جوشکاری قوس الکتریکی یک فرآیند جوشکاری است که برای اتصال فلز به فلز با استفاده از الکتریسیته برای ایجاد گرمای کافی برای ذوب فلز استفاده می شود و فلزات ذوب شده وقتی سرد می شوند منجر به اتصال فلزات می شود. جوشکارهای قوس الکتریکی می توانند از جریان مستقیم (DC) یا متناوب (AC) و الکترودهای مصرفی یا غیر مصرفی استفاده کنند. فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی ممکن است دستی، نیمه اتوماتیک یا کاملا خودکار باشند. اولین بار در اواخر قرن نوزدهم، جوشکاری قوس الکتریکی در کشتی سازی در طول جنگ جهانی دوم از اهمیت تجاری برخوردار شد. امروزه این یک فرآیند مهم برای ساخت سازه های فولادی و وسایل نقلیه باقی مانده است.
جوشکاری ARC از منبع تغذیه جوش برای ایجاد قوس الکتریکی بین یک راد فلزی (الکترود) و ماده پایه برای ذوب فلزات در نقطه تماس استفاده می کند. ناحیه جوش معمولاً توسط نوعی گاز محافظ، بخار یا سرباره محافظت می شود. جوشکاری قوس الکتریکی نوعی فرآیند جوشکاری با استفاده از قوس الکتریکی برای ایجاد گرما برای ذوب و اتصال فلزات است. منبع تغذیه با استفاده از جریان مستقیم (DC) یا متناوب (AC) یک قوس الکتریکی بین یک الکترود مصرفی یا غیر مصرفی و ماده پایه ایجاد می کند.
قوس الکتریکی چگونه در فرایند جوشکاری فلزات عمل می کند؟
در جوشکاری قوس الکتریکی از یک قوس الکتریکی برای ذوب مواد کار استفاده می شود. ابتدا یک سیم زمین به مواد متصل می شود. در مرحله بعد، جوشکار یک سر الکترود را در برابر مواد کار قرار می دهد. همانطور که جوشکار الکترود را از مواد دور می کند، یک قوس الکتریکی ایجاد می کند که در غیر این صورت به عنوان تخلیه مداوم پلاسما از تجزیه الکتریکی گاز شناخته می شود. جوشکارهای قوس الکتریکی از برق AC یا DC استفاده می کنند و برای تولید یک نقطه جوش بسیار متمرکز و باریک استفاده می شوند.
یک قوس الکتریکی از منبع تغذیه AC یا DC گرمای شدیدی در حدود 6500 درجه فارنهایت ایجاد می کند که فلز را در محل اتصال بین دو قطعه کار ذوب می کند. قوس می تواند به صورت دستی یا مکانیکی در امتداد خط اتصال هدایت شود، در حالی که الکترود یا به سادگی جریان را حمل می کند یا جریان را هدایت می کند و همزمان در حوضچه جوش ذوب می شود تا فلز پرکننده را به اتصال برساند. از آنجایی که فلزات به اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا واکنش شیمیایی می دهند که توسط قوس در دمای بالا گرم می شوند، از گاز محافظ محافظ یا سرباره برای به حداقل رساندن تماس فلز مذاب با هوا استفاده می شود. پس از سرد شدن، فلزات مذاب جامد می شوند و یک پیوند متالورژیکی تشکیل می دهند.
جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW)
همچنین به عنوان جوشکاری قوس فلزی دستی (MMA یا MMAW) شناخته می‌شود، جوشکاری با قوس محافظ شار یا جوشکاری چوبی فرآیندی است که در آن قوس بین میله فلزی (روکش شده با شار الکترود) و قطعه کار، هم سطح میله و هم سطح قطعه کار ذوب می‌شود. برای تشکیل یک حوضچه جوش ذوب همزمان پوشش شار روی میله باعث تشکیل گاز و سرباره می شود که حوضچه جوش را از جو اطراف محافظت می کند. این یک فرآیند همه کاره ایده آل برای اتصال مواد آهنی و غیر آهنی با طیف وسیعی از ضخامت مواد در همه موقعیت ها است.
جوشکاری ARC بدون مصرف الکترود
برخی از انواع جوشکاری قوس الکتریک هستند که در آنها عملا الکترود مصرف نمی شود و از نوعی پر کننده یا فیلر جوشکاری و یا حلقه استفاده می شود. جوشکاری به روش های TIG , MIG از این دسته هستند. جوشکاری به روش TIG همچنین به عنوان جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW) شناخته می شود، از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی برای ایجاد قوس و یک گاز محافظ بی اثر برای محافظت از جوش و حوضچه مذاب در برابر آلودگی جوی استفاده می کند. بعنوان مثال در جوشکاری قطعات آلومینیومی به روش TIG از یک تیگراد یا فیلر آلومینیوم که به شکل شاخه های یک متری است در یک دست و مشعل در دست دیگر استفاده می شود که گرمای مشعل سبب ذوب شدن فیلر شده و یک استخر مذاب را پدید می آورد. این استخر دارای قابلیت نفوذ بالایی در میان درز های قطعه آلومینیومی بوده و عمق نفوذ بالا اتصال و جوشکاری مستحکمی را به دنبال خواهد داشت. وجود گاز محافظ مانند آرگون، هلیوم و در مواقعی ترکیبی از دو گاز به قابلیت جوشکاری سطوحی با آلاینده های سطحی کمک می کند.
