جوشکاری صنعتی

جوشکاری صنعتی

اسلاید 1: بسم الله الرحمن الرحیم و هو الرحم و الراحمین

اسلاید 2: جوشکاری صنعتی

اسلاید 3: مقدمه:صنایع مدرن و پیشرفته امروزه در تولیدات صنعتی و نظامی سبب پیشرفت سریع جوشکاری گردید اصولی که از جوشکاری مورد انتظار است این است که: جوش سریع و تمیز باشد مخارج تهیه مواد جوشکاری کم باشد مخارج تهیه ماشین آلات حداقل باشد کاربرد همه جانبه واستفاده صحیح در همه جا از دستگاه جوشکاری ممکن باشد.

اسلاید 4: تاریخچهدر جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر ، سبب توسعه سریع این فن گردید و سرمایه‌گذاری‌های عظیم چه از طرف دولتها و چه صنایع نظامی و تخصصی در این مورد اعمال گردید و مخصوصاً رقابت‌های انسانها در) علوم هسته ای (یکی دیگر از علل پیشرفت فوق سریع این فن در چند ده سال اخیر شد که به علم جوشکاری تبدیل گردید.

اسلاید 5: انواع جوشکاری

اسلاید 6: برخی از متداول ترین انواع جوشکاریجوش قوس الکتریکینقطه جوشجوشکاری فلزات رنگینلحیم کاریجوشکاری به طریقه برق و گاز جوشکاری و برشکاری در زیر آب جوشکاری پلاستیک جوشکاری با لیزر

اسلاید 7: جوش قوس الکتریکی یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از جریان مداوم الکترون بین دو الکترود و یا الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولیدمی شود.

اسلاید 8: جوش قوس الکتریکیباید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریک بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.

اسلاید 9: جوش قوس الکتریکیدر قوس الکتریکی گرما و انرژی نورانی در مکانهای مختلف یکسان نبوده بطوریکه تقریباً 43% از حرارت درآند و تقریباً 36% در کاتد و 21% بقیه بصورت قوس ظاهر می شود

اسلاید 10: جوشکاری به روش نقطه جوش برای جوشکاری ورقهای نازک از دستگاههای سنگین جوشکاری یا دستگاههای زمینی نمی توان استفاده کرد.

اسلاید 11: جوشکاری به روش نقطه جوشنقطه جوشها به علت طرز کار صحیح و سریع با استفاده از فک های جوشکاری و مقاومت الکتریکی کاربرد زیادی در صنایع دارند و با اتصال دو قطب به ترانسفورماتور مبدل و فکهای آنها در اثر عبور جریان از نقطه تماس فکها و خاصیت مقاومت جریان به سرعت حوزه مشخصی گرم شده و چون این گرم شدن تا حد ذوب در نقطه مشخص و محدود است به علت سادگی و تمیزی از آنها استفاده می گردد

اسلاید 12: جوشکاری فلزات رنگین( یا فلزات غیر آهنی) فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مانند مس – برنج – برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری می توان جوش داد و برای جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

اسلاید 13: جوشکاری فلزات رنگین( یا فلزات غیر آهنی)جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت است بطور مثال: بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است

اسلاید 14: لحیم کاری لحیم‌کاری (به انگلیسی: Soldering) کاربرد فلز مذاب برای چسبانیدن سطح یک فلز جامد با استفاده از پدیده نفوذ است که به کمک یک محلول شیمیایی عملی می‌شود و برای اتصال فلزها به‌کار می‌رود.لحیم‌کاری بر دو نوع نرم و سخت انجام می‌پذیرد که اختلاف این دو در دمای آن است

اسلاید 15: جوشکاری قوس تنگستن TIG or Tungsten Inert Gasدر این فرایند عمل جوشکاری توسط حرارت ناشی از قوس الکتریکی ما بین یک الکترود مصرف نشدنی از جنس تنگستن (یا آلیاژ آن) و قطعه کار صورت می‌پذیرد. الکترود،قوس الکتریکی و منطقه حوضچه مذاب توسط یک گاز محافظ (آرگون،هلیم،مخلوط هر دو گاز و یا مخلوط هر یک از دو گاز با گاز هیدروژن) در برابر اتمسفر محافظت می‌شود

اسلاید 16: جوشکاري اولتراسونيک يا فراصوتي پلاستيک ها (Ultrasonic Plastic Welding ‎): ‏

اسلاید 17: جوشکاري اولتراسونيکجوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس 20 تا 40 كيلو هرتز قرار مي گيرند

اسلاید 18: يك ماشين جوشكاري اولتراسونيك شامل اجزاي زير است : يك منبع تغذيه ، يك مبدل ، يك آمپلي فاير تقويت كننده به نام بوستر ، يك وسيله توليد صدا يا شيپوره

اسلاید 19: موارد استفاده از جوش اولتراسونيك ترموپلاستيك ها : جوشكاري ساده اتصالات پلاستیکی - جاسازي يك قطعه درقطعه اي ديگرهمرا با اتصال بين آن دو - جوش نقطه اي ورق ها و صفحات پلاستيكي - ...

اسلاید 20: استفاده در صنعت بسته بندي - استفاده در صنعت اتومبيل سازي - استفاده در صنعت پزشكي - استفاده در صنعت اسباب بازي - ....صنايعي كه اين نوع جوشكاري در آن كاربرد دارد :

اسلاید 21: جوشکاری با لیزر

اسلاید 22: جوشکاری با لیزر جوشکاری توسط پرتو لیزر در تولیدات صنعتی به شکل روزافزونی در حال گسترش است و دامنه ی استفاده آن از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی گسترده شده است. جوشکاری لیزری بدون تماس اجرا می شود پس هیچ ناخالصی به محل جوش وارد نخواهد شد. برخلاف جوشکاری با باریکه ی الکترونی که در خلا اجرا می شود، جوشکاری لیزری را می توان در هوا انجام داد. جوش دادن نقاط غیر قابل دسترس را امکان پذیر می سازد. بسیار سریع است و در امتداد خطی که منظورجوشکاری آن است، ذوب شدگی بسیار دقیقی را می توان ایجاد کرد. نقاط گرما دیده بسیار کوچک است و این ویژگی، جوشکاری در نزدیکی مولفه های حساس به گرما(مثل الكترونيك ميكرونی) را میسر می سازد.

اسلاید 23: جوشکاری زیر آب

اسلاید 24: تاریخچه جوشکاری زیر آب:جوشکاری زیر آب از زمان جنگ جهانی دوم هنگامی که کشتی‌های خسارت دیده باید سریعاً در آب تعمیر می‌شدند به وجود آمد. بیرون آوردن کشتی برای تعمیر کردن آن، هم اکنون هم بسیار هزینه بر است و صرفه اقتصادی ندارد.بسیاری از مردم جوشکاری زیر آب را بسیار عجیب می‌دانند، چون ماهیت جوشکاری را از آتش می‌دانند.

اسلاید 25: انواع جوشکاری زیر آب :جوشکاری مرطوب جوشکاری خشک

اسلاید 26: جوشکاری مرطوب:نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زيرآب صورت مي‌پذيرد، مستقيما در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي‌شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان روش جوشكاري صورت مي‌گيرد كه در فضاي بيرون آب انجام مي‌شود.

اسلاید 27: نحوه عملكرد جوشكاري مرطوب :قطعه‌كاري كه قرار است جوش داده شود به يك طرف مدار الكتريكي متصل شده و الكترود فلزي در طرف ديگر مدار، قرار مي‌گيرد. اين دو قسمت از مدار (الكترود و قطعه كار) كمي به يكديگر نزديك شده ولي بعد از مدتي از يكديگر فاصله مي‌گيرند. در حين نزديك شدن الكترود به قطعه كار، جريان الكتريكي وارد شكاف شده و باعث ايجاد يك جرقه الكتريكي پايستار مي‌شود. اين امر باعث ذوب شدن فلز در آن ناحيه و شكل گرفتن حوضچه جوش مي‌شود

اسلاید 28: ادامه نحوه عملكرد جوشكاري مرطوب :در اين زمان، نوك الكترود ذوب شده و ذره‌هاي كوچك فلز در حوضچه مذاب جمع مي‌شود. در طول اين عمل جريان مذابي، نوك الكترود را پوشش داده و روكش الكترود گاز محافظ را ايجاد مي‌كند كه موجب استحكام بخشيدن به قوس شده و همان‌طور كه گفته شد از جريان فلز مذاب محافظت مي‌كند. قوس در يك منطقه حفره مانند ذوب مي‌شود و جوش را پديدار مي‌سازد.

اسلاید 29: جوشکاری خشک:در روش جوشكاري خشك، يك اتاقك خشك در نزديكي محلي كه مي‌بايستي جوشكاري شود ايجاد شده و جوشكار كار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقك انجام مي‌دهد.

اسلاید 30: جوشکاری خشک:جوشكاري در اتاقك‌هاي پلمپ شده در اطراف سازه يا قطعه‌اي كه مي‌خواهد جوشكاري شود، استفاده مي‌شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي‌شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار اكسيژن است). اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليوم و اكسيژن كه قابل تنفس باشد پر شده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي‌پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي‌شود

اسلاید 31: جوشکاری خشک:در اين روش، اتصالات جوش بسيار با كيفيتي با اشعه ايكس و ديگر تجهيزات لازم ايجاد مي‌شود فرايند جوشكاري قوس گاز تنگستن در اين قسمت به كار گرفته خواهد شد محوطه زير جايگاه در معرض آب قرار دارد. بنابراين جوشكاري در محلي خشك در فشار هيدرو استاتيكي آب دريا كه در محيط مجاور آن قرار دارد، انجام مي‌شود.

اسلاید 32: مزاياي جوشكاري خشك: ايمني غواص كيفيت خوب جوش كنترل سطح آزمون غيرمخرب

اسلاید 33: كيفيت خوب جوش: اين روش توانايي ايجاد جوش‌هايي را دارد كه حتي مي‌توان آن را با جوش‌هاي موجود در فضاي باز و در مجاورت هوا مقايسه كرد. دليل اين است كه ديگر آبي وجود ندارد كه بخواهد جوش را خاموش و يا قطع كند و ميزان گاز هيدروژن توليدي آن بسيار كمتر از جوشكاري‌هاي مرطوب است.

اسلاید 34: ايمني غواص: جوشكاري در يك اتاقك صورت گرفته كه موجب مصون ماندن جوشكار از جريانات اقيانوسي و يا احتمالاً موجودات دريايي مي‌شود. اين جايگاه خشك و گرم از روشنايي مطلوبي برخوردار است و از سيستم كنترل محيط خاصي نيز بهره مي‌گيرد

اسلاید 35: كنترل سطح: آماده‌سازي اتصال، هم‌ترازي لوله، بررسي آزمايش غيرمخرب و غيره به صورت عيني كنترل و تنظيم مي‌شوند. آزمون غيرمخرب: آزمون غيرمخرب براي محيط خشك جايگاه تسهيل شده است.

اسلاید 36: معايب جوشكاري خشك: اتاقك يا جايگاه جوشكاري به تجهيزات پيچيده و خدمات پشتيباني زيادي نياز دارد و خود اتاقك به طرز غيرمتعارفي پيچيده است هزينه و ارزش مالي اين اتاقك به صورت قابل ملاحظه‌اي بالاست و بسته به عمق محل كار هزينه آن افزايش مي‌يابد عمق محل جوشكاري در كار تاثير مي‌گذارد، به گونه‌اي كه در اعماق بيشتر جمع كردن قوس و استفاده از ولتاژهاي بالاتر و متناسب با آن لازم و ضروري مي‌باشد

اسلاید 37: معايب جوشكاري خشك:انجام يك كار جوشكاري بدين شكل، هزينه‌اي بالغ بر 80000 دلار دارد و گاهي اوقات نمي‌توان از يك اتاقك براي چند كار مختلف استفاده كرد.

اسلاید 38: مزاياي جوشكاري مرطوب :چند كاره بودن و داشتن هزينه كمتر. برخورداري از سرعت مناسب در هنگام اجراي طرح. به وسايل زيادي براي انجام يك كار جوشكاري موردنياز نيست احتياج به هيچ نوع محصورسازي نيست. بنابراين زماني نيز براي آن تلف نخواهد شد.تجهيزات و دستگاه‌هاي استاندارد مرسوم به آساني قابل استفاده است.

اسلاید 39: ادامه مزاياي جوشكاري مرطوب :در اين روش جوشكار مي‌تواند به قسمت‌هايي از سازه‌هاي فراساحلي دسترسي داشته باشد كه با استفاده از روش‌هاي ديگر قابل جوشكاري نيست.

اسلاید 40: معايب جوشكاري مرطوب :آبديدگي سريع فلز جوشكاري توليد زياد هيدروژن

اسلاید 41: آبديدگي سريع فلز جوشكاري:دليل اين آبديدگي آبي است كه در اطراف آن وجود دارد. اگرچه آبديدگي، نيروي تنش‌پذيري را در جوشكاري افزايش مي‌دهد ولي ميزان كش‌پذيري و موثر بودن جوش را كاهش داده و سختي آن را افزايش مي‌دهد .

اسلاید 42: توليد زياد هيدروژن:حجم بسيار زيادي از هيدروژن در منطقه جوشكاري ايجاد مي‌شود كه بر اثر تفكيك بخار آب در منطقه قوس به وجود آمده است. گاز هيدروژن موجود در محيط در فلز جوشكاري حل شده و باعث ايجاد ترك‌خوردگي و شكاف‌هاي ميكروسكوپيك مي‌شود. از ديگر معايب آن ديد پذيري كم است. گاهي اوقات جوشكار نمي‌تواند به درستي منطقه مورد نظر را جوش دهد.

اسلاید 43: خطرات بغرنجی که غواص جوشكار را تهدید می کند :براي غواص يا جوشكار خطر شوك الكتريكي وجود خواهد داشت. خطر ديگر توليد شدن هيدروژن و اكسيژن در جوشكاري مرطوب توسط قوس است .كپسول‌هاي گاز جوشکاری زیر آب ، به صورتي بالقوه ، توانايي زيادي براي منفجر شدن دارند. خطر بعدي كه سلامت يا جان جوشكار را تهديد مي‌كند نيتروژني است كه در فشار زياد در خون غواص پدید می آید و مي‌تواند به وي آسيب برساند.

اسلاید 44: ليست تعدادي از معرفترين الكترودهاي جوشكاري زيرآبي

اسلاید 45: جريان و ولتاژ پيشنهادي براي جوشكاري تا عمق 50 پايي

اسلاید 46: منابع :http://fa.wikipedia.orgwww.daneshname.rosh.irwww.weldingengengineer.comwww.steeynx.netwww.millerwelds.comwww.technolgyinweld.com

اسلاید 47: Thank You for Your Attentio