زاویه الکترود جوشکاری عاملی مهم در کیفیت و مقاومت جوش است. رعایت کردن زوایه الکترود جوشکاری در نهایت عیوب کمتری را در جوش نمایان خواهد کرد. جوشکاری عملیاتی است که از در هات تپ استفاده می شود. می توان گفت پس از عملیات هات تپ و برش لوله که رکن اصلی پروژه های هات تپ است، جوشکاری مهم ترین عملیات در محل کارگاه هات تپ و نیز فاز عملیاتی آن به شمار می رود. جوشکاری، عملیاتی پر فراز و نشیب است که نکات و دستورالعمل های فراوانی دارد. کیفیت جوشکاری را با استفاده از تست جوش می سنجیم. اما در طول اجرای عملیات جوشکاری نیز باید نکات فراوانی را رعایت کنیم. از نکات فنی گرفته تا نکات ایمنی. یکی از نکات مهمی که باید در حین عملیات جوشکاری رعایت شود، زاویه الکترود جوشکاری است. در این نوشته قصد داریم تا نکاتی را در رابطه با زاویه الکترود جوشکاری نشر دهیم.
زاویه الکترود جوشکاری
این زاویه در واقع زاویه الکترود جوش با سطح مقطع کار می باشد. این زاویه را با نام lead angle یا زاویه شیب نیز می نامند. عیوبی که از زاویه نادرست الکترود در جوش پدیدار می شوند عبارت اند از:
- ناخالصی سرباره
- ذوب ناقص
- نفوذ ناقص
- حبس سرباره
- تخلخل و بریدکی کناره جوش
- تجمع سرباره
- بدشکل شدن فرم جوش
- درز در جوش
در صورتی که زوایه الکترود جوشکاری بزرگ تر از حد استاندارد باشد، سوختن کناره های جوش محتمل خواهد بود و در صورتی که این زاویه کوچک تر از حد استاندارد باشد، ذوب ناقص رخ خواهد داد.
زاویه، وضعیت و موقعیت صحیح الکترود با توجه به شکل هندسی اتصال، موقعیت جوشکاری، اندازه و نوع الکترود مشخص و معین می شود.
برای تعیین جهت صحیح حرکت الکترود نیز از زاویه حرکت و زاویه کار استفاده می کنیم.
زاویه حرکت: همان زاویه فشار است و به دو نوع تقسیم می شود. اگر الکترود در مسیر حرکت جوشکاری حرکت کند، به آن زاویه پیش دستی نیز می گویند و اگر الکترود در خلاف جهت مسیر جوشکاری حرکت کند، به آن زاویه پس دستی می گویند.
زاویه کار: سطح کار یا قطعه ی پایه ای را بر جوشکاری در نظر بگیرید. سپس خطی عمود بر این سطح را تصور کنید. زاویه یای که الکترود با این خط عمود بر سطح می سازد، زاویه کار نام دارد.
در صورتی که زوایه شیب را به درستی در حین جوشکاری رعایت کنیم، نفوذ کامل جوش را در پی خواهیم داشت.
در صورتی که موقعیت الکترود در حین عملیات جوشکاری مرتباً عوض شود، جوش به صورت متوازن انجام نمی شود.
عملیات جوشکاری به اشکال گوناگون و با نکات فنی متفاوتی انجام می شود. بنابراین زاویه الکترود جوشکاری نیز بسته به نوع عملیات تفاوت خواهد داشت.
زاویه الکترود جوشکاری در جوش سر به سر
از جوش سر به سر یا لب به لب برای جوش دادن دو قطعه با ضخامت کم استفاده می شود. این دو قطعه در کنار یکدیگر قرار می گیرند و به یکدیگر جوش داده می شوند. در جوش سر به سر زاویه ای برای کار وجود ندارد و بنابراین میزان نفوذ جوش از اهیمت زیادی برخوردار است تا کیفیت جوش به حداکثر میزان خود نزدیک باشد. میزان نفوذ جوش به عوامل مختلفی بستگی دارد که این موارد عبارت اند از:
- ضخامت قطعات
- قطر مغزی الکترود
- فاصله ی بین دو قطعه
- سرعت حرکت الکترود
در جوشکاری سر به سر یکنواختی پیشروی دست و ثبات در طول قوس اهمیت دارد. در صورتی که سرعت پیش روی دست کم باشد، قطعه ی پایه سوراخ می شود. اگر طول قوس زیاد باشد پاشش جرقه، نفوذ سطحی و ظاهر نامناسب جوش را مشاهده خواهیم کرد. در صورتی که طول قوس زیاد باشد روکش الکترود با حوضچه مذاب تماس پیدا می کند و بنابراین استحکام جوش کاهش می یابد.
زاویه الکترود جوشکاری در جوش شیاری
جوش شیاری معمولاً برای متصل کردن دو قطعه با ضخامت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. به همین منظور برای نفوذ مناسب جوش لبه های قطعات را پخ زنی می کنند تا زمانی که دو قطعه در کنار یکدیگر قرار می گیرند شیاری به وجود بیاید و مذاب جوش درون این شیار شکل گیرد.
در جوش شیاری از پاس های متعدد جوش استفاده می کنیم. معمولاً برای شکل گیری یک جوش مقاوم نیاز به سه پاس جوش داریم.
پاس اول: پاس اول را پاس ریشه نیز می نامند و به منظور نفوذ عمقی و کامل استفاده می شود.
پاس دوم: پاس گرم نیز نامیده می شود و برای پر کردن شیار به کار می رود.
پاس سوم: پاس نما نام دارد و نمای خط جوش تمیزتری را حاصل می کند.
جوش شیاری انواع و اقسام گوناگونی دارد و بنابراین زاویه الکترود جوشکاری در هر کدام از انواع جوش های شیاری متفاوت خواهد بود.
زاویه الکترود در جوش شیاری درز جناغی در حالت تخت
زاویه شیب (نسبت به سطح) ۹۰ درجه
زاویه کار (نسبت به خط قائم بر سطح) ۱۰ تا ۲۰ درجه
زاویه الکترود در جوشکاری درز گلویی
زاویه شیب ۴۵ درجه
زاویه کار ۱۰ تا ۲۰ درجه
زاویه الکترود جوشکاری در جوش نبشی خارجی در حالت تخت
زاویه الکترود نسبت به دو قطعه متقارن، عمود بوده و زاویه آن نسبت به مسیر ۷۰ تا ۸۰ درجه می باشد.
زوایه الکترود جوشکاری در جوش نبشی داخلی در حالت تخت
تفاوت این نوع جوش با جوش نبشی خارجی در انتخاب زاویه برای کنترل انقباض بعد از جوش است. میزان این زاویه در جوش نبشی داخلی، ۲ تا ۵ درجه در نظر گرفته می شود. زاویه الکترود نیز در مسیر حرکت باید ۷۰ تا ۵ درجه در نظر گرفته شود.
