جوشکاری توپودری

جوشکاری توپودری نوعی فرآیند جوشکاری قوسی بوده که به لاتین Flux cored arc welding نام دارد و به‌اختصار به آن FCAW گفته می‌شود. این نوع اینورتر جوشکاری برای نخستین بار در دهه ۱۹۵۰ جهت جایگزینی جوشکاری قوسی همراه با الکترود دستی یا همان SMAW شناخته شد. جوشکاری FCAW به ‌طور نیمه ‌خودکار صورت گرفته و به جوشکاری قوسی تحت محافظت گاز (MAG) شباهت زیادی دارد و حتی بسیاری از تجهیزات آن مثل منبع تغذیه جوشکاری ولتاژ ثابت با جوشکاری MAG مشابه است. یکی از اساسی‌ترین مزیت‌های این نوع جوشکاری ارائه تغذیه یکنواخت سیم جوش در طی فرآیند جوشکاری می‌باشد و به آن در مقابل جوشکاری قوسی با الکترود دستی برتری بخشیده است. جوشکاری توپودری از گرمایی که قوس الکتریکی تولید می‌کند جهت جوش دادن فلز پایه در منطقه اتصال جوش بهره می‌گیرد.

در واقع قوس مذکور میان قطعه کار فلزی و سیم جوش زده می‌شود. سیم جوش و قطعه کار فلزی هم‌زمان با یکدیگر ذوب شده و اتصال جوش را ایجاد می‌کنند. تا این مرحله، جوشکاری توپودری مشابه با جوشکاری میگ و مگ می‌باشد. تفاوت این فرآیندها این است که جوشکاری میگ و مَگ با سیم جوش توپر انجام‌ می‌گیرد اما جوشکاری توپودری با سیم جوش توخالی صورت می‌گیرد. داخل سیم جوش توخالی پودر محافظ گرده جوش قرار داده شده است. امکان انجام جوشکاری توپودری هم همراه با تغذیه گاز محافظ و هم بدون بهره‌گیری از آن وجود دارد اما جهت افزایش کیفیت جوش پیشنهاد می‌شود تا این فرآیند تحت محافظت گاز صورت گیرد چرا که در این حالت احتمال ایجاد عیوب جوشی کمتر است.

جوشکاری توپودری

انواع جوشکاری توپودری

🛑 جوشکاری توپودری با حفاظ گاز (FCAW-G )

این نوع جوشکاری فرآیندی اپراتور پسند بوده و در زمان‌هایی کاربرد دارد که گاز محفاظ در حالت عدم وجود مشکلات جوی قرار گرفته باشد؛ نمی‌توان از این روش در محیط‌هایی که وزش باد وجود دارد بهره گرفت چراکه سبب از دست رفتن گاز محافظ جریان هوا شده و جوش دارای تخلخل می‌شود.
این نوع جوشکاری FCAW بیشتر در جهت جوشکاری فولادهای سازه‌ای استفاده می‌شود. و می‌توان گفت این روش ترکیبی از جوشکاری GMAW و جوشکاری FCAW می‌باشد. در اغلب موارد برای گازهای محافظ از مخلوط کربن دی‌اکسید مستقیم یا کربن دی‌اکسید آرگون استفاده می‌شود که بیشترین ترکیب مورد استفاده جهت انجام جوشکاری توپودری نوع محافظ گاز ترکیبی از 75% آرگون (Ar) و 25% کربن دی‌اکسید (CO2) می‌باشد. این روش جوشکاری FCAW جهت جوشکاری فلزات ضخیم و خارج از موقعیت کاربرد زیادی دارد.

🛑 جوشکاری توپودری خود حفاظ (FCAW-S )

جهت انجام جوشکاری با الکترودهای توپودری حفاظ به گاز حفاظ خارجی نیازی نیست و در واقع مواد موجود در هسته الکترود لوله‌ای سبب شکل‌گیری سیستم حفاظ می‌شود. هسته شار در الکترود مصرفی لوله‌ای این امر را ممکن می‌سازد، اما با این ‌وجود در هسته شار، فراتر از شار و مواد گوناگونی وجود دارد که در هنگام قرارگیری در دمای بالا گاز محافظی تولید می‌کنند که از قوس حفاظت خواهد کرد. این نوع از جوشکاری FCAW قابل‌حمل بوده، نفوذ خوبی در فلز پایه دارد و حتی در زمان وزش باد نیز مناسب است که این‌ مزایا آن را به روش جذابی تبدیل می‌کند. البته معایبی همچون امکان تولید دود مضر و بیش‌ از اندازه نیز دارد که حتی سبب می‌شود تا محل جوشکاری توسط جوشکار به‌سختی قابل‌مشاهده باشد. همچنین در این نوع نیز مانند سایر فرآیندهای جوشکاری لازم است تا الکترود مورد استفاده قرار گیرد تا ویژگی‌های مکانیکی موردنیاز فراهم شود. 

انواع الکترود جوشکاری توپودری

یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این روش، بهره‌گیری از الکترودهای توپودری می‌باشد. همان‌طور که گفته شد جوشکاری توپودری دارای دو حالت است. در یک حالت استفاده از حفاظت گازی به وسیله گاز خارجی و حالت دیگر خود محافظ بوده به‌طوری‌که اجزای هسته الکترود، قوس را در برابر اتمسفر محافظت خواهند کرد. در بعضی الکترودهای خود حافظ، گاز حفاظتی در نتیجه تجزیه شدن پودر داخل الکترود تشکیل می‌شود.

در بعضی از سایر موارد نیز این حفاظت توسط سرباره صورت می‌پذیرد به‌طوری‌که قطره‌های فلز ذوب‌شده از قوس رد می‌شوند و حوضچه جوش به‌وسیله پوشش سرباره در مقابل اتمسفر مورد حافظت قرار می‌گیرد. هم‌چین بیشتر الکترودهای خود محافظ حاوی مقادیری از مواد اکسیژن زدا و نیتروژن زدا نیز هستند که به تشکیل فلز جوش بدون عیب کمک خواهند کرد. از دیگر مواد موجود در الکترودهای خود حافظ می‌توان به پایدارکننده قوس و عناصر آلیاژی نیز اشاره نمود.

کاربرد جوشکاری توپودری

جوشکاری FCAW، فرآیندی مقرون‌به‌صرفه، پراستفاده و کارآمد در ساخت‌وساز است. به دلیل اینکه جوشکاری توپودری یک مکانیسم جوشکاری بسیار انعطاف‌پذیر جهت جوشکاری مواد آلیاژی می‌باشد، در فرآیند ساخت‌وساز استراکچرهای نفت و گاز و استراکچرهای نظامی بسیار کاربردی است. از کاربردهای این روش جوشکاری نیز می‌توان به ساخت مخازن تحت‌فشار اشاره نمود. به‌ طور کلی جوشکاری توپودری جهت جوشکاری اغلب فولادهای کربنی، چدن ، فولاد زنگ نزن و فولاد آلیاژی بسیار مناسب و کارآمد است. البته این فرآیند جوشکاری جهت جوشکاری فلزات فعال و نیز جوشکاری آلومینیوم گزینه مناسبی نخواهد بود.

کاربرد جوشکاری توپودری

محدودیت‌ جوشکاری توپودری

در بخش قبلی به مزایای جوشکاری توپودری اشاره شد اما این فرآیند جوشکاری با وجود مزایا و جذابیت‌هایی که دارد، دارای محدودیت‌هایی نیز می‌باشد که محدودیت‌های اساسی آن در ادامه آورده شده است:

🧧 ایجاد دود بیشتر نسبت به جوشکاری با روش میگ و مَگ که می‌تواند امکان مشاهده حوضچه جوش را دشوار نماید.

🧧 سیم‌جوش‌های توخالی و توپودری که برای جوشکاری توپودری مورد استفاده قرار می‌گیرند، نسبت به سیم‌جوش‌های توپر استفاده‌شده در جوشکاری میگ و مَگ دارای قیمت بالاتری هستند.

🧧 در فرآیند جوشکاری توپودری نیاز است تا پس از هر پاس جوشکاری، گل جوش برداشته شود.

مزایای جوشکاری توپودری

از اساسی‌ترین مزیت‌های فرآیند جوشکاری توپودری (FCAW) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

🟥 جهت انجام فرآیند جوشکاری در فضای باز و نیز برای ایجاد اتصال مواد ضخیم‌تر، در مقابل جوشکاری میگ و مَگ برتری داشته و دارای عملکرد بسیار مطلوبی است.

🟥 همان‌طور که گفته شد جوشکاری توپودری جهت جوشکاری فولادهای آلیاژی گزینه‌ای بسیار مناسب و کارآمد می‌باشد.

🟥 نرخ رسوب جوشکاری توپودری نسبت به جوشکاری میگ و مَگ بیشتر است، ازاین‌رو این فرآیند جوشکاری، سرعت‌بالای جوشکاری بدون گذاشتن اثر منفی بر کیفیت جوشکاری را تضمین خواهد کرد.

مزایای جوشکاری توپودری
سخن نهایی

جوشکاری توپودری یکی از پرطرفدارترین روش های جوش کاری است یکی از اساسی ترین مزیت های این نوع جوشکاری ایجاد تغذیه یکنواخت سیم جوش در طی فرآیند جوشکاری می باشد و دارای مزیت انحصاری نسبت به جوشکاری قوسی است. درصورت وجود هرگونه نظر یا سؤال، ابزار ویهان با آغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شماست؛ برای ما کامنت بگذارید یا با شماره‌های درج شده در وبسایت با ما تماس بگیرید.

بروزرسانی 24.11.00

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *