مفهوم و طبقه بندی جوشکاری قوس فلزی گازی
روش جوشکاری قوس الکتریکی که از یک الکترود ذوب، یک گاز خارجی به عنوان محیط قوس استفاده می کند و از قطرات فلز محافظت می کند، حوضچه مذاب و فلزات با دمای بالا را در ناحیه جوش جوش می دهد، که به آن جوش قوس محافظ گاز می گویند. بسته به ماده سیم و گاز محافظ می توان آن را به روش های زیر تقسیم کرد که در شکل نشان داده شده است.
با توجه به طبقه بندی سیم جوش، می توان آن را به جوش سیم جامد و جوش شار تقسیم کرد. روش جوشکاری قوس محافظ گاز بی اثر (Ar یا He) با سیم هسته جامد، جوشکاری محافظ گاز خنثی با الکترود مذاب نامیده می شود که به آن جوشکاری MIG (جوشکاری با گاز بی اثر فلزی) گفته می شود. جوشکاری قوس محافظ گاز مخلوط غنی از آرگون با سیم هسته جامد که به آن جوشکاری MAG (جوشکاری با گاز فعال فلزی) گفته می شود. جوشکاری محافظ گاز CO2 با سیم هسته جامد که به آن جوش CO2 گفته می شود. هنگام استفاده از سیم شار، جوشکاری قوس الکتریکی که می‌تواند از گاز مخلوط CO2 یا CO{5}}به عنوان گاز محافظ استفاده کند، جوشکاری محافظ گازی با هسته شار نامیده می‌شود. همچنین امکان افزودن گاز محافظ وجود ندارد که به این روش جوشکاری قوس محافظ خود گفته می شود.
تفاوت بین جوشکاری معمولی MIG/MAG و جوش CO2
ویژگی های جوش CO2 عبارتند از: هزینه کم و راندمان تولید بالا. با این حال، معایبی از پاشش زیاد و شکل دهی ضعیف وجود دارد، بنابراین برخی از فرآیندهای جوشکاری از جوشکاری معمولی MIG/MAG استفاده می کنند. جوشکاری معمولی MIG/MAG یک روش جوشکاری قوس الکتریکی است که توسط گاز بی اثر یا گاز غنی از آرگون محافظت می شود، در حالی که جوش CO2 دارای خواص اکسید کننده قوی است که تفاوت و ویژگی های این دو را تعیین می کند. مزایای اصلی جوش MIG/MAG در مقایسه با جوش CO2 به شرح زیر است:
1) میزان پاشش بیش از 50 درصد کاهش می یابد. قوس جوش تحت حفاظت آرگون یا گاز غنی از آرگون پایدار است، نه تنها قوس در طول انتقال قطرات و انتقال جت پایدار است، بلکه در مورد انتقال اتصال کوتاه جوشکاری MAG جریان کم، اثر دافعه قوس روی قطره کوچک است، بنابراین اطمینان حاصل می شود که MIG / مقدار پاشش در انتقال اتصال کوتاه جوش MAG بیش از 50٪ کاهش می یابد.
2) درز جوش یکنواخت و زیبا است. به دلیل انتقال قطرات یکنواخت، ریز و پایدار در جوش MIG/MAG، درز جوش یکنواخت و زیبا است.
3) بسیاری از فلزات فعال و آلیاژهای آنها را می توان جوش داد. خاصیت اکسید کننده اتمسفر قوس بسیار ضعیف یا حتی غیر اکسید کننده است. جوشکاری MIG/MAG نه تنها می تواند فولاد کربنی و فولاد پر آلیاژ را جوش دهد، بلکه می تواند بسیاری از فلزات فعال و آلیاژهای آنها مانند: آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای آن، آلیاژهای منیزیم و منیزیم و غیره را جوش دهد.
4) قابلیت ساخت جوش، کیفیت جوش و راندمان تولید را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
تفاوت بین جوشکاری پالسی MIG/MAG و جوشکاری MIG/MAG معمولی
شکل اصلی انتقال قطرات در جوشکاری MIG/MAG معمولی، انتقال جت در جریان بالا و انتقال اتصال کوتاه در جریان کم است. بنابراین، جریان کم هنوز دارای معایب مقدار زیاد پاشش و شکل دهی ضعیف است، به ویژه برخی از فلزات فعال را نمی توان در جریان کم استفاده کرد. جوشکاری مانند آلومینیوم و آلیاژها، فولاد ضد زنگ و .... بنابراین جوشکاری پالسی MIG/MAG ظاهر شده است. ویژگی انتقال قطره این است که هر پالس جریان یک قطره را منتقل می کند که در اصل به انتقال قطره تعلق دارد. در مقایسه با جوشکاری معمولی MIG/MAG، ویژگی های اصلی آن به شرح زیر است:
1) فرم انتقال قطرات بهینه برای جوشکاری پالس MIG/MAG یک قطره با یک پالس است. به این ترتیب با تنظیم فرکانس پالس می توان تعداد قطرات انتقال یافته در واحد زمان یعنی سرعت ذوب سیم جوش را تغییر داد.
2) به دلیل انتقال قطره یک پالس و یک قطره، قطر قطره تقریباً برابر با قطر سیم جوش است و گرمای قوس قطره کمتر است، یعنی دمای قطره پایین است (مقایسه). با انتقال جت و انتقال قطرات بزرگ). بنابراین، ضریب ذوب سیم جوش بهبود می یابد، یعنی راندمان ذوب سیم جوش بهبود می یابد.
3) به دلیل دمای پایین قطرات، دود جوش کمتری وجود دارد. به این ترتیب از یک سو اتلاف سوخت عناصر آلیاژی کاهش می یابد و از سوی دیگر محیط ساخت و ساز بهبود می یابد.
در مقایسه با جوشکاری معمولی MIG/MAG، مزایای اصلی آن به شرح زیر است:
1) پاشش جوش کوچک است، یا حتی بدون پاشش.
2) هدایت قوس خوب، مناسب برای جوشکاری در تمام موقعیت ها.
3) درز جوش به خوبی شکل گرفته است، عرض همجوشی بزرگ است، ویژگی های نفوذ انگشتی ضعیف شده و ارتفاع باقی مانده کوچک است.
4) جریان کم فلزات فعال (مانند آلومینیوم و آلیاژهای آن و غیره) را کاملاً جوش می دهد.
دامنه فعلی انتقال جت جوش MIG/MAG را افزایش داد. در حین جوشکاری پالس، جریان جوشکاری می‌تواند به انتقال قطرات پایدار از نزدیک جریان بحرانی انتقال جت به محدوده جریان بزرگ ده‌ها آمپر دست یابد.
ویژگی ها و مزایای MIG/MAG پالسی را می توان از موارد بالا مشاهده کرد، اما هیچ چیز نمی تواند کامل باشد. در مقایسه با MIG/MAG معمولی، کاستی های آن به شرح زیر است:
1) احساس معمول راندمان تولید جوش کمی کمتر است.
2) الزامات کیفیت بالاتر برای جوشکارها.
3) در حال حاضر قیمت تجهیزات جوشکاری نسبتاً بالا است.
تصمیم گیری فرآیند اصلی برای انتخاب جوشکاری پالس MIG/MAG
با توجه به نتایج مقایسه فوق، اگرچه جوشکاری پالس MIG/MAG دارای مزایای زیادی است که سایر جوشکاری ها نمی توانند به آن دست یابند و مقایسه کنند، اما مشکلات قیمت بالای تجهیزات، راندمان تولید کمی پایین و دشواری در تسلط جوشکاران را نیز دارد. بنابراین، انتخاب جوشکاری پالس MIG/MAG عمدتاً با الزامات فرآیند جوشکاری تعیین می شود. تا آنجا که به استانداردهای فعلی فرآیند جوشکاری داخلی مربوط می شود، در جوش زیر اساساً باید از جوشکاری پالس MIG/MAG استفاده شود.
1) فولاد کربنی موارد با الزامات بالا در کیفیت و ظاهر جوش عمدتاً در صنعت مخازن تحت فشار مانند دیگ‌های بخار، مبدل‌های حرارتی شیمیایی، مبدل‌های حرارتی تهویه مطبوع مرکزی و پیچ‌ها برای توربین‌ها در صنعت برق آبی است.
2) فولاد ضد زنگ از جریان کم (زیر 200 آمپر در اینجا جریان کوچک نامیده می شود، در زیر همینطور) و موارد با نیازهای بالا در کیفیت و ظاهر جوش، مانند لوکوموتیو، مخازن تحت فشار در صنایع شیمیایی و غیره استفاده کنید.
3) آلومینیوم و آلیاژهای آن. از جریان کوچک (زیر 200 آمپر در اینجا به عنوان جریان کوچک نامیده می شود، در زیر به آن اشاره می شود) و مواردی که نیازهای بالایی در کیفیت و ظاهر جوش دارند، مانند قطارهای موتور، کلیدهای ولتاژ بالا، جداسازی هوا و سایر صنایع استفاده کنید. به خصوص خودروهای موتوری، از جمله خودروهای گروه CSR Sifang، Tangshan Vehicle Factory و Changke، و دیگر تولیدکنندگان کوچک که برون سپاری را برای آنها پردازش می کنند. طبق اخبار صنعت، تا سال 2015، تمامی مراکز استان ها و شهرهای با جمعیت بیش از 500 نفر،{5}} می توانند از خودروهای برقی استفاده کنند که نشان می دهد تقاضا برای خودروهای برقی بسیار زیاد است و تقاضا برای جوشکاری حجم کار و تجهیزات جوشکاری بسیار زیاد است.
4) مس و آلیاژهای آن. با توجه به درک فعلی، مس و آلیاژهای آن اساساً از جوشکاری پالس MIG/MAG (در حوزه جوشکاری MIG) استفاده می شود.
