پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
جریان برق AC و DC
جریان برقAC و DCهر کدام محاسن و معایبی در بردارند که در جایگاه خود توجه به نوع کار میتوانند در جوشکاری بسیار مفید باشند . برقAc یا Alternative current به جریان الکتریسیته ای اطلاق میشود که پلارتیه آن مرتباً مابین مثبت و منفی تغییر کند ولی شکل آن میتواند سینوسی ، مربعی و یا نامشخص باشد .
در کشور ما در هر دقیقه 50 بار جهت جریان از مثبت به منفی و بالعکس تغییر میکند ( فرکانس 50 هرتز ) و لذا در جوشکاری با برقAC پلارتیه جوش دائماً بین الکترود و قطعه کار تعویض میشود . پس در طول مدت جوش همواره همواره یک ولت و آمپر ماکزیمم ، صفر و مینمم خواهیم داشت و آمپر اسمی همان آمپر متوسط خواهد بود .زمانی که از برق AC استفاده می کنیم 50 بار در ثانیه ولتاژ و آمپراژ صفر خواهد بود و اتصال کوتاه (Short Circuit) در واقع 50 بار در ثانیه انجام خواهد شد و زمینه مساعدی را جهت چسبیدن الکترود به قطعه کار موجب میشود . لذا الکترودهایی با برقAC قابل جوشکاری هستند که مواد پایدار کننده قوس در پوشش آنها زیادتر باشد تا الکترود به کار نچسبد ، در ضمن جوشکار کم تجربه بسختی میتواند با ترانس جوش AC جوشکاری نماید چرا که الکترود ، میل بیشتری جهت چسبیدن قطعه کار دارد . به این دلیل و برخی دلایل دیگر کارخانه های سازنده برای هر نوع الکترود مشخص میکند که آیا با برق AC قابل جوشکاری است یا خیر ؟ در جوش MIG / MAG از برق ACاستفاده نمیشود . زیرا در سیستمMetal Transfer و انتقال ذرات جوش حوضچه مذاب در جوشMIG / MAG ، مشکل اتصال کوتاه بسیار اساسی خواهد بود . اما در جوشکاریSAW بدلیل وجود پودر محافظ و مواد پایدارکننده قوس ، در پودر جوش در بعضی از موارد میتوان از برقAC استفاده کرد که در این حالت می بایستی از پودر مخصوص استفاده نمود .مهمترین کاربرد برقAC در جوشکاری فلزاتی مانند آلومینیم و منیزیم بصورت جوشکاریTIG میباشد که کیفیت جوش در این حالت بسیار بالا خواهد بود . اما در این موارد حتما نیاز به های فرکانس مدل( Continuous High Frequency ) خواهیم داشت تا زمانیکه ولتاژ در هرسیکلAC به صفر میرسد قوس تمایل به قطع شدن دارد ، بتوان مجددا قوس را پایدار نگه داشت . لذا در دستگاههایی که از برقAC در جوشTIG استفاده میشود وجود های فرکانس مداوم الزامی است .جریان برق DC از طرق مختلف میتواند تولید شود . بعنوان مثال یک اکومولاتور یا باطری که مولد برقDC است میتواند با تاسیسات اضافی به یک مولد جوشDC تبدیل شود . لیکن برق DC دو جهت مصارف جوشکاری از این دو طریق تامین میشود :
1 – ژنراتور DCکه سیم پیچی و ساختمان آن بگونه ای است که برقDC تولید میکند . از این نوع برق DC صرفا در موتور جوشها و دینام جوشها استفاده میشود .
2 – رکتیفایر که عمده ترین کاربرد را در صنعت جوش داراست .
استفاده از دیود و ( Silicon Control Rectifier) SCRتوسط مدار های خاص کار رکتیفایر و یا یکسو کردن جریان را امکانپذیر می سازد . برق تکفاز و یا سه فاز تولید شده توسط مولد جوش ، بوسیله مدار خاص یکسو کننده ای به برق DC تبدیل میشود . در این حالت اگر برق سه فاز تبدیل به برق DC شود جریان نرمتر (Smooth) از برق DC حاصل از برق تکفاز خواهد بود . برق DC در واقع همیشه کاملاً Flat و یا Dead نیست بلکه میتواند شکلهای متعددی داشته باشد که مهم در تفاوت با AC تغییر نکردن پلاریته آن می باشد بطوریکه آمپر میتواند همواره نوسان داشته باشد . معمولاً در دستگاههای جوش برای جوشهای نرمتر سعی میشود با فیلتر کردن برق DCاز امواج ثابت تر و آرام تری در جوش استفاده نمود و نیز برای جوشهای Forceful و قوی از میزان کمتری فیلتر در مدار جوش میتوان استفاده کرد . برق DC تهیه شده جهت جوشکاری به دو صورت DCEP و DCRP وDCEN یا DCSP استفاده میگردد .
DCEP = Direct Current
Electrode Positive
DCRP = Direct Current Reverse Polarity
DCEN = Direct
Current Electrode Negative
DCSP = Direct Current Straight Polarity
پلاریته در جوش نقش بسیار مهمی دارد . در جوشکاری DC کلا دو کابل جهت جوش موجود است . یکی مثبت و دیگری منفی . زمانیکه الکترود به قطب مثبت متصل باشد جهت حرکت الکترونها از طرف قطعه کار به الکترود است و لذا الکترود بیشتر از قطعه کار گرم شده و تقریبا دو سوم حرارت به الکترود و یک سوم به قطعه کار می رسد .این نوع جوشکاری DCEP یا پلاریته معکوس ( DCRP ) نامیده می شود .اگر الکترود به قطب منفی متصل باشد جهت حرکت الکترونها از الکترود به طرف قطعه کار بوده و لذا قطعه کار بیشتر از الکترود و به نسبت دو سوم به یک سوم گرم می گردد . این نوع جوشکاری DCEN پلاریته مستقیم ( DCSP ) نامیده میشود .کارخانه های سازنده الکترود همواره مشخص می کنند که هر الکترودی را با کدام پلاریته می بایستی جوشکاری نمود . در جوش TIG عموماٌ الکترود منفی است به دلیل آنکه الکترود تنگستن ذوب نگردد . البته در شرایط خاص و استثنایی از الکترود مثبت هم استفاده می گردد . در جوشMIG همواره سیم جوشSolid به قطب مثبت متصل است مگر در شرایط خاص و استثنایی که DCEN استفاده می شود . در جوشFCAW به دلیل استفاده از سیم جوش تو پودری موارد متعددی پیش می آید که از جریان DCEN یا پلاریته مستقیم استفاده می شود . در جریان برق AC پلاریته بطور مداوم و مساوی بین الکترود و قطعه کار تعویض می شود و لذا حرارت ایجاد شده در الکترود و قطعه کار مساوی است .