گروه صنعتی پویا برش طراح و سازنده دستگاه های برش cnc هواگاز، برش پلاسما، راسته بر ، واترجت، گیوتین هیدرولیک، دستگه نورد تمام هیدرولیک چهار غلطکه و نورد 3 غلطکه، نورد ورق، خم لوله و پروفیل 09133130096 و 03195026601



جوشکاری و جوش

جوشکاری لیزری

 

تاریخچه کشف لیزر به سالهای ۱۹۶۰ برمی‌گردد. اولین بار تولید لیزر از گاز CO۲ در سال ۱۹۶۱ با طول موج ۱۰/۶mm توسط جوان، بِنِت و هیرت (Javan، Bennett، Hereto) صورت گرفت و در سال ۱۹۶۴ لیزر با طول موج ۱/۰۶mm از Nd:YA۶ تولید شد.

از سال ۱۹۶۲ به بعد گزارشهای متعددی در زمینه کاربردهای متالورژیکی لیزر که شامل جوشکاری نیز می‌باشد، موجود است. تا سال ۱۹۷۰ از لیزرهای با توان بالا و پیوسته در جوشکاری استفاده نشد و از لیزرهای پالسی استفاده شد. مشخصه اصلی در جوشکاری لیزری و اشعه الکترونی توسط Ready در سال ۱۹۷۱ وجود حالت جوشکاری نفوذی یا (سوراخ کلیدی) در تابش لیزر گزارش شده‌است. در واقع ایجاد سوراخ کلید در فلزات، در شدّ‌تهای بالای لیزر (MW/cm۳) است و در نتیجه Keyhole نیاز به یک زمان کافی برای ایجاد شدن دارد و نمی‌تواند به آسانی در جوشکاری لیزری پالسی Overlap ایجاد شود. از سالهای ۷۲ـ۱۹۷۱ به بعد استفاده از لیزرهای CO۲ پیوسته این مسیر را تغییر داد. جوشهایی با نفوذ کامل در مقیاسهای بزرگ فولاد زنگ نزن مانند جوشهای اشعه الکترون در حالت سوراخ کلیدی ایجاد شدند. این تحقیقات در کشورهای ژاپن، آلمان و انگلستان انجام شدند. پیشرفتهای بعدی در جوشکاری لیزری CO۲ بر بهینه‌سازی بیشتر، منابع لیزر، افزایش کیفیت باریکه لیزر و فهم اندر کنش طراحی اتصال، سرعت جوشکاری، تمرکز اشعه و اثرات پلاسما در جوش‌پذیری متمرکز شد. مطالعات در این زمینه تا توانهای KW۱۵ـ۱۲ ادامه یافته‌است. جوشکاری با Nd: YA۶ به علّت کم بودن طول موج آن (۱/۰۶mm) و کاهش باز تابش از مواد فلزی استفاده بیشتری نسبت به CO۲ می‌تواند داشته باشد. در سالهای آینده استفاده از لیزرهای دیودی (Diode) پیشرفتهای زیادی را در جوشکاری لیزری ایجاد خواهد کرد.

فرایند جوشکاری لیزر

جوشکاری لیزری تعادلی بین گرمایش و سرمایش در یک حجم مشخص از یک یا دو ماده جامد است که منجر به تشکیل ماده مذاب و انجماد آن می‌شود. مشخصه جوشکاری لیزری ایجاد ناحیه مذاب مایع بوسیله جذب شدّ‌ت اشعه‌است که این اجازه رشد و گسترش حوضچه مذاب به درون ناحیه فصل مشترک جامد را داده و در نتیجه یک اتصال پیوسته میان اجزایی که متصل خواهند شد ایجاد می‌شود. اتصالات ناموفق زمانیکه ناحیه مذاب خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد و یا اگر تبخیر ماده پیش از حد باشد، اتفاق می‌افتد. کیفیت جوش متناسب با تبخیر عناصر آلیاژی، گرادیان حرارتی اعمالی که منجر به ترک انجماد می‌شود تحلیل می‌شود. عدم تعادل در حجم و مقیاس ناحیه جوش منجر به ایجاد تخلخل می‌شود. دستیابی به تعادل بین گرمای ورودی و خروجی به جذب ثابت تابش لیزر و توزیع یکنواخت گرما در قطعه کاری بستگی دارد. مسیر تابش لیزر به درون قطعه معمولاً بوسیله تجمع گازهای داغ در نقطه تمرکز لیزر مختل می‌شود. در شرایط خاص این گاز داغ به یک ابرپلاسما تبدیل می‌شود که شدیداً بر باریکه لیزر اثر گذاشته و آنرا جذب و پخش می‌کند. اولین مراحل تحقیق در جوشکاری لیزری، مشخص کردن پارامترهای مؤثر بر تعادل بین گرمایش و سرمایش و منطقه جوش و مذاب و جامد و تکرارپذیری جوش لیزری و توسعه روشهای کنترل این پارامترها است.

انواع جوشکاری لیزری

۱ـ جوشکاری هدایتی

۲ـ جوشکاری نفوذی یا سوراخ کلیدی

تفاوت اساسی در این دو حالت آن است که در حالت اوّل سطح ناحیه جوش شکسته نمی‌شود و در حالت جوشکاری نفوذی سطح ناحیه جوش باز می‌شود تا باریکه لیزر به درون ناحیه مذاب نفوذ کند.

حالت جوشکاری هدایتی نگرانی کمتری بخاطر عدم نفوذ لیزر به درون ماده ایجاد می‌کند در نتیجه جوشکاری هدایتی کمتر مستعد جذب گاز در هنگام جوشکاری است. در جوشکاری نفوذی بسته شدن غیرپیوسته سوراخ کلید منجر به تشکیل تخلخل در جوش می‌شود. حالتهای هدایتی و نفوذی در جوشکاری نقطه‌ای به یکدیگر تبدیل می‌شوند که این به شدّ‌ت قله توان لیزر و عرض پالس بستگی دارد.

سوراخ کلید توسط لیزر معمولاً برای فولاد در چگالی توان تقریبی اتفاق می‌افتد. در چنین حالتی جوش کم عمق و پهن است. امّا در چگالی توان‌های جوشهایی عمیق و نازک که زمان برهم کنش کمتری نیاز دارد بدست می‌آید که این اجازه جوشکاری با سرعت بیشتر را می‌دهد. از آنجا که جوشکاری لیزر یک روش با چگالی انرژی بالا است نیازبه هدایت گرما برای ایجاد نفوذ عمیق ندارد و این برخلاف روشهای معمول و مرسوم جوشکاری قوس و گاز است که از طریق هدایت گرما به نفوذ دست می‌یابند.

در حالت جوشکاری هدایتی مدارهای همدما بصورت یکسان و با فاصله یکسان از منبع قرار دارند. عرض جوش در این حالت معمولاً بزرگتر از عمق و انرژی ورودی بیشتر از مقدار لازم برای نفوذ است. در حالت سوراخ کلید یا نفوذی منبع حرارت لیزر از سطح به داخل ضخامت ماده منتقل می‌شود و جوش عمیق و نازک بوجود می‌آید. همچنین در این حالت مقدار گرمای ورودی به حداقل می‌رسد.

کاربردها

جوشکاری توسط پرتو لیزر در صنعت بشکل روزافزونی در حال گسترش است از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی . تولید انبوه خودکار در این بین از بیشترین توسعه برخوردار گشته‌اند که این پیشرفتها را می‌توان مرهون عوامل زیر دانست:

1-حرارت ورودی محدود

2-منطقهٔ حرارت پذیرفتهٔ کوچک

3-میزان ناصافی اندک

4-سرعت بالای جوشکاری

این خصوصیات جوشکاری لیزری را گزینهٔ منتخب بسیاری از قسمت‌های صنعتی کرده که از جوشکاری مقاومتی در گذشته استفاده می‌کردند.

فرایندهای ترکیبی که از ترکیب لیزر و قوس MIG استفاده می‌کنند برای قرار گرفتن بر سطحی که بایستی جوشکاری در آن انجام شود طراحی شده‌اند. علاوه بر این تجهیزات ویژهٔ بکار گرفته شده بشکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبهٔ مورد نظر برای جوشکاری را کاهش می‌دهند. آلیاژهایی که برای سیمهای پر کننده در قسمت درز گیری بکار می‌روند باعث یکدست شدن فیزیکی آن ناحیه می‌شوند. علاوه بر این فرایندهای ترکیبی بکار گرفته شده قادر اند سرعت انجام کار را بشکل قابل توجهی افزایش دهند. همچنین در نفوذ عمقی و درزگیری کلی هم موثرند. پیشرفتهای اخیر در زمینهٔ دیودهای لیزری موقعیت جدیدی را برای حل مشکلات صنعت فراهم کرده‌است.

لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند(۲-۱۰kW) در حال حاضر در جوشکاری بدنهٔ اتومبیلها، قسمت‌های حمل و نقل، مبادله کننده‌های حرارتی و پر کردن حفره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از ۵۰۰W برای جوش بخش‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گرفتند. برای مثال قسمت‌های کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بسته‌های الکترونیکی و حتی تیغ‌های اصلاح صورت. لیزرهای یاقوتی چند کیلوواتی از گذراندن پرتو از فیبرهای نوری استفاده می‌کردند. این کار بسادگی توسط روبوت‌ها انجام می‌شد و دامنهٔ وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنهٔ اتومبیلها را ممکن می‌کرد.

پرتو لیزر در نقطهٔ کوچکی متمرکز می‌شود و باشدتی که در آن نقطه ایجاد می‌کند باعث ذوب و حتی بخار کردن فلز می‌شود. برای تمرکز نیروی لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند، آینه‌های خنک شونده توسط آب بجای عدسی‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جوشکاری بطور کلی به دو شکل انجام می‌شود. در شکل هدایتی جوشکاری، حرارت از طریق هدایت گرمایی به فلز منتقل می‌گردد. این روش مختص لیزرهای یاقوتی نسبتاً کم انرژی تر است کهم معمولاً جوشکاری‌های کم عمق تر با آنها انجام می‌شود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولاً در پر کردن حفره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق می‌افتد.

منابع

DULEY.WW.LASERWELDING

 

اصول پیش گرم در جوشکاری-3

دو روشی که در استاندارد AWS D.1 ANENX XI بدانها اشاره شده اند، عبارتند از کنترل سختی در منطقه تحت تاثیر حرارت و کنترل هیدروژن.البته یادآوری می شود که روش کنترل سختی منطقه تحت تاثیر حرارت بیشتر برای جوش های فیلت است با این فرض که روش جوش براین فرض انتخاب می شود که اگر سختی منطقه تحت تاثیر حرارت از یک حدی بیشتر نباشد ،ترکی اتفاق نخواهد افتاد.برای این منظور باید نرخ سردایش کنترل شود.نرخ سردایش بحرانی برای سختی معین در ارتباط با کربن معادل است.

با توجه به نرخ سردایش بحرانی،حداقل دمای پیش گرم را می توان محاسبه نمود.د راین استاندارد ذکر شده است که اگر چه این روش برای انتخاب دمای پیش گرم استفاده می شود ولی درواقع معیاری برای محاسبه میزان گرمای ورودی است که از سختی بیش از حد جلوگیری می کند.

روش کنترل هیدروژن براین فرض استوار است که اگر مقدار هیدروژن بعد از اتصال و سرد شدن تا دمای 50 c ازمقدار بحرانی بیشتر نشود ،ترک اتفاق نمی افتدواین مقدار بحرانی بستگی به ترکیب فولاد و نیز قید استفاده شده دارد.این روش برای فولادهای کم آلیاژی با استحکام بالا که سختی پذیری بالایی دارند بسیار مفید است.سه مرحله اصلی در این روش عبارتند از:

الف محاسبه پارامتر ترکیب که مشابه با کربن معادل است

ب محاسبه اندیس حساسیت به صورت تابعی از پارامتر ترکیب ومیزان نفوذ هیدروژن به فیلرمتال

ج تعیین حداقل دمای پیش گرم با توجه به میزان قید ،ضخامت و اندیس حساسیت

 

دستورالعمل ايمني جوشکاری و برشکاری

 

دستورالعمل ايمني جوشکاری و برشکاری
1-هدف :
هدف از تدوين اين دستورالعمل تشريح چگونگي رعايت مسائل ايمني جوشكاري در واحدهاي مختلف مي باشد ،
2- دامنه كاربرد :
دامنه كاربرد اين دستورالمل شامل كليه پرسنل جوشكار وبرشكار. کارخانه مي باشد ،
3- مسئوليتها :
3-1 مسئوليت تهيه وبرقراري اين دستورالعمل به عهده سرپرست واحد ايمني مي باشد.
3-2 مسئوليت اجراي اين دستورالعمل به عهده كليه پرسنل جوشكار وبرشكار واحدهاي.................... مي باشد ،


4- تشريح فعا ليت :
1- در مجاورت مواد قابل اشتعال و انفجار يا در مكانهايي كه گرد و غبار و بخارات يا گازهاي قابل انفجار و اشتعال وجود دارد نبايد فعاليت جوشكاري و برشكاري انجام شود .
2- اگر در محلهايي كه جوشكاري انجام مي شود ، اشخاص ديگري نيز مشغول بكار بوده يا عبور و مرور كنند بايد از پاراوا ن هاي ثابت يا قابل حمل مناسب استفاده شود كه حداقل ارتفاعشان 2 متر باشد .
3- كپسول هاي استيلن پر و خالي نبايد در كارگاههاي جوشكاري يا برشكاري انبار شود . همچنين انباركردن آنها تو ا ما "با كپسول هاي اكسيژن در يك جا فقط موقعي مجاز است كه بوسيله جدارهاي مقاوم در مقابل حريق اين دو نوع كپسول از يكديگر جدا شده باشند .
4-كپسول هاي استيلن يا اكسيژن كه بطور قائم قرار گرفته اند بايد بوسيله تسمه ،طوق يا زنجير مهار شوند ،تا خطر افتادن آنها بر روي زمين از بين برود
5- كپسول اكسيژن يا كپسول استيلن بايد داراي سرپوش حفاظتي براي شير باشد تا در هنگام جا به جا كردن و يا موقعيكه از آن استفاده نمي شود روي شير كپسول نصب شود . كپسول هاي هوا – استيلن و اكسيژن بايستي داراي شير و مانومتر سالم بوده و بصورت عمودي در قفسه هاي مناسب نگهداري شوند .
6- سوپاپها ، فشار سنجها يا وسايل تنظيم و رگلاژ كپسول را نبايد گريس كاري كرد .
7-كليه اجزا ء حامل الكتريسيته دستگاههاي جوش يا برش كه با مولد برق ( ژنراتور) يكسو كننده و يا ترانسفورماتور كار مي كنند بايد در مقابل خطر تماس با قطعات و هادي هاي لخت كه تحت فشار الكتريكي هستند حفاظ گذاري شده باشد .


8- شكافهايي كه در روپوش دستگاهها ي ترانسفورماتور براي تهويه دستگاه در نظر گرفته شده بايد به قسمي تعبيه شده باشد كه داخل كردن اشياء مختلف از بين شكافها غير مقدور باشد
9- بدنه دستگاههاي جوش برق بايد بطور موثري داراي اتصال الكتريكي به زمين باشد .
10- محل اتصال كابلهاي تغذيه به دستگاه بايد عايق كاري شده باشد .

 

اصول پیش گرم در جوشکاری-1

 

اصول پیش گرم در جوشکاری-1

پیش گرم به دو صورت حرارت دادن کل فلز پایه و یا قسمتی از آن انجام می گیرد.تا آن قسمت به دمای مشخصی برسد که به دمای پیش گرم مشهور است.حرارت دادن معمولا تا آغاز جوشکاری ادامه می یابد ولی بعد از آن دیگر لازم نیست انجام شود زیرا حرارت ایجادشده توسط فرآیند جوشکاری برای نگهداری دمای فلز پایه کافی است.

اما اینکه چرا پیش گرم انجام می شود :(۱) کاهش نرخ سردایش منطقه جوش و فلز پایه برای ایجاد ساختار متالورژیکی داکتیل بمنظور افزایش مقاومت در برابر ترک برداری(۲) کاهش نرخ سردایش بمنظور تسهیل خارج شدن هیدروژن (۳) کاهش تنش های انقباضی درمنطقه جوش و فلز پایه مجاورش و (۴) افزایش دمای فولاد تا بالاتر از دمایی که در آن فولاد دیگر ترد نیست.

برای تعیین اینکه لازم است پیش گرم انجام شود یا نه باید به مواردی همچون استاندارد ساخت -ضخامت مقطع - ترکیب شیمیایی فولاد - دمای محیط و میزان هیدروژن مواد پرکننده و مشکلات ترک برداری در تاریخچه آن دقت نمود.اگر در استاندارد مورد نظر باشد معمولا دمای پیش گرم را برای شرایط مورد نظر معرفی می نماید.در صورتیکه در استاندارد چیزی ذکر نشده باشد لازم است که شرایط بدقت بررسی شود. معمولا برای فولادهای کم کربن با ضخامت کمتر از ۲۵ میلیمتر نیازی به پیش گرم نمی باشد .البته دراین میان به نقش ترکیب شیمیایی باید توجه نمود.

 

آزمايش جوشکاري به روش اشعه

 

قرار داده و پشت محل جوش داده شده را کاغذ عکاسی قرار می دهند (مانند عکسبرداری های طبی) در موقع عبور اشعه از محل جوش چنانچه ترک یا درز وجود داشته باشد روی کاغذ حساس عکاسی کاملاً مشخص می شود زیرا اشعه X از غالب اشیاء عبور می نماید.

 

برای این منظور دستگاهی مفصل پیش بینی شده است که یک نمونه آن در کارگاه جوشکاری دانشگاه فنی و مهندسی تهران پارس مشغول کار بود و مخارج زیاد و عملکرد صحیح دارد و معمولاً مراکز آزمایش به وسیله اشعه ایکس در هر شهر وجود دارد و قطعات را برای آزمایش به آن مرکز رادیولوژی فلزات می فرستند . 
در موقع کار با دستگاه اشعه X خطرات محافظتی در برابر تشعشات اشعه وجود دارد که بایستی با مراجعه به دستور العمل های دقیق محافظت در برابر تشعشع عمل نمود. آزمایش به وسیله اشعه X بسیار دقیق بوده ولی چنانچه مراکزی وجود نداشته باشد دسترسی به آن مشکل است.

 

صفحه1 از2

Real Time Web Analytics