ما در مطالب زیر به نحوه نصب وراه اندازی یک دستگاه جوش میگ مگ می پردازیم و درمورد قطعات ولوازم جانبی دستگاه توضیحاتی را ارائه میدیم تا شمابتوانید باتوجه به نوع آلیاژ و ضخامت فلزپایه  پارمترهای دستگاه جوش را تنظیم نمایید.

جوشکاری قوس تحت پوشش گازمحافظ (GAS METAL ARC WELDING)

درفرایندGMAW,قوس الکتریکی،از تماس سیم جوش(که ازجنس فولاد نرم است که با آب مس روکش شده است) با قطعه کار، برقرار می شود  و عمل ذوب و اتصال فلز پایه را انجام می دهد.
به منظور حفاظت از حوضچه مذاب در برابر عوامل جوی و گازهای فعال از گاز محافظ مثلCO2,آرگون وهلیوم  استفاده می شود.

سیم جوش روی یک قرقره قرار دارد و توسط منبع تغذیه سیم از طریق یک فنر توخالی به سمت تورچ جوشکاری هدایت می شود. انرژی قوس، توسط یک منبع تغذیه جوشکاری تأمین می شود.

 

مزایای جوشکاری CO2

۱-به دلیل عدم وجود سرباره (گل جوش).

۲-در این فرایند، حوضچه مذاب کاملا در معرض دید جوشکار قرار دارد.

۳-توانایی اتوماسیون کردن.

 

 

 

 

 

 

 

 

۴-برخلاف جوشکاری الکترود دستی نیاز به تعویض الکترود در این فرایند نمی باشد و سیم جوش به صورت مداوم به حوضچه مذاب تغذیه می شود.

 

 

 

 

 

 

 

این فرایند را طبق جدول زیر  با نام های دیگری نیز می شناسند.

MIG :  از گازهای خنثی مانند آرگون و هلیوم و ترکیبی از آنها برای محافظت از حوضچه مذاب استفاده می شود.

MAG :  از گازهای فعال مانند گاز کربنیک یا ترکیبی از گاز های فعال و خنثی، برای محافظت از حوضچه مذاب استفاده می شود .به دلیل استفاده از گاز کربنیک در محافظت از حوضچه، این روش به نام جوشکاری CO2  نیز شناخته می شود.

شکل زیر  تجهیزات مربوط به فرایندGMAW را نشان می دهد.

 

تورچ جوشکاری

وظیفه تورچ جوشکاری انتقال سیم، گاز و جریان از منبع تغذیه به محل جوشکاری می باشد.

انواع تورچ:

تورچ دستگاه میگ برحسب مقدار آمپر و سیکل کاری به دو نوع هوا خنک و آب خنک تقسیم بندی می شود.

 

درشکل زیر اجزای تشکیل دهنده تورچ نمایش داده شده است .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اجزای تشکیل دهنده تورچ:

۱-تورچ آب خنک شامل ورودی و خروجی شیلنگ آب و ترکیبی از شیلنگ گاز، کابل جریان و متعلقات دسته تورچ می باشد.

۲- تورچ هوا خنک مشابه تورچ آب خنک می باشد، با این تفاوت که شیلنگ ورودی و خروجی آب در آن قرار داده نشده و نسبت به تورچ آب خنک سبک است  ودارای طول ۳متر هستند.

 

لاینر:  فنر تورچ یکی از اجزای تورچ می باشد که وظیفه آن هدایت سیم جوش از منبع تغذیه سیم تا نوک تماس تورچ می باشد. که درشکل  زیر آن را مشاهده می کنید.

نازل: انتقال جریان برق فقط از طریق نازل صورت می گیرد و کوتاه ترین مسیر را طی می کند (حدود ۲ سانتی متر)، بنابراین نازل ها از جنس مس ساخته می شوند تا هدایت الکتریکی بالایی داشته باشند.

بدیهی است قطر سیم با نازل باید مطابقت داشته باشد، برای مثال در سیم قطر ۱ از نازل قطر ۱استفاده می شود.

 

شعله پوش: وظیفه هدایت صحیح گاز در مسیر جوشکاری را بر عهده دارد.

منبع تغذیه:

دستگاه های جریان ثابت: در این دستگاه ها با تغییرات طول قوس توسط جوشکار، مقاومت قوس تغییر کرده و باعث نوسانات در ولتاژ و آمپر می گردد. در این نوع دستگاه ها تنظیمات دستگاه ها روی آمپر است.

دستگاه های ولتاژ ثابت:  در این دستگاه ها تغییرات طول قوس سریعا جبران شده و قوس اثر خودتنظیمی دارد. در این دستگاه ها ولتاژ از روی دستگاه تنظیم شده و آمپر وابسته به سرعت تغذیه سیم می باشد یعنی با افزایش سرعت سیم آمپر زیاد، و با کاهش آن آمپر کم می شود. منبع تغذیه در این فرایند از نوع ولتاژ (cv)است.

شکل زیر منحنی جریان ولتاژ را برای هر دو نوع منبع نشان می دهد.

شکل زیر اجزای دستگاه میگ مگ را نمایش می دهد.

 

 

۱-  آمپر متر دیجیتال نشان دهنده جریان جوشکاری

۲-  ولت متر دیجیتال نشان دهنده ولتاژ جوشکاری

۳- پتانسیومتر تنظیم دامنه جریان در حالت mma

۴- پتانسیومتر تنظیم دامنه ولتاژ برای حالت ۴T

۵- پتانسیومتر تنظیم دقیق ولتاژ قوس

۶- کلید تست گاز محافظ

۷- کلید وضعیت حالت اتوماتیک و دستی

۸- کلید حالت جوشکاری میگ مگ و جوشکاری الکترود

۹-  چراغ سیگنال نمایشگر اتصال به برق شهر

۱۰- چراغ هشدار دمای بالای سیستم و نوسانات برق

۱۱-  محل نصب انبرجوش مثبت یا کابل تغذیه وایرفیدر دستگاه میگ مگ

۱۲- محل نصب کابل فرمان وایر فیدر

۱۳-  محل نصب گیره اتصال منفی

 

 

 

 

 

 

 

 

وایرفیدر: منبع تغذیه کننده سیم جوش(وایر فیدر) که یک کلاف سیم روی آن نصب می شود، سیم جوش را با سرعت از پیش تنظیم شده به سمت تورچ و محل جوشکاری هدایت می کند.

جزاء وایر فیدر

درشکل زیر اجزای وایرفیدر مشخص شده است.

۱- پتانسیومتر تنظیم سرعت تغذیه سیم جوش

۲- پتانسیومتر تنظیم ولتاژ 

۳- کلید تست سیم جوش

۴- محل اتصال کابل تورچ به آداپتور وایرفیدر

۵- شیلنگ ورودی آب سرد به تورچ

۶- شیلنگ خروجی آب گرم از تورچ

 

 

 

 

 

 

۷-  الکتروموتور

۸- غلتک های فشاری تغذیه سیم جوش

۹- کنترل کننده مقدار کشش و یا رانش سیم 

۱۰-  نازل خروجی تغذیه سیم جوش 

۱۱- غلتک های شیاردار محرک

۱۲- قرقره سیم جوش

۱۳-  نازل ورودی تغذیه سیم جوش 

 

 

 

 

 

 

 

سیم جوش : سیم جوش مصرفی در فرایندجوشکاری  GMAW به صورت کلاف می باشد.

سایز سیم های رایج۰٫۸و۱و۱٫۲و۱٫۶ می باشد که معمولا برای جریان های بالاتر، از سایز سیم با قطر بیشتر استفاده می شود. مشخصات کلی سیم جوش شامل قطرسیم، طول سیم، مشخصات شیمیایی و خواص مکانیکی توسط سازنده روی بسته بندی آن درج می شود.

جدول زیرمواد مصرفی (سیم جوش) در فرایند GMAW براساس نوع فلز پایه رابراساس استانداردAWS نشان می دهد.

جدول سیم جوش های پیشنهادی برای برخی از فلزات پایه و مشخصه آنها بر اساس استاندارد AWS

 

نامگذاری سیم جوش های مصرفی در فرایند جوشکاری GMAW طبق استاندارد AWS 

 

منابع تأمین کننده گاز:

منبع تأمین کننده گاز شامل اجزای زیر است :

مانومتر: وسیله ای است که فشار داخل کپسول گاز را برای انجام عملیات جوشکاری تقلیل، قابل تنظیم و تثبیت می نماید. 

فلومتر (دبی سنج): وسیله ای است که مقدار (حجم) گاز عبوری را نسبت به زمان اندازه گیری می کند.

گرمکن (HEATER):

نظر به اینکه گاز  CO2  پس از خروج از کپسول گاز منجمد شده و از رسیدن گاز محافظ به تورچ ممانعت به عمل می آورد، لذا ضروری است از وسیله ای به نام گرمکن بر روی کپسول استفاده شود. این گرمکن برقی روی کپسول قبل از رگولاتور نصب می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

گازهای رایج مورد استفاده:

گازهای رایج مورد استفاده در فرایند GMAW درجدول زیر امده است.

گازهای رایج مورد استفاده در فرایند GMAW

 

 

کپسول گازهای مورد استفاده :

کپسول گاز آرگون معمولا آبی رنگ است که در فرایند جوشکاری(MIG )می تواند به عنوان گاز محافظ خنثی استفاده شود.  کپسول گاز دی اکسید کربن معمولا سبز رنگ است که در فرایندجوشکاری(MAG)  می تواند به عنوان گاز محافظ فعال  استفاده شود. 

نکته: ممکن است در بازار این کپسول ها به رنگ  مشکی هم وجود داشته باشند.

نکته:تأثیر تماس حوضچه مذاب با هوا

گازهای موجود در هوا باعث اکسیده شدن، تردی و تخلخل در جوش می شود. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

پارامترهای موثر در فرایندجوشکاری GMAW

۱-  جنس و ضخامت فلز پایه

۲-  طرح اتصال

۳-  فلز پرکننده

۴- گاز محافظ

۵- منبع جریان

پارامترهای اصلی در فرایند GMAW , وابسته به متغیرهایی هستند، که برخی از آنها توسط اپراتور و برخی دیگر توسط تجهیزات تنظیم می شوند.

متغیرهای تأثیرگذار در فرایند جوشکاری MIG/MAG

۱-  جریان جوشکاری (سرعت تغذیه سیم)

۲-  ولتاژقوس (طول قوس)

۳-  سرعت جوشکاری

۴- ترکیب گاز محافظ و دبی گاز مصرفی

۵-  وضعیت اتصال

۶-  طول مؤثر الکترود

۷-  قطر الکترود

۸-  جهت الکترود نسبت به قطعه کار 

نکته: متغیرهای فوق، به طور کامل مستقل نمی باشند و تغییر هریک از آنها مستلزم تغییر دیگری است تا نتایج دلخواه به دست آید. تنظیم و کنترل این متغیرها برای ایجاد جوش با کیفیت مناسب ضروری است.

با استفاده از نمودار شکل زیر می توان با توجه به ضخامت قطعه، محدوده ولتاژ و آمپر و قطر سیم جوش را تعیین نمود.

 

 

 

انتخاب گاز محافظ

برای انتقال گاز محافظ باید به عوامل زیر توجه نمود:

۱-  نوع جوش: شیاری یا گوشه 

۲-  جنس فلز پایه: هدایت گرمایی، سیالیت مذاب و …

۳- حالت انتقال فلز

۴-  ضخامت فلز پایه

جدول انتخاب گاز بر اساس نوع فلز پایه و ضخامت آن

 

تکنیک های جوشکاری

تورچ جوشکاری را می توان مانند جوشکاری اکسی گاز به صورت پیش دستی، پس دستی یا  عمود استفاده کرد.

 

روش پس دستی: زاویه تورچ در مسیر جوشکاری باشد. (تورچ به سمت قسمت جوش نخورده متمایل است).

روش پیش دستی: زاویه تورچ در خلاف مسیر جوشکاری باشد. (تورچ به سمت قسمت جوش داده شده متمایل است).

روش عمودی: این روش بیشتر در جوش نیمه خودکار کاربرد دارد و به لحاظ نفوذ و ضخامت گرده بین دو روش پس دستی و پیش دستی می باشد.

 

طول آزاد الکترود:

مقدار خروجی سیم جوش از نوک نازل تا قطعه کار می باشد.  این فاصله بیرون زدگی (Stick out) نیز می نامند.

این فاصله در فرایندGMAWمعمولا ۶تا۱۳ میلی متر درنظر گرفته می شود.

 

نکته: با زیاد شدن طول خروجی سیم جوش مقاومت بیشتر شده و خروجی اضافی سیم جوش موجب می شود سیم جوش بیشتری با گرمی کمتری رسوب کند که باعث تولید جرقه، پاشش بیشتر و نفوذ کمتر می شود.

شکل مهره جوش:

بااستفاده از تکنیک های ذکر شده می توان پهنا، مقدار نفوذ و همچنین گرده جوش را کنترل نمود. وقتی سرعت جوشکاری زیاد می شود گرده جوش باریک تر و زمانی که سرعت جوشکاری کم می گردد جوش پهن تر می شود. وقتی طول قوس زیاد می شود ارتفاع گرده جوش کم می شود و پهنای آن افزایش می یابد و جوش به سمت خارج حوضچه مذاب پخش می شود.

---

 

تنظیم و راه اندازی دستگاه  میگ مگ

 

۲- کنترل سیستم برق دستگاه از تابلو تا دستگاه و روشن کردن دستگاه از وضعیت ۰ به ۱ و مشخص کردن حالت ۲T,4T  برای روش نگه داشتن شاسی تورچ

 

 

 

۳- تنظیم گاز: مانومتر را نصب می کنیم. در صورت استفاده از گازCO2( برای حفاظت و جلوگیری از یخ زدگی از گرم کن استفاده می کنیم) دبی گاز خروجی در قطعات فولادی: قطر سیم ×۱۰ دبی گاز خروجی در قطعات الومینیومی: قطر سیم ×۱۲

 

 

 

 

۴- سیم جوش مناسب با قطعه را انتخاب نموده و روی هاب ریل نصب می کنیم.

 

 

۵- تورچ را روی آداپتور دستگاه نصب میکنیم.

 

 

۶- قرار دادن سیم داخل شیار های روی غلتک ها و هدایت آن به داخل لاینر و تورچ

۷- به وسیله پتانسیومتر تنظیم دقیق، ولتاژ دستگاه را متناسب با قطر سیم و ضخامت قطعه کار تنظیم کنید. 

 

۸- تنظیم سرعت سیم بر اساس ضخامت  قطعه و ولتاژ قوس

 

 

انتخاب صحیح غلتک 

 

 

 

منبع:(کتاب جوشکاری وپوشش دهی باگاز محافظ ) شاخه فنی وحرفه ای پایه دوازدهم