انواع قوس الکتریکی در جوشکاری:
از نظر جوشکاری در نوع قوس الکتریکی بر حسب ذوب الکترود و یا عدم آن وجود دارد. اگر الکترود از جنس کربن یا تنگستن باشد هنگام ایجاد قوس الکتریکی ذوب نشده و قوس یا الکترود را در غیر مصرفی Non consumable می نامند. اما اگر الکترود از جنس فلز با نقطه پائین تر باشد همزمان با ایجاد قوس الکتریکی انتهای الکترود ذوب شده و قطرات فلز مذاب می تواند از الکترود جداشده و در فاصله قوس الکتریکی به طرف حوضچه جوش با سرعت زیاد پلاسماجت منتقل شود در این حالت آنرا مصرفی consumable یا قوس الکتریکی فلزی Metal- arc می نامند. چون در روش قوس یا الکترود مصرفی قسمتی از جوش نتیجه ذوب الکترود است. معمولاً ترکیب شیمیایی الکترود باید شبیه فلز مورد جوش باشد. در الکترود مصرفی مقداری حرارت مقاومتی در اثر عبور جریان برق در الکترود تولید می شود که در این حرارت باعث بالا رفتن ذوب الکترود شده و به حوضچه جوش بر می گردد. به همین دلیل مقدار بیشتری از حرارت تولید شده در قوس یا الکترود مصرفی به حوضچه جوض منتقل می شود و به راندمان حرارتی در الکترودهای غیر مصرفی (60- 50 درصد) کمتر از الکترودهای مصرفی (90-75 درصد) است. بالا بودن راندمان حرارتی موجب باریک شدن منطقه متأثر از جوش شده و از نظر سرعت جوشکاری و اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد.
شروع یا روشن کردن قوس الکتریکی:
فقط بکار بردن پتانسیل لازم در الکترود سرد قوس الکترکی بوجود نمی آید. قوس هنگامی می تواند ایجاد شود که یک کانال یونیزه شده یا هادی الکترود موجود باشد. این کانال می تواند به دو طریق عمده زیر آماده شود:
الف) بکار بردن ولتاژ خیلی بالا بین الکترودها که سبب دشارژ یا خالی شدن بار الکتریکی شود.
ب) بوسیله لمس کردن و عقب بردن بر روی کار
ولتاژ در حدود 10 به توان 4 ولت نیاز است تا در فاصله بین الکترودها و کار جرقه ایجاد شود. به محض ایجاد قوس ولتاژ کاهش یافته و جریان افزایش می یابد. این عمل در حدود چند ثانیه انجام می گیرد. البته برای نگهداشتن قوس نیاز به ولتاژ لازم می باشد. حالت پایداری که بین شدت جریان و ولتاژ پس از چند ثانیه بوجود می آید به علت گرم شدن الکترود و یا ایجاد حوضچه و یک تعادل حرارتی می باشد. درعمل استفاده ولتاژ بسیار خطرناک بوده و معمولاً از دشارژ با فرکانس بالا استفاده به عمل می آید. همانطور که اشاره شد روش دیگر که بیشتر متداول لمس کردن یا مالیدن الکترود به قطعه کار و عقب بردن آن است با این عمل نوک الکترود گرم و سپس ذوب موضعی می شود با عقب کشیدن الکترود قطره مذاب در نوک آن بین الکترود و قطعه کار پلی درست می کند که همزمان با باریک شدن آن این پل شکسته شده و بدین ترتیب بخار فلز می تواند کانالی برای ایجاد قوس موقت بوجود آورد. اگر نیروی مدار متناسب باشد این قوس پایدار خواهد ماند. روش های دیگری نظیر قرار دادن گلوله ای از پشم فولادی یا اتصال یک سیم نازک با طول و قطر مشخص به نوک الکترود را نیز می توان برای شروع قوس الکتریکی استفاده کرد.
نگهداشتن قوس الکتریکی:
پس از آغاز قوس اولیه و برقراری تعادل حرارتی چنانچه در ضمن کار قوس به طور موقتی خاموش شود آنرا به مراتب آسانتر از ابتدا می توان روشن کرد. اگر برای شروع قوس اولیه پتانسیلی در حدود چند هزار ولت نیاز باشد برای شروع مجدد قوس در حین کار پتانسیل در حدود چند درصد یا چند ده ولت نیاز است. وجود بعضی مواد در پوشش الکترود می تواند کمک کننده شروع مجدد قوس باشد.
منبع یا مولد قدرت:
منبع قدرت می تواند جریان الکتریکی لازم برای قوس الکتریکی را فراهم کند. این جریان ممکن است متناوب و یا یکنواخت (دائم) باشد. در ابتدا فقط از جریان یکنواخت DC استفاده می شد. چون با جریان متناوب مشکل عدم پایداری قوس وجود داشت که بعداً این شکل به کمک افزودن ترکیبات مناسب در پوشش الکترود برطرف گردید. بدین ترتیب هر دو نوع منبع قدرت قابل استفاده اند. هر چند بر حسب امکانات استفاده یکی از این دو منبع جریان الکتریکی بر دیگری می تواند متداول تر باشد.
انواع منبع یا مولد قدرت:
منبع قدرت می تواند جریان الکتریکی لازم برای قوس فراهم کند این جریان ممکن است متناوب و یا یکنواخت (دائم) باشد. در ابتدا فقط از جریان یکنواخت یا DC استفاده می شود. چون با جریان متناوب مشکل عدم پایداری قوس وجود خواهد داشت که بعداً با استفادهاز افزودن ترکیبات مناسب پوشش الکترود برطرف گردید.
انواع مولدهایی که در جوشکاری از آنها بهره می گیریم عبارتند از:
1- ترانسفورماتور: ترانسفورماتور دارای یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه و یک هسته است. ما در جوشکاری به ولتاژ پائین حدود 10 تا 50 ولت و شدت جریان بالا حدود 50 تا 400 آمپر نیاز داریم این کار توسط ترانسفورماتور که با جریان AC کار می کند انجام می گیرد.
2- رکتی فایر: مولدی است که در آن با استفاده از یک سوسازسلینیوم- سیلسیم؛ جهت جریان یک سویه یا یک طرفه می شود. زیرا همانطور که می دانیم جهت جریان در جریان متناوب AC در کشور ما دارای فرکانس 50 هرتس می باشد.
3- ژنراتور: تولید کننده جریان DC می باشد.
4- دینام: ژنراتور است که محور آن توسط یک موتور الکتریکی می گردد و جریان DC می دهد.
5- موتور جوش: ژنراتوری است که محور آن توسط یک موتور الکتریکی می گردد و جریان DC یا AC می دهد.
قطب الکترود: در جوشکاری با قوس الکتریکی ممکن است از جریان متناوب با جریان مستقیم با الکترود مثبت یا منفی استفاده شود. انتخاب جریان به روش جوشکاری و نوع الکترود؛ اتمسفر و نوع فلزی که جوش داده خواهد شد بستگی دارد. با اکثر فلزات معمولی انتقال فلز از الکترود مصرفی به حوضچه جوش با جریان یکنواخت و الکترود مثبت یکنواخت تر و بهتر انجام می گیرد.
هنگامیکه جریان از AC به DC تغییر می کند پلاریته بسیار مهم است. هنگامیکه دستگره الکترود (انبر) در قطب منفی ژنراتور و قطعه مثبت بسته شده باشد. پلاریته منفی یا مستقیم است. اگر انبر الکترود به قطب مثبت ژنراتور و کابل هادی به قطعه به هادی منفی وصل شده باشد پلاریته عکس نامیده می شود.
دستگاههای رکتیفایر جوشکاری:
با سیستم کنترل جریان توسط راکتورهای اشباع
این دستگاهها با ورودی برق سه فاز؛ جریان مستقیم (DC) مناسب برای جوش؛ برش و کوجینگ انواع فلزات ( آهنی و غیر آهنی ) را ایجاد می نماید.
تغییرات جریان بصورت پیوسته توسط سیستم کنترل راکتور های اشباع انجام می گیرد. سیستم کنترل راکتور اشباع سیستمی است متشکل از سلفهایی که در مسیر خروجی هر فاز ترانسفورماتور اصلی قرار می گیرند و یک بوبین که هسته های این سلفها را احاطه می کند .تغییر جریان خروجی بوسیله یک رئوستا که ولتاژ متغیری را به دو سر بوبین مذکور اعمال می کند انجام می گیرد. در این سیستم قطعات آسیب پذیر وجود ندارد؛ در نتیجه این دستگاهها دارای استحکام بسیار زیادی بوده و در شرایط بد آب و هوایی و وضعیت نامطلوب در نگهداری؛ بسیار مقاوم می باشند.
در صورت نیاز به آمپراژ بالاتر می توان دو یا چند دستگاه از این نوع را با یکدیگر موازی نمود. بدین منظور ترمینالهای مثبت دو دستگاه را با یک کابل جوش مناسب و ترمینالهای منفی را با کابل دیگری به هم وصل نمایید. سپس رئوستاهای تنظیم کننده جریان هر دستگاه را روی یک عدد تنظیم کنید. در اینصورت دو برابر هر یک از دستگاهها را خواهید داشت.
منبع: saghye2
