دانلود تحقیق تعریف جوشکاری

تعریف جوشکاری:

 جوشکاری فرایندی است که در آن اتصالی از نوع دایم به واسطه پیوندهای پایدار بین اتمی میان دو یا چند سطح مختلف انجام می شود و زمینه آن گرم شدن موضعی یا کلی و در نتیجه آن تغییر شکل دایم یا جزیی می باشد.

جوشکاری اصطکاکی :

اساس فرایند جوش فوق بر اصل تبدیل انرژی مکانیکی ( جنبشی ) به انرژی گرمایی استوار می باشد .

در این نوع جوش، دو قسمت قطعات مورد اتصال ، به هم نزدیک شده ( با فشاراولیه ) و با ایجاد گرما توسط حرکت دورانی سریع یکی بر دیگری و مالش و اصطکاک دو قطعه ، موجب ایجاد حالت پلاستیسیته ( خمیری ) در لبه های اتصال شده و با فشار اعمال شده ی نهائی دو قطعه به هم فرو رفته و عمل اتصال انجام می گیرد  .

متدهای جوشکاری اصطکاکی

1-  جوشکاری اصطکاکی خطی        

2- جوشکاری اصطکاکی دورانی

  3- جوشکاری اصطکاکی داخلی

محدودیتهای جوشکاری اصطکاکی:

1-  حتما بایستی یکی از دو قطعه کار‌‌‌ گرد باشد یا قابل بسته شدن به گیره بوده و بتوا ن  آن را به گردش در آورد .

2- حتما بایستی قطعه از جنسی باشد که در برابر فشار وگشتاور مقاوم باشد .  مزایای جوشکاری اصطکاکی :

1-عدم نیاز به فلاکس یا روانکار2 - عدم نیاز به مفتول پرکننده و گاز محافظ      3- نیازبه انرژی (الکتریکی) کمتری از سایر روشها4 - جوشکاری بدون دود وگاز بوده وفقط کمی جرقه تولید میکند

جوشکاری با لیزر:

جوشکاری وبرشکاری با استفاده ا ز اشعه لیزراز روشهای نوین جوشکاری بوده که در دههای اخیر مورد توجه صنعت قرار گرفته وامروزه به خاطر کفیت ،سرعت وقابلیت کنترل آن به طوروسیعی درصنعت ازآن استفاده می شود به وسیله اشعه لیزر روی فلز یک حوضچه مذاب تشکیل شده وعملیات جوشکاری انجام میشود.

به طور عمده از چند نوع لیزر در جوشکاری و برشکاری استفاده میشود(عناصر لیزری):

1- جامد: مانندشیشه از جنس نئودیمم و اربیوم.

2- مایع: مانند اکسید نئودیمم وبرخی رنگها  .

3- گاز: مانند هیدروژن.آرگون وco2

4- بلورهای نیمه هادی: مانند گالیم وآلیاژهای گوگرد .

5- یاقوت: اکسید آلومینیم که تعدادی اتم آلومینیم جای خودرا به اتمهای کرم داده اند

عنصر لیزر کننده پس از تحریک شدن تحت عملکرد تغذیه ی انرژی توسط سیستم پمپاژ ، نور را صادر می کند .

این پمپاژ در لیزر گرمای جامد و مایع توسطFlash-tube و بفرم نوری ((Optical )) می باشد .

ولی لیزرهای گازی اصولاً توسط گاز پمپاژ می شوند .

در لیزرهای نیمه هادی این عمل توسط انرژی جریان معکوس حاصل از اتصال P-N ، انجام می گردد.

سیستم هائی موجودست که لیزرهای گاز را بوسیله ی گرفتن حرارت یا انرژی واکنش های شیمیایی ، پمپ می کنند .

مزایای جوشکاری لیزر:

  1- گرم کردن به صورت موضعی

2- تماس فیزیکی با قطعه کار وجود ندارد    

3- قابلیت تکرار بسیار بالا

4- فرسایش الکترود وآلودگی در آن وجود ندارد

شکل 1-1نمونهایی از ماشین لیزر

جوشکاری مافوق صوت :

جوشکاری اولتراسونیک شامل استفاده از انرژی صوتی با فرکانس بالا برای نرم کردن و ذوب کردن ترموپلاستیک ها در منطقه جوش است .

قسمت هایی که باید به یکدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس 20 تا 40 کیلو هرتز قرار می گیرند.

موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می شوند بستگی دارد.

قاعده کلی جوشکاری مافوق صوت :

دلایل استفاده از مافوق صوت در جوشکاری:

گذاشتن تاثیر بر حوضچه مذاب در زمان انجماد

بهترشدن خواص مکانیکی اتصال

پالایش ساختار بلورین در فلز جوش

راندن گازهای محلول در محل اتصال

در این پروسه سیم الکترود به صورت خودکار ومداوم از میان لوله اتصالی و پودر عبور کرده بسوی حوضچه جوش هدایت می یابد .

جوشکارى در زیر آب : بیش از یک صد سال است که قوس الکتریکی در جهان شناخته شده و بکار گرفته می شود.

اما اولین جوشکاری زیر آب توسط نیروی دریایی بریتانیا انجام شد- در آن زمان یک کارخانه کشتی سازی برای آب بند کردن نشت های موجود در پرچ های زیر کشتی که در آب واقع شده بود از جوشکاری زیر آبی بهره گرفت.

در سال 1946 الکترود های ضد آب ویژه ای توسط وان در ویلیجن در هلند توسعه یافت.

سازه های فرا ساحلی از قبیل دکل های حفاری چاه های نفت، خطوط لوله و سکوهای ویژه ای که در آب ها احداث می شوند، در سالهای اخیر به طرز چشمگیری در حال افزایش اند.

طبقه بندی: جوشکاری زیر آبی را می توان در دو دسته طبقه بندی کرد: 1.

جوشکاری مرطوب 2.

جوشکاری خشک جوشکاری مرطوب : نام جوشکاری مرطوب حاکی از آن است که جوشکاری که در زیر آب صورت می پذیرد، مستقیماً در معرض محیط مرطوب قرار دارد.

در این روش از جوشکاری از نوعی الکترود ویژه استفاده می شود و جوشکاری به صورت دستی درست مانند همان جوشکاری که در فضای بیرون آب انجام می شود، صورت می گیرد.

آزادی عملی که جوشکار در حین جوش کاری از این روش دارد، جوشکاری مرطوب را موثر تر و به روشی کارا و از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه کرده است.

تامین کننده نیرویجوشکاری روی سطح مستقر شده است و توسط کابل ها و شیلنگ ها به غواص یا جوشکار متصل می شود.

در جوشکاری مرطوب MMA (جوشکاری قوس فلزی دستی) دو مشخصه زیر بکار گرفته می شود : 1- تامین کننده نیرو: 2- قطبیت: قطبیت منفی جوشکاری بیش فشار (جوشکاری خشک) : جوشکاری بیش فشار در اتاقک های پلمپ شده در اطراف سازه یا قطعه ای که می خواهد جوشکاری شود، استفاده می شود.

این اتاقک در یک فشار معمولی پر از گاز می شود (که معمولاً از هلیوم حاوی نیم بار5 اکسیژن است).

این جایگاه روی خطوط لوله قرار گرفته و با هوایی مخلوط از هلیوم و اکسیژن که قابل تنفس باشد پر شده و در فشاری که جوشکاری آنجا صورت می پذیرد و یا فشاری بیشتر از آن اجرا می شود .

جوشکاری خال، شکاف و طرح فرآیندهای اساسی توصیف مهم و عمومی : جوشکاری خال، شکاف و طرح سه فرآیند جوشکاری تمام در حوزه فلزات است که محصولی با استفاده از تولید حرارت در سطح فلز با استفاده از مقاومت نیروی جریان برق الکتریکی ایجاد می شود که این مهارت در قبل، در طول و بعد از ایجاد جریان برق برای جوش دادن نواحی مرتبط به هم سطوح فراهم م شود.

شکل 17.1 این سه فرآیند را نشان می دهد : در جوشکاری خال یک قطعه فلز جوش خورده در مکان الکترود تولید می شود.

اما دو یا چند قطعه ممکن است با استفاده کردن مجموعه ای از الکترودها ساخته شود.

جوش طرح مشابه جوش خال است به جز اینکه مکان قطعه به وسیله یک طرح یا نقش برجسته ای که روی یک سطح نصب شده است یا بوسیله بخش میانی قسمتهایی در جعبه سیم ها یا میله ها قاطع شده است.

دو یا چند طرح جوش داده شده می توانند با مجموعه ای از الکترودها ساخته شوند.

جوش شکاف یک نوع از جوش خال است به طوری که مجموعه ای متداخل از قطعه فلزات تولید شده بدست می آیند.

یک خط جوش می تواند بوسیله تجهیزات خال جوش ایجاد شود ولی با عملیاتی آهسته تر.

مجموعه ای از خال جوش های متفاوت ممکن است با استفاده از ماشین خط جوش تولید شود.

حرکت دادن الکترودها باید به نحوی مناسب باشد تا سرعت و زمان حرکت کردن بین جوشکاری ها تنظیم شود.

حرکت اثر می تواند در طول چرخه خال جوش متوقف شود.

اصول عملیات : عملیات جوش کاری خال و شکاف و طرح شامل یک درخواست جریان برق الکتریکی و فشار مکانیکی مغناطیس های واقعی و مناسب می باشد.

جریان برق جوشکاری باید توسط الکترودها از وسط اثر عبور کند.

که این بوسیله فشارهای تولید شده بر الکترودها یا بوسیله طرح های ساخته شده که فشار و جریان برق فشرده و متراکم را تولید می کنند ایجاد می شود.

ترتیب عملیات باید به این صورت باشد که اول به اندازه کافی برای بالا بردن دمای فلز افزایش یابد.

این فلز سپس تحت فشاری که قدرت کافی برای نگه داشتن قسمتهای آن به یکدیگر را داشته باشد سرد می شود.

جریان برق و فشار باید آنقدر باشد که قطعه فلز شکل بگیرد ولی نباید آنقدر زیاد باشد که قطعه فلز از ناحیه جوشکاری بیرون رود.

در طول جوشکاری جریان برق نباید آنقدر کم باشد که از گرم شدن کافی الکترودها جلوگیری کند.

گرم شدن زیادی ممکن است باعث چسبیدن الکترودها با قطعه کار شود که این کار باعث کاهش طول زندگی الکترود می شود.

حرارت لازم برای این فرآیندهای جوش کاری مقاوم بوسیله ایستادگی قطعه کارهایی که یک جریان برق الکتریکی از وسط ماده می گذرد تولید می شود.

زیرا مسیر جریان برق الکتریکی در قطعه خارج کار را کوتاه می کند و زمان جوشکاری نسبتاً زیاد را کم می کند.

جریان های برق جوشکاری نیازمند این هستند که حرارت جوشکاری لازم ایجاد شود.

تولید حرارت در یک اتصال دهنده میزان حرارت ایجاد شده به سه فاکتور بستگی دارد : 1- آمپراژ 2- مقاومت اتصال دهنده 3- میزان مدت زمان جریان این سه فاکتور بر طبق فرمول زیر بر حرارت تولید شده اثر می گذارند: Q=I2Rt که در آن : گرمای تولید شده بر حسب ژول = Q جریان بر حسب آمپر = I مقاومت اثر بر حسب اهم = R مدت زمان طول کشیدن جریان بر حسب ثانیه = t گرمای تولید شده نسبتی از میدان جریان برق جوشکاری و نسبتی از مقاومت و زمان است قسمتی از گرمای تولید شده بر ایجاد جوش استفاده می شود و قسمتی از آن در اطراف فلز هدر می رود.

جریان برق جوشکاری به زمان بستگی دارد بنابراین اگر زمان خیلی کوتاه باشد جریان برق الکتریکی به خیلی بیشتر از آن احتیاج خواهد داشت.

ترکیبی از جریان برق بالا و زمان کوتاه ممکن است یک توزیع ناخواسته حرارت در منطقه جوشکاری ایجاد کند که ممکن است منجر به ذوب شدن سطح شود و الکترود به سرعت تحلیل رود.

چرخه یک مقاومت ماشین جوشکاری و اثری که جوش داده شده است اساساً یک مجموعه ای از مقاومتها است.

همه مقاومتهای مسیر جریان برق الکتریکی به جریان مغناطیسی اثر می گذارند.

جریان برق در همه قسمتهای چرخه، مانند مقاومت لحظه ای در یک مکان از چرخه است اما گرمای تولید شده در یک مکان از چرخه نسبتی از مقاومت در آن نقطه است.

قسمت مهمی از مقاومت جوشکاری می تواند سریعاً با گرمای جوشکاری تولید شود.

توزیع درجه حرارت در اثر الکترودها در جوشکاری خال و شکاف و طرح در شکل 2/17 به تصویر کشیده شده است.

آنها هفت مقاومت در مجموعه ای از یک جوشکاری هستند که برای شرح توزیع حرارت نشان داده شده اند که در موارد زیر آمده است : 1) 1 و 7 مقاومت الکتریکی الکترود 2) 2 و 6 مقاومت مرتبط بین الکترود دو فلز اصلی.

این مقاومت به حالت فلز اصلی و سایر الکترود و اتصال دهنده الکترود و فشار الکترود بستگی دارد.

این نقطه حرارت تولید شده بالایی دارد اما سطح فلز اصلی درجه حرارت آن را در طول جریان برق بدست نمی آورد.

3) 3 و 5 ، مقاومت فلز اصلی است که دقیقاً نسبتی از مقاومت و قطر خودش است.

4) 4 فلز اصلی با مقاومتی در محلی که جوش در حال شکل یافتن است مواجه می شد.

این نقطه بالاترین مقاومت و در نتیجه بیشترین حرارت تولید شده را دارد.

گرما همیشه در نقطه های 2 و 6 تولید می شود، اما گرمای تولید شده در سطح 4 الکترودها را از بین نمی برد.

گرما در همه این مکان ها تولید می شد و تنها در سطح فلز اصلی نیست.

سطح فلز اصلی با درجه حرارتی ایجاد می شود که با مقاومت اجزای مختلف چرخه آغاز می شود.

گرما در هر هفت مکان شکل 17.2 در قسمت مقاومتها تولید خواهد شد.

گرمای جوشکاری فقط در سطح فلز اصلی مورد نیاز است بنابراین گرمای تولید شده در دیگر مکان ها باید کم شود.

فهرست مطالب عنوان صفحه تعریف جوشکاری 1 جوشکاری اصطکاکی 1 جوشکاری با لیزر 2 جوشکاری مافوق صوت 4 جوشکاری زیرپودری 6 جوشکاری درزیر آب 6 جوشکاری خال ، شکاف وطرح 8 منـابـع : مقدمه برجوشکاری درساختمان دکتر علی مزروعی آیین نامه جوشکاری محسن مقدم نیا سایت اینترنتی عنوان :