انواع اتصالات (Types of Joints)در جوشكاري

در جوشكاري پنج نوع اتصال اساسي وجود دارد.
مراحل اجرايي جوشكاري قوس _ الكترود دستي
1ـ برطرف كردن كليه مواد زائد، ناخالصي ها، آلودگي ها از قبيل چربي، كثافات، رنگ، اكسيدها و پوسته ها از لبه هاي مورد جوش حداقل تا فاصله 15mm از هر طرف قطعه. اصولاً كار به كمك سنگ زني، برس زني و سمباده انجام مي گيرد. روش شيميايي بيشتر براي زدودن چربي ها مي باشد.
2ـ يخ زدن لبه هاي مورد جوشكاري (Beveling): متناسب با ضخامت ورق و شرايط كار و نهايتاً به كمك استانداردها لبه سازي انجام مي شود. براي ورق هاي ضخيم از لبه سازي (Beveling) دو طرفه و براي ورق هاي با ضخامت متوسط از لبه سازي يك طرفه استفاده مي شود. مسلماً شيار (Groove) نيز مي تواند براي قطعات با ضخامت متوسط از يكطرف و براي قطعات ضخيم در دو طرف قطعه ايجاد شود.
زاويه يخ و شعاع انحناء تحتاني لبه ها بر حسب حساسيت به ترك، پيچيدگي، وزن قطعه در هنگام جوشكاري، نوع الكترود، مهارت جوشكار و هزينه پخ سازي انجام مي گيرد. مثلاً لبه سازي به صورت لاله فلز جوش متري نسبت به لبه سازي به صورت V نياز دارد. يا لبه سازي به شكل V به بعضي ترك خوردگي ها نسبت به شكل لاله (U) حساس تر است و يا قطعات لبه سازي شده از دو طرف نسبت به قطعات لبه سازي شده از يك طرف حساسيت كمتري به پيچيدگي دارند.
البته بعضي اوقات از شكل ظاهري قطعات مي توان استفاده كرده و لبه سازي انجام نمي دهند.
لبه سازي معمولاً به كمك سنگ زني، ماشين كاري و يا با استفاده از Totch و يا قوس انجام مي گيرد كه هر يك مستلزم هزينه مي باشد و به هزينه جوشكاري افزوده مي گردد.
3ـ استقرار اجزاء در كنار يكديگر براي عمليات جوشكاري:
ترجيحاً استقرار قطعات را طوري كنار يكديگر فراهم مي سازند كه راحت ترين موقعيت (Position) براي جوشكاري آنها تامين گردد. در اين راستا مي توان از گيره، نگهدارنده و وضعيت دهنده ها استفاده نمود كه اكثراً شرايط كار را خيلي ساده مي كنند.
4ـ تك بندي (Tack Weld): قطعات در فواصل مناسب بطوريكه از پيچيدگي آنها جلوگيري به عمل آيد و پيچيدگي آنها به حداقل برسد نسبت به يكديگر با خال جوش كنار هم استقرار مي يابند.
5ـ عمليات جوشكاري
انتخاب الكترود و تنظيم آمپر و قراردادن كار در موقعيتي كه جوشكار احساس راحتي كند. تنظيم آمپر اصولاً روي تكه قراضه اي انجام مي گيرد.
پس از راه اندازي قوس و تنظيم آمپر، قوس را به داخل محل اتصال جهت مي دهند تا فلز جوش در محل اتصال رسوب داده مي شود. لذا جوشكار حركت هاي زير را بايستي همزمان به طور يكنواخت و قابل كنترل انجام دهد اين حركت ها عبارتند از:
الف) تثبيت فاصله نوك الكترود با سطح مذاب حوضچه. در حقيقت الكترود را بايد به سمت حوضچه در اثر مصرف پايين آورد.
ب) حركت الكترود و قوس در سرتاسر مسير جوش كه در اصل تعيين كننده سرعت جوشكاري است. اين حركت توام با حركت هاي زيگزاگي ياموجي شكل است كه هر جوشكار بر حسب عادت يك نوع حركت را انجام مي دهد.
حركت موجي الكترود سبب مي گردد تا سرباره به كناره ها جارو گردد، البته اين حركت بايستي طوري انجام گيرد كه سرباره در جوش حبس نشود و زاويه الكترود نسبت به قطعه و زاويه كار درست انتخاب شود.
قطع قوس به منظور تعويض الكترود بايستي به آرامي انجام گيرد يعني الكترود به آهستگي به عقب كشيده شود تا عيب دهانه آتش فشان در جوش بوجود نبايد بايستي الكترود را به طرف عقب حركت داد و همزمان فاصله قوس را زياد كرد تا قوس خاموش شود. الكترود بعدي كه مورد استفاده قرار گيرد ابتدا بايستي انتهاي حوضچه سنگ بخورد و جوش از جلو شروع شود و به طرف عقب برگردد و مجدداً ادامه يابد. محل تعويض الكترود منبع جدي براي بوجود آمدن عيوب جوش از قبيل سرباره، حباب گاز و فقدان ذوب كامل مي باشد.
در جوشكاري چند پاسه بايستي سرباره از روي هر پاس بطور كامل تميز گردد و سپس جوشكاري در پاس هاي بعدي انجام گيرد. هر پاس حداقل 3/1 پاس زيري را مي پوشاند.
زاويه كار (Work Angle)
زاويه بين الكترود با خط عمود بر جوش در صفحه عرضي را زاويه كار مي گويند.
زاويه راهنما (Lead Angle)
زاويه الكترود با خط عمود بر جوش در صفحه طولي را زاويه راهنما مي گويند.زاويه الكترود سبب مي گردد تا جوشكار بتواند حفره كاسه اي شكل قوس را مشاهده نمايد، علاوه بر آن نيروي قوس سبب مي گردد تا سرباره بطور ناخواسته بطرف جلو حركت كند و همچنين از بروز گودافتادگي كنار جوش (Undercut) جلوگيري مي كند. جوشكار بايستي در انتخاب زاويه كار و زاويه راهنما انتخاب صحيحي انجام دهد.
دسترسي به ماشين جوشكاري:سعي مي‌شود ماشين جوشكاري تا حد امكان در دسترس جوشكار قرار گيرد تا از مزاحمت كابل ها و تداخل آنها اجتناب شود. كه به تازگي با استفاده از كنترل از راه دور جوشكار مي تواند شدت جريان جوشكاري را خود از محل جوشكاري تنظيم نمايد.
فضاي كارگاه: جوشكاري در فضاي بسته انجام نمي گيرد مگر آنكه تهويه كافي و پرقدرت بر روي فضا تعبيه شده باشد.
نحوه بسته بندي و نگهداري الكترود:معمولاً الكترودها را در بسته هاي به صورت Hermetically airtight به بازار عرضه مي كنند.
بايستي در نگهداري الكترودها در انبار دقت لازم به عمل آيد و آنها را در محلي دور از رطوبت، آب، باران، گرد و خاك، دود، گريس و چربي نگهداري نمود. (جاي خشك بهترين محل است) و اصولاً الكترود را نبايد در انبار روي زمين انباشت نمود بهترين جا قفسه مي باشد.
وسايل مورد نياز:
براي فولادهاي كربن استيل Wire Brush، Chipping Hammer، Helmet، براي فولادهاي زنگ نزن Wire Brush و Chipping Hammer زنگ نزن استفاده مي كنند.
Face Shield، Hand Shield، Gloves، Photo Sensitive Lens، Leathers نيز استفاده مي شود.
گذشته از وسائل ياد شده ايمني نيز در جوشكاري بايستي مورد توجه قرار گيرد. مثلاً جلوگيري از سقوط جوشكار بخاطر برق گرفتگي، همچنين در هنگام جوشكاري گازهاي مضري نظير اوزن O3 به خاطر اشعه ماوراء بنفش، No2 (Nitrogen dioxide) و Phosgene Gas و همچنين اشعه ماوراء بنفش بوجود مي آيند كه براي پوست و تنفس مضر هستند.
معايب و محدوديتهاي روش SMAW
1ـ با كوتاه شدن الكترود، جوشكار بايد الكترود را تعويض نمايد و اين امر باعث كاهش سرعت و راندمان جوشكاري مي شود.
2ـ شدت جريان جوشكاري بدليل زياد بودن طول الكترود محدود است. آمپرهاي بالا مانند آنچه در تفنگهاي اتوماتيك يا نيمه اتوماتيك استفاده مي شود غير عملي است زيرا فاصله بين قوس و نقطه تماس الكتريكي در نگهدارنده الكترود (طول الكترود) زياد بوده و شدت جريان جوشكاري بوسيله مقاومت حرارتي زياد الكترود محدود مي شود. درجه حرارت الكترود نبايد از درجه حرارت شكست پوشش (Break Down) بيشتر شود زيرا مواد شيميائي موجود در پوشش با يكديگر يا با هوا واكنش كرده و وظيفه خود را بخوبي در قوس انجام نمي دهند.