جوش قوس الکتریکی

جوش قوس الکتریکی

جوش قوس الکتریکی

جوشکاری قوس الکتریکی یک عملیات جوشکاری است که در آن به‌وسیله یک قوس الکتریکی، حرارتی بین یک الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود. قوس الکتریکی در واقع یک تخلیه الکتریکی بین دو الکترود از میان گازهای یونیزه است. در این روش برای ایجاد قوس الکتریکی بین ماده پایه و الکترود و ذوب کردن فلز در محل جوش از یک منبع تغذیه جوشکاری استفاده می‌شود که در آن الکترودها می‌توانند مصرفی یا غیرمصرفی و جریان می‌تواند متناوب یا مستقیم باشد. جوش قوس الکتریکی می‌تواند به‌صورت دستی، نیمه‌خودکار و یا کاملا خودکار باشد. در این نوع از جوشکاری معمولا منطقه جوش به‌وسیله برخی از انواع گاز محافظ، بخار یا سرباره محافظت می‌گردد. روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی شامل جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی پوشش‌دار، جوشکاری زیرپودری، جوشکاری با گاز محافظ و جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی است.

انواع جوش قوس الکتریکی

جوشکاری قوس الکتریکی انواع مختلفی دارد که در آن‌ها با استفاده از قوس الکتریکی حوضچه جوش تشکیل می‌گردد. به‌طور کلی، روش‌های جوشکاری قوسی به شرح زیر است:

• جوشکاری SMAW یا همان جوش قوس الکتریکی با الکترود پوشش‌دار یکی از پرکاربردترین روش‌های جوش قطعات است. این روش اغلب به‌صورت دستی انجام می‌شود و برای ضخامت‌های بیش از دو میلی‌متر کاربرد دارد. روش SMAW برای جوش بخش‌هایی از سازه که محدودیت دسترسی به آن‌ها وجود دارد، بسیار مناسب است.
• جوش زیرپودری یا SAW یکی دیگر از روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی است که به سه صورت خودکار، نیمه‌خودکار و ماشینی انجام می‌شود. در این روش برای حفاظت قوس از پودر فلاکس استفاده می‌گردد و اغلب در اتصال لوله مارپیچی کاربرد دارد.
• از دیگر روش‌های پرکاربرد جوشکاری قوسی، جوشکاری میگ یا جوشکاری با گاز محافظ است که در آن به کمک گاز محافظ و با استفاده از الکترود مصرفی بدون پوشش دو قطعه را به یکدیگر جوش می‌دهند. در این فرایند از گازهای خنثی مانند آرگون یا هلیوم جهت حفاظت استفاده می‌شود.
• جوشکاری با الکترود تنگستنی یا همان جوشکاری تیگ که به جوشکاری آرگون نیز شناخته می‌شود، تحت حفاظت گاز انجام می‌گیرد. در این روش از جوشکاری، الکترود غیرمصرفی و از جنس تنگستن است و در آن علاوه‌بر گاز آرگون، هلیوم و یا ترکیبی از هلیوم و آرگون نیز استفاده می‌شود.

نحوه انجام جوشکاری قوسی

جوشکاری با قوس الکتریکی یکی از متداول‌ترین روش‌های اتصال قطعات به یکدیگر است. فرآیند ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مستمر الکترون بین دو الکترود است که در نتیجه آن حرارت تولید می‌گردد. لازم به ذکر است که وجود هوا یا گاز هادی برای برقراری قوس الکتریکی بین دو الکترود امری ضروری است و نمی‌توان در خلا جوشکاری کرد. دمای ناشی از قوس الکتریکی به نوع الکترودهای آن بستگی دارد؛ به‌طوریکه میزان حرارت در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتی‌گراد در کاتد و تا 3900 درجه سانتی‌گراد در آند است. در حدود 60 تا 70 درصد از گرمای حاصل شده در قوس الکتریک مشاهده می‌شود که صرف عملیات جوشکاری می‌گردد. مابقی حرارت به‌صورت تلفات گرمایی به محیط اطراف انتقال می‌یابد.

مزایای جوش قوس الکتریکی

جوشکاری قوسی پوشش‌دار یا محافظت شده فرآیندی پرکاربرد در جوش‌های کوتاه برای پروسه تولید، نگهداری و تعمیرات بوده که برای ساختارهای کارگاهی مناسب است. برخی از مهم‌ترین مزایای این فرآیند عبارتند از:

• این روش از جوشکاری برای اغلب فلزات و آلیاژهای معمولی مناسب است.
• جوشکاری قوسی فلزی محافظت شده از تجهیزات قابل حمل و نسبتا ساده و ارزان برخوردار است.
• در این روش به روانساز دانه‌ای یا حفاظت گازی کمکی نیازی نیست.
• از این جوشکاری می‌توان در فضاهایی با دسترسی کمتر نیز استفاده نمود.
• حفاظت از فلز پرکننده و فلز جوش در برابر اکسایش مضر در فرآیند جوشکاری، به عهده الکترود پوشش‌دار است.
• جوش قوس الکتریکی محافظت شده در برابر باد از حساسیت کمتری برخوردار است.
• الکترودهای جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار برای جوشکاری برخی از آلیاژهای آلومینیوم، فولادهای زنگ نزن، فولادهای کربنی و کم آلیاژ، مس، چدن، نیکل و آلیاژهای آن‌ها وجود دارد.
• این جوشکاری مقاومت بسیار بالایی حتی در برابر ضربه‌های محکم چکش دارد و در برابر فرسایش و زنگ‌زدگی نیز مقاوم است.

محدودیت‌های جوشکاری قوسی محافظت شده:

•  روش جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار به علت حرارت شدید قوس برای فلزات زود گذار از قبیل سرب، قلع، روی و آلیاژهای آن‌ها مناسب نیست.
• این روش از جوشکاری به‌دلیل کافی نبودن حفاظت به‌منظور جلوگیری از آلودگی اکسیژنی جوش برای فلزات واکنش‌گر از قبیل زیرکنیوم، تیتانیوم، نیوبیوم و تانتالیوم مناسب نیست.
• یکی دیگر از محدودیت‌های این روش جوشکاری محل تعویض الکترود است.
• آمپراژ سبب گرم شدن زیاد الکترود و شکستن پوشش آن می‌گردد و مشخصات قوس و حفاظت مربوط به آن را تغییر می‌دهد. از این‌رو، نرخ‌های رسوب اغلب کمتر از دیگر عملیات‌های جوشکاری از جمله جوشکاری قوسی فلزی است.
• الکترودهای پوشش‌دار در اندازه‌های 230 الی 460 میلی‌متر تولید می‌شوند. از آنجایی که ابتدا قوس زده می‌شود و جریان از تمامی طول قوس عبور می‌کند، مقدار جریانی را که می‌توان به‌کار برد به‌وسیله مقاومت الکتریکی سیم محدود می‌شود.
• چرخه کار و نرخ رسوب الکترودهای پوشش‌دار اغلب کمتر از دیگر فرایندهای جوشکاری از قبیل جوشکاری توپودری است. از این‌رو، اپراتور مجبور به دور ریختن الکترود مصرف نشده و قرار دادن الکترود جدید در انبار می‌گردد.

مدار جوش قوس الکتریکی

در جوشکاری قوسی جریان برق از طریق انبر الکترود و کابل جوشکاری به الکترود منتقل می‌شود. سر دیگر دستگاه جوش به میز کار و یا قطعه کار مورد نظر متصل می‌شود و با تماس الکترود با قطعه، اتصال کوتاه در مدار جریان برق حاصل شده و جریان بسیاری از طریق کابل برگشت و قوس قطعه مورد نظر به سمت دستگاه جوشکاری عبور می‌کند. اگر الکترود از فلز پایه جدا شود و در فاصله معینی از آن قرار بگیرد، جهش جرقه سبب یونیزه شدن هوا و ایجاد قوس الکتریکی می‌گردد. مقاومت الکتریکی بالای قوس، حرارت بسیاری تولید می‌کند که موجب ذوب شدن الکترود و لبه‌های قطعه فلزی مورد نظر و درهم آمیختن آن‌ها شده و بدین ترتیب امکان اتصال را فراهم می‌سازد.

قدرت قوس در جوشکاری قوسی

دمای قوس در فرایند جوش قوس الکتریکی با الکترود تنگستن به 2000 درجه سانتی‌گراد و در جوشکاری قوسی با الکترود پوشش‌دار به 6000 درجه سانتی‌گراد نیز می‌رسد. این میزان دما می‌تواند ترکیبات فلزی و غیرفلزی را به اتم‌های سازنده آن تجزیه نماید و یا آن را یونیزه کند. لازم به ذکر است که مرکز ستون قوس بالاترین میزان حرارت را دارا بوده و هرچه از مرکز دور شویم میزان دما نیز کاهش می‌یابد. از این‌رو، می‌توان گفت که در مرکز قوس مقداری بخار فلز تشکیل می‌شود که در تماس با الکترون‌های موجود در ستون قوس، سبب یونیزه شدن اتم‌های فلزی می‌گردد. از آن‌جایی که در ستون قوس جوشکاری الکترون‌ها از قطب منفی به قطب مثبت منتقل می‌شوند، برخورد الکترون‌ها به قطب مثبت می‌تواند موجب تولید حرارت شود. از این‌رو، گرمای بیشتری در قطب مثبت توزیع می‌شود.

 در حدود 60 الی 70 درصد  حرارت تولید شده صرف گرم و ذوب شدن فلز پایه و الکترود می‌شود و مابقی آن تلف می‌گردد. در قوس الکتریکی نیروهایی مانند نیروی هیدرودینامیکی و الکترومغناطیسی وجود دارد که سبب انتقال مذاب از الکترود جدا شده به قطعه کار می‌شود. در جوشکاری‌های عمودی نقش این نیروها کاملا مشهود بوده و جهت آن‌ها به‌طور معمول از نوک الکترود به سمت سطح قطعه کار است. به این ترتیب، این نیروها در ستون قوس موجب راندن مذاب و سرباره الکترود به جلو قوس می‌شوند و به فرایند جوشکاری کمک می‌کنند.

تجهیزات و ابزار جوش قوس الکتریکی

در جوشکاری قوس الکتریکی تجهیزاتی مانند دستگاه جوش، فلز پایه، انبر، کابل‌ها، الکترود و گیره اتصال به زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جوشکاری قوسی با الکترود روکش‌دار، حرارت لازم برای جوشکاری به‌وسیله قوس الکتریکی بین قطعه فلز پایه و الکترود فراهم می‌شود. تجزیه و سوختن روکش الکترود سبب ایجاد حفاظت گازی شده و انتهای الکترود قطعه فلز حرارت دیده و حوضچه مذاب جوشکاری قوس را از نفوذ هوا محافظت می‌کند. حفاظت گازی سبب تثبیت قوس الکتریکی و کاهش پاشیدگی جوش و در نهایت سهولت در کار می‌گردد. سپس در حوضچه مذاب به‌وسیله پوششی از گل جوشکاری حفاظت بیشتری برای فلز مذاب در حین جوشکاری به‌وجود می‌آید. تجهیزات و ابزار جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش‌دار ساده و قابل حمل بوده و در مقایسه با تجهیزات لازم در روش‌های دیگر جوشکاری از قیمت پایین‌تری برخوردار هستند.

قیمت دستگاه جوش قوس الکتریکی

دستگاه جوش در انواع متنوعی تولید می‌شود و کاربرد بسیاری در صنایع مختلف دارد. ویژگی‌های گوناگونی از قبیل برند سازنده، قدرت دستگاه و نوع کاربری در تعیین قیمت دستگاه‌های جوش اثرگذار هستند. شما می‌توانید برای استعلام قیمت دستگاه جوش قوس الکتریکی و جوشکاری استیل در وب‌سایت نید صنعت به جست‌وجو بپردازید و یا با تماس با بخش پشتیبانی از تجربه و تخصص کارشناسان مجرب این مجموعه بهره‌مند شوید.

 فروشگاه اینترنتی نید صنعت یک پلتفرم جامع ارائه دهنده ابزارآلات و تجهیزات صنعتی در ایران است که نمایندگی فروش انواع دستگاه جوش از برترین برندهای داخلی و خارجی را در اختیار دارد. این فروشگاه محصولات خود را از وارد کنندگان و تولید کنندگان اصلی تهیه کرده و آن‌ها را با نازل‌ترین قیمت ارائه می‌کند. با خرید لوازم و تجهیزات مورد نیازتان از فروشگاه نید صنعت، سفارش خود را در کمترین زمان و با ضمانت در اصالت و گارانتی کالا تحویل بگیرید.