لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 9
تاریخچه ی مختصرازجوشکاری دستی قوس برقی(S.M.A.W)
قوس برقی در سال ۱۸۰۷توسط سرهمفری دیوی کشف شد ولی استفاده از آن در جوشکاریفلزات به یکدیگر هشتاد سال بعد از این کشف ، یعنی در سال ۱۸۸۱ اتفاق افتاد. فردی بهنام آگوست دیمری تنز در این سال توانست با استفاده از قوس برقی و الکترود ذغالیصفحات نگهدارنده انباره باطری را به هم متصل نماید.
قوس برقی در سال ۱۸۰۷توسط سرهمفری دیوی کشف شد ولی استفاده از آن در جوشکاریفلزات به یکدیگر هشتاد سال بعد از این کشف ، یعنی در سال ۱۸۸۱ اتفاق افتاد. فردی بهنام آگوست دیمری تنز در این سال توانست با استفاده از قوس برقی و الکترود ذغالیصفحات نگهدارنده انباره باطری را به هم متصل نماید. بعد از آن یک روسی به نامنیکولاس دی بارنادوس با یک میله کربنی که دسته ای عایق داشت توانست قطعاتی را به همجوش دهد. وی در سال ۱۸۸۷ اختراع خود را در انگلستان به ثبت رساند.این قدیمی تریناختراع به ثبت رسیده در عرصه جوشکاری دستی قوسی برقی می باشد.فرایند جوشکاری باالکترود کربنی در سالهای ۱۸۸۰و۱۸۹۰در اروپا و آمریکا رواج داشت ولی استفاده از ولتزیاد (۱۰۰ تا ۳۰۰ولت)و آمپر زیاد (۶۰۰تا ۱۰۰۰آمپر)در این فرایند و فلز جوش حاصله کهبه علت ناخالصیهای کربنی شکننده بود همه باعث می شد این فرایند با اقبال صنعت مواجهنشود.جهش از این مرحله به مرحله فرایند جوشکاری با الکترود فلزی در سال ۱۸۸۹صورت گرفت.در این سال یک محقق روس به نام اسلاویانوف و یک آمریکایی به نام چارلزکافین(بنیانگذار شرکت جنرال الکتریک)هرکدام جداگانه توانستند روش استفاده ازالکترود فلزی در جوشکاری با قوس برقی را ابداع نمایند.در آغاز قرن بیستمجوشکاری دستی با قوس برقی مورد قبول صنعت واقع شد. علیرغم ایرادهای فراوان(استفادهاز مفتول لخت و بدون روکش)مورد استفاده قرار گرفت.در آمریکااز مفتول لخت که دارایروکش نازکی از اکسید آهن که ماحصل زنگ خوردگی طبیعی و یا بخاطر پاشیدن عمدی آب برروی کلافهای مفتول قبل از کشیده شدن نهایی بود استفاده می شد و گاهی این مفتول لختبا آب آهک آغشته می شد تا در هر دو وضعیت بتواند ثبات قوس برقی را بهتر فراهمآورد.آقای اسکار کجل برگ سوئدی را باید پدر الکترودهی روکش دار مدرن شناخت وینخستین شخصی بود که مخلوطی از مواد معدنی و آلی را به منظور کنترل قوس برقی وخصوصیات مورد نظر از فلز جوش حاصله با موفقیت به کار برد.وی اختراع خود را در سال۱۹۰۷به ثبت رساند.ماشینهای جوشکاری با فعالیت های فوق الذکر به روند تکاملی خودادامه می دادند.در سالهای ۱۸۸۰ مجموعه ای از باطری پر شده به عنوان منبع نیرو درماشین های جوشکاری به کار گرفته شد.تا اینکه در سال ۱۹۰۷ نخستین دستگاه Generator جوشکاری به بازار آمریکا عرضه شد.● جوشکاری با گاز یا شعلهجوشکاری با گازیا شعله یکی ازاولین روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومینیومی بوده و هنوز هم درکارگاههای کوچک در صنایع ظروف آشپزخانه و دکوراسیون و تعمیرات بکارمیرود. در اینروش فلاکس یا روانساز یا تنه کار برای برطرف کردن لیه اکسیدی بکار میرود.▪ مزایا:سادگی فرایند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسایل▪ محدودهکاربرد:ورقهای نازک ۸/۰تا ۵/۱میلیمتر▪ محدودیتها:باقی ماندن روانساز لابلایدرزها و تسریع خوردگی - سرعت کم – منطقه H.A.Zوسیع است .قطعات بالاتر از۵/۲میلیمتر را به دلیل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بین روش جوش نمیدهند.حرارتلازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن بوجود می اید.حرارت توسطجابجایی و تشعشع به کار منتقل می شود. قدرت جابجایی به فشار گاز و قدرت تشعشع بهتوان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغییر اندکی در درجه حرارت شعله میتواند میزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زیادی تغییر دهد.درجه حرارت شعله بهحرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصولاحتراق(گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدارازتی که وارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهشدرجه حرارت شعله می شود.بنابرین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعلهبادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظیر استیلن یا پروپان یا هیدروژن و گاز طبیعینیز قابل استفاده است که مقدار حرارت احتراق و در نتیجه درجه حرارت شعله نیز متفاوتخواهد بود. در عین حال معمولترین گاز سوختنی گاز استیلن است.تجهیزات و وسایلاولیه این روش شامل سیلندر گاز اکسیژن و سیلندر گاز استیلن یا مولد گاز استیلن ورگولاتور تنظیم فشار برای گاز و لوله لاستیکی انتقال دهنده گاز به مشعل و مشعلجوشکاری است.استیلن با فرمول C۲H۲و بوی بد در فشار بالا ناپیدار و قابل انفجاراست و نگهداری و حمل و نقل آن نیازبه رعایت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سیلندرحدود psi ۲۲۰۰است و رگولاتورها این فشار را تا زیر psi ۱۵پایین می آورند.و به سمتمشعل هدایت می شود.(در فشارهای بالا ایمنی کافی وجود ندارد).توجه به این نکته نیزضروری است که اگر بیش از ۵ مترمکعب در ساعت ازاستیلن استفاده شود از سیلندر استنبیرون خواند زد که خطرناک است.بعضی اوقات از مولدهای استیلن برای تولید گازاستفاده می شود. بر اساس ترکیب سنگ کاربید با آب گاز استیلن تولید میشود.CaC۲ + ۲ H۲O = C۲H۲ + Ca(OH)۲ـ روش تولید گاز با سنگ کاربید به دو نوع کلی تفسیممیشود.۱) روشی که آب بر روی کاربید ریخته میشود.۲) روشی که کاربید با سطحآب تماس حاصل میکند و باکم و زیاد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغییرمیکند.رگولاتورها(تنظیم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برایفشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنجهستند که یکی فشار داخل مخزن و دیگری فشار گاز خروجی را نشان میدهند. رگولاتورها دردو نوع کلی یک مرحله ای و دو مرحله ای تقسیم میشوند که این تقسیم بندی همان مکانیزمتقلیل فشار است. ذکر جزییات دقیق رگولاتورها در اینجا میسر نیست اما اطلاع ازفرایند تنظیم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پیگیر باشید).کار مشعل آوردنحجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسیژن سپس مخلوط کردن آنها و هدایتشان به سوی نازل استتا شعله مورد نظر را یجاد کند.● اجزا مشعل:الف) شیرهای تنظیم گاز سوختنی واکسیژنب) دسته مشعلج) لوله اختلاطد) نازلقابل ذکر اینکه طرحهایمختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزیمم حرکت اغتشاشی بهمخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسیر در ادامه مشعل کندتر شده تاشعله ای آرام بوجود اید.● پیچیدگی(Distortion)پیچیدگی و تغییر ابعاد یکیازمشکلاتی است که در اثر اشتباه طراحی و تکنیک عملیات جوشکاری ناشی میشود. با فرضاجتناب از ورودبه مباحث تئوریک تنها به این مورد اشاره میکنیم که حین عملیاتجوشکاری به دلیل عدم فرصت کافی برای توزیع یکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوشو سرد شدن سریع محل جوش انقباضی که میبایست در تمام قطعه پخش میشد به ناچار در همانمحدوده خلاصه میشود و این انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاویه دارباشد منجر به اعوجاج زاویه ای(Angular distortion) میشود.در نظر بگیرید تغییر زاویهای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طویل چه ایراد اساسی در قطعه نهایی ایجاد میکند.حال اگر خط جوش در راستی طولی و یا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی وعرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمایان میشود. اعوجاج طولی وعرضی همان کاهش طول قطعه نهایی میباشد. این موارد هم بسیار حساس و مهمهستند.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 ۲۰ مترآماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظرمیبایست چند پاس دیگر در تمام طولقطعه جوش داده میشد.تا ساق جوش ۲-۳میلیمتر بیشتر شود.بعد از انجام اینکارکاهش۲۷میلیمتری در قطعه بوجود آمد. و این یعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکانپذیر نیست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنیم تنها هندسه شکل رااصلاح کردهایم و چه بسا حین استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشتهباشد و ایرادات بعدی نمیان شود.بهترین راه برای رفع این ایراد جلوگیری ازبروز Distortion است. و(طراح یا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پیچیدگی قطعه را قبلازجوش حدس بزند و راه جلوگیری از آن راهم پیشنهاد بدهد.● بعضی راهکارهای مقابلهبا اعوجاج:۱) اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر کهمیخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاریعملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاببرداشتن و تصحیح ابعاد انجام میگیرد.۲) حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصیاعوجاج را خنثی کنیم.۳) از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردناستحکام مورد نیاز استفاده شود.۴) تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش دراینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.۵) ازدیاد سرعت جوشکاری کهباعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.۶) در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه درقطعات با ضخامت کم اعوجاج بیشتر نمود دارد.۷) تا حد امکان انجام جوش در دوطرفکار حول محور خنثی۸) طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشدمیتواند فرضاً مصالح جوش را در اطراف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزاناعوجاج بکاهد.۹) بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط وانقباض ناخواسته درقطعه● عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :۱) حرارت داده شدهموضعی , طبیعت و شدت منبع حرارتی و روشی که این حرارت به کار رفته و همچنین نحوهسرد شدن۲) درجه آزادی یا ممانعت بکار رفته برای جلوگیری از تغییرات انبساطی وانقباظی. این ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و یا از طریق مکانیکی (گیره یا بست یا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.۳) تنش های پسماند قبلی در قطعاتو اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشدید تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردیمقداری از این تنش ها را خنثی میکند.۴) خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرایطمساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانند میزان حرارت جذب شده در منطقهجوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضرایب انبساط حرارتی و قابلیت تغییر فرم پذیری واستحکام و بعضی خواص دیگر فلز مورد جوش تاثیر قابل توجهی در میزان تاب برداشتندارد. مثلا در قطعات فولاد آستنیتی زنگ نزن مشکل پیچیدگی به مراتب بیشتر از فولادکم کربن معمولی میباشد.● توضیحاتی پیرامون WPS & PQRدر نظر بگیرید درکارخانه ای بزرگ که تعداد زیادی پروژه در دست انجام است مسوول کنترل کیفی و یا ناظرهستیم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاری برخورد میکنیم ....انواع الکترودها، ورقهابا ضخامتهای متفاوت، ماشینهای مختلف که تحت شریط خاصی تنظیم شده است ،جوشکاران کهاغلب به روش سنتی(بدون رعایت اصول علمی)جوشکارای میکنند را در نظر بگیرید. بهترینکار چک کردن کار با کتابچه ای است که به عنوان WPS (Welding Procedure spcification)معروف است. هر چند کاربرد اصلی این دفترچه برای پرسنل تولید است امادر واقع زبان مشترک تولید کننده و بازرس و ناظر میباشد که در بعضی مواقع کارفرماهیبزرگ خودشان WPSمورد قبول خود را به سازنده ارایه میکنند و بنای بازرسی ها را براساس آن قرار میدهند. فکر میکنم تا حدودی مفهوم را ساده کرده باشم.استانداردمرجعAWSَ حدود ۱۷۰ نوع اتصال را با پوزیشنهای متفاوت معرفی کرده و انواع پارامترهایجوشکارای را برای تمامی انواع فرایندها(SMAW-MIG/MAG-TIG-SAW-…)معرفی کرده اینمتغیرها شامل محدوده ضخامت مجاز برای نوع اتصال –دامنه تغییرات مجاز برای آمپر- ولتاژ-قطر الکترود-نوع پودر-زاویه کونیک کردن-روش پیشگرم و پسگرم-و ... میباشد. کهبخشی از وظیفه QC_MAN کنترل میزان تطابق روش جاری جوشکاری با روش مشخص شده در WPS است. در بعضی از موارد خاص که استاندارد روش خاصی ارایه نداده اغلب یک طراح جوش بنابه تجربیات خود پروسیجری ارایه میدهد. در بعضی شرکتهای بزرگ برای هر پروژه ای یکدفترچه WPS موجود است اما از آنجا که روشها و امکانات موجود هر کارخانه اغلب ثابتاست لذا بنظر میرسد که نیازی به -WPS های متفاوت نباشد. و تجربه نشان داده که برایکارهای مشخص و ثابت بهتر است یک WPS تهیه شود و از تعدد ایجاد مدارک و مستندات دستو پا گیر جلوگیری شود. یک WPS معمولی میتوانید در حدود ۲۰۰-۲۵۰ صفحه باشد.یعنی بههمین تعداد اتصالات مختلف را نشان داده و روش جوشکاری مربوطه را توضیح دادهاست.● (PQR (Procedure Qualification Recordابتدا توضیح کوتاهی در مورد خود PQR لازم است که باید گفت PQR نتایج آزمایشات مخرب و غیر مخرب در مورد یک نوع مشخصجوش است.که از طرف آزمایشگاههای معتبر بید ارایه شود.
تحقیق و بررسی در مورد تاریخچه ی مختصراز جوشکاری دستی قوس برقی