مبانی جوشکاری قوس فلزی محافظتی یا جوشکاری SMAW

در روش (SMAW: Shielded Metal Arc Welding) که جوشکاری قوس فلزی محافظتی یا جوشکاری قوس فلزی دستی هم نامیده می‌شود، برای انجام جوشکاری، از یک قوس بین الکترود روکشدار و یک استخر جوش استفاده می‌شود.

shielded metal arc welding

همانطور که جوشکار الکترود روکشدار به طور مداوم به استخر وارد می‌شود، روکش آن در اثر تجزیه به گازهایی تبدیل می‌شود که استخر را محافظت می‌کند. این فرآیند بدون اعمال فشار و با استفاده از فلز پرکنندهء الکترود روکشدار انجام می‌شود. فلز جوش که توسط فرآیند رسوب داده می‌شود هم برای اتصال و هم بمنظور ایجاد یک سطح عملکردی برای محصولات فلزی استفاده می‌شود.

چون تغییرات زیادی در ترکیب پوشش الکترود و انتخاب‌های زیاد شیمی سیم هسته وجود دارد، این فرآیند می‌تواند هم طیف گسترده‌ای از رسوبات فلزی جوش را با خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب تولید کند، وهم یک قوس صاف، ویژگی‌های انتقال فلز یکنواخت و سهولت کار را فراهم می کند. این یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین فرایندهای جوشکاری است که همچنان به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سادگی این فرایند به اندازه تعداد و ماهیت اجزای مدار مورد نیازش، گسترش می یابد که به شرح زیر است:

  1. منبع تغذیه با درجه‌بندی جریان مناسب و چرخه کار
  2. الکترود SMAW سازگار با خروجی منبع تغذیه
  3. یک کابل جوشکاری با اندازه مناسب
  4. یک نگهدارنده الکترود
  5. سرب قطعه کار

 

مبانی فرآیند جوشکاری قوس فلزی محافظتی

ویژگی بارز SMAW وجود فیزیکی روکشی است که سیم اصلی الکترود مصرفی را احاطه کرده است. میله روکشدار را الکترود می‌نامند چون به عنوان پایانهای است که جریان الکتریکی از سوی آن، از جامد رسانا به پلاسمای هدایت قوس جوشکاری تغییر می‌کند.

برای هر کاربرد خاص، الکترود باید سه معیار زیر را داشته باشد:

  1. باید قوس و فلز جوش را محافظت کند.
  2. باید فلز را به جوش اضافه کند.
  3. باید یک قوس جوشکاری را نگه دارد.

در صورت گرم شدن کافی، مواد تشکیل دهنده روکش موارد زیر را انجام می‌دهند:

  1. به شکل گاز تجزیه می‌شود و با جابجا کردن هوا در محل جوشکاری، در نقش محافظ قوس و فلز جوش عمل می‌کند.
  2. برای حمایت از پلاسمای قوس یونیزه می‌شود.
  3. فلز مذاب را شار کرده و با خنک شدن، روی مهره جوش یک پوشش محافظتی سرباره ایجاد می‌کند.

روکش همچنین ممکن است حاوی پودرهای فلزی باشد که باعث افزایش سهم فلز الکترود در استخر جوش می‌شود.

shielded metal arc welding

اصول عملیات جوشکاری قوس فلزی محافظتی

فرآیند SMAW از یک مدار الکتریکی استفاده می‌کند که از یک قوس جوشکاری پشتیبانی می کند تا انرژی خطوط برق یا سوخت را به گرما تبدیل کند. گرمای قوس جوشکاری بقدری شدید و متمرکز است که بلافاصله بخشی از قطعه کار و انتهای الکترود را ذوب می‌کند. جوشکار با نگه داشتن یک فضای ثابت بین الکترود و استخر جوش تشکیل شده روی قطعه کار، طول قوس را حفظ می‌کند. با حذف قوس، مایع و مواد مذاب با هم ترکیب و تبدیل به فلز می‌شوند.

 

مزایای جوشکاری قوس فلزی محافظتی

یک مزیت اصلی SMAW تنوع زیاد فلزات و آلیاژهایی است که این فرآیند قادر به جوشکاری آنهاست. روش‌ها و الکترودها برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم آلیاژ، فولادهای پر آلیاژ، فولادهای روکشدار، فولادهای ابزار و قالب، فولادهای ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت، چدن‌ها، مس و آلیاژهای مس، به علاوه آلیاژهای نیکل و کبالت در دسترس است.

موارد زیر، از دیگر مزایای این فرآیند است:

  1. تجهیزات نسبتاً ساده، ارزان و قابل حمل است.
  2. الکترود SMAW هم محافظ و هم فلز پرکننده را برای ایجاد یک جوش خوب فراهم می کند.
  3. به محافظ گاز کمکی یا شار گرانول نیازی نیست.
  4. ابعاد الکترودهای SMAW برای دستیابی به مناطق با دسترسی محدود، ایدهآل است (الکترودها را می‌توان خم کرد و با کمک آینهها، در نقاط کور کار کرد).
  5. این فرآیند برای اکثر فلزات و آلیاژهای معمول استفاده می‌شود.
  6. فرآیندی انعطاف‌پذیر است و می‌تواند در انواع تنظیمات مشترک و موقعیتهای جوشکاری اعمال شود.
  7. می‌توان از آن، نتایج بهینه را به راحتی و با اطمینان به دست آورد.

 منبع: fabtechexpo.com