مقدمه ای بر پروسه Stud Welding و مزایای آن
[*]پروسه قوسی با محافظت گاز محافظ Drawn Arc Stud Welding With Shielding Gas
[*]پروسه قوسی با استفاده از سرامیک فرول Drawn Arc Stud Welding With Ceramic Ferrules
[*]پروسه قوسی سیکل کوتاهShort Cycle Drawn Arc Stud Welding
[/list]
پروسه Stud Welding در حالت استاندارد برای جوشکاری زائده های فلزی با سطح مقطع دایره ای شکل به سطح کار فلزی به کار می رود . محدوده قطرهای قابل جوشکاری در این روش از 3 میلیمتر تا 25 میلیمتر می باشد . از مزایای این پروسه می توان به سرعت بالای جوشکاری (که با سیستمهای اتوماتیک تا 30 پیچ در دقیقه می رسد) ، زمان بسیار پائین جوشکاری (که باعث می شود جوشکاری بر روی ورق های بسیار نازک تا 5/0 میلیمتر نیز امکانپذیر شود) ، کیفیت یکنواخت و تکرارپذیر و تضمین عمود بودن پیچها و پینها توسط ابزاری بسیار ساده ، حذف مواد مصرفی و … اشاره کرد .
Stud Welding بصورت کلی به دو نوع پروسه تقسیم می شود: 1-پروسه تخلیه خازنی 2-پروسه قوسی
پروسه تخلیه خازنی :
در این روش از 3 الی 6 خازن که معمولاً هر کدام دارای ظرفیت 22000 میکروفاراد می باشند بعنوان منبع تغذیه قوس الکتریکی استفاده می شود . قطر پیچهای قابل جوش در این روش از 3 الی 8 میلیمتر می باشد . بعلت زمان جوشکاری بسیار پائین که حداکثر به 3 میلی ثانیه می رسد این روش ، جوشکاری پیچ یا پین روی ورقهای نازک (از 5/0 میلیمتر به بالا) را میسر می سازد .نفوذ حوضچه مذاب در ورق حدوداً 1/0 میلیمتر می باشد و در نتیجه این روش اثر حرارتی یا تغییر رنگ در پشت ورق بجای نمی گذارد .
– روش قوسی :
این روش برای جوشکاری پیچها و پینهایی از قطر 3 تا 25 میلیمتر استفاده می شود . یک منبع تغذیه دارای ترانسفورماتور و یا سیستم اینورتر با خروجی جریان DC جهت ایجاد قوس الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد .
آمپراژ مورد نیاز در این روش از 300 تا 3000 آمپر برای قطرهای مختلف متغیر است . زمان جوشکاری معمولاً بین 100 تا 1000 میلی ثانیه می باشد . بعلت زمان نسبتاً طولانی جوشکاری در این روش (در مقایسه با روش تخلیه خازنی) و امکان ورود گازهای مضر اتمسفر در حوضچه مذاب نیاز به وجود گونه ای از محافظت اجتناب ناپذیر می باشد .
بر اساس نوع محافظت از حوضچه مذاب پروسه قوسی به سه دسته تقسیم می گردد :
[list][*]پروسه قوسی با محافظت گاز محافظ Drawn Arc Stud Welding With Shielding Gas
[*]پروسه قوسی با استفاده از سرامیک فرول Drawn Arc Stud Welding With Ceramic Ferrules
[*]پروسه قوسی سیکل کوتاهShort Cycle Drawn Arc Stud Welding
[/list]
-گاز محافظ :
در این روش معمولاً قطر پیچها از 3 تا 16 میلیمتر تغییر می کند و آمپر مورد نیاز بین 300 تا 2000 آمپر می باشد . بعلت زمان بالاتر مورد نیاز هنگام جوشکاری در مقایسه با روش تخلیه خازنی ضخامت ورق می بایست حداقل یک میلیمتر باشد . نسبت می نیمم ضخامت ورق به قطر پیچ در این روش 8/1 می باشد . با توجه به استفاده از گاز بعنوان محافظ از حوضچه مذاب ماکزیمم قطر پیچ قابل جوش در این روش در حالت جوشکاری تخت 16 میلیمتر ، در حالت افقی 6 میلیمتر و در حالت بالاسری 8 میلیمتر می باشد
گاز محافظ مورد استفاده در این روش برای کربن استیل و استینلس استیل میکس آرگون و CO2 می باشد(82% Ar + 18% CO2) و برای آلومینیوم ، آرگون خالص یا ترکیبی از آرگون و هلیم .
دبی مناسب خروجی گاز محافظ بین 4 تا 6 لیتر بر دقیقه می باشد .
اصول و روش های کاربرد جوش زائده ای
خصوصیات کاربردی جوشکاری موضوع بسیاری از برنامه های ارزیابی در سراسر دنیا بوده است. اخیرا در کد ساخت و ساز بین المللی (IBC 2000) و در ویرایش مربوط به سال 2000 آن,تمهیدات طراحی برای لنگرگاه های ساخت در محل اجرا لحاظ شده است و اینها به همراه تمهیدات طراحی لنگرگاه های ساخت در غیر از محل اجرا در ویرایش سال 2002 کد ساخت و ساز ACI ( ACI 318-02) معرفی شده است. در تمام برنامه های ارزیابی عملکرد و حالت های ناکارآمدی جوش زائده ای با توجه به گروه, شرایط لبه,فشار , شیار و بار ترکیبی موضوع اصلی گزارشات بوده است.اصول کاربرد جوش زائده ای لازم برای دستیابی به جوش زائده ای زدن با کیفیت و محکم, عملکرد لنگرگاه مورد توجه کمتری قرار گرفته است. هدف این مقاله ارائه اصول بنیادین جوشکاری و روش های کاربردی میپردازد تا به استفاده کننده از نتایج پیشروی جوشکاری و عملکرد آن در محصول پایانی اطمینان بدهند.
جوش زائده ای برقی قوس درست قبل از جنگ جهانی دوم اختراع شد و بر اساس نیاز به متصل کردن اوار های چوبی به ناوبر ها هواپیما گسترش پیدا کرد. جوش های پیچ دار یا دندانه دار در سطح بیرونی قطعات فلزی عرشه می توانند تنها با یک جوش زده شوند تا اینکه در فلز سوراخ ایجاد کرده که فرآیندی بسیار آرام و پرزحمت است. از آن زمان استفاده از جوش زائده ای در ابزار, ماشین آلات و صنایع ساختمانی به شدت افزایش یافت.امروزه از جوشکاری در صنعت ساختمان سازی به طور گسترده استفاده شده است. کالاهای جوشکاری شده بسیار متفاوتی وجود دارد که عموما در تولید اجزای پیش ساخته و پیش فشرده شامل قوسی, سردر و میله های خمیده, استفاده می شوند. این محصول به قطعات استیل و دیگر اشکالی که در بتن های پیشساخته و مسلح برای اتصال ساختاری نصب شده اند, جوش شده است.( شکل را ببینید). رفتار این اتصالات در مقایسه با عملکرد اجزای ساختار چالش برانگیز است. زیرا قدرت و یکپارچگی سیستم ساختار نهایی برای امنیت کلی استفاده کنندگان از ساختار و عموم مردم صروری است و مهندسان باید تمام توجه خود را به برنامه ریزی و طراحی و اجرای این اتصالات معطوف کنند.
پیشینه تحقیق
نتایج ارزیابی ها در عملکرد جوش های سردر و میله های خمیده ساخته شده از سیم معمول سرد به عنوان نصاب در بتن در انتشارات مختلف قابل دسترس است.منابع 2 و 3 توانایی جوش برای ارائه جوش زائده ای کاملا قدرتمند توصیف کرده و به بحث در مورد این حقیقت که در برخی موارد بعضی جوش زائده ای ها قدرت کمتری دارند می پردازد.منابع 4 و 5 آزمایش های مربوط به شیار اتصالات و فشار لنگرگاه های ساخته شده از فلز خمیده را ثبت کرده است که هیچ شکست جوشی اتفاق نیفتاده است.منبع 6 نتایج آزمایشات گسترده و مطالعات بدست آمده از بسیاری منابع در مورد عملکرد جوش زائده ای زدن لنگرگاه و دیگر انواع ابزار لنگرگاه را خلاصه کرده است.