جوشکاری ترمیت ( Thermit Welding )

جوشکاری ترمیت به مجموعه فرآیندهایی گفته می شود که در آن جوش ازفلز مذابی که توسط یک کنش شیمیایی بشدت گرمازا بوجود آمده است ، تشکیل می شود. این نوع جوشکاری بیشتر شبیه به ریخته گری بوده و دور دو قطعه ای که باید به هم جوش داده شوند یک قالب قرار دارد که فلز مذاب ناشی از این واکنش شیمیایی به این قالب هدایت شده و  پس از سرد شدن فلز مذاب داخل قالب جوش شکل می گیرد .

واکنش شیمیایی یا ترمیت معمولا بین اکسید یک فلز  ( معمولا آهن یا مس )  و فلز احیا کننده مانند آلومینیوم انجام می شود . برای انجام واکنش از یک پودر که به سرعت محترق شده به عنوان چاشنی استفاده می شود که گرمای لازم برای شروع واکنش را فراهم می آورد . دو نمونه از واکنش های مورد استفاده در این نوع جوشکاری :

Fe3O4 + 8 Al à 9 Fe + 4 Al2O3 (3088 ºC)۷۱۹KCal۳

3 CuO + 2 Al à 3 Cu + Al2O3 (4865 ºC ) ۲۷۵.۳ Kcal

انواع ترمیت مورد استفاده در صنعت :

-  ترمیت ساده :  شامل مخلوط  پودر های اکسید آهن و آلومینیوم

- ترمیت فولاد کم کربن : شامل ترمیت ساده به اضافه پودر فولاد کم کربن یا حتی مقداری پودر منگنز

- ترمیت چدن : شامل ترمیت ساده به اضافه مقداری پودر فولاد سیلیسیوم دار و فولاد کم کربن

- ترمیت برای جوشکاری ریل ها : شامل ترکیبات ترمیت ساده به اضافه مقداری پودر کربن ، منگنز و عناصر آلیاژی دیگر به منظور افزایش سختی فلز جوش در ریل

- ترمیت برای اتصال کابل های برق : شامل پودر های اکسید مس و آلومینیوم

جوشکاری ترمیت معمولا به دو صورت در صنعت وجود دارد ؛ در نوع اول از فلز ذوب شده مستقیما برای اتصال دو قطعه استفاده می شود . در نوع دوم از فلز ذوب شده به منظور گرم کردن و به درجه حرارت آهنگری رساندن قطعات استفاده می شود و سپس با اعمال فشار به قطعات اتصال شکل خواهد گرفت .

مراحل جوشکاری ترمیت :

1- تمیز کردن سطح قطعات ار آلودگی و اکسید

2- آماده کردن قالب ( قالب ها بصورت دستی ساخته شده یا بصورت آماده برای اشکال و قطعات خاص در بازار موجودند)

3- ایجاد فاصله مناسب بین قطعات و قرار دادن قالب دور قطعات

4- پیشگرم کردن قالب

5- ریختن مواد ترمیت در محفظه احتراق

6- قرار دادن چاشنی

7- روشن کرد چاشنی به منظور احتراق ترمیت

8- باز کردن قالب پس از سرد شدن مذاب حاصل ازواکنش

9- تمیزکردن و پرداخت کردن سطح قطعات و اتصال

مزیت جوشکاری ترمیت نیاز نداشتن به سیستم های تامین انرژی ( ماند مولد برق و ... ) برای جوشکاری است و پودر و قالب ها را در هر مکانی ( برای مثال در طول ریل راه آهن برای تعمییر ریل شکسته ) بکار برد . از محدودیت های این روش میتوان به ناتوان بودن در جوش دادن مقاطع نازک اشاره کرد زیرا انرژی جوش زیاد بوده و فقط برای مقاطع کلفت مثل ریلها و میل لنگ های شکسته و کابلهای برق کاربرد دارد .

موارد استفاده از جوش ترمیت:

- جوش و تعمیر ریل های شکسته

- جوش لب به لب لوله های جدار ضخیم

- جوش و تعمیر میل لنگهای شکسته

- جوش و تعمیر شاسی ماشین ها

- جوش و اتصال قطعات ریخته گری شده که بخاطرطول بلند و بزرگ بودن نمیتوانند در یک مرحله قالبگیری و ریختگری شوند .

- برای جوش کابل های ضخیم برق به یکدیگر یا یک هادی دیگر

- برای جوش و اتصال میلگردهای تقویت کننده بتن در سازه ها ساختمانی به یکدیگر

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:37  توسط یونس عسکری  |  یک نظر

________________________________________

جوشکاری با اشعه الکترونی ( Electron Beam Welding EBW )

جوشکاری با اشعه الکترونی یک روش اتصال ذوبی است که در آن جوش به وسیله پرتاب یک اشعه الکترونی با انرژی زیاد به قطعه کار به وجود می آید . الکترونها از ذرات پایه اتمی با جرم خیلی کم و با بار منفی هستند که انرژی مورد نیاز جوشکاری از شتاب دادن آنها از 30-70 درصد سرعت نور بدست می آید.

یک تفنگ الکترونی شبیه لوله تصویر ساز تلویزیون است . تفاوت عمده انها در قدرت اشعه الکترونی است ، در لوله تصویر ساز تلویزیون قدرت اشعه کم است ولی در تفنگ الکترونی قدرت اشعه بسیار زیاد است . در محل جوش این انرژی بسیار زیاد الکترونها تبدیل به حرارت مورد نیاز ایجاد جوش می شود.

اشعه الکترونی در خلا تولید می شود و با استفاده از ارفیس های مناسب و چند سری محفظه می توان اشعه را به محیط غیر خلا هدایت کرد و عمل جوشکاری را انجام داد . هرچند جوشکاری در خلا بهترین کیفیت و بیشتری نسبت عمق نفوذ به عرض را دارد.

مزایای جوشکاری با اشعه الکترونی :

- با یک پاس جوش مستوان مقطع ضخیمی را جوش داد .

- پراکندگی آن بسیار کم است و متمرکز است .

- آلودگی جوشکاری آن بسیار کم است

- منطقه جوش و منطقه HAZ بسیار باریک هستند.

- میتوان بعضی از فلزات غیر مشابه را جوش داد.

- می توان از هیچ ماده فیلری استفاده نکرد.

معایب و محدودیت های جوشکاری با اشعه الکترونی :

- قسمت تجهیزات آن بسیار زیاد است.

- محفظه کاری محدود است.

- جوشکاری در خلا با تاخیر زمانی و سرعت کم صورت می گیرد.

- قیمت آماده سازی بالا است.

- در حین جوشکاری اشعه ایکس تولید میشود.

- نرخ بالای انجماد باعث ترک خوردگی در بعضی فلزات می شود

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:34  توسط یونس عسکری  |  2 نظر

________________________________________

جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک ها

جوشکاری اولتراسونیک شامل استفاده از انرژی صوتی با فرکانس بالا برای نرم کردن و ذوب کردن ترموپلاستیک ها در منطقه جوش است . قسمت هایی که باید به یکدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس 20 تا 40 کیلو هرتز قرار می گیرند. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می شوند بستگی دارد.

از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از 1 ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده می شود . برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است . با طراحی مناسب از این روش می توان در تولید انبوه استفاده کرد.

یک ماشین جوشکاری اولتراسونیک شامل اجزای زیر است :

یک منبع تغذیه ، یک مبدل ، یک آمپلی فایر تقویت کننده به نام بوستر ، یک وسیله تولید صدا یا شیپوره

منبع تغذیه فرکانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 کیلو هرتز می رساند . این انرژی به مبدل می رود و در مبدل دیسک پیزو الکتریک انرژی الکتریکی را به ارتعاش در فرکانس اولتراسونیک تبدیل می کند. اغلب ماشین های اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از 20 کیلو هرتز کار می کنند و صدایی تولید می کنند که گوش انسان قادر به شنیدن آن نیست . امواج تولید شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا می کند و سپس در شیپوره ( که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماً به قطعه کار منتقل می شود. همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار در منطقه اتصال در اثر اصطکاک زیاد این انرژی تبدیل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستیک و بهوجود آمدن جوش میشود.                

مزایای این روش عبارتند از :

- راندمان بالا

- تولید بالا با قیمت پایین

- سهولت در اتوماسیون

- سرعت جوش بالا

- تمیز بودن آن

مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره ( کمتر از 250 میلی متر ) است ودر نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است .

موارد استفاده از جوش التراسونیک ترموپلاستیک ها :

- جوشکاری ساده یک اتصال

- جاسازی یک قطعه درقطعه ای دیگرهمرا با اتصال بین آن دو

- جوش نقطه ای ورق ها و صفحات پلاستیکی

- ...

صنایعی که این نوع جوشکاری در آن کاربرد دارد :

- استفاده در صنعت بسته بندی

- استفاده در صنعت اتومبیل سازی

- استفاده در صنعت پزشکی

- استفاده در صنعت اسباب بازی

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:29  توسط یونس عسکری  |  یک نظر

________________________________________

جوشکاری مقاومتی در میکرو اتصال ها ( Micro Resistance Welding )

همانطور که می دانید جوشکاری مقاومتی استفاده وسیعی در صنعت به خاطر تمیز بودن و سهولت انجام کار دارد و امروزه گستره استفاده از آن به میکرو اتصال ها و اتصالات بسیار کوچک نیز رسیده است . در جوشکاری مقاومتی به وسیله عبور جریان بالا از اتصال ( همراه با اعمال فشار ) و ذوب شدن فلزات در نقطه اتصال جوش شکل می گیرد .

این نوع جوشکاری از لحاظ اصول شکل گیری جوش مانند جوشکاری مقاومتی معمولی است ( مانند نقطه جوش Spot Welding ). قطعات روی الکترود مسی پایین قرار گرفته و الکترود بالایی همراه با اعمال فشار به قطعات رسیده و با اعمال جریان بالا و ذوب شدن در نقطه اتصال جوش شکل می گیرد (شکل 3) . تفاوت این نوع جوشکاری با جوشکاری مقاومتی ساده در این است که در این نوع جوشکاری به خاطر دقت بالای مورد نیاز، کنترل فرآیند مشکل است و دیگر اینکه لایه اکسید ایجاد شده به خاطر کوچک بودن منطقه جوش درصد قابل توجهی از جوش را تشکیل می دهد .

حیاتی ترین قسمت این فرایند جریان در نقطه تماس می باشد . در جوش مفاومتی معمولی جریان توسط یک دکمه وصل و سپس طی مدت معینی قطع می شود تا جوش شکل بگیرد ولی در این نوع جوشکاری جریان به یکباره وصل نشده بلکه ابتدا یک جریان کم به اتصال اعمال شده و بعد از مدت معینی به آرامی جریان زیاد میشود ، بعد از نگه داشتن در مدت معینی دوباره به آرامی کم می شود یعنی جریان به صورت یک پروفیل اعمال می شود و دستگاه تغذیه باید توانایی ایجاد این پروفیل جریان را داشته باشد . این امر به خاطر شکستن لایه های اکسید و کم کردن آن در فلز جوش انجام می شود . برای آگاهی از پروفیل جریان و بهترین شکل آن برای فلزات مختلف به مقالات تخصصی که در این زمینه تهیه شده مراجعه کنید .

کاربرد این نوع جوشکاری بیشتر در صنایع الکترونیک ، ساخت اتومبیل ، هوا فضا و ساخت تجهیزات پزشکی می باشد . از جمله کاربرد های آن در در صنایع الکترونیک می توان به اتصال سریع یک سیم به یک سیم دیگر یا قطعه دیگر اشاره نمود مانند ساخت سنسورها ، باتری ها و سلول های خورشیدی . استفاده آن در صنعت اتومبیل ایجاد جوش و اتصال در مونتاژهای سبک مانند سنسورها ، سیستم ایر بگ و کنترل جرقه است . در صنعت پزشکی از این نوع جوشکاری در ساخت وسایلی مانند ابزارهای جراحی و سمعک ها استفاده می شود .

جوشکاری مقاومتی میکرو اتصال ها یا Micro Resistance Welding یک روش مقرون به صرفه برای قطعات کوچک است که بسیار سریع بوده ( در حد کسری از ثانیه ) ،و بسیار تمیز است و قیمت هر اتصال در آن به خاطر مصرف جریان برق ناچیز و استفاده از تجهیزاتی که خیلی گران نیستند بسیار پایین است . با توجه به مزایای فوق استفاده از این روش به سرعت گسترش خواهد یافت

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:27  توسط یونس عسکری  |  نظر بدهید

________________________________________

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت ( یا فلزات غیر آهنی)

فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مانند مس – برنج برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب

تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری می توان جوش داد و برای جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

جوشکاری مس با گاز

بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد.

ورقه های مس را مانند ورقه های آهنی برای جوشکاری آماده می کنند یعنی سطح بالائی را تمیز نموده و از کثافات و روغن پاک نموده و در صورت لزوم سوهان می زنند. ولی چون خاصیت هدایت حرارت مس زیادتر است باید مقدار آمپر را قدری بیشتر گرفت. بهتر است همیشه با قطب مستقیم جوشکاری را انجام داد ( با جریان مستقیم و الکترود مثبت) زاویه الکترود نسبت به کار مانند جوشکاری فولاد است. طول قوس حداقل باید 10 تا 15 میلی متر باشد, برای جوشکاری مس می توان از الکترودهای ذغالی استفاده کرد. الکترودهای جوشکاری مس بیشتراز آلیاژ مس و قلع و فسفر ساخته شده اند و گاهی نیز از الکترودهای که دارای فسفر- برنز- سیلکان یا آلومینیوم هستند استفاده می کنند چون انبساط مس در اثر گرم شدن زیاد است فاصله درز جوش را در هر 30 سانتیمتر در حدود 2 تا 3 سانتیمتر زیادتر در نظر می گیرند. خمیر روانساز مس معمولاً در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب می شود و به صورت تفاله (گل جوش) سبکی روی کار قرار می گیرد و از تنه کار به علت کف کردن در روی کار نباید استفاده شود. بدون روانساز هم می توان مس را جوش داد و معمولاً از براکس استفاده می گردد. مس را به وسیله شعله خنثی جوش دهیم تا تولید اکسید مس نکند چون ضریب هدایت حرارت مس زیاد است باید پستانک جوشکاری مشعل 1 تا 2 نمره بیشتر از فولاد انتخاب شود. بهتر است مس را قبل از جوشکاری گرم نمائیم و با سیم جوشکاری مخصوص جوش داد برای جوشکاری صفحه 5 میلیمتری سیم جوش 4 میلیمتری کافی است و از وسط ورق شروع به جوشکاری می نمائیم و وقتی فلز هنوز گرم است روی آن چکش کاری می شود تا استحکام درز جوش زیاد شود.

جوشکاری سرب

در این نوع جوشکاری بیشتر از گاز هیدروژن و اکسیژن استفاده می گردد. در جوشکاری سرب احتیاج به گرد مخصوص نیست ولی باید قطعات کار را قبل از جوشکاری کاملاً صیقلی نموده سیم جوش سرب باید کاملاً خالص باشد چون سرب مذاب بسیار سیال می باشد. لذا جوشکاری درزهای قطعات سربی که به وضع قائم قراردارند بسیار دشوار و مستلزم مهارت و تجربه زیاد است.

جوشکاری چدن با برنج یا لحیم سخت برنج

چدن را می توان با برنج جوش داد. قطعات چدنی را باید همان طوری که برای جوشکاری با سیم جوش چدنی آماده می شوند برای برنج جوش آماده ساخت. لبه های درز جوش را باید به وسیله سوهان یا ماشین تراشید و هیچگاه لبه های درز قطعات چدنی را با سنگ سمباده پخ نزنید. زیرا ذرات گرافیت روی ذرات آهن مالیده می شوند و لحیم سخت خوب به چدن نمی چسبد. قطعات چدنی را قبل از شروع به جوش دادن حدود 210 تا 300 درجه سانتی گراد گرم کنید و گرد جوشکاری مخصوص چدن به کار برید تا بهتر به هم جوش بخورد.

نقطه ذوب سیمهای برنجی باید در حدود 930 درجه سانتی گراد باشد. سیمهای برنجی که برای جوش دادن قطعات چدنی به کار می روند دارای مقدار زیادی مس است و کمی نیکل نیز دارند . نیکل اتصال لحیم را به چدن آسان می کند و نقطه ذوب زیاد آن موجب سوختن گرافیت درز جوش می شود . در جوشکاری چدن با برنج از شعله ملایم پستانک بزرگ با فشار کم استفاده کنید. اگر فشار شعله زیاد باشد گرد جوشکاری از درز خارج می شود و در نتیجه قطعات چدنی خوب به هم جوش نمی خورند. قطعات چدنی را باید پس از جوشکاری در محفظه یا جعبه ای پر شن یا گرد آسپست قرار داد تا بتدریج خنک شود و سبب شکنندگی و ترک و سخت شدن چدن نگردد.

جوشکاری منگنز

از منگنز به صورت خالص استفاده نمی شود در جهت عکس از آلیاژهای ماگنزیوم استفاده می شود که برای ریختگی فشاری از آن استفاده می گردد . به جای آلیاژهای Mg. Mn و Mg. Al و Mg AlZn امروزه از آلیاژهای مخصوصاً محکم Zr و Th استفاده می شود.

برای جوشکاری ماگنزیوم و آلیاژهای آن از همان شرایط جوشکاری آلومینیوم استفاده می گردد.

قابلیت هدایت حرارت زیاد و انبساط سبب پیچش زیاد کار می شود. ماگنزیوم در درجه حرارت محیط به سختی قابل کار کردن است و در 250 درجه می توان به خوبی کار گرد.

جوشکاری برنج با گاز

برنج مهمترین آلیاژ مس است و از مس و روی و گاهی قلع و مقداری سرب تشکیل می شود، این فلز در مقابل زنگ زدگی و پوسیدگی مقاوم است. چون روی در حرارت نزدیک ذوب برنج تبخیر می گردد بنابراین جوشکاری با این فلز مشکل می باشد. برنج از 60 درصد مس و 40% روی و گاهی مقداری سرب تشکیل شده است. درموقع جوشکاری روی به علت بخار شدن و اکسید روی محل جوش را تیره کرده و عمل جوشکاری را مشکلتر می نماید. ضمناً گازهای حاصله خطرناک بوده و باید از محل کار تخلیه گردند. درموقع جوشکاری روی حرکت دست بسیار مهم است و باید حتی الامکان سرعت دست را زیاد کرده وگرده جوش کمتری ایجاد نمود تا فرصت زیادی برای تبخیر روی نباشد. برنج را می توان با الکترودهای گرافیتی و معمولی جوشکاری نمود، درجوشکاری برنج از قطب معکوس استفاده می شود.

فاصله قوس الکتریکی باید حداقل 5 تا 6 میلیمتر باشد. برنج ساده تر از فولاد و چدن و مس جوش داده می شود و استحکام و قابلیت انبساط آن درمحل درز جوش بسیار خوب است. توجه شود چون انقباض و انبساط برنج زیاد است نمیتوان به وسیله چند نقطه جوش به هم وصل کرد بلکه بایستی به کمک بست هائی که در حین جوشکاری می توان آنها را به هم متصل نمود از پیچیدگی جلوگیری شود.

توجه شود که در جوشکاری از سیمهای مخصوص جوشکاری برنج که مقدار مس آن 42 تا 82 درصد است استفاده نمائید و برای جلوگیری از اکسیداسیون از گرد جوشکاری استفاده می شود و از استعمال تنه کار در جوشکاری برنج باید خودداری شود زیرا درز جوش را خورده سوراخ سوراخ و متخلخل می سازد و شعله را باید طوری تنظیم کرد که اکسیژن آن از استیلن بیشتر باشد زیرا روی در حرارت 419 درجه ذوب و در 910 درجه تبخیر می شود و رسوبی از روی و اکسید روی در کنار درز جوش به وجود می آید. مقدار اکسیژن شعله بستگی به نوع آلیاژ دارد و می توان قبلاً قطعه ای از آن را به طور آزمایشی جوش داد و اگر درز جوش سوراخ و خورده نشد خوب است. و اکسیژن زیاد هم باعث کثیف شدن جوش می شود . ورقهای نازکتر از 4 میلیمتر را از راست به چپ و ورقهای ضخیم تر از 4 میلیمتر را از چپ به راست جوش می دهند. به چکش کاری و خروج دود خطرناک و استفاده از ماسک مخصوص وباز نمودن پنجره وهواکش باید توجه نمود.

جوشکاری فولاد زنگ نزن با گاز

قابلیت هدایت حرارت فولاد زنگ نزن کمتر از فولاد معمولی می باشد و می توان سر مشعل را کوچکتر انتخاب کرد. شعله جوشکاری باید برای جوش فولاد زنگ نزن خنثی باشد زیرا اکسیژن یا استیلن اضافی با عناصر تشکیل دهنده فولاد زنگ نزن ترکیب شده و درز جوش خورده پس از مدتی زنگ می زند . روانساز جوشکاری فولاد زنگ نزن را به صورت خمیر در آورده روی درز جوش می مالیم . سیم جوش باید حتی المقدور از نوع خود فولاد زنگ نزن انتخاب شود و بهتر است تسمه باریکی از جنس همان فولادی که باید جوش داده شود را بریده و به جای سیم جوشکاری استفاده کرد.

در روش جوشکاری این فولاد مشعل را باید طوری نگهداشت که زاویه آن نسبت به کار بین 80 تا 90 درجه باشد . زاویه سیم جوش در حدود 20 تا 40 درجه است وسیم جوشکاری را جلوی مشعل نگذارید تا همزمان با لبه کار ذوب شود و نوک مخروطی باید با ناحیه مذاب تماس داشته باشد تا از اکسیده شدن فلز جلوگیری کند. و شعله را نباید یک دفعه از کار دور نمود زیرا درجه انبساط فولاد زنگ نزن بیشتر از فولاد معمولی است و بابست های مخصوص از پیچیدن و کج شدن آن در موقع جوشکاری باید جلوگیری کرد فاصله لبه کار را باید برای هر 30 سانتیمتر 3 الی 4 میلیمتر بیشتر در نظر گرفت. پس از تمام شدن کار جوشکاری به وسیله برس و شتشو مواد اضافی تفاله و روانساز و یا گرد جوشکاری اضافی را باید کاملاً تمیز کرد و بر طرف نمود.

جوشکاری فولادهای مولیبدونی

وقتی که به فولاد مولیبدون اضافه شود مقاومت آن را بالا می برد مخصوصاً در حرارتهای زیاد ، بنابراین موارد استعمال این نوع فولاد بیشتر در لوله هائی که تحت فشار و حرارت زیاد باشد بیشتر است. بعضی از فولادهای مولیبدونی دارای مقداری کرم نیز هستند این آلیاژ را که مولی کرم می نامند بیشتر در ساختن قطعات مقاوم هواپیما به کار برده می شوند. جوشکاری این فولاد مانند جوشکاری آهن می باشد با این تفاوت که برای مقاوم بودن جوش باید از الکترود نوع E_7010 و E_7012 و E_7020 استفاده شود و برای قطعات ضخیم که گرده های پهن مورد احتیاج است می توان از فولادهای قلیائی (E_7016 ، E_7015 (LOWHYDROGE استفاده نمود. در مورد جوشکاری ورقهای 5 میلیمتر و ضخیمتر لازم است بعد از جوشکاری 1200 الی1250 درجه فارنهایت گرم کرده و برای ضخامت 5/12 میلیمتر به مدت یک ساعت گرم نگهداشت و بعد از آن باید قطعه به آهستگی سرد نمود به طوری که در هر ساعت 200 الی 250 درجه فارنهایت از حرارت آن کاسته شود وقتی که قطعه به 150 درجه فارنهایت رسید بعد می توان قطعه را در هوای معمولی سرد کرد.

جوشکاری مونل واینکونل

فلز مونل آلیاژی است از 67 % نیکل 30% مس و مقدار کمی آهن و آلومینیوم ومنگنز.

فلز اینکونل آلیاژی است از 80% نیکل ، 15% گرم و 5% آهن.

این دو فلز به علت مقاومت زیادی که در مقابل زنگ زدگی دارند برای ساختن تانکر و ظروف حامل مایعات به کار می روند.

مونل و اینکونل را می توان با الکترودهای پوشش دار به آسانی آهن جوشکاری کرد.

بنابراین جوشکاری این فلزات در تمام حالتها امکان پذیر است ولی بهتر است که درحالت تخت عمل انجام گیرد. قطعاتی که ضخامت آنها کمتر از 5/1 میلیمتر است نباید با قوس الکتریکی جوشکاری نمود. برای جوشکاری مونل واینکوئل باید عملیات زیر را انجام داد.

قشر نازک اکسید تیره رنگ را از نقاطی که باید جوشکاری کرد به وسیله برس یا سمباده پاک نمائید.

به گرم کردن قبلی احتیاجی نیست.

از الکترودهای با پوشش ضخیم استفاده به عمل آید.

درمورد جوشکاری حالت تخت زاویه الکترود نسبت به خط قائم درجه و در مورد حالتهای دیگر الکترود عمود بر صفحه باید باشد.

– گرده های باریک ایجاد گردد.

جوشکاری طلا

جوشکاری طلا به طریقه DC باجریان مستقیم انجام میگرد. الکترود را به قطب منفی وصل می نمائیم و یا با جریان فرکانس زیاد جریان متناوب کار میکنیم . ضمناً می توان برای جوشکاری طلا از طریقه جوشکاری نقطه جوش استفاده کرده که با الکترود و لفرامی عمل می نماید و پس از جوشکاری به وسیله صیقل نمودن با الکل کار را براق می نمائیم . ضمناً به وسیله جوشکاری کند پرسی نیز می توان طلا راجوش داد. جوش دادن متداول با شعلهای ریز و دقیق شبیه جوشکاری نقطه جوش می باشد.

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:19  توسط یونس عسکری  |  نظر بدهید

________________________________________

جوش پذیری چدن ها

چدنها در مقایسه با فولادهای کربنی دارای قابلیت جوشکاری کم و محدود تری هستند . در میان چدن ها ، چدن با گرافیت کروی بهترین جوشپذیری را دارا است و بعد از آن چدن چکش خوار قرار دارد . جوشکاری چدن خاکستری به مهرت و توجه ویژه نیاز دارد و چدن خاکستری را به دشواری زیاد می توان جوشکاری کرد .

با این ملاحظات دامنه جوشکاری چدنها بسیار محدود می شود و صرفا به تعمیر و اصلاح قطعات ریخته شده و قطعات فرسوده و شکسته شده منحصر می گردد .

علت های جوش پذیری محدود چدن ها :

- بعلت زیادی کربن در فلز مبنا ، سیکل جوشکاری باعث ایجاد کاربیدهایی در منطقه فلز جوش و تشکیل فاز مارتنزیت پرکربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ میشود . هردوی این ریز ساختار ها شکننده بوده و باعث ایجاد ترک در حین جوشکاری و یا بعد از آن می شود . این مطلب در مورد تمامی چدن ها مصداق دارد .

- به علت ضعف چقرمگی ، چدن ها قابلیت تغییر شکل پلاستیکی را ندارند و از این رو نمی توانند تنش های حرارتی ایجاد شده جوشکاری را تحمل کنند . هرچه نرمی چدن بهبود یافته باشد احتمال ترک خوردگی آن کاهش می یابد . لذا چدن چکش خوار و چدن با گرافیت کروی کمتر از چدن خاکستری ترک خواهند خورد .

با توجه به عامل اول شکنندگی منطقه HAZ به میزان و سهولت حل شدن گرافیت در آستنیت در حین جوشکاری بستگی پیدا میکند . در مورد چدن خاکستری که دارای پولک های گرافیتی با سطح رویه نسبتا وسیعی می باشند ، انحلال این نوع گرافیت در آستنیت به سهولت انجام می شود . در حالیکه در مورد چدن با گرافیت کروی ، چون نسبت حجم رویه به حجم کره گرافیت کم می باشد بنابراین مقدار گرافیت کمتری در آستنیت حل میگردد و در نتیجه کاربید های درشت کمتری و مارتنزیت کم کربن تری در منطقه HAZ تشکیل میشود . این مطلب گواه دیگری بر قابلیت بهتر جوش پذیری چدن با گرافیت کروی در مقایسه با سایر انواع چدن ها ست .

برای اجتناب از تمایل منطقه حرارت پذیرفته به ترک خوردن لازم است که قطعه چدنی را در موقع جوشکاری با قوس برقی با انرژی حرارتی کم جوشکاری نمود . زیرا این روش باعث کاهش پهنای منطقه سخت و شکننده کنار فلز جوش می شود . برای غلبه بر سختی و تردی منطقه حرارت پذیرفته اعمال تدابیری نظیر پیش گرمایش و خنک کردن تدریجی قطعه جوشکاری شده ضرورت دارد .

در مورد جوشکاری چدن با قوس برقی دامنه درجه حرارت پیش گرم از درجه حرارت محیط کارگاه تا 300 درجه سانتی گراد توصیه میشود . این حرارت برای جوشکاری با استیلن در محدوده 450-650 درجه سانتی گراد قرار دارد . چدن خاکستری به حرارت پیش گرم بیشتری زیادتری و چدن با گرافیت کروی و چدن چکش خوار به درجه حرارت پیشگرم کمتری نیاز دارند. درجه حرارت پیش گرم و محدوده آن به نوع چدن ، اندازه قطعه ، روش جوشکاری ، نوع الکترود و مقدار فلز جوشی که باید رسوب داده شود بستگی پیدا میکند .

در مورد قطعات حساس ریختگری چدنی ، درست پس از خاتمه جوشکاری عملیات تنش زدایی از طریق حرارت دهی قطعه تا حدود 600 درجه سانتی گراد و نگهداری در این حرارت بمدت کافی صورت می پذیرد.

تهیه کننده : یونس عسکری

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم دی 1384ساعت 3:16  توسط یونس عسکری  |  نظر بدهید

________________________________________

آشنایی با انیستیتوی جوشکاری الکتریکی پاتون

انستیتو پاتن در سال 1934 میلادی پایه ریزی و تأسیس شد . این انستیتو یکی از بزرگترین مراکز تحقیقاتی و در زمینه جوش در دنیا می باشد. انستیتو پاتن به صورت کلی دارای مراکز چند منظوره علمی – تحقیقاتی ؛ مجتمع تکنیکی در زمینه تحقیقات بنیادی و کاربردی در زمینه جوش و تکنولوژی های مرتبط ؛ مرکز توسعه تکنولوژی جوش ؛ سیستمهای کنترلی و تجهیزات ؛ تحلیل سازه های جوشکاری و اتصالات ؛ مرکز مواد و متالورژی ؛ مرکز آموزش و کنترل کیفیت و تستهای غیر مخرب و بازرسی جوش می باشد . پروفسور بوریس یوگنوویچ پاتن ؛ که علاوه بر سمت ریاست مرکز جوش پاتن به عنوان دانشمند و مردعلمی این مرکز می باشد ؛ تحقیقات گسترده ای در حوزه تئوری و تجربی جوشکاری انجام داده اند و نقش مهمی در پیشرفت شاخه های مختلف این علوم مانند : خواص فیزیکی قوس الکتریکی ؛ پلاسمای کم درجه ؛ تبدیلات انرژی در متدهای مختلف جوشکاری ؛ ذوب و انجماد فلزات ؛ شیمی فیزیک و هیدرودینامیک جوشکاری و پروسه های متالورژیکی ؛ پروسه های تبخیر و میعان در حالت خلاء ؛ تحلیل استحکام سازه های جوشکاری تحت بارهای مختلف ؛ مواد و تجهیزات ؛ گسترش قابلیت جوشکاری سازه های مختلف فلزی بر مبنای سهولت و تداوم جوشکاری این سازه ها و توسعه تکنولوژی های مختلف جوشکاری در ابن راستا و مباحث متعدد دیگر که باعث تولد تکنولوژی ها و تکنیکهای متعدد در زمینه جوشکاری ؛ تجهیزات و مواد گردیدند .

انیستیتوی جوشکاری الکتریکی پاتون وابسته به آکادمی علوم اکراین در حال حاضر از بزرگترین مراکز تحقیق و نوسعه C&D حهان در زمینه جوشکاری می باشد که در سال 1934 توسط آکادمسین ، پرفسور ای.او. پاتون تأسیس گردیده است. فعالیت های انیستیتو ابداع و تولید مواد جدید جوشکاری و توسعه تکنولوژی های تازه جوشکاری می باشد و علاوه بر آن با دانشکده جوشکاری دانشگاه پلی تکنیک کیف و سایر مراکز آموزشی دیگر همکاری داشته و نیز به تحقیق و تفحص در این رشته مهم صنعتی می پردازد.

انیستیتو جوش پاتون در حال حاضر مجموعه ای از موسسات تحقیقاتی ، طراحی ، آموزشی ، واحد های نیمه صنعتی و مهندسی است و این انیستیتو عضو آکادمی علوم اکراین می باشد و رئیس این انیستیتو یعنی آقای آکادمسین پاتون در عین حال رئیس آکادمی علوم اکراین نیز هستند. انیستیتو جوش پاتون یادگار های صنعتی بسیار مهمی در جمهوری اکراین بجا گذاشته است.

این موسسه در حال حاضر دارای حدود 5000 نفر پرسنل می باشد که متشکل از 400 نفر پروفسور و بیش از 1000 نفر دکتر و بیش از 2500 نفر مهندس می باشد که 1900 نفر در بخش تحقیقاتی آن فعالیت دارند.

علاوه بر اعضاء هیئت علمی بیش از 2000 نفر کارمند این انیستیتو شاغل در دفتر طراحی ، فنی و کارخانجات تولیدی آزمایشی شامل کارخانه جوشکاری و تجهیزات حرارتی، کارخانه مواد مصرفی جوشکاری، کارخانه تکنولوژی های جدید و همچنین دفتر ویژه طراحی ، فنی با تولیدات آزمایشی در زمینه جوشکاری انفجاری و عملیات سازه ای می باشد.

محدوده فعا لیت های انیستیتو پاتون از اعماق اقیانوسها تا اوج فضا را در بر می گیرد.این موسسه با بیش از66 سال قدمت و کسب اعتبار جهانی ، ثابت کرده است که فرایند جوشکاری سهم مهمی در ارتقای صنعتی کشور ها داشته و خواهد داشت. دامنه فعالیت های انیستیتو از تولید الکترودهای جوش دستی تا ساخت دستگاههای جوشکاری سربه سر مقاومتی از یک طرف و از انجام پوششهای محافظ مختلف تا تولید شمش های فلزات استراتژیک مانند تیتانیم گسترده است. مسائل و مشکلات انتقال یافته از صنعت به بخشهای مختلف این انیستیتو ارجاع گردیده که توسط کارشناسان در سطح آزمایشگاهی ، در مراکز مربوطه علمی – فنی مورد تجزیه و بررسی قرار می گیرند. سپس در مرحله Pilot Plant مورد امتحان و بر حسب مورد اصلاحات لازمه را بعمل می آورند. پس از برطرف شدن مشکلات ، نتایج حاصله به صنعت منتقل می شود تا پس از اعمال نظرات تجربی صنعت کاران ، بتوانند به شکل تولید انبوه در خط تولید قرار بگیرند. این انیستیتو دارای یک مرکز آموزشی و مراکز مهندسی مختلفی می باشد که از جمله آنها:

1) مرکز مهندسی جوشکاری فشاری و مقاومتی که جوشکاری اصطکاکی ، حالت جامد ، مقاومتی و سربه سر (flash – butt ) و جوشکاری پلاستیک ها در این مرکز انجام می شود.

2) مرکز مهندسی روباتیک ، در زمینه اتوماسیون جوشکاری تحقیق می کند.

3) مرکز مهندسی تکنولوژی لیزر.

4) مرکز مهندسی الکترو اسلاگ که از جمله کاربردهای آن در بازسازی غلتکها و تولید شمش های بسیار بزرگ و تصفیه فلزات می باشد.

5) مرکز مهندسی عملیات سطحی ( Surface Treatment ) که در آن انواع فنون پوشش دهی مانند : پوشش در خلأ ، پوشش سد حرارتی ، پوشش بعنوان سخت کاری و پوشش انفجاری وجود دارد.

ساختارکلی موسسه شامل:

1- Experimental Design Division

2- Production Work Shop

3- Manufacture of Laboratories Equipments

محققین انیستیتو در زمینه فیزیک تخلیه الکتریکی Discharge Physics پلاسمای دمای پائین و الکترون بیم هایی با تمرکز اشعه ای شدید، تبدیل انرژی به منظور تطبیق استفاده های آن در دستگاههای فنی و ذوب و انجماد فلزات ، شیمی ، فیزیک و هیدرو دینامیک جوشکاری و فرآیند های الکترو متالوژیکی ، فرآیند های تبخیر و چگالش در خلأ Condenstion ، فیزیک حالت جامد ، استحکام در فلزات و غیر فلزات همچنین تحقق در نظریه توسعه تجهیزات ویژه و سیستم های کنترل اتوماتیک این تجهیزات به پیشرفت های جدید دست یافته اند.

نتیجه حاصل از این تحقیقات توسط انیستیتو با پیوند تکنولوژی های مختلف صورت عمل به خود گرفته است. به عنوان مثال در جوشکاری اتوماتیک زیر پودری ، در جوشکاری با سرباره الکتریکی و الکتروگاز، جوشکاری جرقه ای لب به لب، جوشکاری رسوبی، جوشکاری ریزشی Deposition و همچنین در عملیات سطحی آلیاژ ها، منابع تغذیه ابتکاری و سیستم های کامپیوتری ، تکنولوژی جوشکاری در فضا، ذوب، رویه کاری ، جوشکاری مکانیزه و جوشکاری جرقه ای لب به لب در زیر آب ، تکنولوژی های جوش و برش مواد با پلاسما و باریکه های پر انرژی ، تکنولوژی تصفیه و ذوب مجدد با روش های سرباره الکتریکی ، قوس پلاسما و الکترون بیم ، تکنولوژی های ریخته گری بر اساس فرآیند های تصفیه که در بالا به آن اشاره شد می باشد.

در سالهای اخیر گسترش قابل ملاحضه ای در ارتباطات بین المللی انیستیتو با انجمن های ملی جوشکاری و مراکز علمی آمریکا، انگلستان ، ژاپن، کره جنوبی ، آفریقای جنوبی و غیره بوجود آمده است. آزمایشگاهها و مراکز مشترک تأسیس گردیده و همکاری در انجام پروژه های بین المللی توسعه یافته است.

علاوه بر این انیستیتو پاتون موقعیت ممتاز خود را در میان کشورهای مشترک المنافع CIS حفظ نموده است . در سال 1992 جمهوری های بیلوروسی، ازبکستان قزاقستان و فدراسیون روسیه با اکراین موافقت نامه هایی در زمینه همکاری های علمی و فنی و تکنولوژی های وابسته با عنایت به نقش مهم علوم ،مهندس و تولید در زمینه جوشکاری ، لحیم کاری ، عملیات سطحی، برشکاری ، ذوب و رویه کاری های مخصوص و دیگر تکنولوژی های تولید و اتصال مواد منعقد نموده اند

انیستیتو پاتون فعالیت های تجاری گسترده ای با مراکز و شرکت ها در بسیاری از کشور های جهان دارد . این فعالیت ها شامل اجازه تولید ، تکنولوژی های جدید، مواد و نمونه تجهیزات و همچنین انعقاد قرارداد انجام تحقیقات می باشد. این انیستیتو با بسیاری از مراکز مشترک صنعتی در اکراین و یا در کشور های دیگر همکاری می کند.

1- کمپانی Inter Turbin – Paton که یک شرکت سرمایه گذاری مشترک با هلند می باشد و عمدتاً بر روی ساخت و انتقال تکنولوژی پره های توربین ها به روش الکترون بیم مشغول فعالیت هستند.

2- کمپانی MC Dermmott آمریکا با انیستیتو پاتون همکاری می نماید. لیسانس تجهیزات جوشکاری سر به سر لوله ها را خریداری کرده و یک کمپانی دیگر آمریکایی نیز تکنولوژی جدید جوشکاری ریل را از انیستیتو پاتون خریداری نموده است. همچنین کمپانی مک دانل داگلاس با همکاری ناسا بر روی تکنولوژی و تست غیرمخرب سازه های فضایی تحقیق می کنند.

3-انیستیتو پاتون با TWI انگلیس یک شرکت مشترک تأسیس نموده که بر وی موضوعات مختلف در زمینه جوشکاری و پوشش ، اتوماسیون جوشکاری و غیره فعالیت می کنند.

4- انیستیتو پاتون بیش از 25 سال است که با DVS آلمان همکاری داشته و اخیراً بر روی آموزش و صدور گواهینامه جوشکاران و همچنین تائید محصولات جوشکری نیز توافق حاصل نموده اند و با کمپانب های مستر گربشام ، روتن مایر و مان آلمان نیز همکاری و قرارداد دارند.

5- با انیستیتو جوشکاری فرانسه و مرکز تحقیقاتی ملی فرانسه C..N.R.S و کمپانی فرام اتوم Framatome بر روی تولید فولاد های خاص به روش الکترو بیم و رآکتور های هسته ای کار می کنند.

6- انیستیتو پاتون با شرکت پرات اند ویتنی آمریکا یک مرکز مرکز مشترک بین المللی تشکیل داده اند که روی فنون پوشش دهی خصوصاً در زمینه دانش فنی اشعه الکترونی Electron Beam تحقیقات مشترک دارند. همچنین این انیستیتو با کشور های فنلاند ، ژاپن، کره جنوبی، چین، اسپانیا، آرژانتین، کانادا، بلژیک و چند کشور دیگر نیز همکاری فعال دارد.

کانادا، بلژیک و چند کشور دیگر نیز همکاری فعال دارد.

7- جوشکاری با جریان فرکانس بالا High Frequency Currrent Welding که به صورت پروژه مشترک با کشور چین در جوشکاری لوله ها در حال انجام می باشد.

8- جوشکاری مقاومتی سر به سر Flash – butt Weldig به صورت پروژه مشترک با کشور هلند انجام می گیرد. در این نوع جوشکاری الکترود پایه یا سیم جوش وجود ندارد و ساختمان محل جوش خیلی شبیه فلز پایه است و آنجا که لازم باشد تمام خواص فلز پایه حفظ شود از این نوع جوشکاری استفاده می شود. سرعت جوشکاری بالاست و حدود 3 الی 4 برابر جوشکاری نفوذی است و برای فولاد های ابزار نیز مصرف می شود که مشابه آن در دنیا وجود ندارد.