جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟

0 ۲۱

جوشکاری در صنایع مختلف با روش‌های متفاوتی انجام می‌شود. یکی از این روش‌های رایج و پرکاربرد، جوشکاری قوس الکتریکی Shielded Metal Arc Welding یا به اختصار جوشکاری SMAW است که که در کنار کارایی بالا، هزینه پایینی داشته و از آن می‌توان برای جوشکاری فلزات مختلف در صنایع استفاده کرد. 

جوشکاری قوس الکتریکی با نام جوشکاری دستی با الکترود مصرفی نیز شناخته می‌شود و با وجود قدمت بالایی که دارد، هنوز هم برای اتصال بسیاری از سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوشکاری قوس الکتریکی فرایندی است که طی آن اتصال با استفاده از قوس انجام می‌شود. تحت این جوشکاری مخلوط یکپارچه ای از فلز و جوش به وسیله قوس الکتریکی میان الکترود فلزی روکش دار و قطعه کاری فلزی تولید می‌شود. در این روش همچنین حفاظت از حوضچه مذاب جوشکاری نیز توسط تجزیه حرارتی روکش الکترود انجام می‌شود. 

قوسی که در این فرایند جوشکاری ایجاد می‌شود، می‌تواند دما را تا 20 هزار درجه سانتی گراد افزایش دهد. بیشترین مقدار گرمای تولید شده در این فرایند نیز در مرکز قوس متمرکز است و با دور شدن از مرکز نیز دما کاهش می‌یابد. دمای بالای این فرایند، علاوه بر ترکیبات فلزی می‌تواند روی یونیزه شدن ترکیبات غیر فلزی نیز موثر باشد. در کنار آن، جریان الکتریکی بین الکترود و قطعه کار نیز باعث ذوب شدن الکترود و فلز پایه می‌شود. 

در حین فرایند جوشکاری قوس الکتریکی، پوشش الکترود نیز ذوب شده و گازهای محافظ تولید می‌شوند. با این کار از آلودگی و اکسیداسیون محل جوش جلوگیری می‌شود. ویژگی‌های مختلف این فرایند باعث شده است که مزایای مختلفی اعم از ایجاد جوش‌های باکیفیت به واسطه آن ایجاد شوند. 

اگر می‌خواهید با فرایند جوشکاری قوس الکتریکی، ویژگی‌ها و کاربردهای آن بیشتر آشنا شوید، مطالعه این مقاله ازفبرینو را از دست ندهید. 

جوشکاری قوس الکتریکی چه مراحلی دارد و به چه صورتی انجام می‌شود؟

در جوشکاری SMAW، ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و فلز پایه بسیار اهمیت دارد؛ زیرا حرارت مورد نیاز توسط این قوس الکتریکی ایجاد شده و این حرارت منجر به ذوب فلز پایه و الکترود می‌شود. در نهایت نیز، ساختار جوش را تکمیل می‌کند. برای این منظور، در فرایند جوشکاری قوس الکتریکی نیاز به انجام یک سری مراحل مختلف است که عبارتند از:

  • در اولین مرحله از این فرایند جوشکاری ولتاژ مورد نیاز ایجاد می‌شود. برای این منظور، منبع قدرت جوشکاری دستگاه روشن شده و بین نوک سیم جوش و سطح کار اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود. اما در این مرحله به دلیل مقاومت زیاد فضای بین الکترود و سطح کار، جریانی از مدار عبور نخواهد کرد. 
  • پس از ایجاد ولتاژ، الکترود به سمت قطعه کار حرکت کرده و با سطح فلز پایه تماس پیدا می‌کند. در این صورت، در مدار یک اتصال کوتاهی ایجاد شده و از این محل اتصال جریان زیادی عبور خواهد کرد. 
  • پس از تماس الکترود و فلز پایه نوبت به یونیزاسیون می‌رسد. در واقع، زمانی که نوک الکترود از سطح کار به عقب کشیده می‌شود، الکترون‌های در حال عبور به اتم‌ها و مولکول‌های گازی برخورد کرده و در اثر این برخورد یونیزه می‌شوند. با یونیزه شدن نیز، گاز فضای میانی رسانا شده و قوس الکتریکی مورد نیاز تشکیل می‌شود. 
  • در ادامه مراحل قبل، الکترود و فلز پایه هرکدام به آند یا کاتد تبدیل می‌شوند. در این صورت، مواد و گازهای یونیزه شده با بار مثبت به سمت قطب منفی جذب شده و به سطح کاتد برخورد می‌کنند. الکترون‌ها با بار منفی نیز به طرف قطب مثبت رفته و با آند برخورد می‌کنند. با این برخوردها، حرارت مورد نیاز برای ذوب ایجاد می‌شود. 
  • پس از ایجاد حرارت و ذوب، انجماد و تشکیل سرباره صورت می‌گیرد. در این فرایند، پوشش الکترود از حوضچه مذاب محافظت می‌کند. این پوشش در حین جوشکاری در اثر حرارت تجزیه شده و به صورت سرباره و گاز از فلز جوش محافظت می‌کند. پس از گذشت زمان و سرد شدن ناحیه اتصال نیز این سرباره با ضربه جدا خواهد شد. 

برای شروع جوشکاری قوس الکتریکی نیاز به یک منبع تغذیه وجود دارد که انرژی لازم برای ایجاد قوس الکتریکی در این فرایند فراهم شود. به این منبع تغذیه یک منبع الکتریکی و یک گیره متصل می‌شود که گیره نیز به یک سطح رسانا که قطعه کار را نگه داشته و یا به خود قطعه متصل شده است.

ایجاد قوس الکتریکی در این فرایند همان ایجاد جریان مداوم الکترون بین دو الکترود است که منجر به ایجاد حرارت می‌شود. در این صورت برای ایجاد این قوس الکتریکی بین دو الکترود، وجود هوا یا گاز‌هادی ضروری است. در واقع در شرایط معمولی نمی‌توان در خلاء جوشکاری کرد. 

در این فرایند، گرما و انرژی نورانی در مکان‌های مختلف یکسان نیست. در واقع، حدود 43 درصد از حرارت در آند، حدود 36 درصد حرارت در کاتد و حدود 21 درصد حرارت نیز به صورت قوس ظاهر می‌شود. دمای حاصل از قوس الکتریکی نیز کاملا به نوع الکترودها وابسته است. به طوری که در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتی گراد در کاتد و تا 3900 درجه سانتی گراد در آند حرارت وجود دارد. 

همچنین دمای ایجاد شده در آند و کاتد برای الکترودهای فلز حدود 2400 درجه سانتی گراد تا 2600 درجه خواهد بود. در این شرایط، درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتی گراد است. از انرژی گرمایی ایجاد شده در این حالات تنها 60 تا 70 درصد در قوس الکتریکی ایجاد شده که این انرژی برای ذوب کردن و انجام فرایند جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. باقی انرژی گرمایی نیز غالبا به صورت تلفات گرمایی در محیط اطراف منتشر می‌شود. 

لوازم و ملزومات جوشکاری قوس الکتریکی

انجام جوشکاری قوس الکتریکی SMAW نیاز به یک سری امکانات دارد تا به وسیله آن‌ها بتوان فرایند جوشکاری را انجام داد. اصلی ترین لوازم و امکاناتی که در این فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند، عبارتند از:

  • منبع قدرت

در فرایند جوشکاری قوس الکتریکی غالبا از یک منبع توان جریان ثابت استفاده می‌شود. این منبع در دو نوع استاتیکی و دینامیکی با خروجی‌های AC و DC یا نوع ترکیبی AC/DC وجود دارد که با کنترل‌های مکانیکی، الکتریکی و نیمه رسانا در دسترس هستند. 

این منابع در تنوع گسترده ای از مشخصات خروجی، ظرفیت‌ها و کنترل‌ها موجود هستند که با توجه به کاربرد مورد نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند. دستگاه‌های جوشکاری صنعتی غالبا دارای قابلیت اتصال مجدد به ولتاژهای مختلفی مانند 230، 460 و یا 575 ولت می‌باشند.  

  • الکترود روکش دار

برای جوشکاری قوس الکتریکی تنوع گسترده ای از الکترود روکش دار موجود است که برای دستیابی به جوشکاری باکیفیت و اتصال جوش مناسب می‌توان از نوع الکترود مرتبط با خواص مکانیکی و شیمیایی فلز پایه استفاده کرد. 

کابل جوشکاری

در جوشکاری قوس الکتریکی از کابل جوش برای هدایت جریان الکتریکی از منبع تامین قدرت به انبرهای جوشکاری استفاده می‌شود. در این صورت، هرچه کیفیت کابل جوش بالاتر باشد،مصرف برق کاهش پیدا کرده و کیفیت جوش نیز افزایش می‌یابد. غالبا در فرایندهای جوشکاری از کابل‌های جوش با جنس مس یا آلومینیوم استفاده می‌شود. 

طول کابل جوش نیز در صورتی که زیاد باشد، به دلیل مقاومت کابل در برابر جریان الکتریسیته اختلاف ولتاژ ایجاد می‌شود. در این حالت به اصطلاح افت ولتاژ به وجود می‌آید. به همین دلیل غالبا توصیه می‌شود برای ایجاد کیفیت جوش بهتر و حتی مصرف برق کمتر از کابل‌های بلند استفاده نشود. 

کابل اتصال زمین

در فرایند جوشکاری، تخلیه الکتریکی حین فرایند، توسط کابل اتصال به زمین انجام می‌شود. در صورتی که این کابل به درستی انتخاب نشده و یا کیفیت مناسبی نداشته باشد، امکان ایجاد برق گرفتگی یا آتش سوزی افزایش می‌یابد. در اغلب صنایع، غالبا از چند کابل اتصال به زمین استفاده شده و این کابل‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند. در این صورت محل اتصال کابل به زمین عایق می‌شود تا برق گرفتگی ایجاد نشود. 

  • نگهدارنده الکترود

برای ثابت نگه داشتن الکترود در جوشکاری از نگهدارنده استفاده می‌شود. در صورت عدم استفاده از نگهدارنده الکترود، نمی‌توان فرایند جوشکاری را اجرا کرد. این نگهدارنده یک قطعه عایق است که از برق گرفتگی اپراتور جوشکاری در حین فرایند جلوگیری می‌کند. 

  • تجهیزات حفاظتی و ایمنی

از جمله مهم ترین امکانات و ملزومات جوشکاری تجهیزات حفاظتی و ایمنی هستند که برای حفظ نکات ایمنی در حین فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله مهم ترین این تجهیزات می‌توان به کلاه مقاوم در برابر اشعه، حفاظ صورت، ماسک جوشکاری دستی با لنزهای فیلترکننده، لباس با آستین کامل و یقه دکمه دار، دستکش بلند و مقاوم، کفش یا چکمه ایمن، پیش بند چرمی، عینک محافظ و شلوار تمیز و مقاوم در برابر آتش اشاره کرد. 

از دیگر تجهیزات و ملزومات رایج دیگر در جوش قوسی نیز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: 

  • رکتی فایر: مبدل‌هایی هستند که برای تبدیل حریان متناوب به جریان مستقیم مورد استفاده قرار می‌گیرند. کارایی این تجهیزات همانند ترانسفورماتورها است. اما در رکتی فایر سیستم یکسو کننده جریان نیز وجود دارد و خروجی آمپر آن‌ها نیز جریان DC است.  
  • ترانسفورماتور:  ساده ترین ماشین‌های جوشکاری قوس الکتریکی هستند که جریان متناوب شدت کم و ولتاژ بالا را به جریانی با ولتاژ کم و شدت بالا تبدیل می‌کنند. خروجی آمپر این دستگاه تنها جریان AC می‌باشد. 
  • ژنراتور: از این دستگاه برای افزایش جریان برق مورد نیاز در جوشکاری استفاده می‌شود. انرژی مورد نیاز این دستگاه نیز توسط بنزین یا گازوئیل تامین می‌شود. 
  • دینام جوشکاری: از طریق این دستگاه جریان متناوب ایجاد می‌شود. 
  • اینورتر: این دستگاه‌ها نسل جدیدی از ماشین‌های جوش هستند که هم با جریان متناوب و هم با جریان مستقیم کار می‌کنند. 

این تجهیزات در واقع همان منابع قدرت جوشکاری SMAW هستند که براساس پارامترهای تعیین کننده در فرایند جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

عوامل موثر و متغیرهای اصلی در جوشکاری SMAW

در فرایند جوشکاری توجه به کیفیت جوش نهایی و پارامترهای ایجاد کننده این کیفیت بسیار اهمیت دارد. در واقع برای اجرای یک جوش باکیفیت پارامترها و عوامل موثر مختلفی مدنظر قرار می‌گیرند؛ که عبارتند از:

  • نوع جریان 

در جوشکاری با قوس الکتریکی، نوع جریان به دو صورت متناوب و مستقیم است. این جریان با استفاده از ماشین جوش فراهم می‌شود. جریان متناوب جوشکاری توسط یک ترانسفورماتور تک فازی تنظیم شده و از طریق یک رئوستا و یک جریان مدار بسته فرایند جوش برقرار می‌شود. در صورتی که در جریان مستقیم از ژنراتور یا ترانسفورماتور یکسو کننده برای برقراری فرایند جوش استفاده می‌شود. 

جریان متناوب به دلیل عدم پایداری قوس الکتریکی کاربرد کمتری در جوش SMAW دارد؛ اما غالبا با استفاده از ترکیبات مناسب در پوشش الکترود این مسئله نیز رفع خواهد شد. در جوشکاری قوسی با توجه به امکانات و شرایط موجود می‌توان از جریان متناوب و یا مستقیم استفاده کرد. 

  • شدت جریان 

جریان جوشکاری یک جریان الکتریکی است و جریان الکتریکی نیز همان جریان الکترود‌ها است. مقاومت در برابر حرکت الکترونها منجر به ایجاد حرارت شده و هرچه مقاومت بالاتر باشد، حرارت بیشتری نیز تولید می‌شود. در جوش قوس الکتریکی، شدت جریان به طور مستقیم با ضخامت قطعه و قطر الکترود مصرفی نیز در ارتباط است. در این صورت هرچه قطر الکترود یا ضخامت قطعه بیشتر باشد، شدت جریان بیشتری نیز مصرف می‌شود. 

در برابر جریان الکترود، هوا بیشترین مقدار مقاومت را دارد. در این صورت اگر الکترون از فاصله هوایی بین الکترود و قطعه کار عبور کند، حرارت زیادی تولید می‌شود. الکترون‌ها از فاصله هوایی عبور کرده و قوس موردنیاز ایجاد می‌شود. از دیگر عوامل موثر بر انتخاب شدت جریان می‌توان با نوع پوشش الکترود، نوع اتصال و موقعیت الکترود اشاره کرد. 

از جمله انواع شدت جریان مورد استفاده در جوش قوسی می‌توان شدت جریان DCEN یا DCSP اشاره کرد که روی فلز پایه حرارت کمتری ایجاد کرده و نرخ ذوب فلز پایه نیز کمتر خواهد بود. در برابر شدت جریان DCEP یا DCRP حرارت بیشتری روی فلز پایه ایجاد کرده و نرخ ذوب الکترود نیز در صورت استفاده از این شدت جریان بیشتر خواهد بود.

  • الکترود جوشکاری

برای انتخاب صحیح اندازه الکترود جوشکاری، علاوه بر ضخامت اجسام مورد استفاده در جوشکاری و اندازه آنها، مهارت و تجربه جوشکار نیز تاثیرگذار است. در این رابطه، استفاده از الکترودهای کوچک نسبت به الکترودهای بزرگ به مهارت کمتری نیاز دارد. در صورتی که قطر الکترود کوچک باشد، سرعت رسوب یا سرعتی که فلز جوش به حوضچه جوش اضافه می‌شود، کمتر خواهد بود. 

همچنین با الکترودهای قطر کم، روی ورق‌های ضخیم می‌توان جوش‌های باکیفیتی ایجاد کرد اما ایجاد این جوش‌ها نیاز به زمان زیادی دارند. 

  • زاویه الکترود

زوایای مناسب جوشکاری در وضعیت‌های مختلف فرایند در ایجاد یک جوش با کیفیت بسیار موثر هستند. به عنوان مثال، برای جوشکاری یک ورق تخت یا مسطح، الکترود باید در زاویه ای عمود بر ورق قرار داده شود. اما در سایر حالت‌ها، زاویه قرارگیری الکترود باید نصف شود. 

  • طول قوس

فاصله بین سر الکترود تا سطح قطعه هدف جوشکاری در زمان برقرار قوس الکتریکی همان طول قدس است. ولتاژ دو سر قوس به شدت روی این فاصله تاثیرگذار است. در این صورت هرچه ولتاژ مصرفی بیشتر باشد، طول قوس افزایش یافته و می‌تواند منجر به انحراف قوس و کاهش پایداری آن شود. در برابر نیز هرچه ولتاژ مصرفی کمتر باشد، طول قوس کمتری ایجاد شده و برقراری آن سخت خواهد بود. 

قوس الکترود مصرفی نیز روی طول قوس جوشکاری موثر است و برای ایجاد یک جوش با کیفیت طول قوس باید از قطر الکترود مصرفی کمتر باشد. 

  • سرعت پیشروی فرایند

در جوشکاری قوس الکتریکی، ضخامت فلز هدف، میزان جریان مورد استفاده و شکل مورد نظر جوش روی سرعت پیشروی فرایند موثر می‌باشند. در فرایند جوشکاری قوسی برای یک جوش ساده با طول قوسی ثابت، سرعتی بهینه است که ضمن اجرای فرایند حوضچه مذاب تشکیل شده دو برابر قطر الکترود باشد. 

سایر متغیرهای اصلی جوشکاری قوس الکتریکی عبارتند از:

  • قدرت قوس جوشکاری

در فرایند جوشکاری قوسی با استفاده از الکترود تنگستن، دمای قوس تا حدود 20000 درجه سانتی گراد و در فرایند جوشکاری قوسی با استفاده از الکترود روپوش دار این دما تا 6000 درجه سانتی گراد افزایش می‌یابد. در این صورت با این دما می‌توان ترکیبات فلزی و برخی ترکیبات غیرفلزی را به اتم‌های تشکیل دهنده آن‌ها تجزیه و یا یونیزه کرد. 

همچنین مرکز ستون قوس بیشتری مقدار حرارت را شامل می‌شود و هرچه فاصله از این مرکز بیشتر شود، دما نیز کاهش می‌یابد. در این صورت می‌توان گفت که در مرکز قوس مقداری بخار فلز تشکیل شده که در تماس با الکترون‌های جاری در ستون قوس، اتم‌های فلزی یونیزه می‌شوند. در اصطلاح به این حالت پلاسمای فلزی می‌گویند. 

از حرارت تولید شده در قوس درحدود 60 تا 70 درصد آن صرف گرم شده و ذوب الکترود و فلز پایه شده و بقیه آن به صورت اشعه‌های نامرئی قوس، تشعشع حرارتی و ذوب پوشش الکترود تلف شده و یا به وسیله گازهای موجود قوس جابجا می‌شوند. 

  • نیروهای موجود در قوس

در فرایند جوشکاری قوس الکتریکی در اثر وجود میدان الکترومغناطیسی و حرکت گازها در ستون قوس، نیروهای مختلفی مانند نیروی الکترومغناطیسی و نیروی هیدرودینامیکی وجود دارند که باعث جدا شدن مذاب از الکترودها شده و به قطعه کار منتقل می‌شوند. 

در جوشکاری  در حالت‌های عمودی یا سقفی این نیروها بسیار موثرند و جهت آن‌ها غالبا از طرف نوک الکترود به سمت سطح قطعه کار خواهد بود. در این صورت، این نیروها در ستون قوس منجر به راندن مذاب و سرباره الکترود به سمت جلوی قوس شده و به عملیات جوشکاری کمک می‌کنند. 

  • تشعشعات جوشکاری قوسی

اشعه‌های تولید شده در قوس جوشکاری می‌توانند شامل نورهای قابل دیدن، اشعه ماوراء بنفش و یا اشعه مادون قرمز باشند. اشعه مادون قرمز از اجسام گداخته مانند شیشه یا فولاد گداخته ساطح شده و برای پوست و مو مضر است. همچنین اشعه ماوراء بنفش نیز انرژی بیشتری نسبت به سایر اشعه‌ها داشته و بیشترین صدمه را به بافت‌های بدن وارد می‌کند. در برخی قوس‌ها نور مرئی شدیدی تولید می‌شود که به دلیل شدت بالای این نور، تماشای آن برای چشم مضر خواهد بود. 

علاوه بر این اشعه‌ها، به دلیل حرارت زیاد قوس، در حوضچه جوش مقداری بخارات فلزی ایجاد می‌شود که در صورت آلوده بودن قطعه کار به رنگ یا بتونه و یا سایر ناخالصی‌ها، بخارات تولید شده برای انسان زیان آور خواهند بود. 

در جوشکاری قوسی، پوشش الکترود نیز منجر به تولید مقداری گاز و بخارات سمی‌می‌شود که می‌تواند برای جوشکاری و سایر افراد حاضر در کارگاه جوشکاری خطرناک باشند. به همین دلیل رعایت نکات ایمنی و استفاده از امکانات و تجهیزات ایمنی در حین جوشکاری برای جلوگیری از این آسیب‌ها ضروری است. 

  • مدار جوش قوسی

در فرایند جوشکاری SMAW، جریان برق از طریق کابل جوشکاری و انبر الکترود به میله الکترود می‌رسد. سر دیگر ماشین جوش به قطعه کار یا به میزکار متصل می‌شود. در این صورت با تماس الکترود با قطعه کار، در مدار جریان برق یک اتصال کوتاه ایجاد شده و از طریق الکترود، قوس قطعه جوشکاری و کابل برگشت، جریان زیادی به طرف ماشین جوشکاری عبور می‌کند.

در این حالت اگر الکترود از فلز مبنا جدا شده و در فاصله مشخصی از آن قرار بگیرد، جهش جرقه منجر به یونیزه شدن هوا و ایجاد قوس می‌شود. مقاومت الکتریکی زیاد قوس منجر به تولید حرارت فوق العاده ای می‌شود که این حرارت الکترود و لبه‌های دو قطعه فلز جوش شونده را ذوب کرده و منجر به اتصال و جوش آن‌ها به یکدیگر می‌شود. 

مزایا، معایب و محدودیت‌های جوشکاری قوس الکتریکی

جوشکاری قوسی SMAW فرایند محافظت شده است که کاربرد زیادی در صنایع مختلف بخصوص برای جوش‌های کوتاه در پروسه تولید، نگهداری و تعمیرات دارد. این فرایند در ساختارهای کارگاهی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مهم ترین ویژگی‌ها و مزایایی که منجر به کاربرد گسترده این فرایند جوشکاری در صنایع مختلف شده اند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تجهیزات مورد نیاز برای این فرایند جوشکاری نسبتا ساده، ارزان و قابل حمل است. 
  • در این فرایند، حفاظت از فلز پرکننده و فلز جوش در برابر اکسایش مضر جریان جوشکاری، توسط الکترود پوشش دار انجام می‌شود. 
  • از این فرایند می‌توان در فضاهایی با دسترسی کمتر نیز استفاده کرد. 
  • این فرایند جوشکاری برای اکثر فلزات و آلیاژهای معمولی قابل استفاده است. 
  • امکان استفاده از الکترودهای SMAW برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن، چدن‌ها، مس، نیکل و آلیاژها آن‌ها و همچنین برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم نیز وجود دارد. 
  • در این فرایند نیاز به استفاده از گاز محافظ یا فلاکس وجود ندارد. 

در کنار این مزایا، فرایند جوشکاری قوس الکتریکی یک سری معایب و محدودیت‌ها را نیز شامل می‌شود که عبارتند از:

  • انجام این فرایند نیاز به مهارت بالایی داشته و نسبت به برخی از سایر فرایند جوشکاری اقتصادی نمی‌باشد. 
  • در فلز جوش مورد استفاده در این فرایند نیاز به کنترل هیدروژن وجود دارد. 
  • در این فرایند دود بسیار بالایی تولید می‌شود که در برخی موارد این مقدار دود زیاد می‌تواند آسیب‌های جانبی برای اپراتور داشته باشد. 
  • فرایند جوشکاری قوس الکتریکی برای فلزاتی مانند سرب، روی و قلع به دلیل حرارت شدید قوس برای آن‌ها، مناسب نمی‌باشد. 
  • این فرایند همچنین به دلیل حفاظت ناکافی برای جلوگیری از آلودگی اکسیژنی برای فلزات زیرکونیوم، تیتانیوم و نیوبیوم نیز کاربرد ندارد. 
  • به دلیل گرم شدن بیش از حد الکترود و شکستن پوشش آنها، این فرایند نرخ رسوب پایینی را نسبت به برخی از سایر فرایندهای جوشکاری شامل می‌شود. 

سوالات متداول

قوس الکتریکی در جوش کاری چیست؟

حالتی از تخلیه الکتریکی که در هوا یا در محیط‌های نارسانا انجام می‌شود، قوس الکتریکی است. به عبارت دیگر، انتقال جریان الکتریکی بین دو رسانا توسط هوا همان قوس الکتریکی است. در حال حاضر برای تولید و ساخت قوس الکتریکی مورد استفاده در جوشکاری از الکترودها استفاده می‌شود که غالبا دمایی در حدود 4000 درجه سانتی گراد و یا بیشتر ایجاد کرده و به واسطه حرارت زیاد منجر به تشکیل قوس الکتریکی و ذوب فلزات می‌شوند.

جوشکاری قوس الکتریکی برای جوشکاری چه فلزاتی کاربرد دارد؟

از این فرایند جوشکاری برای برخی از فلزات اعم از فولادهای کربن، فولاد ابزار، چدن، فولاد ضد زنگ، مس و نیکل می‌توان استفاده کرد. این فرایند برای جوشکاری فلزات غیرآهنی اغلب کیفیت مطلوبی را ارائه نمی‌دهد و مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. گرچه در برخی موارد نادر ممکن است جوشکاری آلومینیوم با استفاده از این فرایند انجام شود.

کنترل کیفیت جوش قوسی SMAW چگونه انجام می‌شود؟

در تمامی‌صنایع، تمام اتصالات جوشکاری تحت آزمون‌های کنترل کیفیت قرار می‌گیرند. جوشکاری SMAW نیز برای کنترل کیفیت جوش تحت این آزمون‌ها قرار گرفته و در صورتی جوش یا اتصال ایجاد شده با این فرایند قابل قبول است که با مهارت کامل و به طور یکنواخت در سراسر محل اتصال انجام شده و از نفوذ کافی برخوردار باشد. در صورتی که جوش کیفیت لازم را نداشته و معیوب تشخیص داده شود، باید سنگ زده شده و مجددا جوشکاری شود.

الکترود مورد استفاده در جوشکاری قوس الکتریکی چه ویژگی‌هایی دارد؟

در جوش قوسی SMAV باید از الکترودهایی استفاده شود که قطر آن‌ها از ضخامت جوشکاری کمتر باشد. همچنین می‌توان از الکترودهایی که قطر بیشتری نسبت به ضخامت جوشکاری دارند نیز استفاده کرد. اما این کار نیاز به مهارت بالایی دارد. پوشش الکترود مورد استفاده نیز به سرباره سازی حین فرایند جوش کمک می‌کند. تشکیل سرباره خود منجر به حذف ناخالصی‌ها از فلز جوش، کنترل سرعت سرد شدن و ظاهر مطلوب فلز می‌شود.
پوشش الکترود همچنین فشای گازی مناسبی در اطراف قوس ایجاد می‌کند. ذوب و تجزیه این پوشش با تشکیل فضای گازی یونیزه در تشکیل و پایداری قوس الکتریکی و حوضچه مذاب موثر است.

جمع بندی

جوشکاری قوس الکتریکی یا به اختصار جوش قوسی SMAW یکی از تکنیک‌های رایج جوشکاری برای اتصال فلزات به یکدیگر است که در آن حرارت مورد نیاز برای ذوب فلز توسط الکتریسیته ایجاد شده و با سرد شدن آن‌ها فلزات به یکدیگر متصل می‌شوند. در واقع، در این نوع جوشکاری بین الکترود و فلز مورد استفاده یک قوس الکتریکی ایجاد شده که این قوس در نهایت به اتصال فلزات کمک می‌کند. 

این فرایند جوشکاری ویژگی‌های متعددی را شامل شده و مزایای زیادی دارد. به همین دلیل امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف برای اتصال فلزات به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.