جستجو کردن
Close this search box.

جوش نروگپ همراه با سیستم خودکار پنج محوره

تاریخ انتشار: 2024-10-19
0 دیدگاه

فهرست مطالب

جوش نروگپ

اصطلاح جوش نروگپ (narrow gap welding) یا جوشکاری شیار باریک یک نوع روش جوشکاری است که برای کاهش حجم فلز جوش در جوش‌های لب به لب، به ویژه در فولادهای کربنی و کم آلیاژ استفاده می‌شود. این روش کاملا مکانیزه است. از جمله مزایای آن می‌توان به هزینه کم جوشکاری به دلیل هزینه کم انرژی و مواد مصرفی اشاره کرد. علاوه بر این، این روش نسبت به دیگر روش‌های جوشکاری زمان کوتاه‌تری نیاز دارد.

جوشکاری با شکاف باریک، منجر به منظم شدن لایه های جوشکاری می‌شود که قبلاً فقط به صورت دستی انجام می‌شد. علاوه بر این، روش مناسبی برای کاربردهایی است که شامل قطعات کار بسیار بزرگ هستند. با ما باشید تا در مورد این نوع جوشکاری بیشتر بدانید.

جوش نروگپ چیست؟

جوشکاری با شکاف باریک برای جوش کردن ورق و صفحه در محدوده 25 تا 300 میلی متر مناسب است. صفحاتی که قصد جوش کردن آنها به هم را داریم به صورت موازی یا کمی ‌U شکل در کنار هم قرار داده می‌شوند. با اینکه در بیشتر مواقع مشکلی رخ نمی‌دهد اما ممکن است در برخی موارد مشکلاتی ایجاد شود که در نتیجه انقباض در حین جوشکاری است. مشکلاتی مانند باریک شدن شکاف بین دو صفحه که منجر به جوش کردن ناموفق می‌شود. در شکل زیر می‌توانید دو نحوه اتصال صفحات فلزی، در جوشکاری با شکاف باریک را ببینید.

جوش نروگپ

در کل توصیه می‌شود اتصال بین دو صفحه به صورت U شکل باشد، زیرا نیازی به پشتیبان اضافی ندارد. از طرفی ذوب شدن دیواره‌های اتصال در لبه پایینی آسان‌تر است و انقباض فلز جوش در هنگام خنک شدن دردسر کمتری دارد.
جوش نروگپ برای ساخت سازه‌های بزرگ و مخازن تحت فشار استفاده می‌شود. زیرا باعث صرفه جویی در مقدار فلز جوش و اعوجاج ناشی از انقباض خواهد شد.

هر چه ضخامت صفحه بیشتر باشد، صرفه جویی در مقدار فلز جوش افزایش می‌یابد. در حالی که اعوجاج ناشی از انقباض هیچ ربطی به ضخامت صفحه فلزی ندارد و همواره ثابت است. در حالی که هیچ توافق کلی در مورد ضخامت صفحات در جوش شکاف باریک وجود ندارد، برخی پیشنهاد می‌کنند که ضخامت صفحه بهتر است حداقل ۵ میلی متر باشد.

کاربردهای جوش نروگپ

جوشکاری با شکاف باریک عمدتاً برای جوشکاری MIG/MAG، TIG و جوش زیر پودری کارا استفاده می‌شود.
همچنین در مخازن، راکتور و سازه های با ضخامت زیاد از 25 تا 350 میلیمتر، و برای جوش دادن نازل به مخازن با ضخامت بالا.

جوشکاری MIG
جوشکاری MIG، جوشکاری قوس الکتریکی با شیار باریک (narrow gap submerged arc welding) است. برای اطمینان از ذوب شدن دو طرف اتصال، قوس باید به طور متناوب به سمت چپ و راست اتصال، جوش داده شود. همچنین می‌توان قوس را با پیچاندن دو سیم به دور هم کنترل کرد. این کار باعث می‌شود قوس به طور مداوم بین آنها حرکت کند، به سمت بیرون زاویه داشته باشد و با ذوب شدن سیم چرخش کند.

جوشکاری TIG
در جوشکاری TIG، یک فلز جوش با کیفیت بالا در تمام موقعیت‌های جوشکاری تولید می شود. این نوع جوش به ویژه برای استفاده در مفاصل باریک مناسب است، البته بهره‌وری پایینی دارد. در این فرآیند جوشکاری، مهم‌ترین عناصر برای برای رسیدن به موفقیت، اطمینان از رسیدن قوس به لبه‌های اتصال است. این روش عمدتاً برای فولادهای ضد زنگ و کم آلیاژ استفاده می‌شود.

جوش زیر پودری
در این فرآیند جوشکاری به عنوان یکی از فرآیندهای جوش نروگپ، خط جوش ها باید به طور متناوب به سمت چپ و راست گذاشته شوند. نازل و دیواره ها باید تحت زاویه باشد و به دقت در جای خود قرار گیرد. در این صورت، سرباره به خودی خود شل می‌شود. این بدان معنی است که هنگام جوشکاری قطعات دوار استوانه‌ای، سرباره ریزش می کند. تنش حرارتی ناشی از جوش،کم و استحکام مکانیکی در خط جوش بالا است.

جوش نروگپ

ویژگی‌های فرآیندهای جوشکاری با شکاف باریک

فرآیندهای جوشکاری با شکاف باریک ویژگی‌های مشترک خاصی دارند:
• از یک پیکربندی مشترک خاص استفاده می‌کنند.
• اغلب به تجهیزات جوشکاری خاصی نیاز دارند.
• معمولاً به کنترل طول قوس/ردیابی درز نیاز دارند.
• ممکن است به مواد مصرفی اصلاح شده نیاز داشته باشند.
ساده‌ترین پیکربندی اتصال، شکاف مستقیم و موازی با یک نوار پشتی است، اما انواع آماده سازی‌‌ها بر اساس نوع فرآیند و ماهیت کاربرد، وجود دارد. برخی از آماده سازی‌های معمولی در شکل زیر نشان داده شده است.

جوش نروگپ

عرض شکاف نیز بسته به فرآیند و تجهیزات، متفاوت است. از حدود 8 میلی متر برای GTAW تا 20 میلی متر برای SAW. استفاده از تجهیزات استاندارد جوشکاری خودکار با برخی فرآیندها امکان پذیر است، اما با مقاطع ضخیم‌تر (بیش از 100 میلی متر) لازم است از نازل های طراحی شده برای دسترسی و اطمینان از پوشش گاز یا شار کافی استفاده شود. منابع برق استاندارد و سیستم‌های تغذیه سیم نیز ممکن است مورد استفاده قرار بگیرند، اما باید خروجی پایدار و قابل تکرار داشته باشند.

ارتفاع نازل و موقعیت آن نسبت به دیواره‌های جانبی شکاف باید در مقادیر از پیش تعیین شده حفظ شود و این معمولاً مستلزم نوعی سیستم درزیاب و سنجش ارتفاع است. مواد مصرفی در جوش نروگپ ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشند به طوریکه پس از جوشکاری سرباره (گل)جوشکاری محبوس نشود.

جوشکاری نروگپ با استفاده از فرآیند اره

زمانی که هدف از جوشکاری نروگپ، جوش دادن مقاطع سنگین است، تقاضا برای فرآیندهای جوشکاری کارآمدتر مانند جوش نرو گپ بیشتر است. از جمله مقاطع سنگین می‌توان به دیواره‌های بزرگ هیدروکراکرها اشاره کرد. این صفحات، گزینه بسیار مناسبی برای استفاده از این فرآیند کارآمد جوشکاری هستند. در این میان دو روش تحت عنوان SAW و GMAW داریم. معمولا SAW روش مناسب‌تری نسبت به GMAW محسوب می‌شود.

فرآیند SAW با دو پاس (گذر) موازی در هر لایه بهترین عملکرد را دارد. زیرا حذف سرباره زمانی که هر لایه فقط از یک پاس منفرد تشکیل شده باشد دشوار است. علاوه بر این، توصیه می‌شود که دو پاس موازی با سطح همپوشانی کافی، جوش داده شوند.

جوش نروگپ

با کاهش حجم شیار می‌توان به بهره وری بالایی دست یافت. استفاده از یک شکاف کوچک در ریشه و یک شیار V باریک، امکان قرار دادن یک نازل با پروفیل مسطح را فراهم می‌کند.

دلیل پیشنهاد روش TIG

هنگام استفاده از این روش جوش نروگپ در مقایسه با دیگر روش‌ها، با افزایش بهره وری مواجه هستیم. این در حالی است که هر چه ضخامت جوش بیشتر باشد بهره‌وری افزایش می‌یابد. در واقع هر چه مقطع کار ضخیم‌تر باشد، استفاده از جوشکاری TIG سود بیشتری دارد.
امروزه جوشکاری TIG یک فرآیند پرکاربرد در جوشکاری است که پیشرفت‌های زیادی در آن حاصل شده است. این روش، دامنه استفاده وسیع و محدودیت‌های عملیاتی معقولی دارد. فرآیند TIG در حال حاضر اساس بسیاری از کاربردهای خودکار، از جمله مواردی است که شامل قطعات کار بزرگ هستند.

مزایای استفاده از جوش نروگپ

روش جوشکاری نرو گپ نسبت به دیگر روش‌های جوشکاری مزایایی به همراه دارد که در ادامه به مهم‌ترین انها اشاره می‌شود:


• در روش نرو گپ می‌توان قطعات با ضخامت بالا را به صورت اقتصادی جوش داد.
• در این روش انقباض جوش به دلیل کاهش لایه‌های جوش کنترل می‌شود.
• در این روش حجم مفصل کاهش می‌یابد.
• در جوش نرو گپ با افزایش سرعت تکمیل اتصال به معنی کاهش زمان جوش مواجه هستیم.
• جوش نرو گپ منجر به کاهش هزینه‌های نیروی کار می‌شود. زیرا یک روش کاملا مکانیزه است.
• در روش نرو گپ، تنش حرارتی کمتر، فشار وارده بر فلز لوله را کاهش می‌دهد.
• این روش با خواص متالورژیکی سازگارتر است.
• کاهش مواد مصرفی برای جوشکاری در روش شکاف باریک، صرفه جویی قابل توجهی را ایجاد می‌کند.

نتیجه گیری

اگر کنترل بیشتری بر فرآیند جوشکاری اعمال شود، با کاهش بازرسی و تعمیر پس از جوش و کاهش زمان تکمیل اتصال همراه است. هدف بسیاری از فرآیندهای جوشکاری از جمله فرایند جوشکاری که با نام جوش نروگپ شناخته می‌شود، کاهش زمان صرف شده برای تکمیل اتصال (در نتیجه کاهش هزینه‌های نیروی کار) با افزایش نرخ رسوب فلز و استفاده از اتوماسیون است. یک روش مناسب، کاهش اندازه جوش یا حجم اتصال است.

در جوش‌های فیله‌ای، امکان کاهش اندازه جوش به محدودیت‌های طراحی بستگی دارد و دستیابی به حجم جوش کمتر، توسط پارامترهای عملیاتی فرآیند کنترل می‌شود. در جوش‌های لب به لب، تغییرات قابل توجه در حجم فلز جوش ممکن است نیاز به اصلاح پیکربندی اتصال، تغییر فرآیند یا هر دو داشته باشد.

اصطلاح جوشکاری با شکاف باریک برای توصیف فرآیندهایی استفاده می‌شود که به طور خاص برای کاهش حجم فلز جوش در جوش‌های لب به لب طراحی شده‌اند. این فرآیندها بیشترین کاربرد را در کربن ساده و فولادهای کم آلیاژ دارند.
جوشکاری با شکاف باریک یک فرآیند کاملا مکانیزه است که با دو روش SAW و GMAW و از طریق دستگاه جوش نرو گپ انجام می‌شود. هر دو روش SAW و GMAW برای جوش کردن فولاد و آلیاژهایی از آن قابل استفاده هستند. SAW برای استفاده بر روی آلیاژ نیکل 600 مناسب‌تر است. از جمله مزایای جوشکاری نرو گپ، کاهش مصرف فلز پرکننده و کاهش قابل توجه زمان تکمیل جوش است. همچنین نقص در جوشکاری کاهش می‌یابد.