از صفر تا صد فرایند جوشکاری الکترود دستی (SMAW)

جوشکاری الکترود دستی (SMAW )یکی از قدیمی ترین انواع جوشکاری است و در سال ۱۸۹۰، با ثبت اختراع چارلز ال  رونمایی شد. SMAW یک فرآیند جوشکاری قوس دستی است که  یکی از متداول ترین فرآیندهای جوشکاری است. هم برای جوشکاری ترمیم و هم برای تولید قابل استفاده است و می تواند در تمام موقعیت های جوشکاری روی تمام فلزات آهنی استفاده شود. می توان از آن برای جوشکاری بسیاری از انواع فلزات از جمله فولاد ، فولاد ضد زنگ و چدن استفاده کرد.

جوشکاری الکترود دستی محافظ فلزی (SMAW / MMA) چیست؟

جوشکاری الکترود دستی (SMAW) همچنین با نام جوشکاری قوس فلزی دستی، جوشکاری چوب (عبارت عامیانه) یا جوشکاری قوس محافظ شار شناخته می شود . این نوع از جوشکاری  یک فرآیند جوشکاری دستی است. فرآیند جوشکاری الکترود دستی (SMAW)  از الکترود فلزی مصرفی (پوشش داده شده با شار) استفاده می کند و ترکیب الکترود بر اساس ترکیب فلز قطعه کار است.   SMAW از جریان الکتریکی DC یا AC برای زدن قوس بین الکترود مصرفی با روکش شار و قطعه کار استفاده می کند. به دلیل دمای بالای قوس، الکترود و قطعه کار (منطقه جوشکاری) ذوب می شوند و استخر جوش داده شده مذاب هنگام خنک شدن به یک اتصال جوش تبدیل می شود.

شرکت اورین الکتریک ، تولید کننده انواع دستگاه جوشکاری رکتی فایر ، تکفاز و سه فاز اینورتری ، دستگاه جوشکاری CO2 ، و دستگاه جوش آرگون و برش پلاسما ، آماده ارائه و فروش محصولات تولیدی و همچنین خدمات درخواستی به مشتریان محترم ، می باشد . به منظور تماس با کارشناسان و ارائه راهنمایی و مشاوره ، با شماره ☎️   ۰۹۱۲۱۲۶۰۱۴۲ و سایر شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.

 

انواع اتصالات الکتریکی در SMAW

روش الکترود جریان مستقیم منفی (DCEN) باعث ایجاد گرما در الکترود، سرعت بالاتر ذوب الکترود و عمق کمتر جوش می شود. روش مثبت الکترود جریان مستقیم (DCEP) باعث افزایش نفوذ جوش می شود. هنگام استفاده از جریان متناوب (AC) ، این توزیع گرما را ایجاد می کند که میزان ذوب و نفوذ الکترود را متعادل می کند.

فرایند جوشکاری الکترود دستی محافظ فلزی

برای شروع جوشکاری الکترود دستی(SMAW ) ، ابتدا باید یک منبع تغذیه جوشکاری SMAW روشن شود. این منبع تغذیه انرژی مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی را ایجاد می کند که می تواند برای ذوب فلز جوش داده شده استفاده شود. یک منبع الکترود و یک گیره کار به منبع تغذیه متصل شده است. گیره کار به یک سطح رسانا که قطعه کار را نگه داشته است یا به خود قطعه متصل شده است. سپس یک الکترود چوبی در نگهدارنده قرار می گیرد.قوس الکتریکی هم قطعه کار و هم میله را ذوب میکند، دسته دوم فلز اضافی را برای جوش فراهم می کند. شار روی میله نیز با خود میله شروع به ذوب شدن می کند و در اطراف استخر جوش مذاب گازها، مایعات و مواد جامد منتشر می کند که از اکسید شدن و متخلخل شدن فلز جلوگیری می کند. پس از اتمام جوشکاری و شروع به خنک شدن، از سرشار موجود در الکترود، یک فیلم سرباره از بالا تشکیل می شود. بسیار مهم است که سرباره قبل از عبورهای بعدی جوشکاری یا پوشش برداشته شود.

تجهیزات فرایند جوشکاری الکترود دستیSMAW

برای انجام دادن جوشکاری الکترود دستی (SMAW)یک سری از تجهیزات نیاز است. تجهیزات فرآیند جوشکاری SMAW  شامل:

۱) منبع تغذیه ثابت:

SMAW / MMA به یک جریان ثابت ثابت (۵۰ تا ۳۰۰ آمپر) و یک ولتاژ پایین متوسط ​​(۱۰ تا ۵۰ ولت) نیاز دارد. نیاز فعلی نیز می تواند تا ۶۰۰ آمپر باشد. به منظور مطابقت با ولتاژ مورد نیاز، منبع تغذیه ورودی (بسته به مکان ۲۲۰ ولت یا بالاتر) باید با استفاده از ترانسفورماتور پایین آورده شود و در صورت نیاز به DC یکسوساز اضافه می شود. لوازم جانبی مورد استفاده برای مدیریت منبع تغذیه عبارتند از: ترانسفورماتور متناوب AC (استفاده از چندین سیم پیچ)، یکسو کننده مستقیم DC، اینورتر و دیزل ژنراتور. اینورتر ولتاژ را از طریق سیستم الکترونیکی خود تنظیم می کند و واحد جوشکاری اینورتر منبع تغذیه ۲۴۰ ولت را به منبع تغذیه DC 20 ولت تبدیل می کند

۲) نگهدارنده الکترود

نگهدارنده الکترود الکترود جوشکاری را نگه داشته و الکترود جوشکاری را به ترمینال منبع تغذیه (از طریق کابل) متصل می کند. نگهدارنده الکترود معمولاً دارای فنر است و می تواند توسط جوشکار فشار داده شود تا باز شود (الکترود جوش را وارد کنید) و بسته شود. نگهدارنده الکترود عایق بندی شده است و جوشکار می تواند هنگام جوشکاری آن را به راحتی در دست خود نگه دارد. نگهدارنده الکترود در اندازه های مختلف موجود است و اندازه ها با توجه به ظرفیت فعلی هندلینگ آنها طبقه بندی می شوند.

۳) کابلهای جوشکاری

کابل ها نگهدارنده الکترود و قطعه کار را به ترمینال های منبع تغذیه متصل می کنند. برای محافظت از جوشکار و سایر افراد در برابر ضربه های تصادفی ممکن است یک سرب جداگانه از زمین مورد نیاز باشد. محافظ خارجی (غلاف) روی سیم کابل باید بتواند جریان، سایش طبیعی، گرد و غبار، روغن و آب را تحمل کند و قطر کابل به جریانی که حمل می کند بستگی دارد (جریان و چرخه کار بالاتر، بزرگتر قطر کابل). کابل ها می توانند رشته های مسی یا آلومینیومی را حمل کنند.

۴) سپر جوشکاری

سپر جوشکاری به اشکال مختلف مانند سپر جوشکاری دستی، سپر جوشکاری بسته شده به سر جوشکار (در صورت عدم استفاده می توان به پشت برگردانده شود) یا کلاه ایمنی جوشکاری با شیشه جوشکاری قابل استفاده در دسترس است.

سایر لوازم جانبی مورد نیاز گیره (نوع C یا هر نوع مناسب) برای اتصال قطعه کار به منبع تغذیه ، چکش خرد کن و برس سیم (برای پاک کردن سرباره) و تجهیزات ایمنی جوشکار است.

الکترودهای مورد استفاده در SMAW / MMA

الکترودها در فرآیند SMAW می توانند با منابع AC یا DC کار کنند و همه الکترودهای AC ممکن است در AC یا DC استفاده شوند. با این حال، تمام الکترودهای مورد استفاده برای DC ممکن است با AC سازگار نباشند. انتخاب الکترود برای فرآیند SMAW عمدتا به مواد قطعه کار، خصوصیات جوشکاری مورد نیاز و موقعیت جوشکاری (صاف ، مورب ، عمودی ، سربار و غیره) بستگی دارد.

انواع الکترودهای SMAW بر اساس میزان ذوب

بر اساس میزان ذوب و جامد شدن، سه نوع الکترود وجود دارد:

۱) الکترودهایی  که پر شده سریع ذوب و پر می شوند (این سرعت جوشکاری را افزایش می دهد).

۲) الکترودهایی فریز سریع کف برای انجماد سریع طراحی شده اند (هنگام جوشکاری قطعه کار نصب شده به صورت عمودی / سربار مفید است).

۳) الکترودهایی که بین نوع پر شدن سریع و فریز سریع دارای مشخصات هستند، پر شدن فریز یا پیگیری سریع نامیده می شوند.

انواع الکترود SMAW بر اساس نوع الکترود و پوشش

بر اساس نوع الکترود و پوشش شار استفاده شده در فرایند جوشکاری الکترود دستی SMAW بر پایداری قوس جوشکاری، عمق نفوذ، میزان رسوب فلز و مناسب بودن برای جوشکاری قطعات کار در موقعیت های مختلف تاثیر دارد. نوع پوشش شار الکترود جوشکاری سه نوع است: سلولزی ، رتیل و پایه.

سلولزی – الکترودهای سلولزی نسبت خوبی از سلولز در پوشش شار خود دارند و به علت قوس عمیق نفوذی و سرعت سوزش سریع و در نتیجه جوشکاری با سرعت بالا شناخته می شوند. با این حال، کیفیت مهره جوش می تواند درشت باشد و حذف سرباره به دلیل حالت سیال آن دشوار است. از این نوع الکترودها در هر موقعیتی می توان استفاده  کرد.

روتیل – نوع دوم، الکترود های  روتیل هستند که دارای نسبت زیادی رتیل (اکسید تیتانیوم) در پوشش شار خود است. وجود اکسید تیتانیوم به اشتعال آسان قوس، قوس صاف در هنگام جوشکاری و سطح پراکنده کم کمک می کند. الکترودهای روتیل الکترودهایی با کاربرد عمومی هستند

پایه – نوع سوم الکترود پایه می باشند که در پوشش شار خود نسبت خوبی از سنگ آهک (کربنات کلسیم) و فلوراسپار (فلوراید کلسیم) دارد. این یک نوع الکترود منجمد کننده است و آن را برای جوشکاری موقعیت عمودی و سربار سازگار می کند.

مزایای SMAW

برخی از مزایای استفاده از جوشکاری الکترود دستی قوس محافظ عبارتند از:

کم هزینه بودن

برای جوشکاری در فضای باز و زمین عالی هستند.

برای فلزات کثیف بسیار مناسب است، اگرچه باید مراقب باشید تا حد امکان منطقی فلزات جوش داده شده تمیز شوند.

در مقایسه با سایر روش های جوشکاری، تجهیزات  جوشکاری الکترود دستی SMAW ساده و ارزان هستند.

حمل و نقل تجهیزات جوشکاری الکترود دستی( SMAW) آسان است و استفاده از آن را به روشی مناسب تبدیل می کند.

از آنجا که الکترود تحت پوشش شار گاز محافظ خود را تولید می کند، به گاز محافظ خارجی اضافی نیازی نیست، بنابراین  جوشکاری الکترود دستی SMAW می تواند در فضای باز انجام شود.

از SMAW می توان روی انواع آلیاژها و فلزات مختلف و همچنین در موقعیت های مختلف استفاده کرد.

محدودیت های SMAW

گرچه مزایای فراوانی برای فرآیند SMAW وجود دارد، اما معایبی نیز باید در خاطر داشته باشید:

: برخلاف فرایندهای جوشکاری نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک، SMAW دستی است که می تواند به بهره وری کمتری تبدیل شود.

رسوب گذاری مقدار مواد جوشکاری شده در واحد زمان است و پروژه های جوشکاری الکترود دستی در مقایسه با بقیه مقدار کمتری دارند.

با استفاده از SMAW، سرباره (یک لایه از محصولات جانبی) پس از جوشکاری باید برداشته شود. همچنین می تواند پاشش بیشتری ایجاد کند، که می تواند آن را به یک روند ناموزون تبدیل کند.

حتی اگر جوشکاری الکترود دستی(SMAW ) یکی از رایج ترین انواع تکنیک های جوشکاری باشد، برای بیرون کشیدن جوش های تمیز و با کیفیت SMAW به مهارت و آموزش نیاز دارد.

روند جوشکاری تا حدی کند

رسوب ناکارآمد استفاده از میله های قابل مصرف (نیاز به بیرون ریختن خرد)

مقادیر زیاد پاشیدن

.