جوشکاری

تعریف: اتصال دو قطعه فلزی تحت حرارت و فشار
حرارت: گاز و یا برق (قوس الکتریکی)
فلز پایه: قطعاتی که باید جوش شوند
فلز پرکننده (فیلر): فلزی که ذوب شده و درز بین قطعات پایه را پر می‌کند

حوضچه جوش

پوشش
الکترود
گاز محافظ
جوش
فلز پایه
فلز جوش داده شده
انجماد گل جوش

method

جوش میگ (Metal Inert Gas)

مکانیسم: گاز و قوس الکتریکی

انتقال مواد

گلبولی (قطعات ضخیم و افقی)
پاششی (ترجیحا قطعات ضخیم و افقی)
قوس کوتاه (همه)
پالسی-پاششی (همه)

method

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

method

جوش تیگ (Tungsten Inert Gas)

برای قوس الکتریکی از تنگستن استفاده می شود

مکانیزم آن گاز و قوس الکتریکی است

زمانی که میخواهیم فلزات غیر آهنی را جوش دهیم از تنگستن استفاده میکنیم

تنگستن دمای ذوب خیلی بالایی دارد و زمانی که قوس الکتریکی ایجاد می‌کند ذوب نمی شود و باعث می شود فضای حرارتی خیلی بالایی ایجاد شود و وقتی قوس ایجاد شد الکترود را داخلش وارد می‌کند و ذوب می شود

مکانیسم: گاز و قوس الکتریکی
قوس الکتریک توسط تنگستن
کاربرد: فولاد ضدزنگ و فلزات غیرآهنی

method

Gas Metal Arc Welding (GMAW)

جوش استیک

مکانیزم آن قوس الکتریکی است برای فلزات آهنی ، نیکل ، و مس استفاده می شود

مکانیسم: قوس الکتریک
متداول در ساخت و ساز
فلزات آهنی، نیکل و مس

method

Shield Metal Arc Welding (SMAW)

جوش توپودری

الکترودش حالت خاصی دارد و الکترود به صورت لوله ای است و داخل اش یک ماده حالت پودری قرار می گیرد .

زمانی که جوش اتفاق می افتد اون پودر روی جوش می ریزد و محافظت ایجاد میکند . سرعت بالایی دارد و به صورت نیمه اتوماتیک میتوان استفاده کرد .

چرا از الکترود معمولی استفاده نمی کنیم ؟

ماده ای که پوشش الکترود معمولی را تشکیل می دهد ماده شکننده ای است و نمی توان آن را خم کرد . ولی الکترود های تو پودری را میتوان خم کرد و در جاهایی که اتوماتیک و نیمه اتوماتیک است الکترود به صورت رول است و وقتی خم میشود الکترود نمی ریزد .

اون ماده پوششی چون در جریان مستقیم حرارت بالایی قرار میگیرد دود زیادی ایجاد میکند و در فضای بسته مشکل ایجاد میکند

مکانیسم: قوس الکتریک و گاز

پوشش

گاز
پودر
هردو

ویژگی‌ها

سرعت بالا
قابلیت نیمه اتوماتیک
در حالت‌های مختلف (پوشش گاز)
نیاز به هود: دود زیاد
~~در معرض باد (پوشش گاز)~~

method

Flux Cored Arc Welding (FCAW)

جوش زیرپودری

در حالت قبل مشکل اش این است که پودر از بین می رود ولی زیر پودری این مشکل را حل کرده است و پودر با حجم بالا از یک سمت وارد میشود و الکترود هم زیر آن جوش کاری میکند و از یک سمت هم پودر را مکش میکند و مجدد وارد مخزن پودر میکند .

قابلیت خوب این حالت این است که الکترود هیچ پوششی ندارد و قیمت الکترود ارزان تر است

سرعت بالایی دارد و حجم پودری که وارد میشود زیاد است

وقتی پودر وارد مخزن میشود ممکن است خنک سازی هم رخ دهد و وقتی که وارد حوضچه جوش می شود دمای جوش را به صورت یکنواخت کاهش می دهد

فقط در حالت تخت میتوان از آن استفاده کرد

مکانیسم: قوس الکتریک و پودر

پوشش

پودر

ویژگی‌ها

سرعت بالا
قابلیت نیمه اتوماتیک
کاهش سرعت سرد شدن
~~اشعه (UV و IR)~~
دود

method

Submerged Arc Welding (SAW)

جریان جوشکاری

انواع متناوب و مستقیم را دارد

در مستقیم قطب مثبت و منفی ثابت است و در متناوب قطب مثبت و منفی آن دائم عوض می شود

انواع

مستقیم (DC)
متناوب (AC)

مزایای جریان مستقیم به متناوب

انتقال فلز یکنواخت‌تر

انتقال فلز به صورت یکنواخت انجام میشود چون وقتی قطب مثبت و منفی دائم عوض شود خاصیت مغناطیسی ایجاد نمی کند ولی وقتی ثابت باشد خاصیت مغناطیسی آن باعث می شود که فلز جوش برود داخل خلل و فرج و یکنواخت انجام شود

شدت جریان کمتر

شدت جریان کمتری لازم دارد برق کمتری مصرف میکند

تنوع الکترود

الکترود های آن متنوع تر است

شروع قوس ساده‌تر

شروع قوس ساده تر است

ورق‌های نازک

چون شدت جریان کمی دارد ورق های نازک تر را هم میتوان جوش داد

الکترود جوشکاری

الکترود از دو بخش تشکیل شده : مفتول که کارش هدایت جریان و پر کننده است روکش خواص مختلفی دارد
پایدار کننده قوس جلوگیری از اکسیداسیون جلوگیری از سرد شدن

کدینگ الکترود عدد روی الکترود با یک E شروع می شود که به معنای الکترود است . بعد از E دو رقم اول نشان دهنده مقاومت است .

مثلا الکترود ۶۰ مقاومت کششی آن ۶۰ ksi است

عدد بعدی حالت جوشکاری را نشان می دهد

سلولزی قوام بیشتری دارد و رو به پایین نمی ریزد

پاس ریشه ؟ وقتی دو تا فلز را کنار هم قرار می دهید یک کانالی ایجاد میشود و اولین جوشی که میدهید پاس ریشه می شود

مفتول

هدایت جریان
پرکننده

روکش

پایدار کننده قوس
جلوگیری از اکسیداسیون
واکنش‌های سرباره (مانند عناصر آلیاژی)
تشکیل گرده
کاهش سرعت سردشدن

method

کدینگ الکترود

method

انواع مفتول الکترود

ضدزنگ
کم کربن
نیکلی
آلومینیومی
مسی

انواع روکش الکترود

روتیلی (اکسید تیتانیوم یا تیتانیا T𝑖𝑂_2)

قوس سبک و راحت
عمق نفوذ کم
ترسیب سریع
سطح جوش نسبتا تخت

سدیم‌دار (E6012)

پتاسیم‌دار (E6013)

آهن‌دار

۲۵٪ تا ۴۰٪ پورد آهن : E7014
۵۰٪ پودر آهن : E7024
افزایش ترسیب، سرعت جوشکاری و تثبیت قوس
کاهش پاشش

قلیایی

خواص مکانیکی مناسب
~~رو به پایین~~

سلولزی

رو به پایین

الکترودهای مرسوم

الکترود	روکش	استحکام	چکش‌خواری	حالت جوشکاری	خواص
E7024	روتیلی با پوردآهن	خوب	معمولی	فقط افقی و تخت	ترسیب و سرعت بالا
E7018	قلیایی (کم هیدروژن)	خوب	عالی	همه	فولاد سخت و قطعه ضخیم
E6010	سلولزی	معمولی	خوب	همه	نفوذ بیشتر (پاس ریشه)
E6013	روتیلی	معمولی	معمولی	همه	کاربردهای معمولی