شدت جریان و ولتاژ جوشکاری | بهترین تنظیمات دستگاه جوش
در جوشکاری، تنظیم صحیح شدت جریان (آمپراژ) و ولتاژ قوس یکی از مهم‌ترین عوامل در کیفیت نهایی جوش است.
اگر جریان بیش از حد یا کمتر از مقدار استاندارد باشد، مشکلاتی مانند نفوذ ناکافی، سوختگی لبه‌ها، تخلخل، اعوجاج یا ظاهر نازیبا در جوش رخ می‌دهد.
در این مقاله، روش اصولی تنظیم جریان و ولتاژ را در انواع فرآیندهای جوشکاری توضیح می‌دهیم و در پایان جدول استاندارد آمپراژ و ولتاژ جوشکاری را ارائه می‌کنیم.
اهمیت تنظیم صحیح جریان و ولتاژ در جوشکاری
شدت جریان و ولتاژ در جوشکاری تعیین‌کننده‌ی میزان حرارت ورودی به فلز هستند. حرارت بیش‌ازحد موجب سوختگی و تابیدگی قطعه می‌شود و حرارت ناکافی، نفوذ جوش را کم کرده و باعث ضعف اتصال می‌شود.
تنظیم صحیح این دو پارامتر، تعادل بین نفوذ، ظاهر، سرعت و پایداری قوس را برقرار می‌کند.
شدت جریان (آمپراژ) در جوشکاری چیست و چه تأثیری دارد؟
شدت جریان مقدار الکترون‌هایی است که در واحد زمان از قوس عبور می‌کنند و مستقیماً بر حرارت جوش اثر دارد.
افزایش جریان باعث افزایش حرارت و نفوذ بیشتر می‌شود، اما اگر بیش از اندازه باشد، جوش را می‌سوزاند.
✅ تأثیر تغییر جریان بر کیفیت جوش
| وضعیت | نتیجه |
|---|---|
| جریان زیادتر از حد | نفوذ بیش‌ازحد، سوختگی، اعوجاج |
| جریان کمتر از حد | نفوذ کم، چسبندگی ضعیف، قوس ناپایدار |
| جریان مناسب | نفوذ کافی، حوضچه یکنواخت، ظاهر صاف |
ولتاژ جوشکاری چیست و چگونه بر کیفیت جوش اثر می‌گذارد؟
ولتاژ اختلاف پتانسیل بین الکترود و قطعه است و طول قوس جوشکاری را تعیین می‌کند.
ولتاژ بالا قوس را بلندتر کرده و حوضچه را پهن‌تر می‌کند ولی نفوذ را کاهش می‌دهد.
ولتاژ پایین‌تر قوس را کوتاه می‌کند و نفوذ را افزایش می‌دهد.
✅ تأثیر تغییر ولتاژ
| وضعیت | نتیجه |
|---|---|
| ولتاژ زیاد | قوس بلند، عرض زیاد، احتمال تخلخل |
| ولتاژ کم | قوس کوتاه، چسبیدن الکترود، نفوذ زیاد |
| ولتاژ مناسب | قوس پایدار، ظاهر براق و نفوذ یکنواخت |
رابطه بین جریان و ولتاژ در فرآیند جوشکاری
توان قوس (W) برابر است با حاصل‌ضرب ولتاژ (V) در جریان (A):
توان قوس = ولتاژ × جریان
در عمل، این دو باید هم‌زمان تنظیم شوند تا دمای مناسب و پایداری قوس حفظ شود.
در فرآیندهای مختلف مقدار آنها متفاوت است:
- SMAW: ولتاژ ۲۰–۳۰ V، جریان ۵۰–۴۰۰ A
- GMAW/FCAW: ولتاژ ۱۸–۳۵ V، جریان ۶۰–۵۰۰ A
- SAW: ولتاژ ۲۸–۴۵ V، جریان تا ۱۲۰۰ A
عوامل مؤثر بر تنظیم جریان و ولتاژ در جوشکاری
۱. تأثیر قطر الکترود یا سیم جوش بر شدت جریان
هرچه قطر الکترود بیشتر باشد، جریان بالاتری نیاز دارد.
| قطر الکترود (میلی‌متر) | جریان پیشنهادی (آمپر) |
|---|---|
| 2.5 | 70–100 |
| 3.2 | 90–130 |
| 4.0 | 120–170 |
| 5.0 | 160–220 |
قاعده ساده: برای هر ۱ میلی‌متر افزایش قطر، حدود ۳۰–۴۰ آمپر به جریان اضافه کنید.
۲. تأثیر ضخامت قطعه کار بر انتخاب آمپراژ
قطعه ضخیم‌تر حرارت بیشتری جذب می‌کند و به جریان بالاتر نیاز دارد.
| ضخامت قطعه (میلی‌متر) | جریان تقریبی مناسب |
|---|---|
| 1–2 | 40–80 A |
| 3–5 | 80–130 A |
| 6–10 | 130–200 A |
| >10 | 200–400 A |
۳. تفاوت جریان در فلزات مختلف (فولاد، آلومینیوم، مس)
فلزات با رسانایی حرارتی بالا مانند آلومینیوم و مس، به جریان بیشتری نیاز دارند.
| جنس فلز | نسبت جریان به فولاد |
|---|---|
| فولاد کم‌کربن | ۱۰۰٪ |
| فولاد زنگ‌نزن | ۸۵٪ |
| آلومینیوم | ۱۵۰٪ |
| مس | ۱۷۰٪ |
۴. نقش موقعیت جوش (افقی، عمودی، سقفی) در تنظیم جریان
در موقعیت‌های عمودی یا سقفی برای جلوگیری از ریزش مذاب، جریان باید کمتر از حالت تخت باشد.
| موقعیت جوش | نسبت جریان به حالت تخت |
|---|---|
| افقی | ۱۰۰٪ |
| عمودی | ۸۵–۹۰٪ |
| سقفی | ۸۰–۸۵٪ |
۵. اثر نوع پوشش الکترود یا گاز محافظ بر ولتاژ قوس
الکترودهای روتیلی (E6013) به ولتاژ پایین‌تر نیاز دارند و قوس نرم‌تری دارند.
درحالی‌که الکترودهای قلیایی (E7018) یا سیم‌های FCAW به ولتاژ بالاتر برای پایداری قوس نیازمندند.
جدول استاندارد شدت جریان و ولتاژ در روش‌های مختلف جوشکاری
| روش جوشکاری | قطر الکترود یا سیم (میلی‌متر) | محدوده جریان (A) | محدوده ولتاژ (V) | کاربرد اصلی |
|---|---|---|---|---|
| SMAW | 2.5 | 70–100 | 20–25 | سازه‌های سبک و عمومی |
| 3.2 | 90–130 | 22–26 | قطعات فولادی متوسط | |
| 4.0 | 130–180 | 23–28 | سازه‌های فولادی ضخیم | |
| GMAW (MIG/MAG) | 0.8 | 50–150 | 16–22 | ورق‌های نازک و آلومینیوم |
| 1.2 | 150–300 | 22–30 | سازه‌های صنعتی | |
| FCAW (توپودری) | 1.2 | 150–300 | 23–30 | سازه‌های ساختمانی و فضای باز |
| SAW (زیرپودری) | 3.0 | 400–700 | 28–36 | مخازن و قطعات ضخیم صنعتی |
نکات مهم برای تنظیم قوس و کنترل کیفیت جوش
- صدای قوس باید یکنواخت و شبیه «خش‌خش ملایم» باشد.
- اگر جرقه زیاد و قوس ناپایدار است، ولتاژ جوشکاری زیاد یا جریان نامناسب است.
- طول قوس را زیاد نکنید؛ قوس کوتاه‌تر معمولاً جوش باکیفیت‌تری می‌دهد.
- در موقعیت‌های دشوار جریان را تا ۲۰٪ کاهش دهید.
- همواره قبل از تولید انبوه، آزمایش جوش (Test Weld) انجام دهید.
اشتباهات رایج در تنظیم آمپراژ و ولتاژ و پیامدهای آن
| خطا | علت | نتیجه |
|---|---|---|
| بریدگی کنار جوش | جریان زیاد | ضعف لبه اتصال |
| جوش محدب و سرد | جریان کم | نفوذ ناکافی |
| پاشش زیاد | ولتاژ زیاد | ظاهر نازیبا |
| سوختگی قطعه | توقف زیاد یا آمپراژ بالا | سوراخ یا اعوجاج |
جمع‌بندی و توصیه‌های حرفه‌ای
برای داشتن جوشی سالم، نفوذ کافی و ظاهر مناسب:
- جریان را بر اساس قطر الکترود و ضخامت فلز پایه تنظیم کنید.
- ولتاژ را با طول قوس هماهنگ نگه دارید.
- در موقعیت‌های غیرتخت، جریان را کمتر کنید.
- از جدول‌های استاندارد AWS D1.1 برای دقت بیشتر استفاده کنید.
با رعایت این نکات، کیفیت جوشکاری، بهره‌وری و دوام اتصال شما به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.