ساختمان

بسمه تعالی

  

دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان

 

گزارش کارجوشکاری

 

استادکار آموزی : مهندس شعاعی

 

 

تهيه كننده : سید م حسینی

 

 

شماره دانشجویی- 86

 

 

 

 

زمستان 1388

 

 

بسمعه تعالی

تقدیر و تشکر

از تمامی عزیزانی که مرا در جمع آوری و تدوین این گزارش با تمام وجود یاری و راهنمائی نمودند. مخصوصاٌ استاد ارجمند مهندس شعاعی که راهنمای اصلی بنده بوده و در گذراندن واحد کارگاه اسکلت فلزی و جوشکاری ام زحمات زیادی کشیدند و حق استادی بر گردن بنده دارند کمال تشکر و قدردانی را داشته و از خداوند منان برای این عزیزان آرزوی سلامتی و توفیق روز افزون مسألت می نمائیم.

 

سید م حسینی

زمستان 1388

 

 

تاریخچه:

جوش کاری از علوم قدیمی بوده که از عصر آهن به بعد به نحوی در رابطه با اتصال فلزات مورد استفاده قرار می گرفته است و با کشف آهن و نیاز به ساخت ابزار ، بشر برای اتصال فلزات ، فنونی را آموخت و تحولات اساسی در این زمینه عمدتا" در اواخر قرن 19 میلادی آغاز شد و پایه آن چه امروز تکنولوژی جوش کاری نامیده می شود ، نهاده شد .

 الکترود ذغالی توسط Bernardo روسی در سال 1885 میلادی ، الکترودهای پوشش دار توسط Kjellberg سوئدی در سال 1907 میلادی و روش جوش کاری با گاز محافظ و الکترودهای غیر مصرفی (TIG) توسط آمریکایی ها در دهه سال 1930 توسعه و در طول جنگ جهانی دوم همراه با روش های متکی بر استفاده از گاز محافظ و الکترود مصرفی (MIG/MAG) به عنوان روش های صنعتی کاربرد گسترده ای یافت و امروزه در برخی از روش های موجود ، ربات های جوش کاری می توانند اجرای قطعات کار را دیده ، محل شروع و اختتام اتصال را تعیین نموده و عملیات جوش کاری را به صورت کاملا" خودکار انجام دهند .

جوش کاری مکانیزه بیش از30سال است که در نقاط مختلف دنیا در خطوط لوله به کار گرفته شده است . این روش ابتدا درخطوط دریایی مورد استفاده قرار گرفت . در اولین پروژه خط لوله به طول2973 کیلومترتوسط خط لوله آلیانس اجرایی گردید و تا به امروز نزدیک به 000/40 کیلومتر توسط این روش مورد جوش کاری قرار گرفته است .

مقدمه:

بيش از يك صد سال است كه قوس الكتريكي در جهان شناخته شده و بكار گرفته مي شود. اما اولين جوشكاري زير آب توسط نيروي دريايي بريتانيا انجام شد- در آن زمان يك كارخانه كشتي سازي براي آب بند كردن نشت هاي موجود در پرچ هاي زير كشتي كه در آب واقع شده بود از جوشكاري زير آبي بهره گرفت. در كارهاي توليدي كه در زير آب انجام مي پذيرد، جوشكاري زير آبي يك ابزار مهم و كليدي به شمار مي آيد. در سال 1946 الكترود هاي ضد آب ويژه اي توسط وان در ويليجن1 در هلند توسعه يافت. سازه هاي فرا ساحلي از قبيل دكل هاي حفاري چاه هاي نفت، خطوط لوله و سكوهاي ويژه اي كه در آب ها احداث مي شوند، در سالهاي اخير به طرز چشمگيري در حال افزايش اند. بعضي از اين سازه ها نواقصي را در عناصر تشكيل دهنده اش و يا حوادث غير مترقبه از قبيل طوفان تجربه خواهند كرد. در اين ميان هرگونه روش بازسازي و مرمت در اين گونه سازه ها مستلزم استفاده از جوشكاري زير آبي است.

جوشکاري زير آب از زمان جنگ جهاني دوم هنگامي که کشتي هاي خسارت ديده بايد سريعاً در آب تعمير مي شدند به وجود آمد. بيرون آوردن کشتي براي تعمير کردن آن، هم اکنون هم بسيار هزينه بر است و صرفه اقتصادي ندارد. شايد بسياري از مردم جوشکاري زير آب را بسيار عجيب مي پندارند چون ماهيت آن را از آتش مي دانند. ولي جوشکاري ماهيت قوس الکتريکي دارد و روشن شدن آن زير آب کار عجيبي نيست. براي جوشکاري در خشکي، هوا يونيزاسيون مي شود و در آب، بخار آب يونيزاسيون مي شود.

طبقه بندي:

جوشكاري زير آبي را مي توان در دو دسته طبقه بندي كرد:

1. جوشكاري مرطوب

2. جوشكاري خشك

در روش جوشكاري مرطوب، عمليات جوشكاري در زير آب اجرا شده و مستقيماً با محيط مرطوب سرو كار دارد. اثرات منفي جوشکاري مرطوب عبارتنداز ترک خوردگي هيدروژني، افت شديد دما که باعث تغييرات ساختاري و متالورژيکي مي شود و همچنين اکسيژن با عناصر آلياژي ترکيب مي شود و اکسيد اين آلياژها در آب حل مي شوند.

جوشکاري خشک در يک اتاقک در داخل آب انجام مي گيرد و داخل اتاقک هواي فشرده وجود دارد که فشار داخل و خارج اتاقک را بالانس مي کند. اتاقک ها را دو تکه مي سازند و داخل آب، و روي قطعه مورد نظر دو تکه را به هم وصل مي کنند. يک لوله رابط بين کشتي و اتاقک است و وسايل مورد نياز را به وسيله اين لوله به اتاقک مي فرستند. اين روش براي اولين بار در آمريکا انجام گرفت اما چون بسيار پرهزينه و وقت گير است دانشمندان سعي مي کنند مشکلات جوشکاري مرطوب را حل کنند چون سريعتر و ارزانتر است.

× جوشكاري مرطوب:

نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان جوشكاري كه در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد. آزادي عملي كه جوشكار در حين جوش كاري از اين روش دارد، جوشكاري مرطوب را موثر تر و به روشي كارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه كرده است. تامين كننده نيرويجوشكاري روي سطح مستقر شده است و توسط كابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشكار متصل مي شود.

در جوشكاري مرطوب MMAجوشكاري قوس فلزي دستي2 دو مشخصه زير بكار گرفته مي شود:
تامين كننده نيرو: dc

قطبيت: قطبيت منفی

× جوشكاري بيش فشار4(جوشكاري خشك)

جوشكاري بيش فشار در اتاقك هاي پلمپ شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده مي شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار5 اكسيژن است). اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليو و اكسيژن كه قابل تنفس باشد پر شده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي شود. در اين روش در اتصالات جوش بسيار با كيفيتي ايجاد مي شود به طوري كه با اشعه ايكس و ديگر تجهيزات لازم ايجاد مي شود. فرايند جوشكاري قوس گاز تنگستن در اين قسمت بكار گرفته خواهد شد. محوطه زير جايگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراين جوشكاري در محل خشكي صورت گرفته ولي در فشار هيدرو استاتيكي آب دريا كه در محيط مجاور آن قرار دارد.

معرفی جوش آرگون

در جوش آرگون یا تیگ (TIG) برای ایجاد قوس جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که این الکترود برخلاف دیگر فرایندهای جوشکاری حین عملیات جوشکاری مصرف نمی شود.
حین جوشکاری گاز خنثی هوا  را  از ناحیه جوشکاری بیرون  رانده  و  از  اکسیده  شدن الکترود جلوگیری
می کند.در جوشکاری تیگ الکترود فقط برای ایجاد قوس بکار برده می شود و خود الکترود در جوش مصرف نمی شود در حالیکه در جوش  قوس فلزی الکترود  در جوش مصرف می شود.  در این نوع جوشکاری از سیم جوش(Filler metal)بعنوان فلز پرکننده استفاده می شود.و سیم جوش شبیه جوشکاری با اشعه اکسی استیلن(MIG/MAG)در جوش تغذیه می شود.

در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W  و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ  آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.
علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود.

کاربرد این جوش عموماً در جوشکاری موارد زیر است:

1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم...نیکل...مس و برنج(مس و روی) است.

2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن

3- ورقهای نازک(زیر1mm)

مزایای TIG :

1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.

2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.

3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.

انواع الکترودها در TIG :

1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.

2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.

3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.

4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.

5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.

این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.

چند نکته در مورد مزایای تنگستن:

1- افزایش عمر الکترود

2- سهولت در خروج الکترونها در جریان D

3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند

4- شروع قوس راحت تر است.

نوع قطبیت مناسب در جوشکاری TIG

جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها

جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن

جوشکاری فولادهای ضد زنگ و ضد خوردگی

خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.

1 فولادهای ضد زنگ کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.

با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:

الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)

ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)

ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)

د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.

تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىيى مقاومت به ضربه فلؤ جوش ميشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.

بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.
پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.
همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.
اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.

فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.

آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.

2- لادهای مقاوم به خوردگی

فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.

الف-ضریب هدایت حرارتی کم

ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد

ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها

دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.
به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .

دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست

3- ولادهای مقاوم به حرارت

الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی آستنیتی

ب- ولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si

در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.

قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.

جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.

پیچیدگی (distortion )

پیچیدگیDistortion

پیچیدگی وتغییرابعاد یکی ازمشکلاتی است که در اثراشتباه طراحی و تکنیک عملیات جوشکاری ناشی میشود. با فرض اجتناب از ورود به مباحث تئوریک تنها به این مورد اشاره میکنیم که حین عملیات جوشکاری به دلیل عدم فرصت کافی برای توزیع یکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوش و سرد شدن سریع محل جوش انقباضی که میبایست در تمام قطعه پخش میشد به ناچار در همان محدوده خلاصه میشود و این انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاویه دار باشد منجر به اعوجاج زاویه ای(Angular distortion) میشود.در نظر بگیرید تغییر زاویه ای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طویل چه ایراد اساسی در قطعه نهایی ایجاد می کند.

حال اگر خط جوش در راستای طولی و یا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی و عرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمایان میشود.اعوجاج طولی و عرضی همان کاهش طول قطعه نهایی قطعه میباشد. این موارد هم بسیار حساس و مهم هستند.

نوع دیگری از اعوجاج تاول زدن یا طبله کردن و یا قپه Bowing)) میباشد.
ذکر یکی از تجربیات در این زمینه شاید مفید باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظرمیبایست چند پاس دیگر در تمام طول قطعه جوش داده میشد.تا ساق جوش 2-3میلیمتر بیشتر شود.بعد از انجام اینکارکاهش 27میلیمتری در قطعه بوجود آمد. واین یعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکان پذیر نیست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنیم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ایم و چه بسا حین استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وایرادات بعدی نمایان شود.

بهترین راه برای رفع این ایراد جلوگیری ازبروز Distortion است. و(طراح یا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پیچیدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگیری از آن راهم پیشنهاد بدهد.بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:

1-اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر که میخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحیح ابعادانجام میگیرد.

2 حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصی اعوجاج را خنثی کنیم.

3- از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد نیاز استفاده شود.

4 تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.
5 ازدیاد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.

6 در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بیشتر نمود دارد.
7- تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی

8-طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشد میتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزان اعوجاج بکاهد.

9 بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :

1 حرارت داده شده موضعی , طبیعت و شدت منبع حرارتی و روشی که این حرارت به کار رفته و همچنین نحوه سرد شدن

2 درجه آزادی یا ممانعت بکار رفته برای جلوگیری از تغییرات انبساطی و انقباظی. این ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و یا از طریق مکانیکی (گیره یا بست یا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.
3- تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشدید تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی مقداری از این تنش ها را خنثی میکند.

4 خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرایط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندمیزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی و قابلیت تغییر فرم پذیری و استحکام و بعضی خواص دیگر فلز مورد جوش تاثیر قابل توجهی در میزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنیتی زنگ نزن مشکل پیچیدگی به مراتب بیشتر از فولاد کم کربن معمولی میباشد.

جوشکاری با گاز یا شعله

جوشکاری با گاز شعله یکی ازاولین روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومینیومی بوده و هنوز هم در کارگاههای کوچک در صنایع ظروف آشپزخانه و دکوراسیون و تعمیرات بکارمیرود.در این روش فلاکس یا روانساز یا تنه کار برای برطرف کردن لایه اکسیدی بکار میرود.

مزایا:سادگی فرایند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسایل

محدوده کاربرد:ورقهای نازک 8/0تا 5/1میلیمتر

محدودیتها:باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسریع خوردگی - سرعت کم – منطقه H.A.Zوسيع است .

قطعات بالاتر از 5/2میلیمتر را به دلیل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بااین روش جوش نمیدهند.
حال می پردازیم به چگونگی تامین حرارت در این فرایند

حرارت لازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن بوجود می آید.

حرارت توسط جابجایی و تشعشع به كار منتقل مي شود.قدرت جابجایی به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغببر اندکی در درجه حرارت شعله می تواند میزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زیادی تغییر دهد.درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصول احتراق(گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظیر استیلن یا پروپان یا هیدروژن و گاز طبیعی نیز قابل استفاده است کخمقدار حرارت احتراق و در نتیجه درجه حرارت شعله نیز متفاوت خواهد بود. در عین حال معمولترین گاز سوختنی گاز استیلن است.

تجهیزات و وسایل اولیه این روش شاملسیلندر گاز اکسیژن و سیلندر گاز استیلن یا مولدگاز استیلن و رگولاتور تنظیم فشار برای گاز و لوله لاستیکی انتقال دهنده گاز به مشعل و مسعل جوشکاری است.

استیلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپایدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نیازبه رعایت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سیلندر حدودpsi 2200است و رگولاتورها این فشار را تا زیر psi 15 پایین می آورند.و به سمت مشعل هدایت می شود.(در فشارهای بالا ایمنی کافی وجود ندارد).توجه به این نکته نیز ضروری است که اگر بیش از 5مترمکعب در ساعت ازاستیلن استفاده شود از سیلندر استن بیرون خواند زد که خطرناک است.

بعضی اوقات از مولدهای استیلن برای تولید گاز استفاده می شود. بر اساس ترکیب سنگ کاربید با آب گاز استیلن تولید میشود.

 CaC2 + H2O=C2H2 +Ca(OH)2

روش تولید گاز با سنگ کاربید به دو نوع کلی تفسیم میشود.

1- وشی که آب بر روی کاربید ریخته میشود.

2روشی که کاربید با یطح آب تماس حاصل میکند و باکم و زیاد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغییرمی کند.

رگولاتورها(تنظیم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که یکی فشار داخل مخزن و دیگری فشار گاز خروجی را نشان میدهند. رگولاتورها در دو نوع کلی یک مرحله ای و دومرحله ای تقسیم میشوند که این تقسیم بندی همان مکانیزم تقلیل فشار است. ذکر جزییات دقیق رگولاتورها در اینجا میسر نیست اما اطلاع از فرایند تنظیم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پیگیر باشید).

کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسیژن سپس مخلوط کردن آنها و هدایتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ایجاد کند.

اجزا مشعل: الف-شیرهای تنظیم گاز سوختنی و اکسیژن ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل
قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزیمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسیر در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام بوجود آیددر انتها یادآور می شود مطالب بسیار زیادی در این خصوص وجود داشت که بدلیل عدم امکان نمایش تصاویر که عمدتا اسکن هم نشده اند بیش از این به شرح و توضیح آنها نپرداختم.از جمله این مطالب شناسایی نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.یا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتیک و ... .

جوش كاري نقطه اي:

 

جوش نقطه‌ای یكی از پركاربردترین نوع جوش مقاومتی می‌باشد. این فرآیند برای اتصال ورق‌های لب روی هم، یا سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم بكار برده می شود و در آن قطعه كار بین الكترودها تحت فشار قرار گرفته و جریان توسط تراسفورماتور و بازوها از الكترودها و سپس قطعه كار عبور می كند، این فرآیند كاربرد زیادی در صنایع لوازم خانگی و اتومبیل سازی دارد. در این جوش اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می گیرد كه وقتی جریان الكتریكی از میان دو قطعه فلزی كه بهم چسبیده اند عبورمی كند، مقاومت زیاد موضعی موجب تولید گرمای فوق العاده زیادی می شود. در صورتی كه جریان كافی بكار رود، فلزات مورد استفاده ابتدا در حالت خمیری قرار گرفته و سپس ذوب می شوند. اگر هنگامی كه دو فلز در حالت خمیری یا مذاب قرار دارند به یكدیگر فشار داده شوند و تا كمی بعد از قطع جریان و خنك شدن در همان وضعیت باقی بمانند، دو قطعه در هم آمیخته شده و به صورت یك قطعه واحد در می آیند، كه در این حالت جوش بصورت دكمه یا دیسك هایی بین دو لایه ورق بوجود می آید كه با توجه به سرعت انجام این عمل، بسیاری از خواص فیزیكی آنها دست نخورده باقی خواهند ماند

 

عوامل موثر بر جوش نقطه‌ای  :  

 

تولید گرما در یك تماس الكتریكی به سه فاكتور بستگی دارد كه با این فرمول نشان می‌دهیم Q = RTI²

 

I = شدت جریان بر حسب آمپر

 

R = مقاومت بر حسب اهم

 

T = زمان بر حسب ثانیه

 

Q = حرارت بر حسب ژول

 

فاكتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل كنترل هستند، اما مقاومت الكتریكی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله:

 

جنس و مقاومت قطعه كار

 

فشار بین الكترودها

 

اندازه و فرم و جنس الكترودها

 

چگونگی سطح كار (صافی و تمیزی آن)

 

كاربرد صحیح جوش نقطه ای به عملكرد مناسب و كنترل متغیرهای زیر بستگی دارد:

 

جریان (current)

 

فشار (pressure)

 

زمان (time)

 

مساحت نوك الكترود (contact area electrode)

 

تعادل حرارتی

 

اثر مقاومت ها:

 

در یك پروسه نقطه جوش 7 مقاومت الكتریكی وجود دارد كه در شكل زیر می بینید.

 

مقاومت 1 و 7 مقاومت الكتریكی در الكترودها و هادی ها تا سر ثانویه می باشد . مقاومت 2 و 6 مقاومت الكتریكی تماس الكترود و فلز اصلی است بزرگی این مقاومت به كیفیت سطح در فلز پایه  و الكترود بستگی دارد . این مقاومت ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا كاهش داد . تمیزی سطح كار و الكترود و نیروی فشاری وارد بر الكترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومت می باشند. مقاومت های 3 و 5 مجموع مقاومت های خود فلز پایه است كه مقاومت نسبت مستقیم با ضخامت و نسبت معكوس با سطح مقطعی كه جریان از آن عبور می كند دارد. ( R = p L/A ) این مقاومت ها به ضریب مقاومت الكتریكی و درجه حرارت قطعه كار نیز بستگی دارند. مقاومت 4 مقاومت تماس دو ورق مهمترین قسمت است كه بالاترین مقاومت بوده و از آنجایی كه حرارت تولید شده در این نقطه كمتر منتقل می گردد باعث ایجاد جوش در این ناحیه می شود. فلزات دارای مقاومت الكتریكی كم بوده و درنتیجه مقاومت های اهمیت بیشتری پیدا می كنند.

نكته: در محل تماس الكترود و فلز به دو دلیل دما بالا نمی رود:

 

سطح الكترود تمیز شده لذا اتصال بین الكترود و فلز در نقاط كمتری اتفاق می افتد.

 

الكترود مسی با آب سرد می شود.

 

اثر جریان:

به دلیل توان دو، جریان الكتریكی بیشترین اثر را در ایجاد گرما دارد كه افزایش آن باعث افزایش جنبش مولكولی و افزایش مقاومت جوش می شود، ولی اگر جریان بیش از اندازه گردد حرارت در ناحیه جوش بسیار بالا رفته و ذوب فلز تا سطح آن گسترش می یابد و فضای خارج از الكترود ذوب شده و در نتیجه باعث پاشیدن فلز مذاب می گردد. پس در این جوش، به جریان كافی برای گرم كردن فلزات و رساندن آنها به حد خمیری نیاز است. مقدار جریان برای جوش را با توجه به ضخامت ورق و كلاس جوش می توان با استفاده از قسمت كنترل جریان كه بر روی دستگاه پیش بینی شده است، تنظیم كرد.

اثر حرارت:

مجموع حرارت تولید شده متناسب با زمان جوش است بالاجبار مقداری از حرارت به وسیله انتقال به فلز پایه الكترودها تلف خواهد شد، مقدار كمی از تلفات نیز به وسیله تشعشع است. طولانی شدن بیش از اندازه زمان جوش همان اثر شدت جریان بیش از اندازه را بر روی فلز اصلی و الكترودها می گذارد از این گذشته اثری كه در فلز پایه در ناحیه جوش به وجود می آید بیش از اندازه خواهد شد. كم بودن زمان جوش باعث می گردد ناحیه ذوب به دمای مناسب نرسد و در نتیجه عدسی جوش تشكیل نشده یا عدسی تشكیل شده در حد مطلوب نباشد.

اثر فشار:

در تهیه جوش مقاومتی به دو سری فشار نیاز داریم:

 

الف) فشار جوش    ب) فشار چكشی

 

الف) فشار جوش :  

تأثیر مقاومت R در فرمول حرارت به صورت فشار جوشكاری نمایان می شود كه آن نیز متأثر از مقاومت سطح تماس بین قطعات كار است. قطعات كار در عملیات نقطه جوش، درز جوش و پرس جوش بایستی محكم به یكدیگر در محل جوش بچسبند تا جریان الكتریكی قادر باشد از آنها عبور كند. با افزایش فشار، مقاومت تماس و حرارت تولید شده در فصل مشترك كاهش می یابد. با كاهش حرارت در سطح، شدت جریان و زمان جوش بایستی افزایش یابد تا كاهش مقاومت جبران شود. با افزایش فشار، نسبت بین سطح تماس حقیقی به سطح تماس اسمی افزایش یافته و لذا مقاومت كم می گردد. كاهش فشار بیش از اندازه باعث می شود سطح تماس واقعی دو فلز كم شده و در نتیجه دانسیته جریان بالا رفته و حرارت بیش از اندازه تولید می گردد از سوی دیگر فشار مذاب بین دو قطعه باعث پرتاب شدن مذاب به خارج از ناحیه جوش شده و در جوش جرقه ایجاد می كند.

ب) فشار چكشی:

فشاری است كه بعد از قطع جریان جوشكاری، قطعات مورد نظر به هم وارد می كنند.

 

تعادل حرارتی:

 

تعادل حرارتی هنگامی رخ می دهد كه ارتفاع ذوب (نفوذ) در دو قطعه كار یكسان باشد. در اكثر كاربردها این حالت اتفاق می افتد ولی در بسیاری از موارد به علل ذیل تعادل حرارتی اتفاق نمی افتد.

نسبت ضریب هدایت حرارتی و الكتریكی قطعات كه به هم متصل شده اند.

 

نسبت هندسی در قسمت های اتصال ضریب الكتریكی و حرارتی درالكترودها شكل هندسی الكترودها هنگامی كه قطعات جوش داده می شوند، اگر اختلاف تركیبی یا اختلاف ضخامت یا هر دوی اینها را داشته باشند حرارت نامتقارن خواهد بود. در بسیاری از حالات با طراحی قسمت ها و جنس الكترود، عدم تعادل حرارتی می تواند مینیم گردد. اغلب تعادل حرارتی با كوتاه كردن زمان جوش یا استفاده از جریان های پایین تر كه جوش قابل قبولی را می سازد، بهبود می یابد.

 

 

سیكل جوشكاری:

 

در حین جوش نقطه ای چهار فاصله زمانی وجود دارد:

زمان فشار قبل از جوش:

 فاصله زمانی ما بین وارد آمدن نیرو تا بكار گرفتن جریان. این زمان برای اطمینان از اتصال كامل الكترودها به قطعه كار و كامل شدن نیروی الكترود قبل از برقراری جریان جوش است.

 

زمان جوش: زمانی كه جریان برای ایجاد یك جوش داخل قطعه برقرار می گردد.

 

زمان نگه داشتن بعد از جوش: زمانی كه بعد از قطع جریان الكترودها هنوز بر روی قطعه كار قرار دارند. در خلال این زمان عدسی جوش جامد و سرد شده و مقاومت آن به حد كفایت می رسد.

زمان خاموش: فاصله زمانی بین آزاد شدن الكترودها پس از خنك شدن جوش و آغاز سیكل بعدی را می گویند.

برای اصلاح خواص مكانیكی و فیزیكی جوش می توان یكی یا بیش از یكی از حالت های زیر را در سیكل جوش ایجاد نمود.

نیروی پیش فشار برای قرار گرفتن الكترودها و قطعات كار با هم عملیات پیش گرم برای كاهش دادن گرادیان دما در زمان شروع جوشكاری

زمان سرد كردن و عملیات حرارتی برای بدست آوردن خواص مقاومتی جوش آلیاژهای فولاد سخت شونده

 

عملیات پس گرم برای تنظیم كردن اندازه دانه جوش در فولادها

 

جریان آرام برای سرد شدن (به ویژه در آلیاژهای آلومینیم)

 

از نظر اقتصادی لازم است كه فاكتور زمان حتی المقدور كاهش یابد.

 

مساحت نوك الكترود:

اندازه جوش بوسیله مساحتی كه در تماس با نوك الكترودها است كنترل می شود و این مساحت را می توان متناسب با نیازهای هر كار و با استفاده از زوج الكترودهای گوناگون به دلخواه تغییر داد.

چگالی جریان فشار:

 

از حاصل تقسیم مقدار جریان عبوری بر سطح مقطع چگالی جریان الكتریكی بر حسب A/mm2 و از تقسیم مقدار نیرو به سطح مقطع چگالی نیرو بر حسب Kg/mm2 بدست می آید. چگالی جریان در واقع بیانگر دو پارامتر مقدار جریان و سطح الكترود در جوشكاری است. انتخاب مقدار مناسب چگالی جریان باعث افزایش راندمان جوش و كم كردن اتلاف انرژی می گردد. هنگامی كه چندین نقطه جوش ایجاد شد معمولاً سطح الكترود قارچی شده و باعث می گردد چگالی جریان الكتریكی از حد مجاز كمتر شده و جوش انجام نشود. برای رفع این نقیصه در سیستم های فرمان افزایش پله ای یا یكنواخت جریان مناسب با تعداد جوش پیش بینی می گردد و در مورد چگالی نیرو نیز با افزایش سطح مقطع الكترود چگالی كاهش پیدا كرده و باعث عدم اجرای جوش می گردد و برای رفع آن از رگولاتورهای تنظیم كننده فشار استفاده می شود.

تجهیزات جوش نقطه ای:

دستگاه های جوشكاری مقاومتی شامل دو واحد كلی است: واحد الكتریكی (حرارتی) و واحد فشاری (مكانیكی). اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب روی هم در محل جوش است. منبع معمولی تامین انرژی الكتریكی، جریان متناوب 220 یا 250 ولت است كه برای پایین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد نیاز برای جوشكاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود. جریان الكتریكی از طریق دو الكترود (فك ها) به قطعه كار و موضع جوش هدایت می شود كه معمولاً الكترود پایین ثابت و بالایی متحرك است. الكترودها همانند گیره یا فك ها دو قطعه را در وضعیت لازم گرفته و جریان الكتریكی برای لحظه معین عبور می كند كه سبب ایجاد حرارت موضعی، زیر دو الكترود در سطح مشترك دو ورق می شود. جریان الكتریكی در سطح تماس باعث ذوب منطقه كوچكی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن، دو قطعه به یكدیگر متصل می شوند. بخش دیگری از دستگاه های جوش مقاومتی را سیستم های جوش فرمان تشكیل می دهند. این سیستم ها كه وظیفه كنترل زمان و جریانی پروسه را بر عهده دارند از دو بخش قدرت و فرمان تشكیل شده اند.

بخش فرمان آنها امروزه از مدارهای میكروپروسسورها تشكیل شده كه جریان جوشكاری با دقت سیكل برق شهر و كمتر از آن كنترل می كنند. بخش قدرت این سیستم معمولاً از یك مدار تایرستوری با كلیدهای ظرفیتی بالا و حفاظت جان و تجهیزات برای قرایت جریان الكتریكی ثانویه تشكیل شده است. این سیستم ها معمولاً با برق AC كار كرده و در برخی از ماشینها پس از تولید جریان AC ركتیفایرهای خاص، جریان تبدیل به DC می گردد. ماشین های جوش مقاومتی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

ماشین های ایستگاهی مانند انواع نقطه جوش های ایستگاهی پرس جوش و … این ماشین ها در محل خود مستقر شده و قطعه كار توسط اپراتور با یك سیستم اتوماسیون در داخل آنها جوشكاری می شوند.

ماشین های قابل حمل كه به دو گروه ترانس جدا و ترانس سر خود تقسیم می شوند. در این نوع ماشین ها قطعه كار داخل جیگ و فیكسچرها ثابت شده و دستگاه جوش نقطه مشخص شده را جوش می دهد.

ماشین مخصوص مانند اتوگانها و روبوگانها یا دستگاه های ویژه ای كه در كاربردهای خاص به كار گرفته می شوند.

ساختمان گان جوشكاری:

مهمترین قطعات به كار رفته در یك گان جوشكاری از این قرارند:

چهارچوب، انبر، بازوها، جك بادی، ترانس، شیرهای هوا، سنسورهای القایی، میله راهنمایی سنسورها، پایدار كننده های بادی، ضربه گیر، اتصال رابط به گریپر و ...

مدار آب:

برای خنك كاری بازوها، انبر و نیز ترانس در هر تفنگ جوشكاری، لازم است تا یك مدار گردش آب در نظر گرفته شود.

مدار بیرونی آب:

 

 مدار بیرونی آب، شامل یك خط لوله برگشت است كه آب در مدار رفت، نخست به یك صافی وارد می شود، سپس از یك شیر قطع جریان می گذرد كه با دریافت سیگنال، سیم پیچ مغناطیسی آن، محور فلزی درونش را به جلو می راند و بدین روی، جریان آب ورودی به مدار،  قطع می گردد. آب ورودی به تفنگ جوشكاری پس از انجام خنك كاری از آن خارج شده، به یك شیر سنجش مقدار جریان وارد می شود. در صورتی كه مقدار جریان كمتر از اندازه مجاز باشد، این شیر، جریان آب را می بندد. پس از عبور آب از این شیر، یك نشانگر جریان، باز بودن مدار خروج آب را نمایش می دهد.

مدار درونی آب:

 مدار درونی ابزار جوشكاری، شامل راهروهای باریكی است كه در بازوها، انبر، قطعات واسطه و نیز پوسته بیرونی ترانس تعبیه شده اند و به كمك شیلنگ های كوچكی به هم متصل شده اند؛ به طوری كه آب خنك از طریق شلینگ به یك سر هر یك از قطعات نامبرده وارد می شود و از سر دیگر آن خارج می شود. لازم به توضیح است كه مطابق شكل زیر، در قطعه انتهایی بازوها، آب از یك لوله باریك فلزی یا پلاستیكی كه در راهروی درونی قطعه نصب شده است به طرف نوك الكترود حركت می كند و پس از خنك كردن نوك الكترود از فضای خالی میان سطح بیرونی لوله نازك و سطح درونی به طرف عقب بر می گردد و از قطعه خارج می شود.

مدار باد؛ مدار بیرونی باد:

 

مدار باد، از نقطه ورود به سلول تا نقطه پایانی مصرف در جك تفنگ جوشكاری، را گفته می شود. در آغاز مسیر باد، یك شیر گازی برای قطع سریع جریان باد پیش بینی شده است. سپس شلنگ كشی تا ابتدای واحد مراقبت انجام شده است. پیش از ورود باد به این دستگاه، یك انشعاب برای دستگاه تراش نوك الكترود گرفته شده است. این دستگاه در دو گونه برقی و بادی وجود دارد كه در گونه دوم، محرك تیغچه تراشكار، نیروی باد است. علاوه بر این، از جریان باد برای زدودن تراشه های نوك الكترود از روی تیغچه نیز استفاده می گردد.

باد پس از ورود به واحد مراقبت، تمیز می شود و اندكی روغن روانساز به آن زده می شود استفاده می گردد. باد پس از ورود به واحد مراقبت، تمیز می شود و اندكی روغن روانساز به آن زده می شود تا برای استفاده در شیرها و جك بادی آماده گردد. در ابتدای مسیر خروجی باد از واحد مراقبت، یك شیر كنترل فشار نصب شده تا در صورت افت فشار خط از یك میزان قابل تنظیم، جریان را به كمك سیم پیچ مغناطیسی و محور متحركش قطع نماید. بدین ترتیب كه پیچ تنظیم آن را بر روی فشار دلخواه (كمترین مقدار مجاز) قرار می دهیم. اگر فشار باد از این میزان كمتر شود، یك سیگنال به كنترل كننده فرستاده می شود و متعاقباً سیگنال دیگری به شیر باز برمی گردد كه جریان را در سیم پیچ برقرار می نماید. در اثر تشكیل میدان مغناطیسی در سیم پیچ، هسته، فریتی (محور متحرك) به جلو رانده می شود و جلوی عبور هوا را می گیرد تا مدار باد، بسته شود.

مدار درونی باد:

 

 پس از عبور از شیر كنترل فشار، باد از طریق شلنگ به بالای روبات كه محل نصب صفحه نگهدارنده شیرها است، هدایت می شود و به ورودی مشترك شیرهای فرمان می رسد.

در این موضع در گان های دو مرحله ای به ترتیب (4) حركت دهنده مرحله یكم یا حركت MX شیر (5) حركت دهنده، مرحله دوم یا حركت Gun Action و شیر (6) تامین كننده فشار لازم برای بازگشت سریع یا Back – Pressure Remove قرار دارند. در گانهای یك مرحله ای  فقط دومین شیر (شیر شماره 5) نصب شده است. برای كاستن از صدای نامطلوب باد به هنگام تخلیه از شیرها نیز دو عدد صدا خفه كن (7) در محل خروجی های مشترك شیرها به كار گرفته شده اند. لازم به ذكر است كه در برخی گان های جوشكاری، از دو شیر فرمان كه بر روی خود گان جای داده شده اند، همراه با شیرهای تخلیه سریع (8) كه در مجراهای ورودی و خروجی جك نصب شده اند، استفاده شده است تا حركت سریع پیستون جك، در رفت و برگشت تامین شود.

 

چگونگی عملكرد گان جوشكاری:

عملكرد این وسیله، بسته به این كه نیروی محرك آن باد باشد یا الكتریسیته، متفاوت است. در نوع بادی، با هدایت جریان هوا به ابتدا و انتهای سیلندر یا جك، حركت خشن رفت و برگشتی پیستونی جك انجام می پذیرد كه می توان با استفاده از شیر تناسبی نیروی اعمالی میان دو سر الكترودها را تنظیم نمود ولی كنترل سرعت حركت این الكترودها نیازمند به كار بردن دو قطعه، كنترل دبی هوا در مجراهای ورودی و خروجی جك است. البته سرعت حركت پیستون با این روش در تمام طول مسیر، به صورت یكنواخت باقی می ماند و تنظیم سرعت های مختلف حركتی در خلال فرایند باز شدن یا بسته شدن جك امكان پذیر نیست. در مواردی كه چنین نیازی وجود داشته باشد، از تفنگ جوشكاری با محرك سرو ـ موتور استفاده می شود. در این دسته از ابزارهای جوشكاری می توان با تغییر جریان الكتریكی، سرعت حركت الكترودها را تنظیم نموده و در هر نقطه از مسیر رفت و برگشت الكترودها را متوقف نمود. این قابلیت سبب می گردد تا زمان مورد نیاز برای پوشاندن یك چرخه كاری، به كمترین مقدار خود برسد. چرا كه پس از اعمال هر نقطه جوش ، برای اعمال نقطه جوش بعدی بر روی قطعه كار، الكترودها به اندازه كمترین مقدار لازم از هم باز می شوند و نیازی نیست كه تا انتهای كورس خود ، از هم دور شوند. بدین ترتیب ، زمان اتلافی برای موضع گیری ابزار به هنگام اعمال هر نقطه جوش جدید كاهش می یابد. این صرفه جویی زمانی، در برخی موارد كه چرخه كاری زمانی یك روبات برای اعمال كلیه نقطه جوش های آن ایستگاه، فشرده است می تواند بسیار راهگشا واقع گردد. از دیگر مزایای این گونه گان های جوشكاری، كم صدا بودن آنها در مقایسه با گونه بادی است. چون هم از صدای تخلیه هوا خبری نیست و هم الكترودها بدون ضربه به هم برخورد می كنند. چرا كه با كاهش شتاب حركت الكترودها در انتهای مسیرشان، از كوبیده شدن نوك الكترودها برهم جلوگیری می شود و بر خلاف گان های بادی، حركت در این دستگاه ها نرم و بدون ضربه است. این ویژگی علاوه برآن كه عمر الكترودها را افزایش می دهد، سبب می گردد تا جوش با كیفیتی نیز حاصل شود، چون فرورفتگی در موضع جوش برای یك جوش خوب با توجه به ضخامت ورق ها نباید از میزان مشخصی بیشتر شود. این دستاورد با تنظیم جریان گیرش به هنگام نزدیك شدن نوك الكترودها به همدیگر و در نتیجه تنظیم نیروی اعمالی، مضاعف می گردد. به دلیل عدم اتلاف هوای فشرده در مقایسه با گان های بادی، بازده انرژی در این دستگاه ها 75% بیشتر از مورد مشابه بادی است كه رقم بسیار قابل توجهی است.

 

ویژگی آب:

 

آب باید از هرگونه ذرات معلق و رسوبات عاری باشد، در صورت وجود رسوب، باعث كاهش سطح مقطع عبوری و ایجاد عایق و سوزاندن ترانس ها می شود.

دمای آب ورودی و خروجی، اختلاف فشار بین ورودی وخروجی، میزان دبی عبوری، سختی آب، تركیب شیمیایی و آلودگی های فیزیكی از جمله نكاتی هستند كه چنانچه مورد دقت قرار نگیرند آسیب جدی به دستگاه ها وارد خواهد شد.

جوشكاري ترميت ( Thermit Welding ) تهیه کننده:

جوشكاري ترميت به مجموعه فرآيندهايي گفته مي شود كه در آن جوش ازفلز مذابي كه توسط يك كنش شيميايي بشدت گرمازا بوجود آمده است ، تشكيل مي شود. اين نوع جوشكاري بيشتر شبيه به ريخته گري بوده و دور دو قطعه اي كه بايد به هم جوش داده شوند يك قالب قرار دارد كه فلز مذاب ناشي از اين واكنش شيميايي به اين قالب هدايت شده و  پس از سرد شدن فلز مذاب داخل قالب جوش شكل مي گيرد .
واكنش شيميايي يا ترميت معمولا بين اكسيد يك فلز  ( معمولا آهن يا مس )  و فلز احيا كننده مانند آلومينيوم انجام مي شود . براي انجام واكنش از يك پودر كه به سرعت محترق شده به عنوان چاشني استفاده مي شود كه گرماي لازم براي شروع واكنش را فراهم مي آورد .

 دو نمونه از واكنش هاي مورد استفاده در اين نوع جوشكاري :

Fe3O4 +8 Alà9 Fe+4 Al2O3 (3088 ºC)۷۱۹KCal۳ 

3 CuO + 2 Al à 3 Cu + Al2O3 (4865 ºC ) ۲۷۵.۳ Kcal

انواع ترميت مورد استفاده در صنعت :

-  ترميت ساده :  شامل مخلوط  پودر هاي اكسيد آهن و آلومينيوم

- ترميت فولاد كم كربن : شامل ترميت ساده به اضافه پودر فولاد كم كربن يا حتي مقداري پودر منگنز

- ترميت چدن : شامل ترميت ساده به اضافه مقداري پودر فولاد سيليسيوم دار و فولاد كم كربن

- ترميت براي جوشكاري ريل ها : شامل تركيبات ترميت ساده به اضافه مقداري پودر كربن ، منگنز و عناصر آلياژي ديگر به منظور افزايش سختي فلز جوش در ريل

- ترميت براي اتصال كابل هاي برق : شامل پودر هاي اكسيد مس و آلومينيوم

جوشكاري ترميت معمولا به دو صورت در صنعت وجود دارد ؛ در نوع اول از فلز ذوب شده مستقيما براي اتصال دو قطعه استفاده مي شود . در نوع دوم از فلز ذوب شده به منظور گرم كردن و به درجه حرارت آهنگري رساندن قطعات استفاده مي شود و سپس با اعمال فشار به قطعات اتصال شكل خواهد گرفت .

مراحل جوشكاري ترميت :

1- تميز كردن سطح قطعات ار آلودگي و اكسيد

2- آماده كردن قالب ( قالب ها بصورت دستي ساخته شده يا بصورت آماده براي اشكال و قطعات خاص در بازار موجودند)

3- ايجاد فاصله مناسب بين قطعات و قرار دادن قالب دور قطعات

4- پيشگرم كردن قالب

5- ريختن مواد ترميت در محفظه احتراق

6- قرار دادن چاشني

7- روشن كرد چاشني به منظور احتراق ترميت

8- باز كردن قالب پس از سرد شدن مذاب حاصل ازواكنش

9- تميزكردن و پرداخت كردن سطح قطعات و اتصال

مزيت جوشكاري ترميت نياز نداشتن به سيستم هاي تامين انرژي ( ماند مولد برق و ... ) براي جوشكاري است و پودر و قالب ها را در هر مكاني ( براي مثال در طول ريل راه آهن براي تعميير ريل شكسته ) بكار برد . از محدوديت هاي اين روش ميتوان به ناتوان بودن در جوش دادن مقاطع نازك اشاره كرد زيرا انرژي جوش زياد بوده و فقط براي مقاطع كلفت مثل ريلها و ميل لنگ هاي شكسته و كابلهاي برق كاربرد دارد .
موارد استفاده از جوش ترميت:

- جوش و تعمير ريل هاي شكسته

- جوش لب به لب لوله هاي جدار ضخيم

- جوش و تعمير ميل لنگهاي شكسته

- جوش و تعمير شاسي ماشين ها

- جوش و اتصال قطعات ريخته گري شده كه بخاطرطول بلند و بزرگ بودن نميتوانند در يك مرحله قالبگيري و ريختگري شوند .

- براي جوش كابل هاي ضخيم برق به يكديگر يا يك هادي ديگر

- براي جوش و اتصال ميلگردهاي تقويت كننده بتن در سازه ها ساختماني به يكديگر

جوشكاري با اشعه الكتروني ( Electron Beam Welding EBW )

 

جوشكاري با اشعه الكتروني يك روش اتصال ذوبي است كه در آن جوش به وسيله پرتاب يك اشعه الكتروني با انرژي زياد به قطعه كار به وجود مي آيد . الكترونها از ذرات پايه اتمي با جرم خيلي كم و با بار منفي هستند كه انرژي مورد نياز جوشكاري از شتاب دادن آنها از 30-70 درصد سرعت نور بدست مي آيد.

يك تفنگ الكتروني شبيه لوله تصوير ساز تلويزيون است . تفاوت عمده انها در قدرت اشعه الكتروني است، در لوله تصوير ساز تلويزيون قدرت اشعه كم است ولي در تفنگ الكتروني قدرت اشعه بسيار زياد است. در محل جوش اين انرژي بسيار زياد الكترونها تبديل به حرارت مورد نياز ايجاد جوش مي شود.

اشعه الكتروني در خلا توليد مي شود و با استفاده از ارفيس هاي مناسب و چند سري محفظه مي توان اشعه را به محيط غير خلا هدايت كرد و عمل جوشكاري را انجام داد . هرچند جوشكاري در خلا بهترين كيفيت و بيشتري نسبت عمق نفوذ به عرض را دارد.

مزاياي جوشكاري با اشعه الكتروني :

- با يك پاس جوش مستوان مقطع ضخيمي را جوش داد .

- پراكندگي آن بسيار كم است و متمركز است .

- آلودگي جوشكاري آن بسيار كم است

- منطقه جوش و منطقه HAZ بسيار باريك هستند.

- ميتوان بعضي از فلزات غير مشابه را جوش داد.

- مي توان از هيچ ماده فيلري استفاده نكرد.

- معايب و محدوديت هاي جوشكاري با اشعه الكتروني :

- قسمت تجهيزات آن بسيار زياد است.

- محفظه كاري محدود است.

- جوشكاري در خلا با تاخير زماني و سرعت كم صورت مي گيرد.

- قيمت آماده سازي بالا است.

- در حين جوشكاري اشعه ايكس توليد ميشود.

- نرخ بالاي انجماد باعث ترك خوردگي در بعضي فلزات مي شود

جوشكاري اولتراسونيك پلاستيك ها

جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد.
از آنجا كه جوشكاري اولتراسونيك بسيار سريع است (كمتر از 1 ثانيه) و قابليت اتوماسيون دارد به طور وسيع از آن در صنعت استفاده مي شود . براي تضمين سلامت جوش طراحي مناسب اجزا بخصوص فيكسچرها لازم است . با طراحي مناسب از اين روش مي توان در توليد انبوه استفاده كرد.
يك ماشين جوشكاري اولتراسونيك شامل اجزاي زير است :

يك منبع تغذيه ، يك مبدل ، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر ، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره
منبع تغذيه فركانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 كيلو هرتز مي رساند . اين انرژي به مبدل مي رود و در مبدل ديسك پيزو الكتريك انرژي الكتريكي را به ارتعاش در فركانس اولتراسونيك تبديل مي كند. اغلب ماشين هاي اولتراسونيك در فركانسي بالاتر از 20 كيلو هرتز كار مي كنند و صدايي توليد مي كنند كه گوش انسان قادر به شنيدن آن نيست . امواج توليد شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزايش پيدا مي كند و سپس در شيپوره ( كه يك وسيله صوتي مكانيكي است) امواج صوتي مستقيماً به قطعه كار منتقل مي شود. همچنين شيپوره نقش اعمال فشار بر روي قطعه را نيز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطكاك زياد اين انرژي تبديل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستيك و بهوجود آمدن جوش ميشود.                

 

 مزاياي اين روش عبارتند از :

- راندمان بالا

- توليد بالا با قيمت پايين

- سهولت در اتوماسيون

- سرعت جوش بالا

- تميز بودن آن

مهمترين محدوديت اين روش محدوديت در انرژي اعمالي و كوچك بودن عرض شيپوره ( كمتر از 250 ميلي متر ) است ودر نتيجه طول جوشي كه به وجود ميآيد كوچك است .

موارد استفاده از جوش التراسونيك ترموپلاستيك ها :

- جوشكاري ساده يك اتصال

- جاسازي يك قطعه درقطعه اي ديگرهمرا با اتصال بين آن دو

- جوش نقطه اي ورق ها و صفحات پلاستيكي

- ...

صنايعي كه اين نوع جوشكاري در آن كاربرد دارد :

- استفاده در صنعت بسته بندي

- استفاده در صنعت اتومبيل سازي

- استفاده در صنعت پزشكي

- استفاده در صنعت اسباب بازي

 

جوشكاري مقاومتي در ميكرو اتصال ها ( Micro Resistance Welding )

 

همانطور كه مي دانيد جوشكاري مقاومتي استفاده وسيعي در صنعت به خاطر تميز بودن و سهولت انجام كار دارد و امروزه گستره استفاده از آن به ميكرو اتصال ها و اتصالات بسيار كوچك نيز رسيده است . در جوشكاري مقاومتي به وسيله عبور جريان بالا از اتصال ( همراه با اعمال فشار ) و ذوب شدن فلزات در نقطه اتصال جوش شكل مي گيرد .

اين نوع جوشكاري از لحاظ اصول شكل گيري جوش مانند جوشكاري مقاومتي معمولي است ( مانند نقطه جوش Spot Welding ). قطعات روي الكترود مسي پايين قرار گرفته و الكترود بالايي همراه با اعمال فشار به قطعات رسيده و با اعمال جريان بالا و ذوب شدن در نقطه اتصال جوش شكل مي گيرد (شکل 3) . تفاوت اين نوع جوشكاري با جوشكاري مقاومتي ساده در اين است كه در اين نوع جوشكاري به خاطر دقت بالاي مورد نياز، كنترل فرآيند مشكل است و ديگر اينكه لايه اكسيد ايجاد شده به خاطر كوچك بودن منطقه جوش درصد قابل توجهي از جوش را تشكيل مي دهد .

حياتي ترين قسمت اين فرايند جريان در نقطه تماس مي باشد . در جوش مفاومتي معمولي جريان توسط يك دكمه وصل و سپس طي مدت معيني قطع مي شود تا جوش شكل بگيرد ولي در اين نوع جوشكاري جريان به يكباره وصل نشده بلكه ابتدا يك جريان كم به اتصال اعمال شده و بعد از مدت معيني به آرامي جريان زياد ميشود ، بعد از نگه داشتن در مدت معيني دوباره به آرامي كم مي شود يعني جريان به صورت يك پروفيل اعمال مي شود و دستگاه تغذيه بايد توانايي ايجاد اين پروفيل جريان را داشته باشد . اين امر به خاطر شكستن لايه هاي اكسيد و كم كردن آن در فلز جوش انجام مي شود . براي آگاهي از پروفيل جريان و بهترين شكل آن براي فلزات مختلف به مقالات تخصصي كه در اين زمينه تهيه شده مراجعه كنيد .

كاربرد اين نوع جوشكاري بيشتر در صنايع الكترونيك ، ساخت اتومبيل ، هوا فضا و ساخت تجهيزات پزشكي مي باشد . از جمله كاربرد هاي آن در در صنايع الكترونيك مي توان به اتصال سريع يك سيم به يك سيم ديگر يا قطعه ديگر اشاره نمود مانند ساخت سنسورها ، باتري ها و سلول هاي خورشيدي . استفاده آن در صنعت اتومبيل ايجاد جوش و اتصال در مونتاژهاي سبك مانند سنسورها ، سيستم اير بگ و كنترل جرقه است . در صنعت پزشكي از اين نوع جوشكاري در ساخت وسايلي مانند ابزارهاي جراحي و سمعك ها استفاده مي شود .
جوشكاري مقاومتي ميكرو اتصال ها يا Micro Resistance Welding يك روش مقرون به صرفه براي قطعات كوچك است كه بسيار سريع بوده ( در حد كسري از ثانيه ) ،و بسيار تميز است و قيمت هر اتصال در آن به خاطر مصرف جريان برق ناچيز و استفاده از تجهيزاتي كه خيلي گران نيستند بسيار پايين است . با توجه به مزاياي فوق استفاده از اين روش به سرعت گسترش خواهد يافت.

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت ( یا فلزات غیر آهنی)

 

 

فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مانند مس – برنج برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب

تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری می توان جوش داد و برای جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

جوشکاری مس با گاز:

بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد.

ورقه های مس را مانند ورقه های آهنی برای جوشکاری آماده می کنند یعنی سطح بالائی را تمیز نموده و از کثافات و روغن پاک نموده و در صورت لزوم سوهان می زنند. ولی چون خاصیت هدایت حرارت مس زیادتر است باید مقدار آمپر را قدری بیشتر گرفت. بهتر است همیشه با قطب مستقیم جوشکاری را انجام داد ( با جریان مستقیم و الکترود مثبت) زاویه الکترود نسبت به کار مانند جوشکاری فولاد است. طول قوس حداقل باید 10 تا 15 میلی متر باشد, برای جوشکاری مس می توان از الکترودهای ذغالی استفاده کرد. الکترودهای جوشکاری مس بیشتراز آلیاژ مس و قلع و فسفر ساخته شده اند و گاهی نیز از الکترودهای که دارای فسفر- برنز- سیلکان یا آلومینیوم هستند استفاده می کنند چون انبساط مس در اثر گرم شدن زیاد است فاصله درز جوش را در هر 30 سانتیمتر در حدود 2 تا 3 سانتیمتر زیادتر در نظر می گیرند. خمیر روانساز مس معمولاً در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب می شود و به صورت تفاله (گل جوش) سبکی روی کار قرار می گیرد و از تنه کار به علت کف کردن در روی کار نباید استفاده شود. بدون روانساز هم می توان مس را جوش داد و معمولاً از براکس استفاده می گردد. مس را به وسیله شعله خنثی جوش دهیم تا تولید اکسید مس نکند چون ضریب هدایت حرارت مس زیاد است باید پستانک جوشکاری مشعل 1 تا 2 نمره بیشتر از فولاد انتخاب شود. بهتر است مس را قبل از جوشکاری گرم نمائیم و با سیم جوشکاری مخصوص جوش داد برای جوشکاری صفحه 5 میلیمتری سیم جوش 4 میلیمتری کافی است و از وسط ورق شروع به جوشکاری می نمائیم و وقتی فلز هنوز گرم است روی آن چکش کاری می شود تا استحکام درز جوش زیاد شود.

جوشکاری سرب در این نوع جوشکاری بیشتر از گاز هیدروژن و اکسیژن استفاده می گردد. در جوشکاری سرب احتیاج به گرد مخصوص نیست ولی باید قطعات کار را قبل از جوشکاری کاملاً صیقلی نموده سیم جوش سرب باید کاملاً خالص باشد چون سرب مذاب بسیار سیال می باشد. لذا جوشکاری درزهای قطعات سربی که به وضع قائم قراردارند بسیار دشوار و مستلزم مهارت و تجربه زیاد است.

جوشکاری چدن با برنج یا لحیم سخت برنج چدن را می توان با برنج جوش داد. قطعات چدنی را باید همان طوری که برای جوشکاری با سیم جوش چدنی آماده می شوند برای برنج جوش آماده ساخت. لبه های درز جوش را باید به وسیله سوهان یا ماشین تراشید و هیچگاه لبه های درز قطعات چدنی را با سنگ سمباده پخ نزنید. زیرا ذرات گرافیت روی ذرات آهن مالیده می شوند و لحیم سخت خوب به چدن نمی چسبد. قطعات چدنی را قبل از شروع به جوش دادن حدود 210 تا 300 درجه سانتی گراد گرم کنید و گرد جوشکاری مخصوص چدن به کار برید تا بهتر به هم جوش بخورد.

نقطه ذوب سیمهای برنجی باید در حدود 930 درجه سانتی گراد باشد. سیمهای برنجی که برای جوش دادن قطعات چدنی به کار می روند دارای مقدار زیادی مس است و کمی نیکل نیز دارند . نیکل اتصال لحیم را به چدن آسان می کند و نقطه ذوب زیاد آن موجب سوختن گرافیت درز جوش می شود . در جوشکاری چدن با برنج از شعله ملایم پستانک بزرگ با فشار کم استفاده کنید. اگر فشار شعله زیاد باشد گرد جوشکاری از درز خارج می شود و در نتیجه قطعات چدنی خوب به هم جوش نمی خورند. قطعات چدنی را باید پس از جوشکاری در محفظه یا جعبه ای پر شن یا گرد آسپست قرار داد تا بتدریج خنک شود و سبب شکنندگی و ترک و سخت شدن چدن نگردد.

جوشکاری منگنز:

از منگنز به صورت خالص استفاده نمی شود در جهت عکس از آلیاژهای ماگنزیوم استفاده می شود که برای ریختگی فشاری از آن استفاده می گردد . به جای آلیاژهای Mg. Mn و Mg. Al و Mg AlZn امروزه از آلیاژهای مخصوصاً محکم Zr و Th استفاده می شود.

برای جوشکاری ماگنزیوم و آلیاژهای آن از همان شرایط جوشکاری آلومینیوم استفاده می گردد.
قابلیت هدایت حرارت زیاد و انبساط سبب پیچش زیاد کار می شود. ماگنزیوم در درجه حرارت محیط به سختی قابل کار کردن است و در 250 درجه می توان به خوبی کار گرد.

جوشکاری برنج با گاز:

برنج مهمترین آلیاژ مس است و از مس و روی و گاهی قلع و مقداری سرب تشکیل می شود، این فلز در مقابل زنگ زدگی و پوسیدگی مقاوم است. چون روی در حرارت نزدیک ذوب برنج تبخیر می گردد بنابراین جوشکاری با این فلز مشکل می باشد. برنج از 60 درصد مس و 40% روی و گاهی مقداری سرب تشکیل شده است. درموقع جوشکاری روی به علت بخار شدن و اکسید روی محل جوش را تیره کرده و عمل جوشکاری را مشکلتر می نماید. ضمناً گازهای حاصله خطرناک بوده و باید از محل کار تخلیه گردند. درموقع جوشکاری روی حرکت دست بسیار مهم است و باید حتی الامکان سرعت دست را زیاد کرده وگرده جوش کمتری ایجاد نمود تا فرصت زیادی برای تبخیر روی نباشد. برنج را می توان با الکترودهای گرافیتی و معمولی جوشکاری نمود، درجوشکاری برنج از قطب معکوس استفاده می شود.

فاصله قوس الکتریکی باید حداقل 5 تا 6 میلیمتر باشد. برنج ساده تر از فولاد و چدن و مس جوش داده می شود و استحکام و قابلیت انبساط آن درمحل درز جوش بسیار خوب است. توجه شود چون انقباض و انبساط برنج زیاد است نمیتوان به وسیله چند نقطه جوش به هم وصل کرد بلکه بایستی به کمک بست هائی که در حین جوشکاری می توان آنها را به هم متصل نمود از پیچیدگی جلوگیری شود.

توجه شود که در جوشکاری از سیمهای مخصوص جوشکاری برنج که مقدار مس آن 42 تا 82 درصد است استفاده نمائید و برای جلوگیری از اکسیداسیون از گرد جوشکاری استفاده می شود و از استعمال تنه کار در جوشکاری برنج باید خودداری شود زیرا درز جوش را خورده سوراخ سوراخ و متخلخل می سازد و شعله را باید طوری تنظیم کرد که اکسیژن آن از استیلن بیشتر باشد زیرا روی در حرارت 419 درجه ذوب و در 910 درجه تبخیر می شود و رسوبی از روی و اکسید روی در کنار درز جوش به وجود می آید. مقدار اکسیژن شعله بستگی به نوع آلیاژ دارد و می توان قبلاً قطعه ای از آن را به طور آزمایشی جوش داد و اگر درز جوش سوراخ و خورده نشد خوب است. و اکسیژن زیاد هم باعث کثیف شدن جوش می شود . ورقهای نازکتر از 4 میلیمتر را از راست به چپ و ورقهای ضخیم تر از 4 میلیمتر را از چپ به راست جوش می دهند. به چکش کاری و خروج دود خطرناک و استفاده از ماسک مخصوص وباز نمودن پنجره وهواکش باید توجه نمود. 

                                       

جوشکاری فولاد زنگ نزن با گاز قابلیت هدایت حرارت فولاد زنگ نزن کمتر از فولاد معمولی می باشد و می توان سر مشعل را کوچکتر انتخاب کرد. شعله جوشکاری باید برای جوش فولاد زنگ نزن خنثی باشد زیرا اکسیژن یا استیلن اضافی با عناصر تشکیل دهنده فولاد زنگ نزن ترکیب شده و درز جوش خورده پس از مدتی زنگ می زند . روانساز جوشکاری فولاد زنگ نزن را به صورت خمیر در آورده روی درز جوش می مالیم . سیم جوش باید حتی المقدور از نوع خود فولاد زنگ نزن انتخاب شود و بهتر است تسمه باریکی از جنس همان فولادی که باید جوش داده شود را بریده و به جای سیم جوشکاری استفاده کرد.
در روش جوشکاری این فولاد مشعل را باید طوری نگهداشت که زاویه آن نسبت به کار بین 80 تا 90 درجه باشد . زاویه سیم جوش در حدود 20 تا 40 درجه است وسیم جوشکاری را جلوی مشعل نگذارید تا همزمان با لبه کار ذوب شود و نوک مخروطی باید با ناحیه مذاب تماس داشته باشد تا از اکسیده شدن فلز جلوگیری کند. و شعله را نباید یک دفعه از کار دور نمود زیرا درجه انبساط فولاد زنگ نزن بیشتر از فولاد معمولی است و بابست های مخصوص از پیچیدن و کج شدن آن در موقع جوشکاری باید جلوگیری کرد فاصله لبه کار را باید برای هر 30 سانتیمتر 3 الی 4 میلیمتر بیشتر در نظر گرفت. پس از تمام شدن کار جوشکاری به وسیله برس و شتشو مواد اضافی تفاله و روانساز و یا گرد جوشکاری اضافی را باید کاملاً تمیز کرد و بر طرف نمود.

جوشکاری فولادهای مولیبدونی

وقتی که به فولاد مولیبدون اضافه شود مقاومت آن را بالا می برد مخصوصاً در حرارتهای زیاد ، بنابراین موارد استعمال این نوع فولاد بیشتر در لوله هائی که تحت فشار و حرارت زیاد باشد بیشتر است. بعضی از فولادهای مولیبدونی دارای مقداری کرم نیز هستند این آلیاژ را که مولی کرم می نامند بیشتر در ساختن قطعات مقاوم هواپیما به کار برده می شوند. جوشکاری این فولاد مانند جوشکاری آهن می باشد با این تفاوت که برای مقاوم بودن جوش باید از الکترود نوع E_7010 و E_7012 و E_7020 استفاده شود و برای قطعات ضخیم که گرده های پهن مورد احتیاج است می توان از فولادهای قلیائی (E_7016 ، E_7015 (LOWHYDROGE استفاده نمود. در مورد جوشکاری ورقهای 5 میلیمتر و ضخیمتر لازم است بعد از جوشکاری 1200 الی1250 درجه فارنهایت گرم کرده و برای ضخامت 5/12 میلیمتر به مدت یک ساعت گرم نگهداشت و بعد از آن باید قطعه به آهستگی سرد نمود به طوری که در هر ساعت 200 الی 250 درجه فارنهایت از حرارت آن کاسته شود وقتی که قطعه به 150 درجه فارنهایت رسید بعد می توان قطعه را در هوای معمولی سرد کرد.

جوشکاری مونل واینکونل

فلز مونل آلیاژی است از 67 % نیکل 30% مس و مقدار کمی آهن و آلومینیوم ومنگنز.

فلز اینکونل آلیاژی است از 80% نیکل ، 15% گرم و 5% آهن.

این دو فلز به علت مقاومت زیادی که در مقابل زنگ زدگی دارند برای ساختن تانکر و ظروف حامل مایعاتبه کار می روند.

مونل و اینکونل را می توان با الکترودهای پوشش دار به آسانی آهن جوشکاری کرد.
بنابراین جوشکاری این فلزات در تمام حالتها امکان پذیر است ولی بهتر است که درحالت تخت عمل انجام گیرد. قطعاتی که ضخامت آنها کمتر از 5/1 میلیمتر است نباید با قوس الکتریکی جوشکاری نمود. برای جوشکاری مونل واینکوئل باید عملیات زیر را انجام داد.

قشر نازک اکسید تیره رنگ را از نقاطی که باید جوشکاری کرد به وسیله برس یا سمباده پاک نمائید.

به گرم کردن قبلی احتیاجی نیست.

از الکترودهای با پوشش ضخیم استفاده به عمل آید.

درمورد جوشکاری حالت تخت زاویه الکترود نسبت به خط قائم درجه و در مورد حالتهای دیگر الکترود

عمود بر صفحه باید باشد.

–        گرده های باریک ایجاد گردد.

–        جوشکاری طلا

جوشکاری طلا به طریقه DC باجریان مستقیم انجام میگرد. الکترود را به قطب منفی وصل می نمائیم و یا با جریان فرکانس زیاد جریان متناوب کار میکنیم . ضمناً می توان برای جوشکاری طلا از طریقه جوشکاری نقطه جوش استفاده کرده که با الکترود و لفرامی عمل می نماید و پس از جوشکاری به وسیله صیقل نمودن با الکل کار را براق می نمائیم . ضمناً به وسیله جوشکاری کند پرسی نیز می توان طلا راجوش داد. جوش دادن متداول با شعلهای ریز و دقیق شبیه جوشکاری نقطه جوش می باشد.

جوش پذيري چدن ها

                                 

چدنها در مقايسه با فولادهاي كربني داراي قابليت جوشكاري كم و محدود تري هستند . در ميان چدن ها ، چدن با گرافيت كروي بهترين جوشپذيري را دارا است و بعد از آن چدن چكش خوار قرار دارد . جوشكاري چدن خاكستري به مهرت و توجه ويژه نياز دارد و چدن خاكستري را به دشواري زياد مي توان جوشكاري كرد .
با اين ملاحظات دامنه جوشكاري چدنها بسيار محدود مي شود و صرفا به تعمير و اصلاح قطعات ريخته شده و قطعات فرسوده و شكسته شده منحصر مي گردد .

علت هاي جوش پذيري محدود چدن ها :

- بعلت زيادي كربن در فلز مبنا ، سيكل جوشكاري باعث ايجاد كاربيدهايي در منطقه فلز جوش و تشكيل فاز مارتنزيت پركربن در منطقه متاثر از حرارت HAZ ميشود . هردوي اين ريز ساختار ها شكننده بوده و باعث ايجاد ترك در حين جوشكاري و يا بعد از آن مي شود . اين مطلب در مورد تمامي چدن ها مصداق دارد .
- به علت ضعف چقرمگي ، چدن ها قابليت تغيير شكل پلاستيكي را ندارند و از اين رو نمي توانند تنش هاي حرارتي ايجاد شده جوشكاري را تحمل كنند . هرچه نرمي چدن بهبود يافته باشد احتمال ترك خوردگي آن كاهش مي يابد . لذا چدن چكش خوار و چدن با گرافيت كروي كمتر از چدن خاكستري ترك خواهند خورد .
با توجه به عامل اول شكنندگي منطقه HAZ به ميزان و سهولت حل شدن گرافيت در آستنيت در حين جوشكاري بستگي پيدا ميكند . در مورد چدن خاكستري كه داراي پولك هاي گرافيتي با سطح رويه نسبتا وسيعي مي باشند ، انحلال اين نوع گرافيت در آستنيت به سهولت انجام مي شود . در حاليكه در مورد چدن با گرافيت كروي ، چون نسبت حجم رويه به حجم كره گرافيت كم مي باشد بنابراين مقدار گرافيت كمتري در آستنيت حل ميگردد و در نتيجه كاربيد هاي درشت كمتري و مارتنزيت كم كربن تري در منطقه HAZ تشكيل ميشود . اين مطلب گواه ديگري بر قابليت بهتر جوش پذيري چدن با گرافيت كروي در مقايسه با ساير انواع چدن ها ست . براي اجتناب از تمايل منطقه حرارت پذيرفته به ترك خوردن لازم است كه قطعه چدني را در موقع جوشكاري با قوس برقي با انرژي حرارتي كم جوشكاري نمود . زيرا اين روش باعث كاهش پهناي منطقه سخت و شكننده كنار فلز جوش مي شود . براي غلبه بر سختي و تردي منطقه حرارت پذيرفته اعمال تدابيري نظير پيش گرمايش و خنك كردن تدريجي قطعه جوشكاري شده ضرورت دارد .
در مورد جوشكاري چدن با قوس برقي دامنه درجه حرارت پيش گرم از درجه حرارت محيط كارگاه تا 300 درجه سانتي گراد توصيه ميشود . اين حرارت براي جوشكاري با استيلن در محدوده 450-650 درجه سانتي گراد قرار دارد . چدن خاكستري به حرارت پيش گرم بيشتري زيادتري و چدن با گرافيت كروي و چدن چكش خوار به درجه حرارت پيشگرم كمتري نياز دارند. درجه حرارت پيش گرم و محدوده آن به نوع چدن ، اندازه قطعه ، روش جوشكاري ، نوع الكترود و مقدار فلز جوشي كه بايد رسوب داده شود بستگي پيدا ميكند .
در مورد قطعات حساس ريختگري چدني ، درست پس از خاتمه جوشكاري عمليات تنش زدايي از طريق حرارت دهي قطعه تا حدود 600 درجه سانتي گراد و نگهداري در اين حرارت بمدت كافي صورت مي پذيرد.