چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بکار رود، استفاده از این روشهای جوشکاری این حسن را دارد که قطعه کار از پاکیزگی زیادی برخوردار خواهد بود و به این لحاظ است که اینگونه مدارهای الکتریکی را بیشتر برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بکار می برند. این عمل “اثر پاکیزگی کاتدی” (در تمام یا قسمتی از زمان جوشکاری، کار در قطب منفی است) نامیده می‌شود. در صورتیکه پاکیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.
اگرچه باید توجه داشت که در این حالت باید قبل از شروع جوشکاری کار را کاملاً تمیز نمود.
برای تمیز کردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با بررسی از جنس فولاد ضد زنگ پاک کرده و گردزدائی می کنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیایی نیز تمیز می نمایند. توجه داشته باشید که آستون فوق العاده قابل اشتعال است.
در این مورد یک ساعت قبل از جوشکاری، از آستون استفاده کنید.
برای کسب نتیجه بهتر توصیه می شود که قبل از جوشکاری آلیاژهای فولاد آنها را تا 60 درجه فارنهایت گرم کنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشکاری آلومینیوم باید آنرا تا 120 درجه فارنهایت گرم کرد.
اگر جوشکاری در چند مرحله صورت می گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا کار خنک شود. اگر جنس کار از فولاد نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نکنید. در مورد آلومینیوم دمای 300 درجه فارنهایت پیشنهاد می شود.
همانطوری که گفته شد برای محافظت حوضچه مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می کنند. برای انجام یک جوشکاری مناسب، کمی قبل از روشن کردن قوس، جریان گاز را برقرار کنید. در موقع جوشکاری مخازن و محفظه های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش بینی کنید تا از ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.
گاهی اوقات در شروع جوشکاری، کار با اشکال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درک این موضوع بهتر است از یک ذره بین استفاده نمائید. پس از کشف محل ترک ها، بوسیله سنگ فنری و قلم و چکش جوش های ترک دار را کنده و محل مزبور را با جوش مجدد پر کنید.
بعضی وقتها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترک در جوش می شود. در این حالت هم جوش ها را به روش گفته شده کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.
انتهای خط جوش نیز باید کاملاً مورد بررسی قرارگیرد. در این حالت هم پس از بررسی اگر به ترک یا اشکال مشابهی برخورد کردید، آنها را کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشکاری لوله، حتی الامکان از مراحل کوتاه مدت استفاده کرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشکاری لوله های کمتر از 16 اینچ (قطر) طول هر مرحله (پاس) جوش نباید بیش از 2 اینچ باشد.
در مورد لوله های با قطر 6 اینچ یا بیشتر، حداکثر طول هر پاس می تواند تا 3 اینچ نیز باشد.
روش صحیح جوشکاری لوله درشکل 11-15 نشان داده شده است.
آماده سازی فلز جهت جوشکاری به هر یک از دو شیوه: جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی با الکترود تنگستن (TIG)، یا سیم جوش (MIG) با هم شباهتهای زیادی دارند. در عمل برای جوشکاری قطعات با ضخامت 32/3 اینچ و بیشتر بهتر است لبه کار را با زاویه 60 درجه پخ بزنیم هر چند که بدون این پخ هم شکل 11-15 مراحل مختلف و صحیح جوشکاری یک لوله. نقطه شروع هر پاس با یک رقم نشان داده شده است.
نتیجه جوشکاری بسیار جالب است.
برای جلوگیری از ورود اکسیژن و ناخالصی های دیگر بهتر است از یک زیر کاری مناسب استفاده کرد. در این حالت فلزات قطعات کار با کیفیت بهتری ذوب و در یکدیگر ممزوج می شوند. برای جوشکاری قطعاتی از جنس منیزیم، تیتانیم یا زیرکونیم و غیره بهتر است از زیر کاری از جنس کربن (یا حتی فلزات دیگر) استفاده کرد.
در شروع کار، برای تمرین، بهتر است از جوشکاری قطعات ساده تر شروع کرده و بمرور تمرینات مشکل تری انتخاب شود تا کار آموز نحوه در دست گرفتن مشعل و کار کردن با آن را بخوبی فرا گیرد. پس از این مرحله کار آموز باید آنقدر تسلط پیدا کند که مطابق شکل 11-16 قادر به جوشکاری انواع اتصالات بوده و در جای لازم از سیم جوش استفاده نماید.
در هر حالتی، نوع فلز مورد جوشکاری باید شناخته شده باشد. میزان جریان مورد نیاز برای فلزات مختلف درشکل 11-17 نشان داده شده است.
جوش MIG را به صورت خودکار نیز می توان انجام داد. در این حالت مشعل یا قطعه کار مورد جوشکاری با سرعت مشخص حرکت کرده و در صورت لزوم سیم جوش نیز بصورت خودکار به منطقه مذاب هدایت می شود. در شکل 11-18 نمائی از این طریقه جوشکاری نشان داده شده است.
پس از ایجاد قوس و شروع عملیات جوشکاری، حرکت مشغل را در کوچکترین دایره ممکن ادامه دهید و سعی کنید که در محل شروع جوشکاری یک حوضچه مذاب ایجاد نمائید. زاویه الکترودگیر با سطح کار باید بین 60 تا 80 درجه باشد البته در این حالت شیب مشعل از شیب آن در جوشکاری اکسی استیلن کمی بیشتر است و این بخاطر حفظ منطقه مذاب با گاز محافظ است.
در این جا نیز حرکت حوضچه مذاب باید بهمان طریقی باشد که در جوشکاری با اکسی استیلن (فصل هفتم) توضیح داده شد. بهرحال باید توجه داشت که حرکت مشغل از حرکت حوضچه مذاب کمتر باشد.
در صورتیکه از سیم جوش استفاده می کنید، قوس الکتریکی را متوجه لبه پشتی حوضچه کرده و سیم جوش را از لبه جلوئی وارد حوضچه نمائید و سپس قوس الکتریکی را به آرامی به طرف جلو متوجه کرده و سعی کنید که حوضچه را به ملایمت در امتداد خط جوش بحرکت در آورید.
زاویه سیم جوش با سطح کار بسیار کم و در حدود 20 درجه است شکل 11-19. برای متوقف کردن جوشکاری، الکترود را به سرعت عقب کشیده و یا با استفاده از پدال کنترل از راه دور، جریان را کم کنید.
در این روش جریان بسیار زیادی را به یک سیم جوش با قطر مشخص اعمال می‌کنند. در یک شدت جریان مشخص، ذرات ذوب شده بصورت پودر در آمده و اجبارا در فاصله بین نوک سیم جوش تا سطح کار بحرکت در می آیند.
درشکل 11-25 شدت جریانهای لازم برای پودر کردن سیم جوشهای مختلف نشان داده شده است.
شدت جریان های پائین تر از این مقادیر را معمولاً برای روش انتقال عمقی یا قطره پاشی (اتصال کوتاه) استفاده می کنند.
اگر گاز محافظ بی اکسید کربن باشد، تغییر حالت از روش اسپری به انتقال عمقی دیگر مطابق این جدول نخواهد بود. برای مثال در حالتی که از بی اکسید کربن استفاده شده باشد، شدت جریان لازم برای انتقال فلز بیشتر از حد داده شده خواهد بود مثلاً برای الکترودی با قطر 16/1 اینچ در حدود 500 آمپر جریان لازم است تا ذرات سیم جوش بصورت پودر به سطح کار بپاشند.
در روش اسپری یا ذره پاشی از گازهای مختلفی استفاده می کنند که عبارتند از:
1- مخلوط آرگون و بی اکسیدکربن.
2- مخلوط آرگون و اکسیژن.
3- بی اکسید کربن.
استفاده از هر یک از این گازها در: شکل جوش، جریان مورد نیاز، ترشح فلز مذاب باطراف و عوامل مشابه تاثیر خواهند گذارد.
استفاده از بی اکسید کربن باعث پخش شدن فلز مذاب در سطح کار می شود و با وجودی که به شدت جریان زیادی نیاز دارد ولی نفوذ جوش بسیار جالب بوده و سرعت عمل زیاد است.
با مصرف آرگون به جریان کمتری نیاز داشته و چون فلز مذاب را بصورت باریک‌تر پخش می کند جوش از نمای نازک و جالبی برخوردار می شود.
برای انجام عملیات جوشکاری به روش اسپری یا ذره پاشی می توان از ماشین‌های استاندارد جوشکاری (DCRP) که حتی برای یک لحظه بسیار کوتاه هم مدار آنها اتصال کوتاه نمی شود استفاده نمود.
به طوری که در شکل 11-26 هم نمایش داده شده، سیمی که در این روش جوشکاری بجای الکترود مصرف می شود مشابه الکترودی است که در روش ذره پاشی بکار گرفته می شود با این تفاوت که در این حالت جریان مصرف شده بسیار کمتر است.
در این جا هم گاز یا ترکیب گازهائی که به عنوان محافظ بکار می روند مشابه گازهای مصرف شده در روش ذره پاشی می باشد.
استفاده از ماشین های جوشکاری معمولی برای این روش مناسب نیست چون جریان اتصال کوتاه آنها کمتر از آن است که پس از هر اتصال کوتاه، امکان ایجاد قوس مجدد را فراهم نماید.
در این روش از دستگاههای ویژه ای استفاده می کنند. این ماشین ها یا ولتاژ ثابتی داشته و یا علاوه بر داشتن ولتاژ ثابت به مکانیسم کنترل شیب منحنی مشخصه نیز مجهزند. باید توجه داشت که سرعت حرکت بیشتر از سرعت مشابه در روش ذره‌پاشی است. برای مثال، اگرهدف، جوشکاری قطعه ای به ضخامت 2/0 اینچ باشد، با روش قطره پاشی در هر دقیقه قادریم 10 اینچ از طول جوش را انجام دهیم در حالیکه با طریقه اسپری، همین کار را با شدت 22 اینچ بر دقیقه می توان انجام داد.
تجهیزات کلی که برای تاسیس یک چنین کارگاهی لازم است عبارتند از:
1- ماشین جوشکاری با قوس الکتریکی. ماشین های با ولتاژ ثابت ارجح ترند. بسته به نوع کاربرد، از هر دو نوع ماشین های AC یا DC می توان استفاده نمود.
2- کابین جوشکاری.
3- میزکار.
4- سیستم تهویه.
5- یک کابل مخصوص که به ماشین و مشعل مربوط می شود و وظیفه آن انتقال مخلوط گاز، آب و سیم جوش است.
6- سیلندر گاز محافظ.
7- رگولاتور سیلندر و جریان سنج.
8- الکترودگیر مخصوص.
9- کابل و گیره زمین.
10- وسیله کنترل جریان از راه دور.
11- دستگاه مخصوص کنترل و تغذیه سیم جوش.
12- حلقه یا قرقره برای سیم جوش.
13- سیستم کنترل آب.