ک
44.mp4
۱۱.۳۱ مگابایت
اجرای پاسهای چندگانه و الگوهای نوسان دست در وضعیتهای مختلفیک جوشکاری مهندسی و استاندارد بر روی ورقهای ضخیم، هرگز در یک پاس تمام نمیشود. برای رسیدن به بالاترین استحکام مکانیکی، باید جوش را در چند مرحله (پاس) و با زوایا و حرکات نوسانی متفاوت اجرا کرد که در این ویدیو به زیبایی به تصویر کشیده شده است:
بخش اول: پاسهای سهگانه در جوش گوشه (Fillet Weld)در اتصالات سپری یا کنج، برای پر کردن کامل گلویی جوش از تکنیک سه پاسه استفاده میشود:۱. پاس اول (پاس ریشه - Root Pass): الکترود دقیقاً در کنج با زاویه کار ۴۵ درجه و زاویه حرکت ۶۰ درجه حرکت میکند تا ریشه اتصال کاملاً ذوب و یکنواخت شود.۲. پاس دوم (پاس پرکننده - Fill Pass): برای پوشش دیواره افقی، زاویه الکترود تغییر کرده و به سمت بالا متمایل میشود (۷۰ درجه) تا گرده جوش دوم، لبه پایینی را کاملاً پر کند.۳. پاس سوم (پاس پوششی - Cap Pass): برای پر کردن دیواره عمودی، زاویه الکترود تغییر معکوس کرده و به ۳۰ درجه میرسد تا پاس سوم روی پاسهای قبلی بنشیند و سطح گرده جوش را کاملاً هموار و استاندارد کند. بخش دوم: الگوهای نوسانی (Weaving) در جوش شیاریدر ادامه ویدیو، فرآیند پر کردن یک اتصال شیاری جناغی ($V$-Groove) با تکنیکهای حرکت عرضی دست نمایش داده میشود:حرکت حلقوی یا دایرهای (Circular): برای پاسهای اولیه بسیار عالی است و مذاب را به طور یکنواخت به دیوارهها هدایت میکند.حرکت هشتی تیز یا موجی (Figure 8): برای پاسهای میانی کاربرد دارد تا علاوه بر ذوب کامل دیوارههای جانبی، پدیده حبس سرباره رخ ندهد.حرکت هفت و هشت یا زیگزاگ (Zigzag): در پاس نهایی (پوششی) با یک مکث کوتاه در کنارهها استفاده میشود تا گرده جوش ظاهری بسیار منظم، پهن و بدون عیبِ سوختگی کناره (Undercut) پیدا کند. بخش سوم: جوشکاری افقی روی دیواره عمودی (Horizontal - 2G)در انتهای ویدیو، چالش مهار جاذبه نمایش داده میشود؛ جایی که برای جوشکاری روی دی دیواره عمودی، الکترود باید زاویه پیشروی ۶۰ درجه و زاویه کار ۵ درجه رو به بالا داشته باشد تا فشار قوس الکتریکی بتواند حوضچه مذاب را روی دیواره نگه دارد و مانع از شکم دادن یا افتادن جوش شود. یک نکته بازرسی برای دانشجویان: تنظیم درست زاویه الکترود در هر پاس، تضمینکننده ذوب کامل دیوارهها (Fluxion) و عدم ایجاد عیوب ساختاری پنهان است.
بخش اول: پاسهای سهگانه در جوش گوشه (Fillet Weld)در اتصالات سپری یا کنج، برای پر کردن کامل گلویی جوش از تکنیک سه پاسه استفاده میشود:۱. پاس اول (پاس ریشه - Root Pass): الکترود دقیقاً در کنج با زاویه کار ۴۵ درجه و زاویه حرکت ۶۰ درجه حرکت میکند تا ریشه اتصال کاملاً ذوب و یکنواخت شود.۲. پاس دوم (پاس پرکننده - Fill Pass): برای پوشش دیواره افقی، زاویه الکترود تغییر کرده و به سمت بالا متمایل میشود (۷۰ درجه) تا گرده جوش دوم، لبه پایینی را کاملاً پر کند.۳. پاس سوم (پاس پوششی - Cap Pass): برای پر کردن دیواره عمودی، زاویه الکترود تغییر معکوس کرده و به ۳۰ درجه میرسد تا پاس سوم روی پاسهای قبلی بنشیند و سطح گرده جوش را کاملاً هموار و استاندارد کند. بخش دوم: الگوهای نوسانی (Weaving) در جوش شیاریدر ادامه ویدیو، فرآیند پر کردن یک اتصال شیاری جناغی ($V$-Groove) با تکنیکهای حرکت عرضی دست نمایش داده میشود:حرکت حلقوی یا دایرهای (Circular): برای پاسهای اولیه بسیار عالی است و مذاب را به طور یکنواخت به دیوارهها هدایت میکند.حرکت هشتی تیز یا موجی (Figure 8): برای پاسهای میانی کاربرد دارد تا علاوه بر ذوب کامل دیوارههای جانبی، پدیده حبس سرباره رخ ندهد.حرکت هفت و هشت یا زیگزاگ (Zigzag): در پاس نهایی (پوششی) با یک مکث کوتاه در کنارهها استفاده میشود تا گرده جوش ظاهری بسیار منظم، پهن و بدون عیبِ سوختگی کناره (Undercut) پیدا کند. بخش سوم: جوشکاری افقی روی دیواره عمودی (Horizontal - 2G)در انتهای ویدیو، چالش مهار جاذبه نمایش داده میشود؛ جایی که برای جوشکاری روی دی دیواره عمودی، الکترود باید زاویه پیشروی ۶۰ درجه و زاویه کار ۵ درجه رو به بالا داشته باشد تا فشار قوس الکتریکی بتواند حوضچه مذاب را روی دیواره نگه دارد و مانع از شکم دادن یا افتادن جوش شود. یک نکته بازرسی برای دانشجویان: تنظیم درست زاویه الکترود در هر پاس، تضمینکننده ذوب کامل دیوارهها (Fluxion) و عدم ایجاد عیوب ساختاری پنهان است.
آشنایی با اتصال سپری (T-Joint): ستون فقرات سازههای فلزییکی دیگر از ۵ اتصال پایه و فوقالعاده پرکاربرد در مهندسی ساخت، اتصال سپری یا T-Joint است که در تصویر کتاب (شکل سمت راست - بالا) نمایش داده شده است. اتصال سپری (T-Joint) چیست؟در این نوع اتصال، دو قطعه کار تقریباً با زاویه ۹۰ درجه (عمود بر هم) قرار میگیرند به طوری که انتهای یک ورق روی سطح ورق دیگر مینشیند و شکلی شبیه به حرف انگلیسی T را ایجاد میکند. نوع جوش مورد استفاده:عمومیترین و استانداردترین نوع جوش برای این اتصال، جوش گوشه یا گلویی (Fillet Weld) است که در دو طرف کنج اجرا میشود. با این حال، در ورقهای بسیار ضخیم که تحت بارهای شدید دینامیکی هستند، لبه ورق عمودی را پخزنی میکنند (پخ $V$ یا $K$ شکل) تا جوش شیاری با نفوذ کامل (Full Penetration) اجرا شود. ۲ نکته مهندسی و بازرسی :۱. خطای لایهای یا لاملار (Lamellar Tearing): در اتصالات سپری ضخیم، به دلیل انقباض شدید ناشی از سرد شدن جوش، تنشهای کششی بزرگی در ضخامت ورق افقی ایجاد میشود که میتواند باعث ورقهورقه شدن و ترک خوردن زیر گرده جوش شود.۲. زاویه کار الکترود: همانطور که در مباحث قبل گفتیم، زاویه کار ایدهآل در این اتصال ۴۵ درجه است تا حرارت به طور کاملاً مساوی بین صفحه افقی و عمودی توزیع شود.
وضعیت 3G (Vertical Position): آزمون مهارت واقعی یک جوشکار!در استاندارد بینالمللی AWS، کد 3G به معنای جوشکاری شیاری در وضعیت عمودی (ایستاده) است. این وضعیت یکی از سختترین و حساسترین مراحل در پروژههای ساختمانی، مخزنسازی و سازههای فولادی است. مکانیزم فیزیکی وضعیت 3G: در این حالت، خط اتصال قطعات مانند یک دیوار به صورت عمودی روبهروی جوشکار قرار دارد. چالش اصلی در اینجا نیروی جاذبه زمین است که تمایل دارد حوضچه مذاب و سرباره (گل جوش) را به سمت پایین بکشد و باعث شکم دادن یا ریزش جوش شود. دو جهت حرکت در وضعیت 3G:۱. سربالا (Vertical Up): حرکت از پایین به سمت بالا. نفوذ بسیار عمیق و استحکام بالایی دارد و انتخاب اصلی برای ورقهای ضخیم و سازههای باربر است.۲. سرازیر (Vertical Down): حرکت از بالا به سمت پایین. سرعت بسیار بالا و نفوذ کمتری دارد و مخصوص ورقهای نازک یا پاسهای اولیه لولههاست. نکته بازرسی برای ناظران: در جوشکاری 3G سربالا، تکنسین باید با حرکت عرضی (نوسانی) و مکث کوتاه در کنارهها، مذاب را مهار کند. موفقیت در تست لایسنس 3G، به معنای تایید مهارت بالای جوشکار برای کار در پروژههای حساس ساختمانی است.
فرآیند SMAW (جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روپوشدار) چیست؟فرآیند SMAW که در صنعت ایران به «جوش برق دستی» معروف است، قدیمیترین، محبوبترین و پرکاربردترین روش متصل کردن فلزات در دنیاست. مکانیزم کارکرد در ۳ خط:۱. جریان الکتریکی مابین نوک الکترود روپوشدار و قطعه کار یک قوس با دمای حدود ۳۶۰۰ درجه سانتیگراد ایجاد میکند.۲. با ذوب همزمان مغزی الکترود و فلز پایه، حوضچه مذاب شکل میگیرد.۳. روپوش الکترود (فلاکس) میسوزد و دو کار حیاتی انجام میدهد: تولید گاز محافظ (برای راندن اکسیژن هوا) و ایجاد سرباره یا گل جوش (برای خنککاری آهسته و محافظت از جوش منجمد شده). چرا همهجا از آن استفاده میشود؟ تجهیزات آن ارزان و بسیار ارزانقیمت است، نیاز به کپسول گاز مجزا ندارد و در فضای باز (حتی هنگام وزش باد) به راحتی قابل اجراست.
جوشکاری نیمهاتوماتیک GMAW (معروف به جوش CO2 یا MIG/MAG)فرآیند GMAW روشی است که در آن فیلر متال یا فلز پرکننده به صورت یک سیمجوش مداوم و برهنه (Wire) از روی یک قرقره توسط موتور وایرفیدر به سمت تورچ هدایت میشود. در این روش دیگر خبری از تعویض مدام الکترود نیست! چرا به آن جوش CO2 یا MIG/MAG میگویند؟از آنجا که سیمجوش بدون روپوش است، برای محافظت از حوضچه مذاب در برابر اکسیژن هوا، یک گاز محافظ مجزا از کپسول به سمت نازل هدایت میشود:جوش MIG (فلز با گاز خنثی): زمانی که از گازهای خنثی مثل آرگون یا هلیوم برای فلزاتی مثل آلومینیوم و استیل استفاده شود.جوش MAG (فلز با گاز فعال) / جوش CO2: زمانی که از گازهای فعال مثل $CO_2$ یا ترکیب آن با آرگون (میکس) برای جوشکاری فولادهای معمولی استفاده شود. به دلیل ارزانی گاز دیاکسید کربن، این روش در بازار به «جوش CO2» مشهور شده است. چرا در صنایع بزرگ جایگزین جوش برق (SMAW) شده است؟سرعت و نرخ رسوب بسیار بالا: فرآیند به صورت پیوسته است و نیازی به توقف برای تعویض الکترود ندارد.بدون سرباره (گل جوش): پس از اتمام کار، تمیزکاری و چکشزنی گل جوش حذف میشود که راندمان تولید را چند برابر میکند.جوشکاری ورقهای بسیار نازک: کنترل فوقالعادهای روی حوضچه مذاب دارد و خطر سوراخ شدن ورق در آن بسیار کم است. محدودیت اصلی: به دلیل استفاده از کپسول و گاز محافظ، این روش به باد و جریان هوا بسیار حساس است و اصلاً مناسب فضای باز یا ارتفاعات (سازه ساختمان) نیست و بیشتر در داخل سولهها و کارخانجات (مثل خودروسازی) کاربرد دارد.
جوشکاری GTAW (معروف به جوش آرگون یا TIG)فرآیند GTAW که در بازار ایران به «جوش آرگون» و در اروپا به TIG معروف است، لوکسترین و باکیفیتترین روش اتصال فلزات است. در این روش، برخلاف جوش برق یا CO2، خودِ الکترود هرگز ذوب نمیشود! مکانیزم کارکرد به زبان ساده:۱. قوس الکتریکی توسط یک الکترود دائمی از جنس تنگستن (که نقطه ذوب فوقالعاده بالایی دارد) ایجاد میشود تا فقط فلز پایه را ذوب کند.۲. گاز خنثی آرگون از دور نازل دمیده میشود تا از حوضچه مذاب در برابر اکسیژن هوا کاملاً محافظت کند.۳. جوشکار با دست دیگر خود، یک سیمجوش برهنه (فیلر راد) را به آرامی وارد حوضچه مذاب میکند تا درز جوش پر شود (شبیه به فرآیند جوش اکسیاستیلن یا کاربید، اما با قدرت قوس الکتریکی). چرا جوش آرگون تا این حد محبوب و خاص است؟سلطان فلزات رنگی: بهترین و تمیزترین روش برای جوشکاری آلومینیوم، استیل (فولاد ضدزنگ)، مس و تیتانیوم است.ظرافت و کیفیت بیرقیب: گرده جوش حاصل از آرگون به قدری زیبا، مینیاتوری و منظم است که در صنایع حساس مانند هواوفضا، ساخت مخازن غدایی و دارویی، و لولههای تحت فشار نیروگاهی هیچ جایگزینی ندارد.بدون جرقه و سرباره: در این روش هیچ جرقهای به اطراف پخش نمیشود (Spatter صفر است) و هیچ گلی روی جوش باقی نمیماند. بزرگترین چالش: سرعت اجرای آن بسیار پایین است، تجهیزات و گاز آرگون قیمت بالایی دارند و اجرای آن نیاز به مهارت دست و تمرکز فوقالعاده بالای جوشکار دارد (به نوعی گرانترین دستمزد را در میان جوشکاران دارند).
زبان رنگها در HSE: راهنمای شناخت کپسولهای گاز تحت فشاردر کارگاههای صنعتی و بازرسی جوش، هرگز نباید برای تشخیص نوع گاز داخل سیلندر به نوشتههای روی آن یا حدس و گمان تکیه کرد. استاندارد بینالمللی انستیتو استاندارد بریتانیا (BS 341) و استاندارد جهانی ISO 7225 تکتک گازها را با رنگ بدنه یا گلویی سیلندر متمایز کردهاند.با توجه به تصویر ، پرکاربردترین کپسولهای جوشکاری و برشکاری به شرح زیر فرموله میشوند:نوع گاز تحت فشاررنگ استاندارد بدنه / گلویی کاربرد اصلی در صنعت جوش وضعیت خطراکسیژن (O_2) آبی کاربنی (یا مشکی)برشکاری اکسی استیلن و جوش گاز شدیداً تشدیدکننده آتش استیلن (C_2H_2)قرمز قهوهای (مارون / جگری)سوخت اصلی در جوش و برش گازبسیار آتشگیر و پایدار در است و آرگون (Ar)سبز تیره (یا خاکستری با گلویی سبز)گاز محافظ در جوشکاری TIG (آرگون)گاز خنثی و خفهکنندهدیاکسید کربن (CO_2)خاکستری (با گلویی فسفری یا مشکی)گاز محافظ در جوشکاری MIG/MAG گاز فعال، خفهکننده و تحت فشار بالانیتروژن (N_2)خاکستری با گلویی مشکی تست نشتی لولهها و پاکسازی خطوط گاز خنثی و بسیار سرد در حالت مایع هیدروژن (H_2)قرمز روشنجوشکاریهای خاص و پلاسماشدیداً قابل انفجار ۳ قانون طلایی و حیاتی HSE که هر جوشکاری باید بداند:۱. کپسول اکسیژن + روغن = انفجار قطعی! اکسیژن تحت فشار به شدت با هیدروکربنها (روغن، گریس، دستکش چرب) واکنش نشان میدهد و بدون نیاز به جرقه، منفجر میشود. کارهای تعمیراتی کپسول اکسیژن هرگز نباید با دستان چرب انجام شود.۲. شیلنگهای دوقلو: در فرآیندهای گاز، شیلنگ متصل به کپسول اکسیژن همیشه آبی یا سبز و شیلنگ گاز سوختنی (استیلن یا پروپان) همیشه قرمز است.۳. کلاهک حفاظتی: سیلندرها در هنگام حمل و نقل یا عدم استفاده، حتماً باید دارای کلاهک چدنی روی شیر (والو) باشند تا در صورت سقوط، شیرِ تحت فشار قطع و کپسول تبدیل به موشک نشود!
گازهای پرکاربرد در صنایع جوش و برش