آموزش جوشکاری

جوشکاری چیست؟

جوشکاری به بیان ساده یعنی به هم متصل کردن دو قطعه فلز با مواد مذاب. این کار به همان اندازه که ممکن است ساده به نظر برسد، مستلزم استفاده از تکنیک های جوشکاری مختلف نیز است.

 

 

جوشکاری الکترود دستی

به جوشکاری الکترود دستی، جوشکاری قوس فلزی محافظتی یا SMAW هم گفته می شود. به دلیل سادگی یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین روش های جوشکاری است. برخلاف جوشکاری TIG و MIG که از سیلندر گاز استفاده می کنند، تحت تاثیر باد قرار نمی گیرد . به همین علت هم به عنوان یکی از گزینه های محبوب برای جوشکاری در فضای باز شناخته می شود.

اصول جوشکاری الکترود دستی

جوشکار ها، جوشکاری الکترود دستی را با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه کار و الکترود فلزی انجام می دهند. جریان الکتریکی که از الکترود عبور می کند، آن را ذوب می کند تا یک حوضچه جوش روی قطعه کار تشکیل شود . این الکترود یک پوشش گدازآور دارد که ذوب می شود تا از خوردگی حوضچه جوش و آلوده شدن از جانب محیط زیست محافظت کند. این مورد مشابه نحوه محافظت گاز محافظ از جوش در جوشکاری TIG و MIG است. ماده شیمیایی فلاکس یا گدازآور ذوب می شود و یک لایه سرباره روی مهره جوش تشکیل می دهد. این لایه محافظ باید بعد از خنک شدن جوش جدا شود.

مزایای اصلی جوشکاری الکترود دستی موارد زیر هستند:

این روش جوشکاری را می توان در هر شرایطی انجام داد ؛ زیرا ابزار آن قابل حمل است. جوشکاری الکترود دستی را می توان بر روی مقاطع فلزی نسبتا ضخیم انجام داد. تجهیزات سنگینی ندارد. از این رو می توان آن را به راحتی به مکان های مختلف حمل کرد. نیازی به منبع تغذیه سیمی یا وسایل اضافی دیگر مثل سیلندر گاز نیست.
جوشکاری الکترود دستی یکی از مناسب ترین انتخاب ها برای جوشکاری در فضای باز است. جوشکاری با گاز برای خارج از منزل به خصوص در شرایط باد شدید امکان پذیر نیست.
اگرچه یادگیری آن در مقایسه با جوشکاری TIG ساده تر است، اما تسلط بر جوشکاری الکترود دستی به سطح خاصی از مهارت و تمرین نیاز دارد.
حتی اگر سطح کاملا تمیز نباشد، می توان جوشکاری الکترود دستی را انجام داد. می توان آن را روی سطوح فلزی که مقداری زنگ زدگی یا لایه اکسیده دارند، هم انجام داد.

معایب

جوشکاری الکترود دستی در مقایسه با MIG به مهارت بیشتری نیاز دارد.
در این جوشکاری، الکترود باید در فاصله معینی از قطعه کار در حین ذوب شدن نگهداری شود.
جوشکاری الکترود دستی سرباره و جرقه های زیادی تولید می کند که می تواند فرآیند را دشوار کند.
ممکن است به دلیل پاکسازی سرباره ها که باید انجام شود ، بازده کاهش یابد.
جوش تولید شده به اندازه جوش TIG قابل اعتماد یا با کیفیت نیست.
لوازم ایمنی
قبل از جوشکاری، به یاد داشته باشید که مهمترین نکته ایمنی شخصی شما است. این باید بیش از هر چیز دیگری برای تان در اولویت باشد.

همیشه باید قبل از استفاده از هر وسیله جوشکاری به دفترچه راهنمای آن مراجعه و دستورالعمل های ایمنی ارائه شده توسط سازنده تجهیزات را بادقت مطالعه کنید.

برای محافظت از خودتان در برابر اشعه ماوراء بنفش، گرما و جرقه های تولید شده توسط قوس باید تجهیزات ایمنی مناسبی در دسترس داشته باشید. حتما از بدنتان با یک لباس آستین بلند ساخته شده از مواد ضد آتش محافظت کنید. برای محافظت از چشم و سرتان هم از عینک و کلاه ایمنی استفاده کنید.

دودهای سنگین توسط گذار جوش حین جوشکاری به روش الکترود دستی منتشر می شود . به همین دلیل در هر منطقه ای که در آن جوشکاری الکترود دستی انجام می دهید، باید تهویه مطلوبی وجود داشته باشد. اگر در خارج از منزل جوشکاری می کنید، نیازی نیست که زیاد نگران تهویه باشید.

اما در فضا های بسته، ایجاد تهویه مناسب یک اقدام ایمنی مهم است. باید یک اگزوز را طوری نصب کنید که بخارات را از محیط خارج کند.

تجهیزات جوشکاری الکترود دستی
به عنوان یک مبتدی، می توانید از یک دستگاه جوش چند منظوره استفاده کنید. این دستگاه به شما امکان می دهد انواع مختلفی از تکنیک های جوشکاری مثل الکترود دستی TIG و MIG را تمرین کنید. همچنین می توانید یک جوشکار چوبی اختصاصی بخرید که بسیار مقرون به صرفه خواهد بود.

بست زمین گیره یا بست زمین هم با دستگاه جوش عرضه می شود. باید گیره زمین را به دستگاه جوش وصل کنید و آن را روی قسمت فلزی در حال جوش محکم ببندید.

حذف سرباره در جوشکاری الکترود دستی، قطعه کار شما با سرباره پوشانیده خواهد شد که البته وقتی قسمت جوش داده شده به اندازه کافی خنک شد، باید تراشیده شود. شما می توانید سرباره خشک و سفت شده را با تراشه سرباره و چکش جدا کنید. برای تمیز کردن بهتر سطح، می توانید قسمت جوش داده شده ای که سرباره را از آن جا جدا کرده اید را با برس سیمی بشویید.

انتخاب الکترود مناسب
الکترودهای جوشکاری الکترود دستی فراوانی در بازار موجود است . شما باید با توجه به نیاز پروژه تان، مناسب ترین الکترود را انتخاب کنید. برخی از متداول ترین الکترود های جوشکاری عبارتند از: ۷۰۱۸، ۷۰۲۴، ۷۰۱۴، ۶۰۱۳، ۶۰۱۲، ۶۰۱۱ و ۶۰۱۰.

اگر با فولاد ملایم جوشکاری می کنید، می توانید از هر الکترود دستی E70 یا E60 استفاده کنید. الکترود. ۶۰۱۳ هم گزینه خوبی برای مبتدیان است، اگرچه ۷۰۱۸ به دلیل قدرت جوشکاری اش محبوب تر است.

برای این که بتوانید بفهمید چه الکترود جوشکاری مناسب کارتان است ، باید بدانید این ۴ رقم به چه معنا است.

۲ رقم اول کمترین مقاومت کششی را نشان می دهد. به طور مثال الکترودی که با عدد ۶۰ شروع می شود به این معناست که توان کششی آن psi60000 است. این عدد باید با خاصیت مقاومتی ماده پایه مطابقت داشته باشد.

سومین رقم موقعیت هایی که الکترود جوشکاری استفاده می شود را نشان می دهد. شماره یک به این معناست که الکترود در هر موقعیتی قابل استفاده است . شماره ۲ یعنی شما باید از الکترود فقط برای یک موقعیت صاف استفاده کنید.

چهارمین رقم هم نشان می دهد که در حال حاضر است باید از چه جریانی برای الکترود و همچنین روکش الکترود استفاده کرد . در ادامه مشخص شده که این ارقام به تفکیک مربوط به چه چیزی هستند. این اعداد بعد از نوع روکش می آیند. نوع جریان جوش در پرانتز ها نشان داده شده است:

۰-سدیم سلولز (dcep)

۱- پتاسیم سلولز (dcen،dcep ،ac)

۲- تیتانیا سدیم (dcen, ac)

۳- پتاسیم تیتانیا (dcen, ac)

۴- پودر آهن تیتانیا (dcen، dcep،ac )

۵- سدیم هیدروژن کم (dcep)

۶- هیدروژن پتاسیم کم (dccep ,ac)

۷- پودر آهن اکسید آهن (dcep ,ac)

۸- پودر آهن با هیدروژن کم (dcen ,dcep ,ac)

راه اندازی دستگاه جوش الکترود دستی

راه اندازی یک دستگاه جوشکاری الکترود دستی کار نسبتا ساده ای است؛ زیرا تجهیزات این متد در مقایسه با سایر روش های جوشکاری بسیار ساده هستند. به خاطر داشته باشید که تنظیمات قطبیت تحت تأثیر نوع الکترودی است که برای پروژه استفاده می کنید . همیشه مطمئن شوید که آیا DC+یاDC- یاAC درگیر است یا خیر.

برای تمرین، می توانید با الکترود های ۶۰۱۳ و با استفاده از dcen روی یک صفحه فولادی با ضخامت حدود ۳/۱۶ اینچ شروع کنید.

انجام اولین جوش الکترود دستی
پس از راه اندازی دستگاه جوشکار، طبق دفترچه راهنمای کاربر، وقت شروع جوشکاری است. دوباره بررسی کنید تا مطمئن شوید که همه تنظیمات درست انجام شده اند . هنگامی که این کار انجام شد، می توانید تعدادی قطعات فلزی با ضخامت ۳/۱۶ اینچ را روی هم قرار دهید تا یک جوش لب به لب بزنید.

از آن جایی که جوشکاری الکترود دستی به مهارت کافی نیاز دارد، به شدت توصیه می شود که ابتدا روی قطعات فولادی ضایعاتی و پِرت تمرین کنید و سپس سراغ پروژه های جوشکاری بروید. تمرین را تا زمانی که در جوشکاری الکترود دستی به مهارت کافی برسید، ادامه دهید.

ایجاد جرقه با الکترود اغلب دشوارترین بخش فرآیند است. شما می توانید با تمرین زیاد بر این مرحله مسلط شوید. بقیه مراحل جوشکاری بسیار ساده است.

جوشکاری MIG

جوشکاری MIG به جوشکاری قوس فلز با گاز محافظ یا GMAW هم معروف است. MIG مخفف Metal inert gas است که یعنی گاز بی اثر فلز.

جوشکاری میگ بسیار محبوب است زیرا ساده ترین روش جوشکاری برای مبتدیان است. برای جوشکاری قطعات خودرو و پروژه های تعمیرات خانگی مناسب است. جوشکاری میگ اغلب برای اتصال فولاد هایی که آلیاژ کمی دارند، استفاده می شود.

در جوشکاری MIG یک قوس بین الکترود سیم و قطعه کار فلز ایجاد می شود. این جوش الکترود سیم را به تدریج ذوب می کند که برای ایجاد اتصال جوش کاربرد دارد.

شما می توانید به راحتی و با دقت الکترود سیم را با تفنگ الکترودی که به دستگاه جوش MIG متصل است تغذیه کنید . تفنگ MIG همچنین مقادیر کنترل شده ای از گاز محافظ را آزاد می کند تا حوضچه جوش را از آلودگی محافظت کند.

مزایای جوشکاری MIG

افزایش راندمان یکی از بزرگ ترین مزایای جوشکاری MIG، علاوه بر سهولت استفاده، افزایش بازدهی و تمیز کاری کم تر است. شما با این جوش واقعا در زمان صرفه جویی می کنید؛ زیرا مجبور نیستید که الکترود ها را جایگزین یا سرباره را جدا کنید. بنابراین، جوشکاری میگ دارای بهره وری فو ق العاده بالاتری نسبت به جوشکاری الکترود دستی است.

کم هزینگی شما می توانید یک دستگاه جوش MIG مناسب و باکیفیت را با کمتر از ۵۰۰ دلار خریداری کنید. یکی از دستگاه های جوشکاری میگ خوب ، جوشکار Hobart 500559 است. شما برای شروع جوشکاری میگ باید کمی برای تهیه گاز و الکترود سیم هزینه کنید. با توجه به افزایش بهره وری که در بالا ذکر شد، هزینه های جوشکاری کاهش بیشتری خواهد یافت. پس این نوع جوشکار برای مشاغل کوچک ایده آل است.

یادگیری و نصب راحت و آسان هر کسی می تواند فورا جوشکاری با این تکنیک را یاد بگیرد. در نتیجه، جوشکاری MIG بهترین انتخاب برای علاقمندان آماتور و جوشکاران خانگی است. شما می توانید ظرف چند دقیقه دستگاه جوش MIG را راه اندازی و شروع به کار کنید.

کیفیت بالا در روش جوشکاری MIG از گاز محافظ استفاده می شود تا از آلوده شدن حوضچه جوش توسط محیط محافظت کند. نتیجه نهایی یک اتصال جوش درست و تمیز خواهد بود. شما نیازی به جدا کردن سرباره جامد و سفت ندارید. جوش هم بسیار دقیق است زیرا می توانید از هر دو دست برای کنترل تفنگ جوش MIG استفاده کنید. شما همچنین می توانید نرخ تغذیه را با تنظیم ولتاژ تغییر دهید که این فرآیند را بسیار متنوع و انعطاف پذیر می کند.

سیم MIG شما باید سیم MIG را به درستی در داخل جوشکار قرار دهید تا دستگاه بتواند آن را از طریق تفنگ جوش وارد محل اتصال کند.

اندازه های سیم جوشکار شما ممکن است یک رول سیم الکترود با هسته پودری داشته باشد . برای جوشکاری MIG به سیم ضخیم تری برای اتصال بخش های فلزی ضخیم تر نیاز دارید.

برای رسیدن به بهترین کیفیت جوش، باید از نازک ترین سیم استفاده کنید. در ادامه چند دستورالعمل برای انتخاب سیم جوش آورده شده است.

سیم ۰.۵۸ سانتی متری: این سیم فقط برای جوشکار های میگ کوچک و جوشکاری ورقه های فلزی نازک از ضخامت یا گیج ۴۰ تا ۶۰ مناسب است.
سیم ۰.۷۶ سانتی: دستگاه های جوش میگ اغلب با سیم هایی با این ضخامت عرضه می شوند. این سیم برای جوشکاری ورق هایی تا ۰.۳۰ سانتی مناسب است.
سیم ۰.۸۸ سانتی متری: این سیم انتخاب خوبی برای مبتدیان است. برای جوشکاری قطعات فلزی که ضخامتی تا ۰.۶۳ سانتی دارند، مناسب است.
سیم ۱.۱۴ سانتی متری: این اغلب بهترین انتخاب برای جوشکاری صنعتی است، زیرا سیم با این ضخامت برای مقاطع فلزی با ضخامت بیشتر از ۰.۶۳ سانتی کافی است.

گاز جوش

در جوشکاری میگ برای محافظت از جوش مذاب در برابر خوردگی در مدتی که داغ است به گاز محافظ نیاز دارد. در این جا یک راهنمای مختصر در مورد ویژگی های مهم گازهای محافظ و نحوه انتخاب آن ها برای پروژه های مختلف آورده شده است.

تخلخل

تخلخل به سوراخ هایی اشاره دارد که در داخل جوش ایجاد می شود. شما باید از این نقص جلوگیری کنید زیرا سوراخ ها باعث ضعیف شدن جوش می شوند و در نتیجه کار را آسیب پذیر خواهند کرد.

اغلب، گاز های موجود در جو هستند که منجر به تخلخل می شوند. بنابراین، از گاز محافظ برای ایمن نگه داشتن جوش از اثرات نامطلوب جو استفاده می شود. اگر از گاز محافظ استفاده نشود، جوش با نیتروژن و اکسیژن اتمسفر واکنش نشان می دهد که باعث متخلخل شدن آن می شود.

اگر از سیم جوش هسته پودری استفاده می‌کنید ، لازم نیست نگران باشید زیرا این هسته گاز های محافظی را آزاد می‌کند که از حوضچه جوش محافظت می‌کنند.

بهتر است از جریان بهینه گاز محافظ از سیلندر مطمئن شوید تا در نهایت یک جوش محکم و قابل اطمینان که تخلخلی ندارد، حاصل شود. انتشار بیش از حد گاز ایده خوبی نیست زیرا می تواند دمای جوش مذاب را کاهش دهد. شما باید تعادلی بین جریان گاز کافی و دمای بالا ایجاد کنید.

یک راهکار خوب برای اطمینان از این موضوع این است که دست تان را در فاصله ۷.۶ سانتی متری از نوک نازل قرار دهید. جریان گاز را زیاد کنید. جریان گاز ایده آل زمانی جاری خواهد بود که شما در همان لحظه جریان گاز را روی دست تان احساس کنید.

انواع گاز های محافظ

در این بخش به معرفی متداول ترین ترکیبات گاز محافظ می پردازیم.

آرگون خالص برای جوشکاری فولاد نباید از آرگون خالص استفاده کنید. این گاز برای فلزات غیر آهنی مثل آلومینیوم مناسب است. آرگون با ظرفیت پایینش برای هدایت حرارتی اش شناخته می شود. این گاز به تشکیل یک مهره باریک تر منجر می شود. اگرچه در وسط جوش نفوذ خوبی ایجاد می شود، اما ممکن است در سایر نواحی جوش نفوذ کافی وجود نداشته باشد. به همین دلیل برای فولاد موثر نیست.

دی اکسید کربن گاز دی اکسید کربن انتخاب خوبی است زیرا بسیار ارزان تر از آرگون است. بنابراین، اکثرا انتخاب جوشکاران میگ خواهد بود.

با این وجود، دی اکسید کربن یک مشکل اساسی دارد. قوس تولید شده می تواند گسترده تر و ناپایدارتر باشد که همین باعث ایجاد جرقه زیاد می شود.

مخلوط آرگون ترکیب مناسب دی اکسید کربن و آرگون می تواند جوشی با بالاترین کیفیت را ایجاد کند. ویژگی های این قوس یک چیزی بین دی اکسید کربن خالص و آرگون خالص است . قوس دامنه مناسب، نفوذ خوب و حداقل پاشش جرقه را دارد.