاي پر مصرف
انواع الکترود براي جوشکاري در تمام حالات مخصوصاً سربالا ...
II. جوشكاري به روش نقطه جوش
صنايع مدرن و پيشرفته امروزه رقابت شديد در توليدات صنعتي و نظامي سبب پيشرفت سريع جوشكاري گرديد اصولي که از جوشکاري مورد انتظار است اين است که: 1. جوش سريع و تميز باشد 2. مخارج تهيه مواد جوشکاري کم باشد 3. مخارج تهيه ماشين آلات حداقل باشد 4. به کاربرد همه جانبه واستفاده صحيح در همه جا از دستگاه جوشکاري ممکن باشد. از دستگاههاي سنگين جوشکاري يا دستگاههاي زميني براي جوشکاري ورقهاي نازک و غيره نمي توان استفاده کرد. نقطه جوشها به علت طرز کار صحيح و سريع با استفاده از فک هاي جوشکاري و مقاومت الکتريکي کاربرد زيادي در صنايع دارند و با اتصال دو قطب به ترانسفورماتور مبدل و فکهاي آنها در اثر عبور جريان از نقطه تماس فکها و خاصيت مقاومت جريان به سرعت حوزه مشخصي گرم شده و چون اين گرم شدن تا حد ذوب در نقطه مشخص و محدود است به علت سادگي و تميزي از آنها استفاده مي گردد. جريان آب در داخل فکها سبب جلوگيري از ذوب شدن آنها شده و اين دستگاهها به اندازه هاي مختلف ساخته مي شوند و علت اصلي ابداع نقطه جوش براي جوشکاري صفحات نازک مي باشند که با دستگاههاي ديگر جوشکاري به سختي ممکن مي باشد.
قطعات مختلف نقطه جوش نوع شلاتر
توضيح اينکه کارخانجات شلاتر داراي انواع دستگاههاي نقطه جوش يا جوش دادن نقطه بوده و از ريزترين قطعات تا بزرگترين قطعات را از لحاظ دستگاه جوشکاري با آمپراژ و قدرت مشخص تامين مي نمايد.
توصيف شکل
1. بازوهاي جوشکاري نقطه جوش يا الکترودهاي جوشکاري از پروفيل مخصوص 2. محل يا قلاب اتصال نقطه جوش (چون اين نوع جوشکاري آويز در اکثر کارخانجات توليدي استعمال مي شود و بايستي کاملاً سريع التغيير و سريع العمل باشد). 3. دستگيره با محل گرفتن و فرمان دادن متخصص جوشکاري و قطعات و وسائل فرمان نيز ديده مي شود براي سيلندر يا بدنه نقطه جوش 4. سيلندر نقطه جوش يا بدنه اصلي براي کورس دوبل يا تک با تغيير دهنده کورس سيلندر و ضربه گير مربوطه که عمل تغييرات مکاني را به طور کلي انجام مي دهد. 5. ترانسفورماتور جوشکاري که در خلاء ريخته شده و با آب سرد مي شود . طبقه بندي ايزولاسيون . F 6. سردکنندگي سريع با آب در حداکثر زمان اتصال که چنانچه مدت زيادي هم وصل باشد سرد کنندگي انجام مي گيرد. 7. محل اتصال کابل به دستگاه و سيمهاي فرمان که بر طبق طول ضروري سري آن حداکثر 10 متر طول دارد و حداکثر دقت در طراحي و ساخت آن به عمل آمده تا از لحاظ اتصالات الکتريکي صيحيح باشد. 8. بازوي پائيني نقطه جوش که طوري طراحي گرديده است که احتياج زياد به رسيدگي و کنترل ندارد و مفاصل و اتصالات کاملاً دقيق مي باشند. 9. فاصله صحيح و قابل تغيير مطابق با احتياجات کار بازوي جوشکاري را مي توان تغيير داد و بسته به ابعاد کار آن را تنظيم کرد. مسئله مهم در نقطه جوش اول ورود جريان آب و خروج آن ، از فک ها يا بازوهاي جوشكاري است که بايستي دقيقاً کنترل شودکه باعث سوختن فک ها و دستگاه نشود. مسئله دوم - زمان اتصال نقطه جوش است که در بعضي مواقع نيز از تامير استفاده مي گردد (قطع و وصل کننده دقيق زمان) مسئله سوم- انتخاب صحيح الکترود يا دستگاه جوش با آمپر و و لتاژ مناسب مي باشد که بسته به ضخامت کار بايستي طراحي و خريداري گردد. مسئله چهارم - تميز بودن فکهاي جوشکاري به وسيله سمباده يا سوهان مي باشد که اتصالات پهن و نادقيق به دست ندهد و بايستي فکها پس از مدتي تيز شوندانواع وسايل نقطه جوش دستي و آويز و لوله هاي اتصال آب به فک هاي آنها نشان داده شده است اين شكل نوعي آموزش بصري و توضيحي است که جايگزين عدم وجود امکانات کارگاهي ديگر مي گردد.
III. جوشکاري فلزات رنگين
جوشکاري فلزات رنگين با گاز استيلن يا کاربيت ( يا فلزات غير آهني) فلزات غير آهني يا فلزات رنگي به فلزاتي گفته مي شود که فاقد آهن و يا آلياژهاي آن باشند مانند مس - برنج - برنز- آلومينيوم- منگنز- روي و سرب تمام فلزات رنگين را با کمي دقت و مهارت و آشنائي با اصول جوشكاري مي توان جوش داد و براي جوشکاري اين نوع فلزات بايستي خواص فلز را در نظر گرفت.
شکاري مس با گاز
بهترين طريقه براي جوشکاري مس جوشکاري با اکسيژن است( جوش اکسيژن = اتوگن= استيلن= کاربيد اصطلاحات مختلف متداول مي باشند) ضمناً مي توان جوشکاري مس را با قوس الکتريک يا جوش برق نيز انجام داد. ورقه هاي مس را مانند ورقه هاي آهني براي جوشکاري آماده مي کنند يعني سطح بالائي را تميز نموده و از کثافات و روغن پاک نموده و در صورت لزوم سوهان مي زنند. ولي چون خاصيت هدايت حرارت مس زيادتر است بايد مقدار آمپر را قدري بيشتر گرفت. بهتر است هميشه با قطب مستقيم جوشکاري را انجام داد ( با جريان مستقيم و الکترود مثبت) زاويه الکترود نسبت به کار مانند جوشکاري فولاد است. طول قوس حداقل بايد 10 تا 15 ميلي متر باشد, براي جوشکاري مس مي توان از الکترودهاي ذغالي استفاده کرد. الکترودهاي جوشکاري مس بيشتراز آلياژ مس و قلع و فسفر ساخته شده اند و گاهي نيز از الکترودهاي که داراي فسفر- برنز- سيلکان يا آلومينيوم هستند استفاده مي کنند چون انبساط مس در اثر گرم شدن زياد است فاصله درز جوش را در هر 30 سانتيمتر در حدود 2 تا 3 سانتيمتر زيادتر در نظر مي گيرند. خمير روانساز مس معمولاً در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب مي شود و به صورت تفاله (گل جوش) سبکي روي کار قرار مي گيرد و از تنه کار به علت کف کردن در روي کار نبايد استفاده شود. بدون روانساز هم مي توان مس را جوش داد و معمولاً از براکس استفاده مي گردد. مس را به وسيله شعله خنثي جوش دهيم تا توليد اکسيد مس نکند چون ضريب هدايت حرارت مس زياد است بايد پستانک جوشکاري مشعل 1 تا 2 نمره بيشتر از فولاد انتخاب شود. بهتر است مس را قبل از جوشکاري گرم نمائيم و با سيم جوشکاري مخصوص جوش داد براي جوشکاري صفحه 5 ميليمتري سيم جوش 4 ميليمتري کافي است و از وسط ورق شروع به جوشکاري مي نمائيم و وقتي فلز هنوز گرم است روي آن چکش کاري مي شود تا استحکام درز جوش زياد شود.
جوشکاري سرب
در اين نوع جوشکاري بيشتر از گاز هيدروژن و اکسيژن استفاده مي گردد. در جوشکاري سرب احتياج به گرد مخصوص نيست ولي بايد قطعات کار را قبل از جوشکاري کاملاً صيقلي نموده سيم جوش سرب بايد کاملاً خالص باشد چون سرب مذاب بسيار سيال مي باشد. لذا جوشکاري درزهاي قطعات سربي که به وضع قائم قراردارند بسيار دشوار و مستلزم مهارت و تجربه زياد است.
جوشکاري چدن با برنج يا لحيم سخت برنج
چدن را مي توان با برنج جوش داد. قطعات چدني را بايد همان طوري که براي جوشکاري با سيم جوش چدني آماده مي شوند براي برنج جوش آماده ساخت. لبه هاي درز جوش را بايد به وسيله سوهان يا ماشين تراشيد و هيچگاه لبه هاي درز قطعات چدني را با سنگ سمباده پخ نزنيد. زيرا ذرات گرافيت روي ذرات آهن ماليده مي شوند و لحيم سخت خوب به چدن نمي چسبد. قطعات چدني را قبل از شروع به جوش دادن حدود 210 تا 300 درجه سانتي گراد گرم کنيد و گرد جوشکاري مخصوص چدن به کار بريد تا بهتر به هم جوش بخورد. نقطه ذوب سيمهاي برنجي بايد در حدود 930 درجه سانتي گراد باشد. سيمهاي برنجي که براي جوش دادن قطعات چدني به کار مي روند داراي مقدار زيادي مس است و کمي نيکل نيز دارند . نيکل اتصال لحيم را به چدن آسان مي کند و نقطه ذوب زياد آن موجب سوختن گرافيت درز جوش مي شود . در جوشکاري چدن با برنج از شعله ملايم پستانک بزرگ با فشار کم استفاده کنيد. اگر فشار شعله زياد باشد گرد جوشکاري از درز خارج مي شود و در نتيجه قطعات چدني خوب به هم جوش نمي خورند. قطعات چدني را بايد پس از جوشکاري در محفظه يا جعبه اي پر شن يا گرد آسپست قرار داد تا بتدريج خنک شود و سبب شکنندگي و ترک و سخت شدن چدن نگردد.
جوشکاري منگنز
از منگنز به صورت خالص استفاده نمي شود در جهت عکس از آلياژهاي ماگنزيوم استفاده مي شود که براي ريختگي فشاري از آن استفاده مي گردد . به جاي آلياژهاي Mg. Mn و Mg. Al و Mg AlZn امروزه از آلياژهاي مخصوصاً محکم Zr و Th استفاده مي شود. براي جوشکاري ماگنزيوم و آلياژهاي آن از همان شرايط جوشکاري آلومينيوم استفاده مي گردد. قابليت هدايت حرارت زياد و انبساط سبب پيچش زياد کار مي شود. ماگنزيوم در درجه حرارت محيط به سختي قابل کار کردن است و در 250 درجه مي توان به خوبي کار گرد.
جوشکاري برنج با گاز
برنج مهمترين آلياژ مس است و از مس و روي و گاهي قلع و مقداري سرب تشکيل مي شود، اين فلز در مقابل زنگ زدگي و پوسيدگي مقاوم است. چون روي در حرارت نزديک ذوب برنج تبخير مي گردد بنابراين جوشکاري با اين فلز مشکل مي باشد. برنج از 60 درصد مس و 40% روي و گاهي مقداري سرب تشکيل شده است. درموقع جوشکاري روي به علت بخار شدن و اکسيد روي محل جوش را تيره کرده و عمل جوشکاري را مشکلتر مي نمايد. ضمناً گازهاي حاصله خطرناک بوده و بايد از محل کار تخليه گردند. درموقع جوشکاري روي حرکت دست بسيار مهم است و بايد حتي الامکان سرعت دست را زياد کرده وگرده جوش کمتري ايجاد نمود تا فرصت زيادي براي تبخير روي نباشد. برنج را مي توان با الکترودهاي گرافيتي و معمولي جوشکاري نمود، درجوشکاري برنج از قطب معکوس استفاده مي شود. فاصله قوس الکتريکي بايد حداقل 5 تا 6 ميليمتر باشد. برنج ساده تر از فولاد و چدن و مس جوش داده مي شود و استحکام و قابليت انبساط آن درمحل درز جوش بسيار خوب است. توجه شود چون انقباض و انبساط برنج زياد است نميتوان به وسيله چند نقطه جوش به هم وصل کرد بلکه بايستي به کمک بست هائي که در حين جوشکاري مي توان آنها را به هم متصل نمود از پيچيدگي جلوگيري شود. توجه شود که در جوشکاري از سيمهاي مخصوص جوشکاري برنج که مقدار مس آن 42 تا 82 درصد است استفاده نمائيد و براي جلوگيري از اکسيداسيون از گرد جوشکاري استفاده مي شود و از استعمال تنه کار در جوشکاري برنج بايد خودداري شود زيرا درز جوش را خورده سوراخ سوراخ و متخلخل مي سازد و شعله را بايد طوري تنظيم کرد که اکسيژن آن از استيلن بيشتر باشد زيرا روي در حرارت 419 درجه ذوب و در 910 درجه تبخير مي شود و رسوبي از روي و اکسيد روي در کنار درز جوش به وجود مي آيد. مقدار اکسيژن شعله بستگي به نوع آلياژ دارد و مي توان قبلاً قطعه اي از آن را به طور آزمايشي جوش داد و اگر درز جوش سوراخ و خورده نشد خوب است. و اکسيژن زياد هم باعث کثيف شدن جوش مي شود . ورقهاي نازکتر از 4 ميليمتر را از راست به چپ و ورقهاي ضخيم تر از 4 ميليمتر را از چپ به راست جوش مي دهند. به چکش کاري و خروج دود خطرناک و استفاده از ماسک مخصوص وباز نمودن پنجره وهواکش بايد توجه نمود.
جوشکاري فولاد زنگ نزن با گاز
قابليت هدايت حرارت فولاد زنگ نزن کمتر از فولاد معمولي مي باشد و مي توان سر مشعل را کوچکتر انتخاب کرد. شعله جوشکاري بايد براي جوش فولاد زنگ نزن خنثي باشد زيرا اکسيژن يا استيلن اضافي با عناصر تشکيل دهنده فولاد زنگ نزن ترکيب شده و درز جوش خورده پس از مدتي زنگ مي زند . روانساز جوشکاري فولاد زنگ نزن را به صورت خمير در آورده روي درز جوش مي ماليم . سيم جوش بايد حتي المقدور از نوع خود فولاد زنگ نزن انتخاب شود و بهتر است تسمه باريکي از جنس همان فولادي که بايد جوش داده شود را بريده و به جاي سيم جوشکاري استفاده کرد. در روش جوشکاري اين فولاد مشعل را بايد طوري نگهداشت که زاويه آن نسبت به کار بين 80 تا 90 درجه باشد . زاويه سيم جوش در حدود 20 تا 40 درجه است وسيم جوشکاري را جلوي مشعل نگذاريد تا همزمان با لبه کار ذوب شود و نوک مخروطي بايد با ناحيه مذاب تماس داشته باشد تا از اکسيده شدن فلز جلوگيري کند. و شعله را نبايد يک دفعه از کار دور نمود زيرا درجه انبساط فولاد زنگ نزن بيشتر از فولاد معمولي است و بابست هاي مخصوص از پيچيدن و کج شدن آن در موقع جوشکاري بايد جلوگيري کرد فاصله لبه کار را بايد براي هر 30 سانتيمتر 3 الي 4 ميليمتر بيشتر در نظر گرفت. پس از تمام شدن کار جوشکاري به وسيله برس و شتشو مواد اضافي تفاله و روانساز و يا گرد جوشکاري اضافي را بايد کاملاً تميز کرد و بر طرف نمود.
جوشکاري فولادهاي موليبدوني
وقتي که به فولاد موليبدون اضافه شود مقاومت آن را بالا مي برد مخصوصاً در حرارتهاي زياد ، بنابراين موارد استعمال اين نوع فولاد بيشتر در لوله هائي که تحت فشار و حرارت زياد باشد بيشتر است. بعضي از فولادهاي موليبدوني داراي مقداري کرم نيز هستند اين آلياژ را که مولي کرم مي نامند بيشتر در ساختن قطعات مقاوم هواپيما به کار برده مي شوند. جوشکاري اين فولاد مانند جوشکاري آهن مي باشد با اين تفاوت که براي مقاوم بودن جوش بايد از الکترود نوع E_7010 و E_7012 و E_7020 استفاده شود و براي قطعات ضخيم که گرده هاي پهن مورد احتياج است مي توان از فولادهاي قليائي (E_7016 ، E_7015 (LOWHYDROGE استفاده نمود. در مورد جوشكاري ورقهاي 5 ميليمتر و ضخيمتر لازم است بعد از جوشکاري 1200 الي1250 درجه فارنهايت گرم کرده و براي ضخامت 5/12 ميليمتر به مدت يک ساعت گرم نگهداشت و بعد از آن بايد قطعه به آهستگي سرد نمود به طوري که در هر ساعت 200 الي 250 درجه فارنهايت از حرارت آن کاسته شود وقتي که قطعه به 150 درجه فارنهايت رسيد بعد مي توان قطعه را در هواي معمولي سرد کرد.
جوشکاري مونل واينکونل
فلز مونل آلياژي است از 67 % نيکل 30% مس و مقدار کمي آهن و آلومينيوم و منگنز. فلز اينکونل آلياژي است از 80% نيكل ، 15% گرم و 5% آهن. اين دو فلز به علت مقاومت زيادي که در مقابل زنگ زدگي دارند براي ساختن تانکر و ظروف حامل مايعات به کار مي روند. مونل و اينکونل را مي توان با الکترودهاي پوشش دار به آساني آهن جوشکاري کرد. بنابراين جوشکاري اين فلزات در تمام حالتها امکان پذير است ولي بهتر است که درحالت تخت عمل انجام گيرد. قطعاتي که ضخامت آنها کمتر از 5/1 ميليمتر است نبايد با قوس الکتريکي جوشکاري نمود. براي جوشکاري مونل واينکوئل بايد عمليات زير را انجام داد. 1. قشر نازک اکسيد تيره رنگ را از نقاطي که بايد جوشکاري کرد به وسيله برس يا سمباده پاک نمائيد. 2. به گرم کردن قبلي احتياجي نيست. 3. از الکترودهاي با پوشش ضخيم استفاده به عمل آيد. 4. درمورد جوشکاري حالت تخت زاويه الکترود نسبت به خط قائم درجه و در مورد حالتهاي ديگر الکترود عمود بر صفحه بايد باشد. 5. - گرده هاي باريک ايجاد گردد.
جوشکاري طلا
جوشکاري طلا به طريقه DC باجريان مستقيم انجام ميگرد. الکترود را به قطب منفي وصل مي نمائيم و يا با جريان فرکانس زياد جريان متناوب کار ميکنيم . ضمناً مي توان براي جوشکاري طلا از طريقه جوشکاري نقطه جوش استفاده کرده که با الکترود و لفرامي عمل مي نمايد و پس از جوشکاري به وسيله صيقل نمودن با الکل کار را براق مي نمائيم . ضمناً به وسيله جوشکاري کند پرسي نيز مي توان طلا راجوش داد. جوش دادن متداول با شعلهاي ريز و دقيق شبيه جوشکاري نقطه جوش مي باشد.
جوشکاري آلومينيوم با گاز
تنظيم شعله مشعل استيلن يا کاربيد و هوا درموقع جوشکاري آلومينيوم در وهله اول براي شروع کار جوشكاري آلومينيوم بايد مقدار استيلين کمي از اکسيژن بيشتر باشد زيرا روانساز هنوز کاملاً گرم نشده و نمي تواند اکسيژن را جذب نمايد. پس از شروع جوشکاري از شعله خنثي استفاده مي گردد و سيم جوش در حال جوشکاري ممکن است از آلياژ آلومينيوم يا آلومينيوم خالص باشد که پنج درصد سيليسيم دارد و توجه شود که قطر سيم جوش بايد کمي بيشتر از قطعاتي باشد که مي خواهيم جوش بدهيم و آن را در موقع جوشکاري گرم نموده و د روانساز وارد مي کنيم.
نکات مهم ديگر جوشکاري آلومينيوم با گاز استيلن
پس از تميز نمودن سطح بالائي فلز آلومينيوم با رنده, سوهان و برس ورقهاي آلومينيوم کمتر از 5/0 ميليمتر را مي توان از طريق خم کردن لبه آنها بدون سيم جوش جوشکاري نمود و ورقهاي کمتر از 3 ميليتر احتياج به پخ زدن ندارند, چنانچه امکان جوشکاري از دو طرف باشد دو نفر جوشکار مي توانند ورقهاي به ضخامت حتي 15 تا 20ميليمتر را لب به لب جوش بدهند و براي لوله هاي ضخيمتر آن را پخ مي زنند. قطعات ريخته گري شده آلومينيوم را فقط در وضع افقي جناغي نموده, جوش مي دهيم و پنبه نسوز يا آجر نسوز زير کار نبايد فراموش شود. و قطعات طولاني را بايد به وسيله بست هائي به يکديگر متصل نمود و قرار دادن پنبه نسوز براي جلوگيري از ريختن آلومينوم است.
نکات ديگري که پس از جوشکاري آلومينيوم بايد رعايت شود
چکش کاري درز جوش در حالت گرم براي ازدياد استحکام با ضربات سريع و ملايم انجام مي گيرد و زير کاري تکيه گاه نبايد حالت فنريت داشته باشد.به وسيله محلول اسيد نيتريک, روانساز باقيانده در روي سطح فلز را به وسيله برس زدن در آب گرم يا محلول اسيد از روي آن بر مي داريم. و با آب گرم مي شوئيم و بهتر است پس از خاتمه جوشکاري آنها را کمي گرم کنيد و در هواي آزاد نگذاريد تا به تدريج براي آماده سازي قبلي به طوري که گفته شد قطعات آلوده به روغن و گريس را به وسيله بنزين و سپس با محلول سود 10% بايد شست يا گرم کرد که چربي ها بسوزد و با برس تميز گردد. قطعات بزرگ را مانند قطعات چدن قبلاً گرم مي نمائيم و هيچگونه تغيير ظاهري در آلومينيوم مشاهده نمي گردد.
جوشکاري آلياژهاي آلومينيوم
در مورد آلياژهاي آلومينيوم روش جوشکاري خالص آلومينيوم مي باشد و روانساز مي تواند در مورد قطعات شکسته آلومينيوم کثافات را از درز شکسته شده بيرون آورد . هر چند منيزيم آلياژ بيشتر باشد عمل جوشکاري دشوارتر شده و لايه اکسيدي از سيلان فلز مذاب جلوگيري مي نمايد. بدين جهت جوشکاري آلياژهائي که بيش از 5/2% منيزيم دارند احتياج به مهارت زياد جوشكاري دارد و بهتر است اين آلياژها را با قوس الکتريکي و گاز محافظ جوش داد .چون درموقع جوشکاري منيزيم آلياژ مي سوزد و سيم جوش با دارا بودن منيزيم بايد کمبود منيزيم ناحيه ذوب را تأمين نمايد. در مورد عمليات بعد از جوشکاري چون درز جوش خاصيت فلز ريخته شده را پيدا مي نمايد سخت تر شده و بايستي آن را با چکش کاري درمحل جوشکاري شده تا اندازه اي تصحيح کرد.
جوشکاري فلزات رنگين با برق
فلزات رنگين به فلزاتي گفته مي شود که فاقد آهن و آلياژهاي آن باشد مانند مس - برنج - برنز- آلومينيوم - منگنز- روي - سرب تمام فلزات رنگين را با کمي دقت و مهارت و آشنايي اصول جوشكاري مي توان با قوس الکتريکي جوش داد و بايد خواص فلزات را در نظر گرفت.
مس
فلزي است قرمز رنگ با جلاي فلزي - قابليت جوشکاري و هدايت الکتريسته و حرارت مس خوب است. نقطه ذوب 1083درجه سانتي گراد است و آن را از سنگ معدن استخراج مي کنند مس با اکسيژن ترکيب شده و اکسيد مس مي دهد.
جوشکاري مس با برق
بهترين راه جوشکاري مس با جوش گاز اکسيژن و کاربيد است. ولي مي توان جوشکاري را با قوس الکتريکي نيز انجام داد. ورقه هاي مس را مانند ورقه هاي آهني براي جوشکاري آماده مي کنند ولي چون قابليت هدايت حرارت مس زياد است بايد مقدار آمپر را قدري بيشتر در نظر گرفت و بهتر است هميشه با قطب مستقيم جوشکاري را انجام داد . زاويه الکترود نسبت به قطعه کار مانند جوشکاري فولاد است. طول قوس بايد 10 تا 15 ميليمتر باشد. براي جوشکاري مس مي توان از الکترودهاي ذغال استفاده کرد. الکترودهاي جوشکاري مس بيشتر از آلياژ، مس و قلع و فسفر ساخته شده است. گاهي از الکترودهائي که داراي فسفر برنز، سيليکان با آلومينيوم هستند استفاده مي شود.
جوشکاري برنج با برق
برنج بهترين آلياژ مس است و از مس و روي و گاهي قلع ومقداري سرب تشکيل ميشود. اين فلز در مقابل زنگ زدن و پوسيدن مقاوم است. چون روي در حرارت نزديک ذوب برنج تبخير مي شود بنابراين جوشکاري اين فلز با الکترود فلزي مشکل است. در موقع جوشکاري ، روي بخار شده و اکسيد آن محل جوش را تيره کرده و عمل جوشکاري را مشکلتر مي نمايد. ضمناً گازهاي حاصله خطرناک بوده و بايد محل کار تهويه گردد. حرکت دست در موقع جوشکاري بسيار مهم است و بايد حتي الامکان سرعت دست را زياد کرده و گرده جوش کمتري ايجاد شود تا فرصت زياد براي تبخير روي نباشد. برنج را مي توان با الکترودهاي گرافيتي و الکترود معمولي جوشکاري نمود. درجوشکاري با الکترود گرافيتي از آلياژ برنز يا از آلياژي مشابه آلياژ فلزي که بايد جوش داده شود استفاده مي شود. و نيز در جوشکاري برنج از قطب معکوس استفاده مي گردد. فاصله الکترود تا کار بايد حدود 5 تا 6 ميليمتر باشد.
جوشکاري روي با برق
قبلاً قطعات روي را به وسيله لحيم قلع به هم متصل مي کردند ولي امروز جز در مواردي که قطعات روي را به وسيله لحيم کاري بتوان اتصال داد اين فلز را جوش مي دهد. در جوشکاري روي، روانساز لازم است که بتواند از اکسيداسيون کاملاً جلوگيري کند. با شعله ملايم پستانک کوچکي که زاويه که تمايل آن نسبت به قطعه کار در حدود 30 درجه باشد مي توان با سرعت زياد قطعات روي را جوش داد و درز جوش خورده تميزي به دست آورد. درز جوش خورده روي را ميتوان در درجه 150 درجه سانتي گراد چکش کاري کرد تا ذرات آن در هم فشرده شده و مستحکمتر و ظريفتر شوند. سيم جوشکاري روي بايد کاملاً خالص باشد . آلياژهاي روي که از اختلاط مس و آلومينيوم به دست مي آيند نيز به خوبي جوش داده مي شوند به شرط آنکه از سيم و گرد جوشکاري مخصوص آنها استفاده شود. چنانچه مقدار آلومينيوم در آلياژ روي افزايش يابد قابليت جوشكاري آن کاهش خواهد يافت.
الکترودهاي فلزات غير آهني
1. آلومينيوم 2. آلومينيوم و آلياژهاي آن 3. برنز - برنج - مس
رنگ شناسائي : انتها - نقره اي
الکترود برنز مخصوص جوش اتصالي و روکشي برنز - اتصال برنز به فولاد ريختگي به چدن سياه - روکشي يا تاقانهاي برنز درماشين سازي - اتصال آلياژهاي مسي و قطعات مس و تعمير وسائل برنزي. اين الکترود داراي جريان آرام است و به آساني جوش مي خورد در وضعيت اجباري هم همان جريانهاي وضعيت افقي کافي است ،در جوش روکشي بايد توجه داشت که سطح جوش دادني از هر گونه ناپاکيها واثرات شيميايي پاک گردد. در جوشکاري قطعات آهن لاي اول را حتي المقدور با جريان کم جوش مي دهند تا از ناخالصي جنس جوش که دراثر ذوب شدن فلز مبنا صورت مي گيرد حتي المقدور جلوگيري شده باشد. براي لايه هاي بعدي مي توان شدت جريان را زيادتر کرد. براي آنکه حوضچه مذاب آرام تر سرد شود الکترود را به طور دايره مي گردانند يعني شعله مکرراً از روي حوضچه ذوب عبور کند بسته به موقعيت قطعه کار پيش گرم کردن آن ممکن است مفيد باشد. براي جوش اتصالي با حداکثر شدت جريان کار مي کنند. از نظر نقل حرارت در مس و آلياژهاي آن بايد منطقه جوش قبلاً در حدود 100 درجه سانتيگراد گرم شود . براي جلوگيري از بالا آمدن زياد درزهاي لب به لب به فاصله بين دو قطعه کار توجه کافي کرد.
لطفا منتظر باشید ...
