معرفی روش ها، فرآیند ها و ابزار جوشکاری

در جوشکاری با قوس الکتریکی جریان الکتریکی از جاری شدن در یک مسیر هادی ایجاد می شود؛ زمانی که در این مسیر شکاف هوا ایجاد شود، جریان الکترونی قطع می شود و در نتیجه جریان الکترونیکی نیز قطع خواهد شد. اگر این شکاف خیلی باریک باشد و اختلاف پتانسیل و جریان بالایی داشته باشد؛ گاز میان شکاف یونیزه شده و قوس الکتریکی به وجود می آید. قوس الکتریکی منبع حرارتی در جوشکاری محسوب می شود. حرارت ایجاد شده در جوشکاری به دلیل حرکت الکترون ها در ستون قوس و بمباران الکتریکی قطعه کار است. در این روش جوشکاری از الکترود استفاده می شود. فلز جوشکاری و پوشش روی فلز قسمت های اصلی الکترود جوشکاری را تشکیل می دهند.

معمولا از یک کد گذاری ثابت برای مشخص کردن الکترودها استفاده می شود. الکترودهای جوشکاری با قوس الکتریکی با حرف E در ابتدا مشخص می شوند. اعدادی که بعد از آن می آیند حداقل استحکام کششی فلز جوش بر حسب کیلو پوند بر اینچ مربع؛ وضعیت مجاز جوشکاری که الکترود برای آن طراحی شده، جریان و قطبیت مورد استفاده و همچنین نوع ترکیبات پوشش الکترود را بیان می کنند. به عنوان مثال اگر الکترودی با کد E6010 نشان داده شود بدان معناست که  حداکثر استحکام کششی فلز جوش ۶۰۰۰۰ پوند بر اینچ مربع است، الکترود برای جوشکاری در هر وضعی مناسب است؛ و با جریان دائم و قطب گرایی معکوس به طور رضایت بخش کار میکند.

الکترودهای جوش در چند سایز متفاوت تولید می شوند. الکترود سایز ۲ کوچکترین سایز الکترود جوشکاری است و معمولا با آمپر ۶۰ تا ۹۰ جوشکاری می شود و برای جوش لوله گاز و آب خانگی و جوشکاری آهن های ۲ و ۳ میلیمتر و راویز کاری  کاربرد دارد. سایز ۳٫۲۵ در بازار با نام الکترود ۳ شناخته می شود و برای فلزات ضخیم تر از ۵ میلیمتر استفاده دارد. برای جوش این الکترود به ۱۰۰ تا ۲۰۰ آمپر جریان نیاز است که میزان دقیق آن روی بسته بندی الکترود درج می شود. الکترودهای سایز ۴ و ۵ استفاده های خاص دارند و مثلا در جوشکاری اسکلت ساختمان استفاده می گردند و معمولا جریان کار آنان بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ آمپر است.

برای جوشکاری دستگاه های متفاوتی تولید شده اند که هر یک ویژگی های خود را دارند.

ژنراتورجوش تولید کننده جریان DC است و معمولا با موتور احتراقی یا انرژی های دیگر چرخانده می شود.

موتور جوش هم یک ژنراتور DC است که نیروی لازم را توسط یک موتور الکتریکی تولید می کند.

دینام جوش مانند موتور جوش از موتور الکتریکی برای تولید جریان DC کمک می گیرد.

ریکتیفایر جوش مبدلی است که جریان متناوب ۲۲۰ یا ۳۸۰ ولت را به جریان مستقیم مناسب جوشکاری تبدیل میکند. ریکتیفایرها معمولا با جریان برق سه فاز کار میکنند.

ترانس جوش یا ترانسفورماتور از یک سیم پیچ اولیه، یک سیم پیچ ثانویه و یک هسته تشکیل شده است. در جوشکاری به ولتاژ پائین حدود ۱۰ تا ۵۰ ولت و شدت جریان بالا بین ۵۰ تا ۴۰۰ آمپر نیاز است. ترانسفورماتور با جریان AC کار می کند و این کار را انجام می دهد.

اینورتر جوش به وسیله مدار الکترونیکی جریان DC تولید میکند و در دو مدل تک فاز و سه فاز تولید می شود. اینورتر جوش سبک و قابل حمل است و بهره وری اقتصادی بالایی دارد. اینورتر جوش میتواند تنها با ۱۲ آمپر ورودی عملیات جوشکاری انجام دهد.

در اینورتر ها برای تولید نوسان و افزایش شدت جریان از قطعات ترانزیستوری پیچیده ای کمک گرفته می شود که به نوعی قلب تپنده اینورتر هستند.   MOSFET و  IGBT  دو تکنولوژی رایج در این قطعات هستند.