دانلود تحقیق تعریف جوش

اتصال دو فلز همجنس یا غیر همجنس به یکدیگر و یا به طور کلی دو جسم به یکدیگر را جوشکاری گویند، در واقع جوش پیوند متالورژیکی بین دو جسم است.

کاربرد تکنولوژی جوشکاری:
• در اتصالات
• بازسازی عیوب قطعات ریخته گری و یا ماشین کاری شده
• بازسازی در قطعات فرسوده مستهلک
• بهبود خواص موضعی در قطعات، مانند جوش دادن الماس بر سر تیغه (دنده)

اتصالات در صنعت عبارتند از:
• اتصالات موقت مانند پیچ و مهره
• اتصالات غیر موقت مانند پرچ های سرد چسب ها
• اتصال دائم مانند جوشکاری و لحیم کاری

فرم دیگری از تقسیم بندی اتصالات می توانند به صورت زیر باشند:
• مکانیکی مانند ورقکاری پیچ و مهره که یا به صورت موقت هستند یا نیمه موقت.

• شیمیایی مانند انواع چسب های معدنی و آلی که یا نیمه موقت هستند یا دائمی.

• متالورژیکی مانند انواع پروسس های جوشکاری و لحیم کاری که دائمی هستند.

تعریف جوش ایده‌آل
جوش ایده‌آل به جوشی گفته می‌شود که محل جوش با محل‌های دیگر هیچگونه خواص متفاوت از نظر متالورژیکی نداشته باشد، یعنی محل اتصال از هیچکدام از روش های آنالیز شیمیایی، تست های مکانیکی و مطالعات میکروسکوپی قابل تشخیص از قسمت های دیگر نباشد.

در عمل دسترسی به این تعریف امکان پذیر نبوده ولی در روش های مختلف جوش تلاش می شود که به این تعریف نزدیک گردند.

آشنایی با شکل‌های استاندارد اتصال‌های جوشکاری شده و جوش‌های آنها:
اتصالات استاندارد را می توان مطابق شکل زیر 5 نوع در نظر گرفت:








اتصال لب به لب (Butt joint): اتصالی که دو ورق در یک صفحه قرار دارند و در لبه‌هایشان به یکدیگر متصل شده اند.

اتصال گوشه ای (Corner joint): در اتصال گوشه ای دو ورق بر روی یکدیگر عمودند و در لبه ها هم به یکدیگر متصل می باشند.

اتصال T شکل (T - joint): مشابه اتصال گوشه ای می باشد با این تفاوت که یکی از ورق ها بر روی دیگری قرار دارد.

اتصال روی هم (Lap joint): اتصالی که در آن هر دو عضو در صفحاتی موازی قرار دارند ولی در یک صفحه نیستند.

اتصال لبه ای (Edge joint): مشابه اتصال روی هم است با این تفاوت که دو عضو در صفحات موازی هستند ولی سطوح صفحه‌ای آنها بگونه‌ای در تماس خواهد بود که جوشکاری واقعی در سطح خارج اتصال انجام شود.

بخش های اتصال جوش: ریشه اتصال (Joint root): تکه ای از اتصال است که اعضاء در آن نزدیکترین فاصله را نسبت به یکدیگر دارا هستند.

در مقطع عرضی ممکن است ریشه اتصال یک نقطه، یک خط و یا یک صفحه باشد.

وجه شیار (Groove fact): سطحی از عضو یا اعضاء اتصال که در شیار زاویه دار است.

وجه ریشه (Root fact): بخشی از وجه شیار است که در مجائرت ریشه قرار دارد.

لبه ریشه (Root edge): وجه ریشه با پهنای صفر را می گویند.

میزان باز شدگی ریشه (Root opening): میزان فاصله بین قطعه کار در ریشه اتصال را می گویند.

پخ (Bevel): یک لبه روی زاویه ای است بطوریکه فقط روی یک ورق لبه سازی انجام شده باشد.

زاویه پخ (Bevel angle): زاویه بین لبه آماده سازی شده یک عضو صفحه ای عمود بر سطح عضو را گویند.

زاویه شیار (Groove angle): کل زاویه بین شیارهای کار را گویند.

شعاع شیار (Groove radius): شعاع شیار در یک اتصال J و یا B است.

کلاس‌های جوش: دستیابی به بک جوش استاندارد معمولاً با یک عملیات سعی و خطا بدست می‌آید و با توجه به زمان‌بر بودن این فعالیت، استانداردهای مختلف بین‌المللی و کارخانه‌ای پیشنهاد‌های اولیه خود را جهت دستیابی به یک جوش استاندارد ارائه می‌نمایند، همچنین بنا به محل و نیرویی که جوش باید تحمل کند کلاس‌های مختلفی را پیشنهاد می‌کنند که در طراحی نیرو‌های وارد به سیستم مورد ارزیابی قرار گرفته و با توجه به آنها عملیات جوشکاری پیش‌بینی می‌گردد.

بعضی از جوش‌ها در معرض تنش‌های دینامیکی و سیکلی قرار دارند و برخی از آنها تنها نیرو‌های استاتیکی را تحمل می‌کنند و برخی نیز در معرض نیرو نبوده و فقط بایستی اتصال را برقرار نمایند.

همچنین برخی از جوش‌ها در ظاهر کار بوده و بایستی اثرات بیرونی نداشته باشند.

بنا به کاربرد و محل استفاده، کلاس‌های مختلف جوش پیش‌بینی شده است.

کلاس‌های A و B و C متداولترین تقسیم‌بندی کلاس جوش می‌باشد.

جدول زیر نوع کلاس‌ها را تعیین می‌نماید: بر اساس ضخامت ورق‌ها، جنس ورق‌ها، پوشش روی ورق، تعداد ورق‌ها و کلاس جوش، جداول پیشنهادی برای تنظیمات اولیه جوش ارائه شده است.

این تنظیمات حداقل جریان عبوری و تعداد سیکل جوش مورد نیاز را معین می‌نماید همچنین این تنظیمات به همراه تست‌های جوش که بر اساس محل کاربرد انجام می‌گیرد تنظیمات نهایی جوش را بوجود می‌آورد.

در حقیقت جداول، پیشنهاد اولیه‌ای را برای آغاز ارائه می‌دهند ولی بنابر نوع دستگاه، جیگ و فیکسچر مورد مصرف و دیگر پارامترها، در هر نقطه‌ای بایستی پارامترهای جوش تنظیم شوند.

با توجه به انواع مختلف جوش‌ها، ما در این فرصت کمی که دست داده، فقط به توضیح مختصری از چند جوشی که در شرکت ایران‌خودرو برای اتصال قطعات مختلف بدنه به یکدیگر در سالن بدنه‌سازی شاتل از آنها استفاده می‌شود، اکتفا می‌کنیم.

جوش مقاومتی (جوش نقطه‌ای) و جوش Co2 از مهمترین روش‌های جوشکاری بکار رفته در سالن بدنه‌سازی شاتل می‌باشند.

جوش نقطه‌ای پر مصرف‌ترین جوش در این سالن می‌باشد که با استفاده از گان و روبات، نقطه جوش‌ها زده می‌شوند.

جوش Co2 از جمله جوش‌هایی است که نیاز به دقت و مهارت بیشتری دارند، چون علاوه بر تنظیم پارامترها و دقت در انتخاب گاز محافظ، چگونگی حرکت دست کارگر خیلی مهم می‌باشد.

به همین دلیل این جوش‌ها نسبت به جوش‌های دیگر دارای عیوب بیشتری هستند.

اینک پس از آشنا شدن با جوش و اتصالات عیوب جوش را که تقریباً در تمامی روش‌های جوشکاری اتفاق می‌افتد، بررسی می‌کنیم.

عیوب جوش و علل پیدایش آنها به طور کلی عیوب حاصل در جوش را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد: عیوب ریشه ای جوش عیوب داخلی جوش عیوب سطحی جوش در این طبقه‌بندی عیوب ریشه‌ای به نواقصی اطلاق می‌شود که معمولاً در پاس یک (Root pass) بوجود می‌آیند و جزو نواقص مهم شمرده می‌شوند.

عیوب داخلی نواقصی است که در قسمت‌های Hot pass و Filling بوجود می‌آیند و از نظر اهمیت در درجه دوم واقع می‌شوند.

عیوب سطحی که عمدتاً با بازرسی عینی قابل رؤیت می‌باشند و در پاس رو یا Cap ایجاد می‌شوند و به آسانی قابل تعمیر می‌باشند.

البته نقص ترک Crack که به صورت های مختلف مشاهده می شود، می تواند در کلیه پاس ها به وجود آید و یکی از عیوب بسیار مهم جوش تلقی می گردد.

اکنون به اختصار به بررسی هر یک از عیوب جوش و علت بوجود آمدن و محل قرار گرفتن عیوب در داخل جوش می پردازیم.

عدم نفوذ کافی Lack of penetration این عیب با L.O.F نشان داده می شود و در پاس یک (پاس ریشهRoot pass ) بوجود می آید.

علت بوجود آمدن این نقیصه می تواند کم بودن فاصله دو لبه قطعه کار در محل اتصال که اصطلاحاً به آن بسته بودن چیپ می گویند و یا استفاده از الکترود با قطر زیاد همراه با جریان کم و در نهایت چنانچه فاصله دو لبه قطعه کار کافی و الکترود مناسب انتخاب شده باشد علت اصلی می تواند کم بودن جریان برق باشد که قادر به ایجائ حوضچه مذاب با حرارت کافی نبوده است.

در مورد جوشکاری با گاز علت آن می تواند علاوه بر بسته بودن درز جوش، کم بودن حرارت شعله باشد.

نگرانی نسبت به این عیب بیش از عیوب سرباره و تخلخل می باشد زیرا اینگونه معایب محل ایجاد تنش ها می باشند.

نقص عدم ذوب همانطور که یکی از نواقص ریشه ای جوش می باشد یعنی در پاس یک بوجود می آید می تواند در پاس های پر کننده(Filling) نیز ایجاد شود.

علت عمده بوجود آمدن این نقص، کم بودن جریان برق و زیاد بودن فاصله دو لبه قطعه کار یا اصطلاحاً باز بودن درز جوش و زیاد بودن سرعت حرکت دست جوشکار می‌باشد.

اغلب ذوب‌نشدگی‌ها باریک و کم ضخامت می‌باشند، بنابراین اینگونه ناپیوستگی‌ها به سادگی توسط پرتونگاری مشخص نمی‌شوند، ولی نظمی خطی دارند و در همان راستای لایه‌های جوش قرار دارند.

تقعر داخلی یا فرو رفتگی سطح جوش در پاس یک Internal concavity این نقص در پاس یک بوجود می آید و علیرغم ذوب دو لبه قطعه کار و نفوذ جوش به سطح داخلی، جوش دارای فرورفتگی می باشد.

علت بوجود آمدن این عیب زیاد بودن فاصله دو لبه قطعه کار می باشد که جوشکار ناچار به نشان دادن سرعت عمل و استفاده از برق زیادتر خواهد بود.

ناهمواری گرده جوش Surface irregularity ناهموار بودن و عدم یکنواختی گرده جوش که ناشی از عدم کنترل سرعت حرکت دست و یا زیاد بودن جریان برق و یا کم بودن ولتاژ و یا آمپر و سرعت حرکت دست بوجود می‌آید و ظاهر جوش نمایانگر آن خواهد بود که این جوش در شرایط خوبی تکمیل نگردیده و می‌تواند تاثیر زیادی در مقاومت جوش داشته باشد.

سوختگی لبه‌های Undercut بریدگی کنار جوش یا سوختگی لبه‌های قطعه‌کار اختصاراً با U/C نشان داده می‌شوند و می‌تواند در پاس یک یا پاس آخر جوشکاری بوجود آید.

علت عمده بوجود آمدن این عیب،‌ استفاده از الکترود با قطر زیاد که مستلزم استفاده از جریان بیشتر است می‌باشد.

علاوه بر بالا بودن جریان برق، عدم کنترل سرعت حرکت دست و زاویه قرار گرفتن الکترود و قطعه‌کار از طرف جوشکار نیز عامل عمده بوجود آمدن این نقص می‌باشد.

دانه‌های میان تهی (Hollow bead) دانه‌های میان تهی یا دانه‌های تسبیحی اختصاراً با H/B نشان داده می‌شوند.

این عیب در پاس یک مشاهده می‌شود.

علت اصلی و تقریباً تنها عامل ایجاد کننده این نقص قطع و وصل مکرر جریان برق می‌باشد.

البته در پاس‌های بعدی نیز قطع و وصل برق ایجاد مزاحمت می‌کند ولی جوشکار می‌تواند با کنترل سرعت حرکت دست در پاس دیگر این نقص را برطرف نماید، ولی در پاس یک، عملاً امکان از بین بردن این نقص نیست.

تنها وسیله برای جلوگیری از تکرار این عیب کنترل جریان برق و یا جلوگیری از کارکردن با مولد های معیوب می‌باشد.

نفوذ زیادی (Excess penetration) نفوذ بیش از حد جوش در پاس یک می‌باشد، بطوریکه مذاب حاصل در داخل مقطع جوش نفوذ کرده و پس از سرد شدن بصورت یک فلز اضافی در محل باقی ‌می‌ماند.

علت بوجود آمدن این عیب در جوش قوس الکتریکی و جوش گاز می‌تواند اعمال بیش از اندازه حرارت به یک نقطه از کار باشد.

کندی حرکت دست جوشکار و یا احتمالاً نزدیک کردن بیش از اندازه شعله و یا الکترود به قطعه کار باعثایجاد این عیب خواهد شد.

سوختگی به داخل (Burn through) اختصاراً با B/T نشان داده می‌شود.

در پاس یک بوجود می‌آید.

علت سوختگی صرفاً اعمال حرارت زیاد در یک نقطه که حاصل قوس الکتریکی با جریان بالا و یا شعله با حرارت زیاد همراه با توقف لحظه‌ای دست جوشکار می‌باشد.

ناخالصی سرباره (Slag inclusion) با علامت اختصاری SLAG نشان داده می‌شود.

ناخالصی می‌تواند درکلیه پاس‌های Filling باقی بماند.

البته اکثز ناخالصی‌ها در پاس‌های بعدی توسط مذاب ایجاد شده از داخل جوش بیرون کشیده می‌شود ولی چنانچه مقدار این ناخالصی زیاد و یا منطقه قرار گرفتن ناخالصی طوری باشد که با اسجاد مذای نتوان آن را از داخل جوش بیرون کشید بصورت توده‌های بی‌شکل با دانیسته کم در داخل جوش باقی می‌مانند.

بسته بودن زاویه پخ (Bevel) یا لبه‌های دو قطعه کار و بر نداشتن کامل سرباره جوش علت عمده این عیب می‌باشد.

کلاس جوشکاربردهاAجوشی که نیازمند استحکام فوق‌العاده استBجوشی که نیازمند استحکام استCجوشی بجز دسته‌های A و BAFخواص دسته A با سطح صافBFخواص دسته B با سطح صافCFخواص دسته C با سطح صاف