بررسی جوشکاری با اکسی استیلن

تعریف جوشکاری

جوشکاری یکی از فرآیندهای فلز کاری است که به وسیله آن فلزات را بهم جوش می‌دهند. فلزات را تا نقطه ذوب حرارت می دهند تا قسمتهای ذوب شده بهم متصل شوند.

روشهای مختلف جوشکاری و برشکاری

معمول ترین انواع جوشکاری: جوشکاری با گاز، جوشکاری با برق، جوشکاری با برق و گاز و جوشکاری مقاومتی است. اقسام دیگر آن جوشکاری با هیدروژن اتمی، جوشکاری با ترمیت، جوشکاری سرد، جوشکاری با ماوراء صوت، جوشکاری با اشعه الکترون، جوشکاری با لیزر و جوشکاری با پلاسما است.

دو نوع معمول برش، برش با گاز و برش با برق است. در اینجا جوشکاری با استیلن را شرح می دهیم زیرا:

1. اصول جوشکاری با استیلن که شامل اصول مهم انواع دیگر جوشکاری نیز هست.

2. جوشکاری بااستیلن معمولترین جوشکاری دستی است، آهسته تر انجام می شود و تنظیم آن ساده تر از اقسام دیگر است.

جوشکاری با گاز

یکی از معمولترین اقسام جوشکاری استفاده از گاز برای تولید حرارت است. در اینجا از احتراق گاز در مجاورت اکسیژن هوا استفاده می شود. در مورد استفاده از اکسیژن می توان از اکسیژن کپسول و یا از اکسیژن هوا استفاده نمود. در این روش اکسیژن به سه طریق ممکن است با گاز ترکیب شود.

1. از هوای اطراف که:

الف. در آن درجه حرارت پایین است.

ب. کار کاملاً تمیز نیست.

ج. خود مقدار حرارت هم کم است.

2. هوا از سوراخهای مشعل وارد آن شده که:

الف. در آن درجه حرارت بالاتر است.

ب. کار تمیزتر از روش اول است.

ج. خود مقدار حرارت بیشتر است.

3. اکسیژن کپسول با فشار وارد گاز قبل از احتراق می شود که:

الف. درجه حرارت بسیار بالاتر است.

ب. خیلی تمیز است.

ج. بیشترین مقدار حرارت را پس می دهد.

شعله های جوشکاری

جوشکاری با گاز هنر اتصال فلزات مختلف بهم است و با آن سطوح مجاور را ذوب نموده و بهم می‌چسبانند.

یک شعله متمرکز خیلی شدید در نقطه ای روی فلز وارد می کنیم تا ذوب شده و حوضچه مایع درست شود. دو قسمت مایع بهم متصل شده، کنار دو قطعه بهم وصل می‌شود. این عمل باید طوری انجام شود که دو فلز صدمه نبینند.

شعله جوشکاری باید دارای خواص زیر باشد:

الف. درجه حرارت شعله باید باندازه کافی بالا باشد تا فلز ذوب شود.

ب. مقدار حرارتیکه تلف می شود توسط شعله تامین می گردد.

ج. شعله نباید فلز را بسوزاند (آنرا اکسیده کند).

د. شعله نباید ناخالصی هائی روی فلز رسوب دهد.

هـ. شعله نباید فلز را با دوده بپوشاند.

و. شعله نباید تولید گازهای مسموم نماید.

مقدار حرارت تولید شده با تنظیم حجم گاز مصرف شده، تعیین می شود. برای اینکه حرارت بیشتری تولید شود سوراخ سر مشعل را گشادتر و فشار گاز را بیشتر انتخاب می کنیم. در نتیجه گاز بیشتری از سوراخ خارج خواهد شد. هرچند اگر از سر مشعل بزرگتر یا کوچکتر استفاده کنیم، درجه حرارت تغییر نخواهد کرد.

باید خاطر نشان کرد که مقدار حرارت تولید شده و در نتیجه ضخامت فلزی که می‌خواهیم جوش دهیم به مقدار گاز سوختی در واحد زمان بستگی دارد. پس مقدار حرارت باندازه سوراخ سر مشعل بستگی خواهد داشت.

در صنعت چند نوع جوشکاری و برش کاری با گاز معمول است:

1. استیلن- اکسیژن 2. هیدروژن- اکسیژن 3. گاز طبیعی یا صنعتی- اکسیژن 4. گاز مایع- اکسیژن.

شعله اکسی استیلن

شعله ممکن است دارای اکسیژن زیاد یا کم باشد که خوب نیست و در آن صورت نسبتهای مخلوط دو گاز اکسیژن و استیلن نامناسب است. اگر اکسیژن خیلی زیاد باشد، شعله اکسید کننده و اگر استیلن زیاد مصرف شود، شعله احیا کننده خواهد شد.

شعله‌ی صحیحی را که به فلز حرارت می دهد و آنرا اکسیده یا احیاء نکند شعله خنثی می نمامند. شعله خنثی وقتی حاصل می شود که نسبت گاز استیلن و اکسیژن متناسب باشد. در شعله خنثی دو گاز با هم ترکیب شده، اکسیژن با کربن و هیدروژن گاز استیلن ممزوج و حرارت لازم تولید می شود. لازم به یادآوری است که گازهای حاصل بی ضرر هستند.

می توان به زبان شیمی چنین نوشت: استیلن+ اکسیژن= گاز کربنیک+ آب+ حرارت

دو گاز تولید شده یعنی گاز کربنیک و بخار آب سمی نیستند.

اکسیژن موجود در هوای اطراف شعله برای تکمیل احتراق مصرف می شود و این بدان معنی است که وقتی در شکاف یا گوشه ها بخواهیم جوشکاری کنیم، بطوریکه هوا نتواند به شعله برسد، اکسیژن بیشتری از کپسول را باید بشعله برسانیم. اگر نسبت مخلوط دو گاز مناسب نباشد فرم ظاهری شعله این اشکال را روشن خواهد کرد. آخر سر نیز، شعله خنثی را از وضع فلز ذوب شده می توان امتحان کرد.

مواد زائد از دو راه وارد شعله جوشکاری می شوند:

الف. ممکن است گازها مواد اضافی داشته باشند.

ب. دستگاه تمیز نباشد.

گاز باید همیشه از کیفیت خوبی برخوردار باشد. خلوص گاز را کارخانه سازنده مشخص کرده و باید در نظر داشت که گرمای شعله استیلن- اکسیژن خنثی به 5600 درجه فارنهایت می رسد. اگر اکسیژن زیادتر باشد درجه حرارت به کمی بالاتر هم ممکن است برسد.

دستگاه جوشکاری اکسی استیلن

قبل از بحث در طرز کار جوشکاری، بهتر است اطلاعاتی درباره دستگاههای جوشکاری پیدا کنیم تا امکانات و حدود کار این دستگاه‌ها مشخص شود.

در اصل، دستگاه جوشکاری اکسی استیلن شامل وسایل زیر است:

یکی منبع تامین دو گاز اکسیژن و استیلن و دستگاهی که در آن، دو گاز بدون خطر با هم مخلوط شده و به مشعل می رسند. در آنجا گازهای مزبور مشتعل شده و درجه حرارت زیادی ایجاد می شود. در اینجا دستگاهی را که بیشتر بکار می رود توضیح می‌دهیم:

الف. کپسولهای گاز: یکی کپسول اکسیژن و دیگری کپسول استیلن.

ب. تنظیم های فشار و فشارسنج ها: تنظیم فشار اکسیژن و تنظیم فشار استیلن.

ج. لوله اکسیژن و لوله استیلن.

د. مشعل جوشکاری.

معمولاً دو نوع مشعل جوشکاری استیلن و اکسیژن به کار می رود:

1. مشعل از نوع فشار مساوی 2. مشعل از نوع تزریقی در نوع اول همانطور که از اسم آن پیداست گازهای اکسیژن و استیلن هر دو فشاری مساوی یا تقریباً نزدیک بهم دارند. این نوع مشعل ها خیلی بیشتر بکار می روند. در مشعل نوع تزریقی، فشار گاز استیلن نسبتاً کم و فشار اکسیژن خیلی بالاتر است.

تنظیم مشعل

بطور کلی و با استفاده از خصوصیات شعله، مشعل را می‌توان با توجه به موارد زیر تنظیم نمود:

1- شعله خنثی

2- شعله احیاء کننده

3- شعله اکسید کننده

بطور کلی شعله مطلوب، شعله خنثی است. اگرچه در جوشکاری آلومینیم، لحیم سخت و برخی عملیات دیگر که امکان اکسیداسیون فلز در داخل جوش وجود دارد، بهره‌گیری از شعله‌ای که کمی حالت احیاء کنندگی داشته باشد، معمول است. با وجود آنکه در بعضی موارد شعله باید کمی احیاء کننده باشد ولی شعله خنثی در همه جا بخوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد، در مدت زمان طولانی بعلت اینکه فشار گازها کمی تغییر می‌کند مشکل بتوان شعله کاملاً خنثی در دسترس داشت. امکان دارد شعله خنثی کمی اکسید کننده یا احیاء کننده شود. بنابراین برای اینکه شعله اکسید کننده نشود بهتر است کمی احیاء کننده باشد.

در حال جوشکاری ممکن است گاهگاهی مشعل، برگشت سوخت داشته باشد. این انفجار کوچک شعله ممکن است در اثر شرایط مختلفی ایجاد شود که می‌توان از آن جلوگیری کرد. علت عمده آن در اثر اشتعال پیشرس گازها است. البته علل دیگری هم ممکن است وجود داشته باشد که عبارتند از:

1- خروج گازها از سوراخ سر مشعل خیلی آهسته بوده و فشار گازها خیلی کم و متناسب با قطر سوراخ سر مشعل نیست. انتشار شعله در گازها بیشتر از سرعت خروج گاز بوده که این عیب را می‌توان با افزایش جزئی فشار گاز اکسیژن و استیلن از بین برد.

2- اثر افزایش زمان جوشکاری، یا اگر جوشکاری در گوشه انجام شود و یا مشعل خیلی نزدیک جوش باشد، سر مشعل گرم می‌شود. برای رفع این عیب سر مشعل را خنک می‌کنیم.

3- داخل سر مشعل ممکن است دوده گرفته یا ذره‌ای از فلز، داخل سوراخ سر مشعل شده باشد. این تکه‌ها گرم شده و باعث اشتعال گاز می‌شوند. برای رفع این عیب بدقت سر مشعل را پاک کنید.

علت دیگر که خیلی کم اتفاق می‌افتد، این است که مخروط داخلی در فلز مذاب قرار می‌گیرد. اشتعال عکس وقتی است که اشتعال برگشت کرده بدستگاه تنظیم برسد. در این حال لوله‌ها، مشعل و دستگاههای تنظیم خراب شده بایستی تعویض یا تعمیر شوند.

دو نوع اشتعال عکس وجود دارد:

1- اشتعال عکس در لوله استیلن، در صورتیکه اکسیژن در جهت عکس جریان استیلن وارد لوله استیلن گردد، مخلوط قابل اشتعال درست شده و انفجار مهیبی ایجاد می‌شود. اگر مسیر عبور مخلوط اکسیژن و استیلن گرفته شود و فشار گاز اکسیژن زیاد باشد، امکان چنین انفجاری فراهم می‌گردد.

2- در داخل لوله اکسیژن، اکسیدهای آلی تشکیل می‌شود. اگر درجه حرارت لوله بنقطه اشتعال برسد ممکن است انفجاری رخ دهد.

خاموش کردم مشعل

اگر جوشکار بخواهد فقط برای چند دقیقه از دستگاه استفاده نکند کافی است شیرهای مشعل را به بندد و مشعل را کنار بگذارد تا دوباره بتواند از آن استفاده کند. در صورتیکه بخواهیم از دستگاه برای مدتی نسبتاً طولانی استفاده نکنیم، توصیه می‌شود دستگاه را کلا مسدود کنیم. روش خاص خاموش کردن دستگاه بترتیب زیر است:

1- شیرهای دستی روی مشعل برا به بندید. بهتر است اول شیر استیلن را به بندید (با این عمل از ایجاد دوده در اثر شعله استیلن جلوگیری می‌شود).

2- شیرهای کپسول را محکم به بندید.

3- شیرهای دستی روی مشعل را باز کنید تا گازها خارج شوند.

4- صبر کنید تا فشار سنج‌های فشار زیاد و کم روی دستگاه تنظیم اکسیژن و استیلن هر دو صفر را نشان دهند.

5- پیچهای تنظیم روی دستگاه تنظیم اکسیژن و استیلن هر دو را کاملاً به بندید.

6- هر دو شیر دستی روی مشعل را به‌بندید (نه محکم) و مشعل را در محل مناسبی آویزان کنید.

مراحل فوق را بریا کلیه دستگاه‌های جوشکاری (هر نوع مشعل از نوع فشار مساوی و نوع تزریقی) یکسان عمل کنید.

خرید فایل

بررسی جوشکاری ترمیت

بررسی جوشکاری ترمیت

1-تعریف جوش ترمیت (ASTM):

نوعی جوش ذوبی می باشد که در آن اتصال دو فلز به همدیگر بعد از گرم شدن بوسیله فلزی با دمای بالا که واکنشی آلومینوترمیک راپشت سر گذاشته انجام می شود وفلز مایع که از واکنش اکسید فلز وAl بدست آمده است بعنوان فلز پر کننده عمل می کند.این پروسه جزء پروسه­هایThermochemical Welding می باشدو در گروه Minor Welding Process که دارای استفاده های خاص وموردی می باشند قرار می گیرد.

2-تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت:

یکصد و بیست سال پیش 1898 پروفسور دکتر هانس گلداشمیت در شهر اسن آلمان موفق به استخراج فلزات سخت از اکسید آنها بر پایه واکنش احیای اکسید توسط یک احیا کننده مناسب شد.

این روش در سال 1920 در جوش ریل تراموا در آمریکا بکار گرفته شد البته در بعضی منابع بکارگیری زودتر این روش در آلمان اشاره شده است. در سال 1933 از جوش ترمیت برای گسترش ریلهای طویل استفاده شد و استفاده از این جوش در مصارف الکتریکی از سال 1938 آغاز شده است.پیشرفتهای این روش در طی جوشکاری ریلها در بخش بعدی آورده شده است.

3- فرایند جوشکاری ترمیت:

اکسیدهایی که توسط آلومینیوم احیا می شوند واکنش احیا به واکنش آلومینوترمی معروف بوده و این واکنش اساس فرایند جوشکاری ترمیت می باشد. واکنش آلومینوترمیک مربوط به احیای آهن بصورت زیر نوشته می شود:

Fe­­₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 2Fe + 760KJ at 2450^°c

1Kg (thermite) = 524g(Fe) + 427g(Al₂O₃) + 181500 cal

در این فرایند واکنش بین اکسید آهن و آلومینیوم رخ داده و در نهایت مذاب آهن و اکسید آلومینیوم

تولید می شود. دمای واکنش^{c ˚} 2800 - ^{c ˚} 2400 می باشد. مطالعات انجام شده روی مکانیسم واکنش آلومینیوم با اکسید آهن، نشان داده است که این واکنش در دو مرحله یکی در دمای^{c ˚}960 و دیگری در دمای^{c ˚}1060 انجام می شود. در دمای ^{c ˚}960 محصولات واکنش Fe₂O₃ و Al₂O₃ می باشد که بصورت زیر نوشته می شود:

9Fe₂O₃ + 2Al = Al₂O₃ + 6 Fe₂O₃ + 6FeO

درمرحله بعدی که دردمای^{c ˚}1060 انجام میشود، Fe،FeAl₂O₄ و Al₂O₃ بصورت زیر بوجود می آید:

4-کنترل دما در جوش ترمیت:

گرمای آزاد شده برای واکنش اکسید آهن در حالت ایده آل دما را تا 3088 درجه سانتیگراد میرساند.

تلفات در اثرتشعشع و هدایت دما را تا 2700 درجه سانتیگراد کاهش می دهدامابا توجه به اینکه

دمای جوش آلومینیوم 2500 درجه سانتیگراد دما باید به کمتر از این مقادیر کاهش یابد. این عمل توسط مواد افزودنی به پودر ترمیت انجام می شودو دما تا حد مطلوب کنترل می شود.

مواد افزودنی علاوه بر کنترل دما به منظورسرباره سازی، کنترل سیالیت، ریز دانه کردن، افزایش مقاومت به سایش و قابلیت ماشین کاری، افزایش مواد پرکننده استفاده می شوند.بطور کلی در کنترل خواص جوش کنترل عناصر آلیاژی بسیار بحرانی می باشد زیرا افزایش مواد افزودنی از حد مطلوب باعث

سرد شدن مذاب و عدم جدایش سرباره و کم بودن آن نیز باعث عدم کنترل دما وخواص می شود.

دمای انجماد سرباره 2040 درجه سانتیگراد می باشد ودما نباید از این مقدار کاهش یابد. بنابراین

محدوده کاری جوش ترمیت فولادها 2480-2100 درجه سانتیگراد می باشد.

5- روشهای مختلف جوشکاری ترمیت:

جوشکاری ترمیت دارای روشهای گوناگونی می باشد که شامل جوشکاری ذوبی، فشاری و لحیم کاری است که بطور خلاصه توضیح داده می شود.

1-5- جوشکاری ترمیت فشاری:

در جوشکاری ترمیت فشاری از حرارت ایجاد شده توسط واکنش آلومینوترمیک جهت پیش گرم کردن قطعاتی که می باید جوشکاری شوند استفاده میگردد وسپس توسط عملیات فورجینگ قطعات را به یکدیگر جوش می دهند. قطعات مورد جوشکاری می باید در یک راستا قرار گرفته و کاملا تمیز شده باشند. سپس آنها را به طور محکم درمحل خود مستقر می‌نمایند. بعد از این مرحله محل اتصال بطور کامل توسط ماسه یا سرامیک قالبگیری می‌شود. بعد از قالبگیری از یک ترکیب پودر ترمیت که سرباره ای با نقطه ذوب بالا ایجاد می‌نماید استفاده می‌شود، بدین ترتیب که واکنش آلومینوترمیک در یک بوته مجزا از سیستم قالبگیری صورت می‌پذیرد و بعد از اینکه واکنش گرمازای آلومینوترمیک خاتمه پیدا نمود، سرباره را از قسمت بالای بوته به داخل محفظه قالب می‌ریزند شکل 2 که سریعا در اطراف محل جوش منجمد می‌گردد. بنابر این یک لایه محافظ توسط سرباره در اطراف منطقه جوش تشکیل می شود که سبب می‌شود وقتی فلز مذاب وارد محفظه قالب میگردد هیچونه تماسی بین فلز مذاب و فلز مبنا بوجود نیاید. گرمای واکنش باعث افزایش درجه حرارت منطقه جوش یا درجه حرارت فورجینگ می‌شود. در این هنگام دو قطعه را با نیروی لازم به یکدیگر فشار می دهند تا اتصال کامل شود.جوشکاری فشاری کاربردزیادی دارد ولی این روش بدلیل پیشرفت تکنولوژیکی جوشکاری ترمیت ذوبی و عدم یکنواختی جوش حاصله در سطح مقطع و نیز عدم یکنواختی جوشها نسبت به همدیگر و هزینه بالای آن،

محدود گردیده است.

2-5- لحیم کاری ترمیتی:

جدیدترین روش استفاده از ترمیت لیحم کاری است که از واکنش ترمیت فقط برای تامین گرمای لازم جهت ذوب فلز لحیم استفاده می شود و سپس براثر خاصیت موینگی وارد درز جوش می گردد.

شکل 2: اصول فرایند جوشکاری فشاری آلومینوترمیک

3-5- جوشکاری ترمیت ذوبی:

جوشکاری ترمیت ذوبی کاربرد وسیعی پیدا کرده است و در آن فلز فوق گداز نه تنها برای تولیدحرارت بلکه بعنوان ابزار متالورژیکی برای اتصال دو قطعه مورد استفاده قرار میگیرد. بدین ترتیب که وقتی دو قطعه در یک امتداد و بایک فاصله مناسب از یکدیگر قرار گرفتند قالبی که از تکه های مختلف ساخته شده ویا به شکل مقطع مورد نظر قبلا تهیه گردید است دور قطعاتی که می‌باید جوشکاری شوند بسته می‌شود. بسته به پروسه جوشکاری و سطح مقطع محل جوش، انتهای قطعات می تواند پیش گرم شده تا شرایط مناسب جهت عمل اتصال کامل بین فلز مبنا و فلز حاصل از واکنش آلومینوترمیک را ایجاد نماید.

با توجه باینکه عملیات جوشکاری ترمیت شبیه فرآیند ریخته گری می باشد بنابر این برای دستیابی به یک جوش سالم باید دقت لازم در طراحی سیستم های راهگاهی و تغذیه، جهت جلوگیری از جریان مغشوش مواد مذاب بداخل قالب و همچنین برای جبران انقباض مواد در حین تبدیل به حالت جامد انجام گیرد. درجوشکاری ترمیت ذوبی از حرارت حاصله از واکنش شیمیایی گرمازای احیاء اکسید فلز (مانند Fe₃o₄) توسط یک ماده احیاء کننده (مانند Al) ،به منظور ذوب لبه‌های اتصال قطعات کار، و از محصول واکنش، به منظور تأمین مذاب مورد نیاز در درز اتصال، بهره گرفته می‌شود.

در این فرآیند به منظور تامین انرژی اکتیواسیون برای شروع واکنش و به منظور پیش گرم کردن مخلوط ترمیتی، از یک خرج انفجار( فشفشه)، استفاده می شود. سرعت انجام واکنش شیمیایی فوق زیاد است و لذا فاصلة زمانی بین شعله‌ور شدن مخلوط پودر و تکمیل واکنش احیاء، خیلی کم خواهد بود.پودر ترمیت حاوی دو جزء اصلی،اکسید فلز و پودر فلزی احیاء کننده، و مقداری عناصر آلیاژی می‌باشد و بر مبنای جنس قطعات مورد اتصال و ویژگی‌های اتصال، انواع مختلف از پودر ترمیت، در دسترس می‌باشد. واکنش ترمیتی در درون یک بوته (گلدان) از جنس مواد نسوز منیزیتی یا آلومینایی صورت می گیرد و جداره خارجی بوته، توسط یک روکش فلزی، تقویت شده است. ته بوته سوراخ می‌باشد ومجرای سوراخ ،در طی انجام واکنش فوق، توسط پین مسدود می‌باشد. پس از انجام واکنش و حصول مذاب، پین خارج می گردد و مذاب با دبی متناسب با قطر سوراخ، به طرف درز اتصال هدات می‌گردد.

حدود 73 درصد وزنی پودر ترمیت را اکسید آهن و آهن خالص تشکیل می دهد و بقیه پودر ترمیت، شامل پودر Al و عناصر آلیاژی افزودنی به گرده جوش می‌باشد، پودر Al، دارای خلوص 8/99 درصد و اکسید آهن عمدتاً از نوع مگنتیت می‌باشد و ترجیح داده می شود که از پوسته‌های نوردی استفاده شود. در قبل از انجام واکنش، قطعات کار پیش گرم می شوند و دمای پیش گرمی بسته به نوع روش بکار گرفته شده، فرق داشته و در حدود می باشد.

روشن می کنند. پیشگرم برای خروج موم، خشک کردن قالب وکاهش تخلخل ورساندن قطعات به دمای مطلوب و جلوگیری از تبرید فلز و کاهش سرعت سرد شدن انجام می شود.

بعد از زمان 10 الی 15 دقیقه دمای دوسر قطعات فولادی به 900 تا 1000 درجه سانتیگراد (رنگ سر ریل در این حالت نارنجی مایل به زرد است) می رسد. برای اینکه دمای دو سر ریل با دقت بیشتری اندازه گیری شود می توان از مواد مخصوصی که در دماهای معین تغییر رنگ می دهند استفاده کرد. البته در بیشتر موارد سنجش دمای ریل بصورت تجربی میباشد. هنگامیکه دمای ریل به حد مطلوب رسید بوته حاوی پودر ترمیت که از قبل آماده شده در محلی که بر روی فیکسچر به این منظور تعبیه شده است قرارگرفته وبا

شکل 12: عملیات ریختن مذاب داخل قالب

روشن کردن فشفشه وقرار دادن آن داخل پودر ترمیت واکنش آغاز میگردد.قبل از شارژ بوته لازم است بوته توسط مشعل خشک شود. برای کامل شدن واکنش ترمیت زمانی در حدود 20 ثانیه لازم است که این زمان بطور تجربی رعایت می‌گردد. (رعایت زمان مناسب الزامی است زیرا کم بودن زمان باعث باقی ماندن سرباره داخل مذاب گشته و زیاد بودن زمان سبب افت حرارتی مذاب می گردد). سپس مشعل را از درز اتصال دور نموده و بوته در محل بار ریزی قرار داده می شود. سوراخ ته بوته جهت ریختن مذاب باز می شود و مذاب از طریق حوضچه مذاب (قالب نعلی شکل) و راهگاه به داخل درز اتصال جاری می گردد. مقدار اضافی مذاب در زباله دان چسبیده به بوته جمع آوری می‌شود که خود بعنوان یک عایق عمل می کند. شکل12عملیات ریختن را بطور طرحواره ای نشان می دهد.

فهرست مطالب

1- تعریف جوش ترمیت

2- تاریخچه فرایند جوشکاری ترمیت

3- فرایند جوشکاری ترمیت

4- کنترل دما در جوش ترمیت

5-

روشهای مختلف جوشکاری ترمیت

1-5- جوشکاری ترمیت فشاری

2-5- لحیم کاری ترمیتی

3-5- جوشکاری ترمیت ذوبی

6- مدل انتقال حرارت در جوشکاری ترمیتی

7- متالورژی جوش ترمیت

8- نحوه انجام فرایند جوش ترمیت

1-8- عملیات مقدماتی

2-8- علمیات ریخته گری

3-8- عملیات پایانی

9- کاربرد های جوش ترمیت

10- مزایای جوش ترمیت

11- مزایای جوشکاری ریلهای آهن به یکدیگروساختن ریلهای طویل

12- معایب ومحدودیتهای جوش ترمیت

13- وسایل و تجهیزات مورد نیاز در جوشکاری ترمیت

1-13- بوته

2-13- تهگلدان

3-13- قالبها و مدلهای ریخته گری

4-13- فشفشه

5-13- مشعل پیش گرم سازی

6-13- دستگاه برش هیدرولیک

7-13- دستگاه سنگ زنی

14- حفاظت وایمنی در جوش ترمیت

15-انبار کردن پورد ترمیت

16- منابع ومراجع

خرید فایل

جوشکاری سازه های فولادی

جوشکاری سازه های فولادی

مقدمه:

سازه فولادی مجموعه ای از اعضای باربر،ساخته شده از ورق و یا نیمرخ های فولادی است که به کمک اتصالات، اسکلت ساختمان را بوجود می آورند، نیمرخ های فولادی معمولاً تولیدیهای کارخانه ای هستند که با توجه به تکنولوژیهای پیشرفته ای که در تولید آنها استفاده می شود، غالباً رفتاری در حد انتظار از خود نشان می دهند. موضوعی که موجبات نگرانی طراحان و سازندگان سازه های فولادی را فراهم می کند، چگونگی رفتار اتصالاتی است که الف) برای ساخت اعضاء مرکب از نیمرخ و ورق و ب ) برای یکپارچه نمودن اعضاء (شامل تیر، ستون و مهاربندها) در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرند.

برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر از پرچ، پیچ و جوش استفاده می شود. در ایران استفاده از جوش در ساختمانهای متعارف بسیار رایج است. باتوجه به قدمت نسبتاً طولانی استفاده از جوش در ساخت اسکلت فولادی در ایران و دیگر نقاط جهان، پیشرفت های قابل توجهی در شناخت جوش و توسعه فن آوری مربوط به آن صورت گرفته است، اما هنوز هم نگرانی هایی در مورد اتصالات جوشی به ویژه به علت صدمات به وجود آمده در اتصالات جوشی ساختمانهای بلند مرتبه تحت اثر زلزله، در ذهن مهندسان وجود دارد.

بدون شک جوشکاری عامل مهمی در توسعه و تکوین صنایع ساختمانی و به طور کلی پروژه های عمرانی بوده است . که اجرای غیر صحیح آن می تواند خسارات جبران ناپذیری را به لحاظ اقتصادی و اجتماعی به کشور تحمیل نماید.

در این نشریه سعی بر این است که ابتدا بر اساس آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران کلیاتی درباره جوشکاری (بویژه جوشکاری قوس فلزی دستی که متداولترین نوع جوشکاری کارگاهی در پروژه های عمرانی می باشد) ارایه و پس از آن نتایج تحقیقی را که در مورد بررسی کیفیت جوش در پروژه های عمرانی (ساختمانهای دولتی) انجام گرفته است مطرح گردد.

کلیات

1ـ مساحت ، طول ، اندازه ساق و بعد موثر گلوی جوش

1ـ1ـ جوشهای شیاری

مساحت مؤثر جوش مساوی حاصل ضرب طول موثر در بعد موثر گلوی جوش است.

1ـ1ـ1ـ طول مؤثر جوش برای انواع جوش شیاری، با لبه ساده (گونیا) و یا پخدار ، مساوی عرض قطعه متصله در امتداد عمود بر جهت تنش می باشد.

1ـ1ـ2ـ بعد گلوی جوش در جوش شیاری با نفوذ کامل ، مساوی ضخامت ورق نازکتراست. هیچگونه افزایشی به علت وجود تحدب مجاز نیست.

1ـ1ـ3ـ برای جوش شیاری با نفوذ نسبی در صورتیکه زاویه شیار کوچکتر از 60 درجه ولی بزرگتر از 45 درجه باشد و جوشکاری به روش قوسی با الکترود روکشدار یا زیر پودری انجام شود، بعد مؤثر گلوی جوش مساوی عمق شیار منهای سه میلیمتر می باشد .

در حالتهای زیر بعد موثر گلوی جوش شیاری به روش قوسی با الکترود روکشدار مساوی عمق شیار بدون هرگونه کاهشی می باشد:

1ـ زاویه شیار مساوی یا بزرگتر از 60 درجه (در ریشه)

2ـ زاویه شیار بزرگتر یا مساوی 45 درجه در ریشه .

1ـ2ـ جوش گوشه

مساحت مؤثر جوش گوشه مساوی حاصل ضرب طول مؤثر در بعد مؤثر گلو است.

1ـ2ـ1ـ طول مؤثر جوش گوشه، مساوی طول کل نوار تمام اندازه است . در صورتیکه جوش در طول نوار تمام اندازه باشد، هیچ کاهشی به علت شروع و ختم جوش لازم نیست در طول موثر اعمال گردد.

* نوار تمام اندازه ، نواری را گویند که در طول کلی آن اندازه جوش ثابت است.

1ـ2ـ2ـ طول مؤثر نوار جوشی منحنی ، باید در امتداد محور مرکزی گلوی مؤثر، اندازه گیری شود. اگر مساحت جوش گوشه درون سوراخ یا شکاف که بر مبنای تعریف فوق حاصل می گردد، بزرگتر از مساحت بدست آمده در بند 1ـ3ـ3 باشد، مساحت اخیر بعنوان مساحت مؤثر جوش گوشه در نظر گرفته می شود.

3ـ جوش کام و انگشتانه

به جوش در شکاف و سوراخ به حالت پر نشده اطلاق می شود.

* مساحت مؤثر جوشهای کام و انگشتانه به ترتیب مساوی مساحت اسمی شکاف و سوراخ در فصل مشترک دو ورق در حال تماس می باشد.

1ـ4ـ بعد موثر گلوی ترکیبی از جوش شیاری با نفوذ نسبی و جوش گوشه مساوی کوتاهترین فاصله از ریشه تا سطح جوش منهای 3 میلیمتر است. کاهش 3 میلیمتر برای آن دسته از چنین جوشهایی منظور می شود که برای جوش شیاری نظیر مقرر شده است.

نوع فایل: word

سایز:27.1 KB

تعداد صفحه:30

خرید فایل

آنچه از جوشکاری باید بدانیم

آنچه از جوشکاری باید بدانیم

انواع جوشکاری ، انواع الکترودها ، طریقه و محل استفاده و ...

انواع جوشکاری

I. جوشکاری با قوس الکتریکی :

یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.

در قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود. دمای حاصله از قوس الکتریکی بنوع الکترودهای آن نیز وابسته است بطوریکه در قوس الکتریکی با الکترودهای ذغالی تا 3200 درجه سانتیگراد در کاتد و تا 3900 در آند حرارت وجود دارد. دمای حاصله در آندو کاتد برای الکترودهای فلزی حدوداً 2400 درجه سانتیگراد تا 2600 درجه تخمین زده شده است.

در این شرایط درجه حرارت در مرکز شعله بین 6000 تا 7000 درجه سانتیگراد می باشد از انرژی گرمائی حاصله در حالت فوق فقط 70% تا 60% در قوس الکتریک مشاهده گردیده که صرف ذوب کردن و عمل جوشکاری شده و بقیه آن یعنی 30% تا 40% بصورت تلفات گرمائی به محیط اطراف منتشر می گردد.

طول قوس شعله Arc length بین 8/0 تا 6/0 قطر الکترود می باشد و تقریباً 90% از قطرات مذاب جدا شده از الکترود به حوضچه مذاب وارد می گردد و 10% باطراف پراکنده می گردد. برای ایجاد قوس الکتریکی با ولتاژ کم بین 40 تا 50 ولت در جریان مستقیم و 60 تا 50 ولت در جریان متناوب احتیاج می باشد ولی در هر دو حالت شدت جریان باید بالا باشد نه ولتاژ.

انتخاب صحیح الکترود برای کار

انتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.

انتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر)

بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.

همچنین انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است.

ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی

ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار

آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری

عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

اطلاعات پاکت الکترود

مطابق استاندارد پاکت ها و کارتنهای الکترود بایستی علامت ها و نوشته هائی داشته باشند که حتی المقدور مصرف کننده را در دسترسی به کیفیت مطلوب جوش راهنمائی و یاری نمایند.

در روی پاکت الکترود علاوه بر نام کارخانه سازنده , نوع جنس نیز درج می شود که برای مصرف صحیح حائز اهمیت است.

هر پاکت الکترود بایستی علاوه بر اسم تجارتی الکترود, طبقه بندی آن الکترود را حداقل طبق یکی از استانداردهای مهم بیان نماید. برای آگاهی از طول زمان ماندگی الکترود در کارخانه, بازار یا انبار و غیره . شماره ساخت یا تاریخ تولید روی پاکت نوشته یا مهر زده می شود.

قطر سیم مغزی الکترود مصرف کننده را در کاربرد صحیح آن با توجه به صخامت فلز, زاویه سیار , ترتیب پاس و غیره راهنمایی می کند.

نوع جریان برق از اینکه جریان دائم یا جریان متناوب لازم است( با موتور ژنراتور یا ترانسفورماتور می توان جوش داد) یا هر دو و در جریان دائم نوع اتصال قطبی بایستی یا به عبارت یا علامت روی پاکت درج شود.

حالت یا حالاتی از جوشکاری که این الکترود در آن حالت یا حالات مناسب است روی پاکت بیان می شود.

درج حدود شدت جریان برق ( بر حسب آمپر ) جهت انتخاب اولیه ( تنظیم دقیق شدت جریان ضمن جوشکاری با توجه به عوامل مختلف انجام می شود) ضروری است. وزن الکترودها یا تعداد الکترود داخل هر بسته روی پاکت یا بر چسب آن درج می شود. نوشتن مواردی که در بالا به آن اشاره شد, روی پاکت مطابق بیشتر استانداردها اجباری است.

نوع فایل: word

سایز: 47.5 KB

تعداد صفحه:35

خرید فایل

دانلود مقاله جوشکاری و انوع آن

دانلود مقاله جوشکاری و انوع آن

دسته بندی مکانیک فرمت فایل Power Point حجم فایل 2.99 MB تعداد صفحات فایل 131 دانلود مقاله جوشکاری و انوع آن فهرست : 1- اصطلاحات انگلیسی جوشکاری2- انواع جوشکاری جامد3- تاریخچه جوشکاری4- جرقه ای5- جوش وانواع اتصلات و اصطلاحات جوش6- جوشکاری با گاز7- جوشکاری حالت جامد8- ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان متالورژی جوشکاری چدن خاکستری 22 ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان متالورژی جوشکاری چدن خاکستری 22 ص

پیشگرم کردن برای جوشکاری انواع چدن خاکستری از آنجایی که تنش تسلیم چدن های خاکستری با افزایش محدود دما کاهش می یابد، با پیشگرم کردن چدن های خاکستری قبل از جوشکاری می توان مقادیر قابل توجهی از تنش های پسماند را در قطعه کار از میان برداشت. مهمترین مزایای پیشگرمایی در چدن های ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان جوشکاری قوس زیرپودری ۲۳ ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان جوشکاری قوس زیرپودری ۲۳ ص

مقدمه اولین امتیاز ثبت شده در فرایند جوشکاری قوس- زیرپودری (SAW) در سال 1935م. به دست آمد که شامل یک قوس الکتریکی زیر بستری از پودر فلاکس می شد. این روش جوشکاری در طول جنگ جهانی دوم توسط شرکت جوشکاری الکتریکی EO Paton توسعه یافت که معروفترین کاربرد این روش در جوشکاری تانک T-34 بود. مشخصات ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان جوشکاری به روش نقطه جوش ۷ ص

دانلود تحقیق آماده قالب word با عنوان جوشکاری به روش نقطه جوش ۷ ص

صنایع مدرن و پیشرفته امروزه رقابت شدید در تولیدات صنعتی و نظامی سبب پیشرفت سریع جوشکاری گردید اصولی که از جوشکاری مورد انتظار است این است که: جوش سریع و تمیز باشد مخارج تهیه مواد جوشکاری کم باشد مخارج تهیه ماشین آلات حداقل باشد به کاربرد همه جانبه واستفاده صحیح در همه جا از ...

دریافت فایل

دانلود تحقیق آماده قالب powerpoint با عنوان جوشکاری در ۱۳۱ اسلاید

دانلود تحقیق آماده قالب powerpoint با عنوان جوشکاری در ۱۳۱ اسلاید

دانلود تحقیق آماده قالب powerpoint با عنوان جوشکاری در ۱۳۱ اسلاید ...

دریافت فایل

آموزش کامل جوشکاری به روش TIG

آموزش کامل جوشکاری به روش TIG

پیشگفتار جوشکاری تیگ (Tungsten Inert Gas) یا همان جوشکاری قوس تنگستن تحت پوشش گاز محافظ، یکی از مهمترین روشهای جوشکاری در صنایع مختلف کوچک و بزرگ پتروشیمی، نظامی، دریایی، هوایی، نیروگاههای برق و ... می باشد. در ایران بیشتر با نام اختصاری و متداول جوش آرگون شناخته می zwnj;شود. دلیل این ...

دریافت فایل