جوشکاری الکترو اسلگ
در جوشکاری الکترو اسلگ (Electroslag Welding) الکترود بصورت یک سیم برهنه بوده و هم نقش فیلر متال یا همان فلز پرکننده را دارد و هم عامل انتقال جریان الکتریسیته در فرآیند می باشد. سرباره مورد نیاز با توجه به نوع متریال طراحی شده و قبل از شروع فرآیند باید وارد سیستم شود، این در حالی است که در فرآیند ریخته گری، سرباره به واسطه انجام واکنش ایجاد می شود.
دو قطعه ای که قرار است بهم جوش داده شوند درون محفظه ای آبگرد به نام کفشک قرار داده می شوند. در شروع فرآیند ابتدا یک قوس الکتریکی کوتاه مدت بین الکترود و پایه پشت بند قطعات، برقرار می شود. این قوس باعث ایجاد حوضچه مذاب اولیه می شود. اما در ادامه فرآیند، قوس وجود ندارد و بواسطه مقاومت سرباره در برابر عبور جریان الکتریکی، حرارت لازم برای ذوب تأمین می گردد.
نکاتی در مورد جوشکاری الکترو اسلگ
- جریان الکتریکی مورد نیاز در این فرآیند، جریان مستقیم (DC) بوده و فیلر متال یا همان الکترود، قطب مثبت می باشد.
- الکترود وارد منطقه مذاب و فلاکس غوطه ور در محفظه می شود، بنابراین وقوع جوشکاری قابل دیدن نیست.
- در این فرآیند، جوشکاری در موقعیت عمودی انجام می شود.
- در این روش، سرباره در برابر عبور جریان الکتریکی مقاومت از خود نشان می دهد و این امر منجر به تولید حرارت در سیستم می شود.
- مقاومت سرباره باید تا حدی باشد که هم خود سرباره مذاب باقی بماند و هم الکترود و قطعه ذوب شوند.
- همچنین سرباره نقش پوشش حوضچه مذاب را بازی کرده و مانع از نفوذ گاز به فلز مذاب می گردد.
- سرباره در ابتدای فرآیند بصورت دانه های ماش است.
- سرباره باید در حالت مذاب هادی جریان الکتریسیته باشد.
ویژگی های سرباره در جوشکاری الکترو اسلگ
- مقاومت الکتریکی آن می بایست تا حدی باشد که حرارت مورد نیاز برای انجام فرآیند تأمین شود.
- ویسکوزیته سرباره بسیار مهم است. اگر ویسکوزیته کم باشد، سرباره از درزهای محفظه نشت می کند. اگر بالا باشد، مانع از انتقال حرارت مناسب به دیواره ها می شود و توزیع دما در سرباره یکنواخت نخواهد بود. در مرز مشترک سرباره و فلز تصفیه رخ می دهد که با بالا بودن ویسکوزیته این عمل مختل می شود.
- خصوصیات و ویژگی های متالورژیکی سرباره باید در یک محدوده دمایی معین، تقریباً ثابت باشد.
مزایا و محدودیت های جوشکاری الکترو اسلگ
مزایا:
- سرعت بالای رسوب گذاری ( تبدیل مذاب به فلز جوش )
- جوشکاری در یک پاس انجام می شود.
- بدلیل عدم وجود قوس الکتریکی، پاشش مذاب وجود ندارد.
- معمولاً در این فرآیند پیشگرم کردن قطعات مورد نیاز نیست. این مسئله باعث صرفه جویی در هزینه ها می گردد.
- سرباره موجود در بالای فلز مذاب باعث تمیز ماندن مذاب شده، لذا کیفیت فلز رسوب گذاری شده در این فرآیند بالاست. برای مثال وجود گوگرد و فسفر در فولاد منجر به کاهش شدید چقرمگی می شود. می توان از طریق سرباره در جوشکاری الکترو اسلگ این دو عنصر مضر را از فولاد یا حتی الامکان از ناحیه جوش جداسازی کرد.
- مصرف فلاکس در این روش مقرون به صرفه است. به ازای هر 20Kg فلز جوش، 1Kg فلاکس مورد نیاز است.
- مدل جوش و مدل انجمادی در این روش تقریباً متقارن است. بنابراین اعوجاج در قطعه حداقل می شود.
محدودیت ها:
- این روش فقط برای فولادهای ساده کربنی و کم آلیاژی و برخی از فولادهای زنگ نزن کاربرد دارد. بطور مثال از این روش نمی توان برای جوشکاری آلومینیوم استفاده کرد. زیرا معمولاً قطعات آلومینیومی ضخامت کمی دارند و در این فرآیند برای یک پاس جوش، حداقلی از ضخامت لازم است.
- اتصال باید به صورت عمودی باشد، لذا از این فرآیند نمی توان برای سایر موقعیت های جوشکاری استفاده کرد.
- با شروع فرآیند، حتماً می بایست آن را به انتها رساند و نمی شود کار را نیمه رها کرد.
- برای ضخامت های کمتر از 2cm مناسب نیست.
- این تکنیک برای جوشکاری قطعات با اشکال پیچیده مناسب نیست.
- محدوده ولتاژ مورد نیاز (30 – 55) و آمپراژ (750 – 1000) و نوع جریان مستقیم متداول است.
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
ASM Handbook Volume 06: Welding, Brazing, and Soldering
Sindo Kou, Welding Metallurgy, A John Wiley & Sons Inc Publication, Ed 2
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید لطفا ابتدا وارد شوید، در غیر این صورت می توانید ثبت نام کنید.