کابل و وسایل اتصال در جوشکاری
⚡ کابل و وسایل اتصال در جوشکاری | راهنمای انتخاب، طول و قطر استاندارد کابل جوش
مقدمه
در جوشکاری قوسی دستی (SMAW) یا نیمه‌خودکار (GMAW و FCAW)، کابل‌های جوشکاری و وسایل اتصال نقش حیاتی در انتقال جریان الکتریکی و پایداری قوس دارند.
انتخاب نادرست کابل — چه از نظر جنس، طول یا قطر — می‌تواند باعث افت ولتاژ، ناپایداری قوس، کاهش کیفیت جوش و حتی آسیب به دستگاه شود.
در این مقاله به‌صورت کامل بررسی می‌کنیم:
- جنس مناسب کابل جوشکاری (مسی یا آلومینیومی؟)
- حداکثر طول مجاز کابل و تأثیر آن بر کیفیت جوش
- نحوه انتخاب قطر و شماره کابل بر اساس آمپراژ و طول
انواع کابل در جوشکاری دستی
🔹 کابل برق (Power Cable)
کابلی است که برق از منبع تغذیه (دستگاه جوش) به مدار ورودی منتقل می‌شود.
باید تحمل ولتاژ بالا، عایق مقاوم در برابر حرارت و انعطاف‌پذیری کافی داشته باشد.
🔹 کابل الکترود (Electrode Cable)
کابل الکترود جوشکاری، کابلی است که از خروجی مثبت یا منفی دستگاه جوش به انبر الکترود متصل می‌شود.
این کابل حامل جریان بالا (تا چند صد آمپر) است و کیفیت آن تأثیر مستقیم بر پایداری قوس دارد.
🔹 کابل اتصال زمین یا بدنه (Work Return Cable)
این کابل، جریان الکتریکی را از قطعه کار به منبع بازمی‌گرداند.
جنس و سطح مقطع آن باید دقیقاً مشابه کابل الکترود باشد تا تعادل مدار برقرار شود.
جنس کابل جوشکاری
🔹 ۱. کابل مسی (Copper Cable)
رایج‌ترین و بهترین نوع کابل برای جوشکاری است.
دارای رسانایی الکتریکی بالا، انعطاف‌پذیری زیاد و مقاومت حرارتی عالی است.
| ویژگی | توضیح |
|---|---|
| رسانایی الکتریکی | بسیار بالا (حدود ۵۸ m/Ω·mm²) |
| مقاومت در برابر حرارت | عالی تا دمای ۲۰۰°C |
| عمر مفید | طولانی |
| قیمت | بالاتر از آلومینیوم |
✅ نتیجه: کابل‌های تمام‌مسی بهترین گزینه برای جوشکاری دقیق و باکیفیت هستند.
🔹 ۲. کابل آلومینیومی (Aluminum Cable)
سبک‌تر و ارزان‌تر از مسی، اما رسانایی پایین‌تری دارد (حدود ۶۰٪ مس).
به همین دلیل برای رساندن جریان مشابه، قطر کابل آلومینیومی باید ۱٫۶ برابر قطر کابل مسی باشد.
| ویژگی | توضیح |
|---|---|
| رسانایی | متوسط |
| وزن | سبک‌تر از مس |
| قیمت | ارزان‌تر |
| افت ولتاژ | بیشتر |
| عمر مفید | کمتر |
⚠️ توصیه: کابل آلومینیومی برای جوشکاری‌های سبک و فاصله کوتاه قابل‌قبول است، اما در کارهای صنعتی توصیه نمی‌شود.
🔹 ۳. کابل‌های ترکیبی یا آلیاژی
در برخی کابل‌ها از ترکیب مس قلع‌دار (Tinned Copper) استفاده می‌شود که در برابر رطوبت و زنگ‌زدگی مقاوم‌تر است.
این نوع کابل برای پروژه‌های فضای باز (Outdoor Welding) عالی است.
حداکثر طول کابل جوشکاری و تأثیر آن بر کیفیت جوش
طول کابل یکی از عوامل تعیین‌کننده در افت ولتاژ (Voltage Drop) است.
هر چه طول کابل بیشتر باشد، مقاومت اهمی افزایش یافته و در نتیجه جریان کاهش می‌یابد.
🔹 اثر طول زیاد کابل:
- افت ولتاژ در قوس (قوس ناپایدار و خاموشی‌های لحظه‌ای)
- کاهش دمای حوضچه و نفوذ ناقص
- افزایش حرارت در کابل و اتصالات
🔹 اثر طول کم کابل:
- جریان بیشتر و حرارت زیادتر
- احتمال چسبیدن الکترود یا پاشش بیش‌ازحد
✅ طول استاندارد کابل در جوشکاری دستی (بر اساس AWS D1.1 و IEC 60245)
| جریان جوشکاری (A) | حداقل سطح مقطع کابل (mm²) | حداکثر طول کابل (متر) |
|---|---|---|
| 100 – 200 | 25 mm² | 20 متر |
| 200 – 300 | 35 mm² | 25 متر |
| 300 – 400 | 50 mm² | 30 متر |
| 400 – 500 | 70 mm² | 35 متر |
| 500 – 600 | 95 mm² | 40 متر |
⚡ نکته مهم: اگر طول کابل از مقدار استاندارد بیشتر شود، باید سطح مقطع کابل افزایش یابد تا افت ولتاژ جبران شود.
قطر و شماره کابل جوشکاری
🔹 رابطه بین قطر، طول و جریان
انتخاب قطر کابل به سه عامل بستگی دارد:
- شدت جریان جوشکاری (آمپراژ)
- طول کل مدار جوش (رفت و برگشت)
- جنس هادی (مسی یا آلومینیومی)
🔹 اثر قطر نامناسب بر کیفیت جوش
| وضعیت کابل | نتیجه فنی |
|---|---|
| قطر کمتر از مقدار لازم | افت ولتاژ، قوس ناپایدار، جوش سرد |
| قطر بیش از حد زیاد | هزینه بالا، انعطاف‌پذیری کم |
| قطر مناسب | جریان پایدار، جوش یکنواخت و نفوذ کامل |
🔹 جدول راهنمای انتخاب قطر کابل بر اساس جریان و طول (مسی)
| جریان جوش (A) | طول کابل (متر) | سطح مقطع پیشنهادی (mm²) | شماره کابل تقریبی |
|---|---|---|---|
| 100 | 10 | 16 | 10 |
| 200 | 20 | 25 | 8 |
| 300 | 25 | 35 | 6 |
| 400 | 30 | 50 | 4 |
| 500 | 35 | 70 | 2 |
| 600 | 40 | 95 | 0 |
نکات حرفه‌ای در استفاده از کابل جوشکاری
- از کابل با روکش لاستیکی نسوز (نوع H01N2-D) استفاده کنید تا در برابر حرارت و ضربه مقاوم باشد.
- محل اتصال کابل به انبر یا دستگاه باید با ترمینال برنجی یا مسی محکم پرس شود.
- در محل‌هایی با جریان بالا، از دو کابل موازی برای کاهش افت ولتاژ می‌توان استفاده کرد.
- همیشه کابل‌ها را از مسیرهای دارای حرارت، روغن یا فلز مذاب دور نگه دارید.
جمع‌بندی نهایی
| عامل | توضیح | نتیجه |
|---|---|---|
| جنس کابل | بهترین نوع: تمام‌مسی با روکش لاستیکی H01N2-D | رسانایی و دوام بالا |
| طول کابل | حداکثر ۳۰ تا ۴۰ متر بسته به جریان | طول زیاد = افت ولتاژ |
| قطر کابل | تابعی از جریان و طول است | قطر کم → جوش سرد |
| نوع اتصال | ترمینال برنجی یا مسی پرس‌شده | تماس الکتریکی مطمئن |
سؤالات متداول (FAQ)
کابل‌های تمام‌مسی با روکش لاستیکی بهترین گزینه هستند، زیرا رسانایی بالا و مقاومت حرارتی خوبی دارند.
بسته به جریان، بین ۲۰ تا ۴۰ متر توصیه می‌شود. در طول‌های بیشتر باید قطر کابل افزایش یابد.
بر اساس جریان جوش، طول کابل و نوع فلز هادی (مسی یا آلومینیومی) از جدول استاندارد استفاده کنید.
📘 منابع و استانداردها:
- AWS D1.1:2020 – Structural Welding Code – Steel
- IEC 60245 – Rubber Insulated Welding Cables
- ISIRI 16147 – کابل‌های جوشکاری قوسی
- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش ۱۴۰۱
- نشریه ۲۲۸ – آیین‌نامه جوشکاری سازه‌های فولادی ایران
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.