اصول اولیه جوشکاری TIG

موضوع : اصول اولیه جوشکاری TIG

توضیح: این فایل به صورت ورد و آماده ی چاپ می باشد

مقدمه :
جوشكاري باقوس الكتريكي والكترود تنگستن زيرهاله اي ازگاز محافظ
(G T A W) بيشتراوقات TIG ناميده مي شود.
دراين فرايندجوشكاري حرارت مابين الكترودغير مصرفي و فلزپايه توليدمي شود . الكترود ، حوضچة جوش ، قوس ومناطق متاثر از گرما بوسيله گازمحافظ ازهواي آلوده حفاظت ميشوند.
گازمحافظ بوسيله اتمايزكردن گازمحافظ يامخلوطي ازگازهاتهيه
مي شود . گازمحافظ بايستي محافظت رابه طوركامل انجام دهدزيرا ورود مقدارناچيزي ازهوا مي تواندباعث آلوده شدن جوش شود.
دراين روش جوشكاري قوس وحوضچة جوش قابل رويت هستند.سرباره اي كه ممكن است به جوش وارد شود توليد نمي شود و لازم نيست كه مفتول كمكي به سراسرقوس انتقال يابد . بدين جهت پاشش جوش حذف مي شود . زيرا الكترد غيرمصرفي است وجوش مي تواند به وسيلة نفوز از فلز پايه بدون افزودن مفتول كـمكي ساخته شود . هـر چند در بيشتر مـوارد
ازمفتول كمكي استفاده مي شود.
باتوجه به امتيازات ذكرشده براي اين فرآيند ، ازاين روش جوشكاري به منظورايجاداتصالات تأسيسات باكاربري ويژه بهره گرفته مي شود.اين نوع روش جوشكاري فرآيندي است كه درهمة موفقيت هاكاربري داشته وجوش باكيفيت عالي راتوليدمي نمايدخصوصاًدرجوشكاري فلزپايةنازك كه اغلب نازك تراز005/0اينج است.
اين فرآيند در روشهاي دستي  ، سيستماتيك ، ماشين واتوماتيك انجام مي شود. درروش دستي ازمشعل (تورچ)دستي استفاده مي شودودرصورتيكه نيازبه مفتول كمكي باشد به وسيله دست افزوده مي شود. جوشكاري دستي بيشترين مورداستفاده رادارد.تنظيم كردن مقدارجريان جوشكاري بوسيلة كنترل پايي اپراتورانجام مي شودوهمچنين شروع جريان وخاموش وروشن كردن آن.
در جوشكاري سيستماتيك نيز ممكن است ازمشعل دستي استفاده شود. مفتول كمكي نيزبه طوراتوماتيك بوسيله تفذيه گرسيم اضافه
مي شود.اين روش به صورت عمده استفاده نمي شود.جوشكاري اتوماتيك بيشترين استفاده رادركاربردهاي مختلف خواهد داشت.درجوشكاري ماشيني تجهيزات بوسيلة اپراتورجوشكاري كنترل مي شود.
درسيستم اتوماتيك يك پروفسورجوشكاري بدون نيازبه اپراتوركنترل كننده ياتنظيم كننده مي تواندجوشكاري راانجام دهد.ميزان كاربري روش اتوماتيك يا ماشين زماني است كه اتصال دردسترس باشد ، وهمچنين كنترل كيفيت ودردرجه اي ازدقت وساخت تعدادي ازجوشهاي مساوي موردنيازباشد.درروش ماشين مفتول كمكي اضافه شده به حوضچة جوش به فرم سيم خواهدبودواين سيم ممكن است سردياگرم باشد.كه اين امرموجب اختلاف دراستفاده ازفرآيند مي شود.مفتول كمكي سردبوسيله فرستاده شدن ازتغذيه گر اتوماتيك كه گرم نشده ياداراي الكتريسته طبيعي است به حوضچه اضافه مي شود ، درحاليكه مفتول كمكي گرم فرستاده مي شودازتغذيه گري كه توسط مقاومتي سيم مفتولي راگرم مي كند.مقاومت بوسيله منبع نيروي كمكي كه مابين لولة راهنماي سيم وميزكارمتصل شده است گرم مي شود.
فلزاتي كه مي توان بااستفاده ازروش جوشكاري كرد عبارتنداز:
اغلب فلزات وآلياژهاي آنهارامي توان بااين روش جوشكاري كرد.فلزاتي كه بااين روش جوشكاري مي شوند عبارتنداز فولادهاي كربني وآلياژهاي مربوط ، استنلس استيل ، آلياژهاي مقاوم به درجه حرارت ،  فلزات سخت كاري شده ، آلياژهاي آلومينيم ، بريليم ، آلياژهاي تيتانيم  ، آلياژهاي نيكل وآلياژهاي زيركونيم.
جوشكاري سرب و روي بااين روش مشكل است زيرا نقطة پايين ذوب اين فلزات كنترل فرآيندجوشكاري رابشدت مشكل مي سازد.نقطة بخارشدن روي    است كه بمراتب پايين ترازدماي قوس است ودرنتيچه جوشكاري به دليل بخارشدن روي نامرغوب است.
فولاد و ديگرفلزات داراي نقطة ذوب بالاتري هستند ، امافلزاتي كه بوسيلة سرب ، قلع ، روي ، كادميم ، يا آلومنيم پوشش شده اند جوش پذيرند.امانيازمند فرآيندهاي مخصوصي هستند.جوشكاري اين فلزات احتمالاًخواص مكانيكي آنهارا پايين مي آورد ، به دليل اينترالوژي ، براي پيشگيري ازاينترالوژي درجوشكاري فلزات پوشش داده شده مي بايستي پوشش مناطق مجاورجوش راحذف كرد و پس ازجوشكاري دوباره آنراجايگزين كرد.
ضخامت فلزپايه:
اين روش درطيف وسيعي ازضخامت فلزپايه مورداستفاده قرارمي گيرد.بااستفاده ازاين روش درمقطع  اينج.ضخيم تريانازكترجوش خوبي به دست مي آيد ، زيرامتمركزكردن حرارت ناشي ازقوس به دليل سرعت بالاي جوشكاري مشكل است.جوشكاري چندپاسه به همراه مفتول كمكي مي تواندانجام شود.براي ضخامت بيشتراز اينچ مي بايستي ازفرآيندهاي عمومي ديگرجوشكاري استفاده كرد.بنابراين براي مقاطع ضخيم درمواقع اي كه مجبوربه كيفيت بالاباشيم ، نظيرسفينه يادرتجهيزات هسته اي وزيردريايي ازجوشكاري چندپاسه استفاده مي شود.
به طورمثال درساختن پوستة موتور راكت باقطر26 فوت باضخامت 0/600 اينچ ، ديواره ، طول وابعادبه كمك فرآيندجوشكاري TIG وبااستفاده ازچندين پاس وبه كمك مفتول كمكي جوشكاري مي شود.بنابراين سرعت جوشكاري دراين ضخامت پايين مي آيد.
درمواردي كه كيفيت بالاي جوش اجباري باشدازاين روش جوشكاري استفاده مي شود.درساخت زيردريايي به منظور بدست آوردن جوش باكيفيت استثنايي به همراه نرخ تكميل كردن بالا ، اين روش جوشكاري به همراه سيم گرم مورداستفاده قرارمي گيرد.بااستفاده ازطراحي مخصوص نازل گازمحافظ وآماده سازي شيارباريك اتصالات مي توان جوشكاري شكانهاي ابعادي ديواره هاي سنگين ژنراتوربخار راانجام داد.
مزاياومحدوديت ها:
اين روش داراي مزاياومحدوديت هايي است كه درزيرمي آيد:
مزايا:
توانايي جوشكاري بيشترفلزات وآلياژهايشان راداشته وبه طورعمومي براي فلزاتي نظيرقلع وسرب كه دماي ذوب پايين دارنداستفاده نمي شوند.
توانايي اتصال دهي فلزات كه داراي لاية سخت اكسيدي هستند مانندآلومينيم ومنيزيم وهمچنين آنهايي كه ميل تركيبي بااكسيژن ونيتروژن داشته واگردرمعرض هواقرارگيرندشكسته مي شوند ، رادارد.
سرباره نداردزيرابوسيلةفرآيندجوشكاري تميزمي شود
جوش پاشش ندارد
كاستن ازحرارت ورودي بواسطة افزايش سرعت جوشكاري
توانايي اتصال دهي فلزات پايه باضخامت كم زيراكنترل عالي روي ، منبع حرارتي ومفتول كمكي رامي توان به طورجداگانه انجام داد.
براي تمام موقعيت هاي جوشكاري قابل استفاده است.
مفتول كمكي به طورمعمولي موردنيازنيست.
قوس وحوضچة جوش قابل رويت است
مفتول كمكي قوس راقطع نمي كندوميزان اضافه شدن آن به جريان مستقيم جوش وابسته نيست
محدوديت ها:
سرعت پايين جوشكاري
آلودگي الكترود
نرخ نفودپايين  ، جوشكاري مقاطع ضخيم زمان بروگران است
نگهداري قوس بواسطة انتخاب گازهاي محافظ كه پايين ترازقوس قرارمي گيرند
ناخالصي الكترود تنگستن مي تواندواردحوضچه مذاب شود.
اصول جوشكاري باقوس الكتريكي
فيزيك قوس
1-روش تشكيل قوس:
قوس الكتريكي معمولاً به يكي ازدوروش ذيل تشكيل مي گردد:
الف-ايجادبخارها ي فلزي :دراين روش دراثر عبورجريان سراسري كه بواسطة برخوردالكترودوقطعه كاربدست آمده ، گازمحافظ خنثي يونيزه مي شود.اتمهاي يونيزه شده الكترون از دست داده و با بار الكتريكي مثبت رها
مي شوند . يونهاي گازي مثبت به دليل مثبت بودن به سمت قطب منفي قوس جريان مي يابند ، ونيزالكترود نهابه دليل منفي بودن به سمت قطب مثبت حركت مي كنندوبدين شكل قوس تشكيل مي شود.انرژي خروج الكترونهاويونيزه شدن گازمعرني به وسيلة يكي ازراههاي زيرتأمين مي شود
(1)مالش (كارمكانيكي)به الكترود انرژي مي دهدكه سريعاًبه قوس موردنظر منتقل مي گردد.
(2)بااستفاده ازتنظيم كردن مسير يونيزاسيون تهيه شده براي قوس اصلي .

فهرست مطالب
مقدمه :    1
ضخامت فلزپايه:    3
مزاياومحدوديت ها:    4
مزايا    4
محدوديت ها:    5
اصول جوشكاري باقوس الكتريكي    5
فيزيك قوس    5
1-روش تشكيل قوس:    5
2-انواع قوس الكتريكي:    7
3-موقعيت(زاويه)الكترودومفتول كمكي نسبت به فلزپايه ،    8
4-خصوصيات ولت-آمپر:    9
5- مشخصه فيزيكي قوس دراجرا :    10
جريان جوشكاري:    10
1-جريان يكنواخت باالكترودمنفي:    11
2-جريان يكنواخت باالكترودمثبت:    12
دفع اكسيدبوسيله جريان يكنواخت والكترودمثبت    13
3-جريان متناوب:    13
فيلتر خازني:    15
الكترود جوشكاري :    16
الكترودهاي تنگستن زيركونيم دار :    19
اندازة‌الكترودها :    19
پروفيل انتهايي يا شكل نوك الكترود:    20
تاثير زاوية‌نوك الكترود:    21
ظرفيت حمل جريان :    21
گازهاي محافظ جوشكاري :    22
ثبات و پايداري قوس :    23
تاثير در فرآوري :    24
ميزان نفوذ و شكل ظاهري گردة‌جوش :    25
تاثير در خواص مكانيكي جوش :    26
حفاظت در برابر هوا:    27
تاثير در آلودگي در محيط كار :    27
جريان گاز :    29
مفتول كمكي جوش :    29
طراحي اتصالات در روش جوشكاري تيگ :    30
اتصالات سربه سر (Butt)  :    31
اتصالات رويهم ( Lap ) :    32
اتصالات گوشه اي :    32
اتصال T شكل :    33