جوش قوس الکتریکی چیست؟ تکنولوژی جوشکاری فولاد سازه

روش های جوشکاری زیادی در فرآوری فولاد وجود دارد، اما قوس الکتریکی جوشکاری عمدتا استفاده می شود. از آنجایی که تجهیزات جوشکاری قوس الکتریکی ساده است، کارکرد آن برای کارگران آسان است و کیفیت جوش قابل اعتماد است، مزایای زیادی وجود دارد.

جوشکاری قوس الکتریکی را می توان به دو دسته تقسیم کرد جوشکاری قوس دستی, جوشکاری زیر آب اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک و جوشکاری محافظ گاز با توجه به درجه اتوماسیون عملیات و نوع ماده ای که برای محافظت از فلز مذاب در حین جوشکاری استفاده می شود.

در ادامه به روش های جوشکاری این سازه های فولادی می پردازیم.

بیشتر خواندن: اتصال جوش داده شده در سازه فولادی

3 نوع جوش قوس الکتریکی

1. جوشکاری قوسی دستی  

روش تکیه بر گرمای قوس را جوش قوس می گویند. جوش قوس دستی نوعی جوش قوس الکتریکی با میله جوش دستی است که معمولاً در جوشکاری سازه های فولادی استفاده می شود.  

جوش و الکترود دو الکترود هستند که قوس تولید می کنند، قوس گرمای زیادی تولید می کند، جوش و الکترود ذوب شده، انتهای الکترود ذوب می شود تا یک قطره تشکیل شود، انتقال به همجوشی فلز پایه جوش مذاب. ، تشکیل یک استخر و یک سری واکنش های پیچیده فیزیکی- متالورژیکی. با حرکت قوس، حوضچه مذاب مایع به تدریج سرد می شود و متبلور می شود و یک جوش ایجاد می کند.

تحت عمل دمای بالا، سرما در پوشش الکترود بر روی سرباره مذاب تقویت شده فولادی، پوشش سطح حوضچه مذاب فلز، نه تنها می تواند از دمای بالای حوضچه مذاب فلز و واکنش مضر اکسیژن محافظت کند و نیتروژن در هوا، و همچنین می تواند در واکنش شیمیایی استخر مذاب و آلیاژ تراوش و غیره شرکت کند، در خنک سازی و انجماد سطح فلز، پوسته سرباره محافظ را تشکیل می دهد.

2. جوشکاری قوس الکتریکی اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک  

جوشکاری زیردریایی خودکار به دلیل غلظت گرمای قوس الکتریکی نسبت به جوشکاری دستی برتری دارد، بنابراین دارای عمق نفوذ زیاد، کیفیت جوش یکنواخت، عیوب داخلی کمتر، انعطاف پذیری خوب و چقرمگی ضربه است. کیفیت جوش زیرپودری نیمه اتوماتیک بین جوش زیردریایی اتوماتیک و جوش دستی می باشد.

علاوه بر این، جوشکاری زیرپودری اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک دارای سرعت جوش بالا، راندمان تولید بالا، هزینه کم و شرایط کاری خوب است. با این حال، کاربرد آنها نیز با شرایط خاص خود محدود است، زیرا جوشکار باید در امتداد ریل راهنمای جوش حرکت کند، بنابراین باید شرایط عملیاتی خاصی وجود داشته باشد.

3. جوشکاری محافظ گاز

همچنین به عنوان جوش قوس گازی ذوبی شناخته می شود، CO2 یا گاز بی اثر برای ایجاد یک لایه محافظ موضعی در اطراف قوس برای جلوگیری از هجوم گازهای مضر و اطمینان از پایداری فرآیند جوش استفاده می شود.

جوش تمام موقعیت، کیفیت خوب، سرعت ذوب سریع، راندمان بالا، صرفه جویی در مصرف انرژی، عدم نیاز به حذف سرباره جوش پس از جوشکاری، اما شایان ذکر است که هنگام جوشکاری باید توجه شود که از باد جلوگیری شود.

مواد جوشکاری

مواد جوشکاری شامل الکترود، سیم، پودر فلز، شار، گاز و غیره است.

میله جوشکاری

نوار فلزی که محل اتصال جوشکار را در حین جوشکاری گازی یا برقی پر می کند. الکترود معمولاً از همان ماده ای ساخته می شود که قطعه کار دارد. الکترود یک الکترود ذوب برای جوشکاری قوس الکترود با پوشش است که از پوشش و هسته جوش تشکیل شده است.  

سیم جوشکاری

سیم یک ماده جوشکاری سیم است که به عنوان فلز پرکننده یا رسانای الکتریکی استفاده می شود. در جوشکاری گاز و جوشکاری قوس محافظ گاز تنگستن، سیم جوش به عنوان فلز پرکننده استفاده می شود. در جوشکاری زیرپودری، جوش esG و یکی دیگر از جوشکاری قوس محافظ گازی، سیم جوش هم فلز پرکننده و هم الکترود رسانا است. سطح سیم جوش با شار ضد اکسیداسیون پوشیده نشده است.  

پودر فلز

پودر فلز به گروه ذرات فلزی گفته می شود که اندازه آنها کمتر از 1 میلی متر است. پودر منفرد فلز، پودر آلیاژ و مقداری پودر ترکیب نسوز با خواص فلزی مواد اولیه اصلی متالورژی پودر است.  

شار

فلاکس که به آن عامل لحیم کاری نیز می گویند، تعریف گسترده ای دارد، از جمله نمک مذاب، مواد آلی، گاز فعال، بخار فلز و غیره، یعنی علاوه بر فلز پایه و لحیم کاری، به طور کلی به سومین نوع ماده ای اشاره دارد که برای آن استفاده می شود. کشش رابط بین فلز پایه و لحیم کاری را کاهش دهید.  

گاز

گاز یکی از چهار حالت اساسی ماده است (سه حالت دیگر جامد، مایع و پلاسما). گازها می توانند از یک اتم منفرد (مثلاً گازهای نجیب)، مولکول های عنصری یک عنصر (مثلاً اکسیژن)، مولکول های ترکیبی بسیاری از عناصر (مثلاً دی اکسید کربن) و غیره تشکیل شوند.

شرایط و الزامات

جوشکارها باید قبل از انجام کار جوشکاری از طریق آموزش واجد شرایط باشند و گواهینامه های صلاحیت را دریافت کنند.

برای جوش های مهم قطعات سازه ای مهم، هر دو انتهای جوش یا محل تقاطع جوش ها باید با کد جوشکار مهر شوند.

قبل از جوشکاری، قطعات جوشکاری باید از آلودگی های نزدیک به سطح جوش مانند رسوب اکسید، روغن، رنگ ضد خوردگی و غیره تمیز شوند.

هنگام جوشکاری زیر صفر درجه سانتیگراد باید شرایط زیر رعایت شود:

• اطمینان حاصل کنید که جوش می تواند آزادانه در طول جوشکاری منقبض شود.
• از چکش سنگین برای ضربه زدن به قطعات ساختاری جوش داده شده استفاده نکنید.
• قبل از جوشکاری، تمام یخ و برف روی قطعات ساختاری جوش داده شده را بردارید.
• قبل از جوشکاری، طبق مفاد پیش گرمایش کنید، دمای خاص با توجه به آزمایش فرآیند تعیین می شود.

قبل از جوشکاری باید با توجه به مفاد پیش گرم شود، باید مهر و موم شود مادربرد جوشکاری (وب)، صفحه دنده، انتهای پارتیشن (جهت ضخامت) و انتهای اتصال در معرض شکاف.

قسمت های پنهان سازه فولادی باید پس از گذراندن بازرسی جوش، روکش و آب بندی شوند.

جوش لب به لب دو طرفه باید ریشه جوش را انتخاب کنید، ریشه جوش را انتخاب کنید می توانید از بیل پنوماتیکی، گودینگ قوس کربنی، گوژینگ و روش های پردازش مکانیکی استفاده کنید.

جوش چند لایه باید به طور مداوم جوش داده شود و هر لایه پاس جوش باید به موقع تمیز و پس از جوشکاری بررسی شود و قبل از جوشکاری عیوب برطرف شود.

در فرآیند جوشکاری، تا حد امکان از موقعیت جوشکاری صاف استفاده کنید.

در طول جوشکاری، نباید از الکترود با هسته جوشکاری پوسته شده یا زنگ زده و شار با تراکم مرطوب و پوسته سرباره ای که ذوب شده است استفاده کنید. سیم جوش و میخ جوش قبل از استفاده باید از روغن و زنگ زدگی تمیز شود.

واحد ساخت و ساز برای اولین استفاده از فولاد، مواد جوشکاری، روش های جوشکاری، عملیات حرارتی پس از جوشکاری و غیره باید ارزیابی فرآیند جوشکاری را انجام دهد، گزارش ارزیابی فرآیند بنویسد و فرآیند جوشکاری را طبق گزارش ارزیابی تعیین کند.

جوشکار توقف جوش بیش از 6 ماه، باید دوباره ارزیابی شود.

جوشکاری، جوشکاران باید با فرآیند جوشکاری مطابقت داشته باشند، نه جوشکاری آزاد و قوس بر روی فلز پایه در خارج از مهره جوش.

اتصال لب به لب، اتصال تی شکل، اتصال گوشه، جوش لب به لب اتصال متقاطع و جوش ترکیبی اتصال لب به لب و گوشه، باید در هر دو انتهای قوس جوش و صفحه سرب تنظیم شود، مواد و شکل شیار باید مانند جوش باشد.

طول شروع قوس و جوش سربی: جوش قوس زیر آب باید بیشتر از 50 میلی متر باشد، جوش قوس دستی و جوش محافظ گاز باید بیشتر از 20 میلی متر باشد. پس از جوشکاری، برش گاز باید برای قطع قوس و صفحه سربی استفاده شود و صاف صیقلی، نباید با چکش شلیک شود.

ترک های جوش، جوشکار باید بدون مجوز رسیدگی کند، باید علت را پیدا کند، مجموعه ای از فرآیند تعمیر را می توان پردازش کرد. تعداد تعمیرات همان قسمت جوش نباید بیش از دو بار باشد. هنگامی که بیش از دو بار انجام می شود، فرآیند تعمیر باید طبق روند تعمیر انجام شود.  

پس از جوشکاری، جوشکار باید سرباره روی سطح جوش و پاشش دو طرف را تمیز کرده و کیفیت ظاهری جوش را بررسی کند. پس از گذراندن بازرسی، علامت فولاد جوشکار روی قسمت درز جوش مشخص شده در فرآیند ایجاد می شود.

فولاد ساختاری کربنی باید تا دمای محیط در جوش خنک شود و فولاد ساختاری کم آلیاژ باید 24 ساعت قبل از بازرسی جوش جوش داده شود.