منابع انرژی در جوشکاری قوس الکتریکی

جوشکاری قوس الکتریکی یک فرآیند جوشکاری است که برای اتصال فلز به فلز و با استفاده از الکتریسیته انجام می شود.

در این عملیات گرمای کافی برای ذوب شدن فلز ایجاد ایجاد خواهد شد و با خنک شدن فلزات ذوب شده، فلزات به یکدیگر متصل می شوند.

در اصل جوشکاری قوس الکتریکی نوعی جوشکاری است که از منبع تغذیه جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین یک الکترود و ماده پایه برای ذوب فلزات در نقطه تماس استفاده می کند.

جوشکاران قوس می توانند از الکترودهای مستقیم (DC) یا متناوب (AC) و الکترودهای مصرفی یا غیر قابل مصرف استفاده کنند.

ناحیه جوشکاری معمولاً توسط نوعی گاز محافظ و یا بخار محافظت می شود. فرایندهای جوشکاری قوس ممکن است دستی، نیمه اتوماتیک یا کاملاً خودکار باشد.

برای اولین بار در اواخر قرن نوزدهم جوشکاری قوس الکتریکی از نظر تجاری در ساخت کشتی در طول جنگ جهانی دوم اهمیت زیادی پیدا کرد و امروزه این یک فرایند مهم برای ساخت سازه های فلزی و وسایل نقلیه به حساب می آید.

منابع انرژی در جوشکاری:
برای انرژی الکتریکی لازم برای فرایندهای جوشکاری قوس الکتریکی، می توان از تعدادی منبع تغذیه مختلف استفاده کرد.

متداول ترین طبقه بندی، منابع تغذیه جریان ثابت و منبع تغذیه ولتاژ ثابت است. در جوشکاری قوس، ولتاژ مستقیماً به طول قوس و جریان مربوط به مقدار گرمای ورودی متصل است.

منبع تغذیه جریان ثابت اغلب برای فرایندهای جوشکاری دستی مانند جوشکاری قوس تنگستن گاز و جوشکاری قوس فلزی محافظ استفاده می شود زیرا حتی با تغییر ولتاژ نیز جریان نسبتاً ثابت را حفظ می کند.

این امر بسیار مهم و ضروری است زیرا در جوشکاری دستی، ثابت نگه داشتن الکترود دشوار بوده و در نتیجه طول قوس و ولتاژ متغیر است.

منابع تغذیه ولتاژ ثابت، ولتاژ را ثابت نگه داشته و جریان را تغییر می دهد و در نتیجه اغلب برای فرایندهای جوشکاری خودکار مانند جوشکاری قوس فلز گاز، جوشکاری قوس هسته ای استفاده می شود.

در این فرایندها، طول قوس ثابت نگه داشته می شود زیرا هر گونه نوسان در فاصله سیم و ماده پایه با تغییر زیاد جریان به سرعت اصلاح می شود.

به عنوان مثال اگر سیم و مواد پایه خیلی نزدیک شوند جریان به سرعت افزایش می یابد که به نوبه خود باعث افزایش گرما و ذوب شدن نوک سیم می شود و آن را به فاصله جدایی اولیه باز می گرداند.

جهت جریان مورد استفاده در جوشکاری قوس الکتریکی نیز نقش مهمی در جوشکاری ایفا می کند.

فرایندهای مصرفی الکترود مانند جوشکاری قوس فلزی محافظ و جوشکاری قوس فلز گاز به طور کلی از جریان مستقیم استفاده می کنند، اما الکترود می تواند به صورت مثبت یا منفی شارژ شود.

توجه داشته باشید که برای جوشکاری الکترود به طور کلی، قطب DC + بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

قطبیت DC نیز منجر به نفوذ کم تر و میزان ذوب شدن الکترود در سطح بالاتر خواهد شد.

فرایندهای الکترود غیر قابل مصرف، مانند جوشکاری قوس تنگستن گاز می تواند از هر دو نوع جریان مستقیم (DC) و هم چنین جریان متناوب (AC) استفاده کند.

با وجود جریان مستقیم، از آنجا که الکترود فقط قوس ایجاد می کند و مواد پر کننده را تأمین نمی کند، یک الکترود با بار مثبت باعث جوشکاری کم عمق خواهد شد در حالی که یک الکترود با بار منفی باعث جوشکاری عمیق تر می شود.

جریان متناوب به سرعت بین این دو حرکت کرده و در نتیجه جوش هایی با نفوذ متوسط ایجاد می کند.