مقاله در مورد جوشکاری

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 13

2-1  تماس فلزات                                                        Metal Contact

جوشکاری فشاری بطور کلی یک عمل پیوند زنی متالوژیکی است که در آن ، فلزات جوشکاری تحت فشار زیاد به هم جوش می خورند . در برخی فرآیندهای جوش فشاری مانند جوشکاری مقاومتی فلزاتی را که باید به هم پیوند بخورند ، تا یک درجه حرارت بالا گرم می کنند ، در صورتی که در سایر فرایندها مانند جوشکاری فشاری سرد ، عمل جوشکاری در درجه حرارت اتاق انجام می گیرد . در پروسه های جوشکاری در دمای پایین یا دمای بالا وجود یک اتصال فلزی خوب برای ایجاد جوش سالم ، ضروریست . به همین منظور ، سطح مورد جوش بایستی عاری از هرگونه کثافت ، روغن ، چربی، رنگ، پوشش ها ، و سایر مواد خارجی باشد . این مواد ممکن است شامل گوگرد ، سرب ، فسفر و سایر عناصری که تولید شکنندگی می کنند باشد .

روشهایی که برای تمیزکاری سطح به کار می روند عبارتند از چربی گیری بخاری ، تمیزکاری فراصوت ، چربی گیری در حمام مواد سوز آور و ...

2-2-1 تمیزکاری و آماده سازی سطحSurface cleaning & Prepartionالف- گریس زدایی ( چربی گیری ) :                       

ین پروسه معمولاً بوسیله ی سود سوزآور ( گرم یا سرد ) فسفاتها و محلولهای پاک کننده انجام می شود . روغن زدایی می تواند به روش حلالی صورت گیرد که این حلالها می تواند فرئون ، تری کلرورتیلن و هیدروکربنهای مختلف مانند پنتا و کروزن ، باشد .

در سیستمهای جدیدتر فراصوت ، جریان فرکانس بالا باعث انفجار داخلی حبابهای اطراف قطعه می شود . فشردگی حبابهای منفجر شده که به خلأ زائی معروف است فشارهایی تا حدود 20000 پوند بر اینچ مربع ایجاد کرده و لکه ها و ناخالصیهای سطحی را از بین می برد .

ب ) پوسته گیری :                                                       Descaling:

عبارتست از رفع لایه اکسیدی ضخیم و سایر محصولات خوردگی از سطح فلز توسط سایش مکانیکی یا شیمیایی ( اسید شویی ) . وقتی فلزی را در اسید می گذارند ، برای حذف اثر H آزاد شده ، از Inhibitors یا منع شده ها استفاده می شود و یا آنرا تا F 0 2000 حرارت می دهند تا H نفوذی از فلز آزاد شود ( در صورت امکان ) برای جلوگیری از اکسیداسیون پس از عمل پوسته گیری ، آنرا سریعاً خشک و ضد اکسیداسیون می کنند ( مثلاً فولاد را در محلول رقیق اکسید کرومیک فسفریک (نسبت 4-6 اسیدکرومیک فسفریک در 100 گالن آب ) قرار می دهند .)

روشهای مکانیکی سایش سطح عبارتند از : ساینده یا شن پاشی ، ساچمه زنی ، سنگ کاری، پرداخت کاری ، و تمیزکاری توسط شعله که البته از روش اسید شویی خشن تر است . ساچمه زنی در جوشکاری یک عمل جرم زدای مهم محسوب شده و طی آن لایه های سطحی در معرض تنشهای سطحی با فشار مناسب قرار می گیرند و باعث افزایش مقاومت خستگی شده احتمال شکنندگی براثر تنشهای کششی موجود در سطح را کم می کنند .

به علاوه در حین پروسه ی پوسته گیری ، مساحت سطح قطعه بدلیل اثر متقابل برجستگی ها و فرورفتگیها (Peales x Valleys ) افزایش می یابد و به سطح حقیقی نزدیک می شود . مثلاً سطوح خشن شده توسط دانه های کربورسیلیسم 400 مش تا دانه فولادی 60 مش ، حداقل 20 برابر افزایش سطح دارند و قطعات آلومینیمی نیز به سبب ساختمان متخلخل پوشش آندی ، 20 برابر افزایش سطح دارند .

ج) پلیسه گیری :                                                               Deburring:

متدیست که برای رفع تبخیرآنی (Flash )، ناصافیها (Burrs ) لبه های تیز و خراشیدگیها روی قطعات فلزی استفاده می شود و شامل پرداختکاری شبکه ای ( Barrel tumbling ) جلاکاری ارتعاشی (Vibratory Finshing ) و پلیسه گیری برقی (Electrodeburring ) است . نهایتاً وجود پوسته ی اسیدی می تواند سدی در برابر جوشکاری ( فشاری یا ذوبی ) باشد . چون نقطه ی ذوب لایه ی اکسیدی عموماً از فلز پایه بیشتر است و لذا حتماً بایستی ابتدا تمیزکاری سطح انجام شود . همچنین می توان علاوه بر روشهای فوق با تراشکاری نیز می توان پوسته ی اکسیدی را زدود .

3-2-1  فشار پیوند خوردن :                              Bonding Pressure:

در جوشکاری فشاری سرد ، بهم پیوستگی فلزات جوشکاری بدون وجود فشار و حرارت خارجی صورت می گیرد . سطوح بایستی قبلاً تمیز شده باشند . پس قطعات را در تماس با هم قرار داده و برای 30 تا 80 % ایجاد سرد کاری ، به اندازه ی کافی فشار اعمال می کنند . این فشار مثلاً برای آلو مینیم 25 تا Psi 35000 می باشد که یا ضربه ایست و یا پیوسته ( یکسان تأثیر دارند . )

فشار بر روی یک نوار با یک فلزی وارد می شود . طوریکه فلز در منطقه ی جوش ، روان شود و لایه های گاز رطوبت و اکسید گسیخته شده و فلزات به اندازه ی کافی به هم نزدیک و جوش بخورند . فلزاتی که به نحو احسن می توانند جوشکاری سرد شوند عبارتند از : مس ، آلومینیوم ، سرب ، نیکل و روی و مونل . استحکام جوش های فشاری سرد در فلزات چکشخوار ، 90 تا 100 % استحکام فلز اصلیست . یکی از مهمترین مزایای جوشکاری سرد ، سادگی ابزار مورد نیاز ، سرعت که می تواند مؤثر باشد ، و عدم ایجاد منطقه ی حرارت دیده ( HAZ ) می باشد .

در فرایندهای جوش فشاری در حرارت زیاد ، بویژه متدهای جوش مقاومتی ماند و اصطکاکی حرارت بوسیله ی مقاومت الکتریکی فلز پایه یا اصطکاک مالشی بدست می آید .

هم جوشی در منطقه ی جوش از طریق حرارت و فشار ایجاد می شود . در اکثر موارد بی آنکه قطعه ذوب شود ، جوش انجام می شود و عمل آهنگری موجب ریزتر شدن ساختمان دانه ای می گردند . فشار لازم برای جوشکاری مقاومتی ( برش الکتریکی ) از Psi 4000 تا psi 8000 می باشد . هرچند ممکن است برای جوش جرقه ای نیروی Psi 25000 لازم باشد . فشارکم بین الکترود و قطعه کار ، مقاومت زیادی ایجاد و موجب سوختگی سطحی و ایجاد حفره در الکترود می کند . از سوی دیگر فشار بیشتر از حد نیز موجب فوران فلز مذاب از سطح کار و یا نفوذ الکترود در قطعه کار می شود . بهترین حالت وقتی است که قبل و در خلال مراحل اولیه ی جوشکاری و به منظور دستیابی به مقاومت مناسب پیوند متوسطی اعمال شود و سپس فشار جوشکاری اضافه شود تا به درجه حرارت مناسب برای جوشکاری دست یابیم . برای جوشکاری یک میله فولاد کربنی به قطر"1 ، فشار محوری Psi 1500 و سرعت rpm 1500 لازم است . در صورتیکه میله ی فولادی ضد زنگ در همان شرایط ، در rpm 3000 به Psi 1200 فشار نیاز دارد .

4-2-1 دمای پیوند زنی :                        Bonding Temperature:  

در جوشکاری فشاری ، این درجه حرارت می تواند بیش از حرارت تبلور مجدد ( مثل جوش با مقاومت الکتریکی ) یا برابر یا پائینتر از آن باشد ( مثل جوشکاری شکافی سرد یا جوش لب به لب یا لبه ای ) دماهای عملیات پیوندزنی مانند جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری انفجاری ، معمولاً یک دوم تا دو سوم دمای ذوب فلزات پیوندی هستند . در جوشکاری فراصوتی این دماها ممکن است 35 تا 50 % دمای ذوب باشند . ازدیاد درجه حرارت حرکت نفوذی اتمها را در فصل مشترک پیوند تسریع و با نرم کردن فلز پیوند بهتری می سازند .

5-2-1 استحکام پیوند فلزی :             Metal Bond Strength:

در جوشکاری فشاری ، هیچ گونه منطقه ی ذوب معمولی جوش ( مانند جوشهای الکترودی و گرمائی ) وجود ندارند . زیرا معمولاً فاز مایعی در آن یافت نمی شود . با این وجود ، ماده در منطقه ی جوش ممکن است تغییراتی داشته باشد . خصوصیات ساختمان میکروسکوپی جوشهای فشاری عبارتند از :

1- اثرات سطح مشترکی ( بین رویه ای ) مانند شکستگی و پراکندگی لایه های سطحی .

2- اثرات حین کارکردن مانند جریان پلاستیکی ، تغییر شکل دانه ها و اکستروژن لبه ای .

3- اثرات لبه ای مانند تبلور مجدد ، رسوب ، نفوذ و دگرگونی فازی .

1-2  جوشکاری حالت جامد :

اخیراً ثابت شده است که فلزات در دمای اتاق هم قابل اتصالند . این عمل توسط ایجاد پیوندهای فلزی در دو سطح مورد اتصال ، انجام می گیرد . بطور ایده آل ، تشکیل اتصال فلزی بوسیله ی جوشکاری سرد ، و یا پیوند ( Bonding ) بطریق زیر متصور است :

دو قطعه ی بسیار صیقلی و تمیز در اختیار است . هرکدام از ایندو، مجموعه ای از بارهای (+) و (-) می باشد به گونه ای که هر قطعه بدون عیب و با استحکام کافی دارای پایداری است . اگر دو قطعه کاملاً نزدیک هم قرار گرفته و به هم بچسبند ، الکترونهای فرار از هر قطعه ، بین آندو مشترک می شود و در نتیجه نیروی عکس العمل بین سطوح زیاد می گردد . بنابراین وقتی دو سطح تماس کامل داشته باشند ، نیروهای عکس العملی بین اتمها ، خودبه خود زیاد شده و یک اتصال محکم و قدرتمند بوجود می آید .

ولی در عمل ، یک فلز هرگز صیقل کامل نمی خورد و همواره اعجاج ماکروسکوپی در سطح دارد.

[  ultra Mic or Macroscopic] و همین ناهمواریها ، مساحت واقعی تماس را چند برابر مقدار واقعی می کند .

بدلیل وجود نقاط ناهموار میکروسکوپی ، لایه های سطحی فلز دارای انرژی سطحی قابل ملاحظه ای در اثر پیوندهای فلزی اشباع نشده ، جاهای خالی و نیز نابجائی ها Vacancies & Dislocations می باشد . بنابراین عکس العمل های شدیدی بین انتهای سطح فلز و محیط ایجاد می شوند .

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

مقاله کامل در مورد جوشکاری

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 6

جوشکاری

انرژی شیمیایی:

انرژی شیمیایی به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرد که مرسوم ترین آن استفاده از واکنش های ترکیب با اکسیژن یا سوختن است. در این روش ها یک ماده سوختنی که میل ترکیبی زیادی با اکسیژن دارد در مجاورت اکسیژن قرار داده می شود و با ایجاد واکنش سوختن گرمای مورد نیاز جوشکاری تامین می گردد. روش دیگر بکارگیری واکنش های گرمازای جدای از سوختن می باشد. در این واکنش ها با ترکیب دو ماده، اختلاف انرژی پیوندی اولیه و ثانویه به صورت گرما بروز می کند و از این گرما می توان برای عمل جوشکاری بهره گرفت.

در این مقاله قصد داریم تا با یکی از روش های ایجاد اتصالات دائم آشنا شویم. پیشتر گفته بودیم که اتصالات دائم را زمانی بکار می گیریم که نیازی به جداسازی نباشد. مرسوم ترین روش برای ایجاد اتصال دائم جوشکاری است. بنا به یک تعریف ساده جوشکاری اتصال دو یا چند قطعه فلزی همجنس(هم خانواده) در حالت مایع یا نیمه جامد و جامد می باشد. ماده اتصال دهنده می تواند به صورت اضافی به محل اتصال قطعات وارد شده و یا اینکه توسط مواد موجود در خود قطعات اتصال داده شده تامین گردد در جوشکاری، محل جوش از لحاظ خواص مانند دیگر بخش های قطعات جوش داده شده است.

از آنجائیکه قطعات مختلف شرایط مختلفی از قبیل جنس، شکل و ابعاد دارند روش های جوشکاری نیز متنوع می باشد تا بتواند نیازهای مختلفی را فراهم نماید. برای ایجاد اتصال جوشکاری نیاز است تا انرژی لازم به محل اتصال برسد. انرژی می تواند با تحریک ماده امکان اتصال جوش را فراهم نماید. یکی از تقسیم بندی های مرسوم روش های مختلف جوشکاری، تقسیم بندی بر اساس منبع تامین انرژی است. برای انجام عمل جوشکاری چهار منبع اصلی انرژی وجود دارد که عبارتند از:

انرژی الکتریکیانرژی شیمیاییانرژی مکانیکیانرژی تشعشعی

انرژی الکتریکی:

از انرژی الکتریکی به سه شکل برای تامین انرژی جوشکاری استفاده می شود. یکی از شکل های مورد استفاده بهره گیری از انرژی الکتریکی به صورت قوس الکتریکی است. قوس الکتریکی جهش الکترون ها در فضای نارسانا می باشد. این کار از طریق اعمال ولتاژ و جریان مناسب در یک فاصله فضایی که موجب یونیزه شدن فضای میان قطب های الکتریکی می گردد، انجام می پذیرد. جوش برق یا جوش قوس الکتریکی از این ویژگی برای تامین انرژی استفاده می کند.

یکی دیگر از روش های بکارگیری انرژی الکتریکی برای جوشکاری استفاده از خاصیت حرارت مقاومتی است. وقتی جریان الکتریکی از یک رسانا عبور داده شود متناسب با مقاومت الکتریکی رسانا در محل عبور جریان گرما تولید می شود که این گرما می تواند برای جوشکاری مورد استفاده قرار بگیرد.جوش مقاومتی که به نقطه جوش معروف است از این ویژگی برای تامین دمای مورد نیاز جوشکاری استفاده می کند.

روش سوم بکارگیری انرژی الکتریکی به منظور جوشکاری، استفاده از ویژگی القاء الکتریکی است. در این روش جریان الکتریکی از یک سیم پیچ عبور داده می شود و یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که این میدان اگر متغییر باشد می تواند جریانی را در رساناهای اطراف میدان القاء نماید. برای جوشکاری با این روش میدان الکتریکی ایجاد شده در محل جوش کاری جریان القاء کرده و موجب گرم شدن محل مورد نظر می شود. جوش های القایی به دلیل هزینه بالا کاربرد های محدودی دارند و بیشتر در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید

دانلود کارآموزی جوشکاری

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 53
فهرست مطالب:

مقدمه

تاریخچه هپکو

آزمونهای مخرب

جوشکاری با قوس الکتریکی دستی

جوشکاری قوس با الکترود تنگستن و گاز محافظ

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ

سایر فرایند های جوشکاری

آزمونهای غیر مخرب

دستور کار تستهای غیر مخرب

مقدمه :

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ که با علامت اختصاری GMAW نشان داده می شود که با تغذیه دائمی سیم جوش به عنوان الکترود و یا مفتول جوش مورد استفاده قرار می گیرد .

جوشکاری GMAW به طریق نیمه اتوماتیک انجام می گیرد که مخصوص خط جوشهای طولانی و مداوم است که سرعت عمل مورد نظر می باشد با استفاده از جوشکاری GMAW می توان انواع فلزات را جوشکاری کرد و چون عملیات جوشکاری توسط یک دست انجام می شود بنابراین فراگیری تکنیکهای آن آسان است .

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ :

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ (GMAW) یک روش نیمه اتوماتیک است حرارت جوشکاری با ایجاد قوس الکتریکی بین یک الکترود مصرف شونده و فلز مبنا تولید می شود سیم جوش بدون روپوش توسط یک حلقه یا کلاف به ناحیه قوس الکتریکی تغذیه می شود که سیم جوش ذوب شده وازمیان قوس الکتریکی انتقال یافته و فلز جوش را تشکیل می دهد گاز محافظ به ناحیه قوس الکتریکی جریان یافته تا حوضچه مذاب و فلز مبنا را از آلوده شدن توسط عوامل جوی محافظت نماید .

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ گاهی MIG (جوشکاری تحت پوشش گاز بی اثر) هم نامیده می شود که این تعریف چندان هم صحیح نیست زیرا از برخی  گازهای مخلوط شامل درصدی از سایر گازها که بی اثر نیستند (ازنظر شیمیایی غیر فعال ) استفاده می شود .

بعنوان مثال گاز آرگن با5% گاز اکسیزن متداولترین گاز مخلوط است گاز آرگن بی اثر ولی اکسیزن بی اثر نیست .

مقایسه فرایند GMAW باSMAW :

فرایندGMAW محاسن زیادی نسبت به SMAW داردکه عبارتنداز:

1) سرعت عمل بیشتر 2) جوش تمیز تر 3) یادگیری آسانتر وکاربرد آن برای فلزات مختلف نیز نسبت به جوشکاری SMAW بیشتراست .

علت سرعت عمل به خاطر تغذیه مکانیکی مداوم سیم جوش از طریق کلاف یا قرقره سیمی است در این شیوه هرچند لحظه نیاز به تعویض الکترود نیست بنابراین از نقطه نظر زمانی مقرون به صرفه می باشد فرایند GMAW تمیزتر از جوشکاری SMAW است زیرا در این روش گل جوش وجود ندارد و در نتیجه سرعت جوشکاری بیشتربوده و نیازی به پاک کردن گل جوش نیست و اشکالات ناشی از گل جوش وجود ندارد. 

فرایند GMAW نسبت به SMAW معایبی هم دارد دستگاه جوشکاری GMAW اندکی گران قیمت و پیچیده لست مونتاز و تنظیم دستگاه GMAW به زمان بیشتری نیاز دارد و لازم است قبل از شروع به جوشکاری کنترل کننده های بیشتری را تنظیم نمود .

از معایب دیگر سیستم جوشکاری GMAW عدم رویت ناحیه جوش است زیرا انتهای مشعل خیلی نزدیک به قطعه کار نگهداری می شود . به علت عدم تولید گل جوش خنک شدن جوش و قطعه کار در این شیوه کنترل نمی گردد و در نتیجه ممکن است در اطراف جوش تنشهای داخلی و ترک خوردگی به وجود آید می توان با پس گرمایی تنشهایی را که موجب ترک خوردگی می شود تقلیل داد.

از معایب دیگر سیستم GMAW تاثیر بادو پراکنده نمودن گازهای محافظ از اطراف جوش است ودر نتیجه ناحیه مذاب توسط عوامل جوی آلوده می گردد بنابراین هنگامی که در شرایط نامساعد جوی عمل جوشکاری انجام گیرد لازم است از پرده های محافظ استفاده شود و چنانچه قطعه کار در مسیر باد تند و شدید قرار دارد در صورت امکان باید به محیط سربسته و یا داخل کارگاه انتقال داده شود .