مقدمه :
در جوشکاری با قوس الکتریکی دستی که گاهی تحت عنوان STICK WELDING نامیده می شود ، حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی موجب ذوب فلز و تشکیل جوش می گردد .
این نوع جوشکاری یکی از قدیمی ترین و متداول ترین فرآیند های جوشکاری است و اگر چه اغلب برای اتصال آهن و فولادهای کم کربن مورد استفاده قرار می گیرد ، برای تعمیرات نیز مناسب می باشد . زیرا دستگاههای جوشکاری مورد استفاده نسبتاً ارزان بوده، به راحتی راه اندازی و مورد استفاده قرار می گرفته و برای جوشکاری انواع فلزات به کار می روند .
چگونه این فرآیند کار می کند ؟
جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده که با علامت اختصار SMAW نشان داده می شود . یکی از فرآیندهای متداول جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد . وسایل عمده جوشکاری با قوش الکتریکی متشکل از یک منبع انرژی الکتریکی (دستگاه جوش) ، دو کابل یکی کابل الکترود و دیگری کابل برگشت (کابل اتصال به قطعه کار ) ، انبر الکترود گیر و یک الکترود پوشش دار می باشد ،شدت جریان حاصل از ماشین جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه قطعه کار قسمتی از مدار جوشکاری محسوب می شود.
جوشکاری با تماس دادن نوک الکترود به قطعه کار و حفظ فاصله به اندازه مغری الکترود مصرفی شروع می شود . این عمل موجب تشکیل قوس و تولید حرارت تا 5550 خواهد شد .
حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی قطعه کار را ذوب نموده ، همچنین موجب ذوب مغزی الکترود مصرفی می شود . مغزی الکترود ذوب شده تشکیل فلز جوش را می دهد و بر اثر تجزیه، روپوش شیمیایی گاز محافظتی تشکیل داده و ناحیه کذاب را محافظت می نماید.
منظور از حفاظت ، توده ای از گازهای تولید شده هستند که در اثر ذوب روپوش الکترود در اطراف قوس الکتریکی تشکیل می شوند . گاز محافظ حوضچه مذاب را از عوامل جوی ماننداکسیژن و نیتروژن محافظت
می نماید .
چنانچه حوضچه مذاب توسط گازهای حاصل از روپوش شیمیایی محافظت نگردد ، جوش حاصله اکسیده و نیتراته شده و در نتیجه جوش شکننده و ضعیف می گردد و سایر مواد حاصل از سوختن روپوش شیمیایی گل جوش را تشکیل می دهند که مانع سرد شدن سریع جوش شده و از تغییر آلیاژ و آلودگی آن جلوگیری می کند .
بخشی از گازهای محافظ تولید شده بر اثر سوختن روپوش شیمیایی ، در نواحی قوس الکتریکی یونیزه می شود که موجب افزایش قابلیت هدایت الکتریکی و استقرار قوس می گردد . به منظور بهبود کیفیت جوش ، برخی از الکترودها دارای مواد مخصوصی مانند اکسید زدا می باشند که موجب تصفیه فلز جوش می شوند و یا دارای مواد آلیاژی هستند که ترکیبات فلز جوش را تغییر می دهند .
چنانچه نحوه جوشکاری به طور دقیق انجام شود ، استحکام جوش حاصله توسط SMAW به اندازه فلز و یا قوی تر از آن خواهد بود .
ولتاژ و شدت جریان جوشکاری
قوس الکتریکی برای جوشکاری به وسیله جریان مستقیم (D.C) و یا جریان برق متناوب (A. C) به دست می اید . ولتاژ جوشکاری مقدار فشار الکتریکی است که موجب انتقال شدت جریان می شود . شدت جریان جوشکاری به وسیله آمپر اندازه گیری می شود که فقط در هنگام تشکیل قوس الکتریکی و ضمن جوشکاری و جود دارد . بدون قوس الکتریکی به دلیل باز بودن مدار هیچ گونه شدت جریانی وجود نخواهد داشت .
ولتاژ قوس الکتریکی و ولتاژ مدار باز ، دو نوع از انواع ولتاژ های جوشکاری هستند که باید با آنها آشنایی پیدا کرد . ولتاژ قوس الکتریکی را گاهی ولتاژ مدار بسته و یا ولتاژ کار می نامند . ولتاژ قوس الکتریکی ولتاژی است که در مدار جوشکاری وقتی که قوس ایجاد شده و عمل جوشکاری انجام گیرد ظاهر می شود . ولتاژ قوس الکتریکی معمولاً بین 15 تا 40 ولت می باشد که با کوتاه و بلند شدن طول قوس مقدار آن تغییر می یابد .