گزارش کارآموزی در شرکت سایوان (فرآیند جوشکاری) در 23 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

سپاسگزاری

فرایندهای جوشکاری 1

فرایند جوشکاری مقاومتی نقطه ای 11

اصطلاحات و بهسازی در نحوه جوشکاری نقطه ای 21

جوشکاری مقاومتی غلطکی 25

اصطلاحات و بهسازی برای جوشکاری مقاومتی غلطکی 28

فرایند جوش جرقه ای 31

فرایند جوش سربه سر 32

فرایند جوش تصادمی 32

نکات ایمنی در جوشکاری و برشکاری 33




فرآیندهای جوشکاری «مقاومتی» Resistance Welding

مقدمه و کلیات : فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز میرسند که طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین میشود.Q=KRI2t

=I شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول).

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

مقاومت 3 مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای 1و3و5 اهمیت بیشتری پیدا می کنند . مقاومتهای 2و4 بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای 1 و 5 ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (1و5) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود 10000 – 3000 آمپر با ولتاژ 10 – 5/0 ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیکی بین الکترودهای ناقل جریان الکتریکی و قسمت هایی که باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور کلی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی یکی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .

دستگاههای جوشکاری مقاومتی شامل دو واحد کلی است : واحد الکتریکی (حرارتی) واحد فشاری(مکانیکی) . اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب رویهم در محل جوش است .

منبع معمولی تأمین انرژی الکتریکی ، جریان متناوب 220 یا250 ولت است که برای پائین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد لزوم برای جوشکاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود .که سیم پیچ اولیه با سیم نازکتر و دور بیشتر و ثانویه با سیم کلفتر و دور کمتر (اغلب یک دور ) به الکترودها متصل است .

جریان الکتریکی از طریق دو الکترود (فک ها) به قطعه کار و موضع جوش هدایت می شود که معمولاً الکترود پائین ثابت و بالایی متحرک است .الکترود همانند گیره یا فک ها دو قطعه را دروضعیت لازم گرفته و جریان الکتریکی برای لحظه معین عبور می کند که سبب ایجاد حرارت موضعی زیر دو الکترود در سطح مشترک دو ورق می شود. جریان الکتریکی در سطح تماس باعث ذوب منطقه کوچکی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن ، دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند .

الکترود در فرآیند های مختلف مقاومتی می تواند به اشکال گوناگونی باشد که دارای چندین نقش است از جمله : هدایت جریان الکتریکی به موضع اتصال ، نگهداری ورقها بر رویهم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمرکز سریع حرارت در موضع اتصال الکترود باید دارای قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا و مقاومت «اتصالی» یا تماسی (contact resistance) کم و استحکام و سختی خوب باشد ،علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن کار نیز حفظ کند .ازاین جهت الکترود ها را از مواد آلیاژی مخصوص تهیه می کنند که تحت مشخصه یا کد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیر گدار تقسیم بندی می شوند ، در جدول (1001) و (1101) مشخصات این دو گروه درج شده است .
مهمترین آلیاژهای الکترود مس ـکرم ، مس ـ کادمیم ، و یا برلیم ـکبالت ـ مس می باشد .این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه انیل شدن بالائی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند ، چون تغییر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترک الکترود با کار می شود که ایجاد اشکالاتی می کند که در دنباله این بخش اشاره خواهد شد .

همانطور که قبلاً اشاره شد قسمت هائی که قرار است بیکدیگر متصل شوند باید کاملاً برروی یکدیگر قرار داشته و در تماس با الکترود باشند تا مقاومتهای الکتریکی «تماسی» R1 وR5 کاهش یابد . مقاومت الکتریکی بالا بین نوک یا لبه الکترود و سطح کار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود که اولاً مرغوبیت جوش را کاهش می دهد (جوش مقاومتی ایدآل جوشی است که علاوه بر استحکام کافی علامتی در سطح آن ملاحظه نشود ) .

ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود .

روشهای مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است که دو سیستم آن معمول تر است :

الف : سیستم مکانیکی همراه با پدال ، فنر و چند اهرم

د : “ له کردنی ” Mash welding :

این روش در تولید شبکه های سیمی نظیر سبد یا محافظ های توری لامپ های مختلف یا اسکلت مفتولی برای بتونهای مسلح و یا سیم ورق نظیر چرخهای بعضی از انواع اتومبیل بمیزان فراوان بکار گرفته می شود . سیم ها با طرح لازم بر روی فک ها با الکترودیی که به صورت مسلح با شکاف های پیش بینی شده قرار می گیرند و با یک فشار و پائین آوردن الکترود جریان الکتریکی از محل تماس سیمهای رویهم قرار داده شده عبور کرده و بر اساس جوش مقاومتی ذوب موضعی در این محلها بوجود آمده و پس از پایان عبور جریان الکتریکی عمل اتصال انجام می گیرد .

ح : فرآیند جوشکاری “ کوک” Stich welding :

یکی از الکترودها در این فرآیند بنحوی طرح شده است که توسط سیستم کنترل شده ای حرکت متناوب رفت و برگشتی (بالا و پائینی) دراد و همزمان با این حرکت صفحه کار نیز شبیه پارچه در زی چرخ خیاطی حرکت انتقالی افقی می کند . بدین ترتیب یک سری جوش نقطه ای بطور متوالی با فاصله معین بین ورق ها ایجاد می شود که شبیه بخیه های دوخته شده در زیر چرخ خیاطی است . می توان فاصله نقطه جوش ها را آنچنان کاهش داد تا دکمه های جوش کمی بر روی هم سوار شوند . در این حالت به شدت جریانی بیش از حد عادی نیاز است چون مقداری از جریان الکتریکی از جوش مجاور عبور می کند .

و : جوش “ پیش طرحی” Projection welding :

اصول کلی این روش شبیه جوشکاری نقطه مقاومتی است . ورق ها قبلاً تغییر فرم مناسبی داده می شوند . بطورکلی محلهای جوش شامل برجستگی های لازم است و هنگامیکه دو ورق در زیر الکترود (که می تواند شبیه فکهای پرسکاری دارای فرمهای خاصی باشد ) قرار گرفت و فشار و جریان الکتریکی لازم در الکترود اعمال شد جریان الکتریکی از محلهای تماس یا موضع های بر آمده عبور کرده و مطابق با اصول کلی جوشکاری مقاومتی در این نقاط ذوب موضعی ایجاد و سپس دو قطعه بیکدیگر متصل می شوند .

تفاوت کلی این فرآیند همانطور که اشاره شد در شکل الکترودها است که شبیه فکهای پرس می باشد . همچنین فشار و شدت جریان بالاتر است . بدین ترتیب در یک سیکل عملیات چندین نقطه جوش داده می شوند . یکی از نکات حساس و مهم در این فر آیند جنس الکترود ها است که اولاً باید دارای ضریب هدایت الکتریکی و حرارتی کم و ثانیاً مقاومت و سختی خوب و درجه حرارت انیل شدن بالا باشند که قبلاً نیز به آنها اشاره شده است . از طرف دیگر سطوح این فکها باید کاملاً موازی باشند و به دلیل وسعت سطح آنها تا موازی بودن آنها موجب تغییرات در میزان فشار شده و درنتیجه چگالی جریان الکتریکی در نقاط تماس مختلف یکسان نخواهد شد . و در بعضی نقاط جوش ناقص و در برخی نقاط دیگر ممکن است جوش کامل باشد .

بدیهی این روش نیز برای مصارفی که میزان تولید زیاد است بسیار مناسب و اقتصادی است .

جوشکاری مقاومتی “ غلطکی ” یا نواری Seam welding :

این فرآیند نیز تقریباً نوع تکمیل شده فرآیند جوشکاری مقاومتی نقطه ای می باشد و برای جوشکاری اشکال استوانه ای و بشکه ای و لبه های بر روی هم مناسب است . برای اتصال کافی است که لبه های بر روی هم ورق ها در زیر غلطک های دستگاه گذاشته شود تا عملیات جوش انجام گیرد . دو غلطک ورق کار را در میان خوفشار داده و جریان از داخل غلطکها عبور کرده و بطور متناوب قطع و وصل می شود که زمان قطع و وصل قابل تنظیم است و می تواند تا 50/1 ثانیه یا یک سیکل جریان متناوب HZ 50 تقلیل یابد . با قطع و وصل جریان الکتریکی و حرکت متناوب یا دائم قطعه کار بین غلطک ها دکمه های جوش به طور متوالی بین سطح مشترک دو ورق بوجود می آید . همانطور که در جوش “ کوک” اشاره شد دکمه های جوش در اینجا نیز می توانند از همدیگر فاصله داشته و یا بر روی یکدیگر سوار شوند.

اصول دستگاه از نظر ترانسفورماتور ، سیستم فشار دهنده و غیر شبیه بقیه دستگاههای جوش مقاومتی است . همچنین نکاتی که درمورد جنس الکترودها و مشخصات آنها قبلاً توضیح داده شده است در این مورد نیز صادق می باشد ، بویژه اینکه چگالی جریان بالا لبه تماس غلطک با سطح کار کم (حدود 4 ـ 3 میلیمتر ) می باشد .چسبیدن اکسیدها و ناخالصی ها بر روی لبه غلطک و یا گرم شدن زیاد و احیاناً تغییر شکل آن شرایط عملیات جوش “نواری ” را تغییر می دهد .برای این منظور معمولاً تدابیر خاصی برای پاک کردن و سرد نمودن غلطک ها در ضمن کار پیش بینی می شود. کنترل شدت جریان و نحوه قطع و وصل آن نکته تکنیکی و قابل توجه دیگری است که در طرح دستگاههای جوش نواری یا باندی در نظر گرفته می شود.

غلطکها معمولاً به چندین روش بر وری دستگاه قرار می گیرند که دو نوع مهم آن به صورت یک عمود و در دومی موازی سطح جلو دستگاه هستند . البته حالت قائم نیز طرح شده است .

شکل و اندازه الکترودها برحسب میزان شدت جریان و زمان گرم و سرد شدن و طرح اتصال قطعه متفاوت است . قطر دیسکها از 60-5 سانتی متر و ضخامت آنها معمولاً 18-9 میلیمتر می باشد .لبه های الکترودها چهار نوع مسطح ، یکطرفه پخ ، دو طرفه پخ و قوسی می باشد . علاوه بر قطر ، ضخامت و شکل لبه غلطک ، شکل کلی غلطک و زاویه محور غلطک آن و همچنین انتخاب مناسب غلطک های کوچک و بزرگ نکات تکنیکی دیگری است که متناسب با طرح قطعه کار انتخاب می شود.

گزارش کارآموزی در شرکت ساتراپ صنعت (ساخت عایقهای الکتریکی) در 23 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب


عنوان صفحه

عایقهای الکتریکی 1

اضافه گرمایش مجاز درهادیهای تجهیزات الکتریکی 5

ژنراتورهای سنکرون 9

راه اندازی مجدد موتورها پس از برگشت ولتاژ 13

شرایط غیرنرمال درکار موتورهای ونحوه رفع عیب در آنها 19

بهره برداری و نگهداری از ترانس ها و اتو ترانس ها 22

خنک کردن ترانسفورماتورها و نگهداری از سیستم های خنک کننده 25







عایقهای الکتریکی

اصولاً قسمتهای عایق ماشینهای الکتریکی ، ترانسفورماتور ها ،خطوط هوایی و غیره به صورتی طراحی می شود که بتوانند به طور مداوم تحت ولتاژ معینی کارکرده و ضمناً قدرت تحمل ضربه های ولتاژ را در لحظات کوتاه داشته باشند .

هر نوع تغییرات ناگهانی و شدید در شرایط کاری شبکه، موجب ظهور جهشها یا پالسهای ولتاژ می شود . برای مثالمی توان اضافه ولتاژ های ناشی از قطع و یا وصل بارهای زیاد به طور یکجا ، جریانهای اتصال کوتاه ، تغییر ناگهانی مدار و غیره رانام برد .

رعد و برق نیز هنگامی که روی خطوط شبکه تخلیه شود ، باعث ایجاد پالسهای فشار قوی با دامنه زیاد و زمان کم می شود .

لذا عایق های موجوددر ماشینهای الکتریکی و تجهیزات فشار قوی باید از نظر استقامت در مقابل این نوع پالسها نیز طبقه بندی شده و مشخص شوند . عایقهای الکتریکی با گذشت زمان نیز در اثر آلودگی و جذب رطوبت فاسد شده و خاصیت خود را از دست می دهند .

در مهندسی برق سطوح مختلفی از مقاومت عایقی تعریف شده است که هر کدام بایستی در مقابل ولتاژ معینی استقامت نمایند . (ولتاژ دائمی و ولتاژ لحظه ای هر کدام به طور جداگانه مشخص می شوند )و البته طبیعی است که ازدیاد ولتاژ بیشتر از حد مجاز روی عایق باعث شکست آن می شود . در عمل دو نوع شکست برای عایق ها می توان باز شناخت ،حرارتی و الکتریکی .

زمانی که عایق تحت ولتاژ قرار دارد ، حرارت ناشی از تلفات دی الکتریکی می توان باعث شکست حرارتی شود . باید توجه نمود که افزایش درجه حرارت باعث کاهش مقاومت اهمی عایق و نتیجتاً افزایش تصاعدی درجه حرارت آن خواهد شد .

خلاصه اینکه عدم توازن بین حرارت ایجاد شده در عایق با انچه که به محیط اطراف دفع می نماید ، موجب افزایش درجه حرارت آن شده و این پروسه تا زمانیکه عایق کاملاً شکسته شده و به یک هادی الکتریسته در آید ، ادامه می باید .

شکست الکتریکی در عایق ها به دلیل تجزیه ذرات ان در اثر اعمال میدان الکتریکی نیز صورت می گیرد .

با توجه به آنچه گذشت ، عایقهای الکتریکی عموماً در معرض عواملی قرار دارند که باعث می شود در ولتاژ نامی نیز حالت نرمال خود را از دست بدهند . لذا در انتخاب عایقها ، عایق با کلاس بالاتر انتخاب می شود . اندازه گیریهای مختلفی که جهت شناسایی نواقص موجود در عایق ها انجام می گیرند عبارتند از :

اندازه گیری مقاومت D.C عایق یا جریان نشتی ان ، تلفات دی الکتریک ، ظرفیت خازنی عایق ، توزیع ولتاژ در عایق ، دشارژهای جزئی در عایق و میزان پارازیتهای حاصل از آن و تست استقامت الکتریکی عایق .

تعیین میزان و تلفات یک عایق ومقایسه آن با مقادیر اولیه ، معیار خوبی برای ارزیابی وضعیت آن می باشد . اصولاً افزایش تلفات در عایق های جامد ناشی از جذب رطوبت و در روغن ها به دلیل افزایش در صد آب یا آلودگیهای دیگر درآن می باشد .

باید دانست که مقدار تلفاتی که در مورد یک ترانس اندازه گیری می شود ، جمع تلفات روغن و ایزولاسیونجامد سیم پیچ بوده و هرگاه تلفات عایق یک ترانس از مقدار مجاز تجاوز نماید ، ابتدا باید روغن را به طور جداگانه مورد آزمایش قرار داد تا بتوان وضعیت ایزولاسیون سیم پیچی را ارزیابی نمود .

با توجه به انکه با تعیین مقدار تلفات به طور مطلق و بدون در نظر گرفتن ابعاد فیزیکی و جنس عایق نمی توان قضاوت صحیحی در مورد ان به عمل آورد ، بهترین پارامتری که می تواند وضعیت ایزولاسیون را مشخص نماید نسبت مولفه اکتیو به راکتیو جریان نشتی عایق می باشد . با اندازه گیری ظرفیت تلفات عایق می توان وضعیت ان را از نظر استقامت حرارتی ، میزان رطوبت جذب شده و عمر عایق ارزیابی نمود .

تجربه نشان داده است که در موارد زیر خطر اتصال کوتاه در ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی که مستقیماً به فساد عایق مربوط باشد ، وجود ندارد :

الف : وقتیکه ایزولاسیون دارای ضریب تلفات عایق ثابتی است و با مروز زمان افزایش نمی یابد .

ب: وقتیکه ضریب تلفات عایق روغن بوشینگ دژنکتورهای روغنی که مستقیماً روی کلید اندازه گیری شده است ، بدون توجه به اندازه گیری قبلی در حد استاندارد باشد .

با اندازه گیری ظرفیت خازنی ایزولاسیون تجهیزات الکتریکی در دوفرکانس و یا دو درجه حرارت مختلف می توان اطلاعاتی مشابه با نتیجه تست تلفات دی الکتریک از وضعیت عایق بدست آورد .

وجه تمایز تست ظرفیت خازنی در دو فرکانس مختلف با دستگاههایی که جهت همین کار ساخته شده اند در این است که در هر درجه حرارتی قابل انجام بوده و احتیاجی به گرم کردن ترانس و یا تجهیزات دیگر نیست و به همین جهت پرسنل را از حمل و نقل دستگاهها و ادوات نسبتاً سنگین که برای گرمایش بکار می روند بی نیاز می سازد .

در این روش اساس کار بر این اصل مبتنی است که ظرفیت خازن با تغییر فرکانس تغییر می نماید . تجربه نشان داده است که در مورد ایزولاسیون سیم پیچ هایی که آب زیادی به خود جذب نموده اند نسبت بین ظرفیت خازنی در فرکانسهای 2 و 50 هرتز حدود دو بوده و در مورد ایزولاسیون خشک این نسبت حدود یک خواهد بود .

اندازه گیری فوق معمولاً بین سیم پیچ هر یک از فازها و بدنه در حالتیکه بقیه سیم پیچ ها نیز ارت شده اند انجام می گیرد . دقیقترین روش برای بررسی نتایج بدست امده در هر آزمایش مقایسه آن با مقادیر کارخانهای و یا تستای مشابه قبلی می باشد که البته در این عمل باید ارقام بر اساس یک درجه حرارت واحد اصلاح شد باشند . چنانچه مقایسه فوق به عللی تحقیق پذیر نباشد ، می توان به بعضی از اتسانداردهایی که در این زمینه موجود است مراجعه نمود . برای مثال پس از انجام تعمیرات ، میزان مقاومت D.C عایق نباید کاهش بیش از 40 در صد (برای ترانس 110 کیلو ولت به بالا 30 در صد ) ، نسبت ظرفیت خازن در فرکانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فرکانس 50 هرتز افزایش بیش از ده درصد و ضریب تلفات عایق افزایش بیش از 30 در صد نسبت به نتایج قبل از تعمیرات را نشان بدهند .

دردرجه حرارتهای 10 و 20 درجه سانتیگراد نسبت ظرفیت خازن در فرکانس 2 هرتز به ظرفیت خازن در فرکانس 50 هرتز باید به ترتیب مقادیری حدود 2/1 و 3/1 را داشته باشند .
اضافه گرمایش مجاز در هادیهای تجهیزات الکتریکی

روشن است که عبور جریان نامی به طور مداوئم در هادیهای الکتریکی موجب گر شدن آنها و ایزولاسیون مجاورشان می شوند . این پدیده عاملی است که محدودیت اساسی را برای باردهی تجهیزات الکتریکی بوجود می آورد .

بر اساس استاندارد های معتبر ، حداکثر درجه حرارت مجاز در انواع مواد عایقی بین 90 تا 180 درجه سانتیگراد معین شده است .

درمورادی که قسمتهای حامل جریان و یا قطعات فلزی بدون جریان تجهیزات ، در تمای با عایق ها نباشند ، اضافه دماهای زیادتری مجاز دانسته شده است . در مورد هر ماشین الکتریکی ، حد مجاز برای افزایش درجه محیط تعیین می شود که اصولاً به نوع مواد عایقی موجود در آن بستگی دارد ولی به خاطر پاراکترهای مختلفی که در این زمینه دخالت دارند درجه حرارت مجاز از طریق آزمایشهای ویژه ای که در شرایط بار نامی صورت می گیرد مشخص می شود .

در ماشینهای الکتریکی که با گازها خنک کی شوند ،جریان نامی بر اساس ماکزیمم حرارتی که گاز خنک کننده قادر به دفع آن است تعیین می شود و اصولاً بکارانداختن ماشین در شرایطی خارج از محدوده فوق به جز دو موارد استثنایی که می توان ان را برای مدت کوتاهی تحت اضافه بار قرار داد به هیچ وجه مجاز نمی باشد .

لازم به ذکر است که شرایط اضافه بار معمولاً در مدارک فنی ماشین ثبت شده است . درجه حرارت مجاز در مورد ترانسفورماتورها بر این اساس مشخص می شود که ایزولاسیون سیم پیچها باید 20 تا 25 سال عمر مفید داشته باشد ،بدین منظور درمناطقی که درجه حرارت محیط به 35 درجه سانتیگراد می رسد ، اضافه سیم پیچهای ترانس (اضافه بر دمای محیط ) نباید از 70 درجه سانتیگراد تجاوز نماید . (غالباً ترانس ها را برای کار در شرایط 35 درجه سانتیگراد حرارت می سازند .)
بهره برداری و نگهداری از ترانس ها و اتو ترانس ها

ترانسفورماتورهایی که در نیروگاهها و پستهای برق بکار برده می شوند ممکن است کاهنده و یا افزاینده ، دو سیم پیچه یا سه سیم پیچه ، تک فاز یا سه فاز باشند . اصولاً استفاده از یک ترانس سه فاز به جای سه ترانس تکفاز با ظرفیت معادل مقرون به صرفه تر بوده و بهره برداری و تعمیرات ان نیز ساده تر انجام می پذیرد .

ولی به هر حال در مواردیکه حمل یک ترانس سهفاز به محل بهره برداری مشکل بوده و یا ترانس سه فازی با ظرفیت مورد نظر وجود نداشته باشدعملاً از سه ترانس تک فاز استفادهمی نمایند .امروزه ترانسها با ولتاژهای مختلفی تا 750 کیلو ولت و ظرفیت تا چندین صد هزار کیلو ولت آمپر نیز ساخته می شوند .

در حالیکه در ظرفیتهای 10MVA به بالا علاوه بر آن از فنهای دمنده نیز استفاده شده و رادیاتورها و تانک روغن توسط وزش اجباری هوا خنک می شوند . در بعضی موارد نیز ترانسهای پر ظرفیت یا کولرهای آب و یا کولرهای هوایی طراحی می شوند و که در آنها روغن ترانس مرتباً در یک مدار بسته و تحت فشار از داخل کولر عبور می نماید .

در مواقعی که کاهش سطح اتصال کوتاه مورد نظر باشد ترانسهای سه سیم پیچه که دارای دو ثانویه مشابه هستند بکابر برده می شوند . نوع متداولی از ترانسهای فوق که در اغلب مراکز نیرو بکار برده می شود ترانس سه سیم پیچه ای است با اولیه 110 یا 220 کیلو ولت و دو ثانویه مشابه با ولتاژ 6 تا 10 کیلوولت.

روغن در ترانسفورماتو هم نقش سیال خنک کننده را داشته و هم به عنوان عایق مایع جهت ایزولاسیون سیم پیچ ها نسبت به بدنه بکار می رود و کنسرواتور یا تانک انبساط به خاطر اطمینان از پربودن ترانس، جبران فعل و انفعلات ناشی از انبساط و انقباض حرارتی روغن و هر چه کمتر کردن تماسروغنبا هوا که موجب اکسیده شدن آن می شود مورد استفاده قرار می گیرد .لوله ای که انتهای آن توسط ورقی از جنس سبک و شکننده مسدود شدهاست در بالای تانک ترانس تعبیه می شود که نقش سوپاپ اطمینان را داشته و ترانس را در مقابل افزایش بیش از حد فشار روغن محافظت می کند.

ترانسها معمولاً با ولتاژ نامی پیم پیچهیشان مشخص می شوند ولی باید دانست که در ترانس تحت بار اگر ولتاژ اولیه برابر ولتاژ نامی باشد ، ولتاژ به میزان افت ولتاژی که ناشی از جریان بار است از مقدار نامی خود کمتر می شود . ترانسهای تا 15 کیلو ولت به صورت خشک ساخته می شوند که فقط با جریان طبیعی هوا خنک شده و نوعی از انها با ظرفیت 1600 KVA که برای کار در فضای بسته و غیر حساس د رمقابل آتش سوزی طراحی شدهاند ، معمولاً جهت تغذیه مصرف داخلی در نیروگاهها ،پستها و مراکز صنعتی دیگر بار برده می شوند .

گزارش کارآموزی شرکت ذوب فلزات زندیه(ریخته گری) در 46 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

تاریخچه 1

ماسه قالبگیری 3

منشاء پیدایش ماسه در طبیعت 5

هوازدگی 7

عوامل موثر در هوازدگی 11

انواع ماسه های طبیعی 13

آماده سازی ماسه 14

خواص فیزیکی ماسه قالبگیری 17

قالبگیری قطعات آلومینیومی (دو درجه ای) 27

ذوب ریزی 31

انواع بوته 32

مذاب مصرفی 36

قسمتهای مختلف کوره زمینی 36

انواع مدل 37

چدن ریزی 38

افزودن منیزیم به مذاب 40

قالبگیری قطعات سنگین 44

قالبگیری قطعات سبک 45

ذوب 47

انواع سلاکس 47

مخلوط کن ماسه CO2 48

تاثیر سرعت سرد کردن بر روی اعوجاج 54

نتایج 50

اهمیت سرعت های سرد کردن بر چقرمگی فولادهای کار گرم 54

تاثیر سرعت سرد کردن به چفرمگی قالب 55

بهداشت و ایمنی در واحدهای ریخته گری 57

کلیاتی راجع به مواد منتشره 57

نوع سوخت مورد استفاده 59

تنظیم مشعل 59

روشهای تهویه برای کوره های شعله ای 60

مواد منتشره از کوره های ذوب در فرایند تولید فلزات غیر آهنی 61

برنج ، برنز و سایر آلیاژهای مس 61

آلیاژ آلومینیوم و منیزیم 64







تاریخچه :

این شرکت ریخته گری در سال 1368 آغاز به کار کرده است . از همان ابتدا کار خود را با ذوب آلومینیوم توسط یک کوره زمینی شروع کرده و درصدد بود تا بتواند محصولات تولیدی خود را هر چه بیشتر توسعه داده و در زمره شرکت های ریخته گری مطرح ایران قرار دهد این شرکت با تولید قطعات ریختگری سبک وزن آلومینیومی کار صنعتی خود را شروع کرد و هم اکنون علاوه بر ذوب آلومینیوم ،چدن داکتیل یا SG نیز توسط کوره های دوار ذوب کرده و قطعات مختلف صنعتی را تولید و به بازار عرضه می کند. امروزه ذوب چدن بسیار زیاد در صنعت مطرح است و روز به روز قطعات مختلف را با آلیاژهای متفاوت چدن ریخته گری شده و عرضه می شوند.

1- اره چدنی – لوله های چدنی (در سایزهای مختلف )– دریچه فاضلاب(در سایزهای مختلف) – پمپ – واترپمپ – رنده – منی فولد – اگزوز – سر سیلندر- قطعات سایپا دیزل-


تجهیزات شرکت :

1- 2 عدد کوره زمینی

2- تعداد 7 عدد کوره دوار

3- جرثقیل ذوب ریزی

4- بوته های مختلف با ظرفیت ههای متفاوت

5- دستگاه مخلوط کن ماسه Co 2

6- دستگاه آلات تراشکاری

7- ریل مخصوص بوته

8- دستگاه شات بلاست

محصولات شرکت

1- لوله های چدنی شامل زانویی –سه راهی و ….

2- اره های چدنی

3- دریچه های فاضلاب

4- پمپ

5- واتر پمپ

6- رنده

7- منی فولد

8- اگزوز

9- سر سیلند

10- قطعات مختلف سایپا دیزل

11- کلاهک چراغ

12- پایه صندلی

13- پوسته گیربکس شیرهای گاز با اینچ بالا

این کارخانه دارای قسمتهای زیر می باشد :

1- محل تولید قطعات ،آلومینیومی

2- گود ماسه دان جهت قالبگیری قطعات آلومینیومی

3- محل تولید قطعات چدنی کوچک

4- محلی برای قرارگیری کوره های دوار

5- انبار مخصوص مواد اولیه ریخته گری

6- گود ماسه دان بزرگ برای قالبگیری قطعات چدنی سبک

7- قسمت تولید قطعات چدنی سنگین وزن

8- قسمت تراشکاری

ماسه قابگیری

بخش عمده تولید قطعات ریختگری در قالب های ماسه ای انجام می شود برای تولید یک تن قطعه ریختگی ممکن است به 4 تا 5 تن ماسه قالبگیری نیاز باشد.نسبت ما بین مقدار ماسه – فلز می تواند از 10 به 1 تا 1 به 25/0 متفاوت باشد که این نسبت به اندازهقطعات ریختگی و روشن قالبگیری مورد استفاده ،بستگی دارد . در هر حال مقدار ماسه ای که باید دریک کارگاه ریخته گریبا ماسه نگهداری شود زیاد است و کیفیت آن نیز باید کنترل شود تا قطعات ریختگی سالم تولید شود.

انواع مختلفی از ماسه برای قالبگیری به کار می رود فرآیند های ریخته گری در ماسه (Sand – Casting Processes) متنوع هستند و هر یک بااستفاده از قالب های تهیه شده از ماسه تر (green sand) ماسه خشک (dry sand) ،ماسه ماهیچه (core sand) ، ماسه با چسب سیمان .

(Cement - bonded sand) ،ماسه قالبگیری پوسته ای (shell – molding sand) و قالبگیری بدون درجه (Flaskless molding) و نظایر آنها ،انجام می شود . شکل (1)مقابل قالب هایی را که برای ریخته گری قطعات فولادی تهیه شده است نشان می دهد. در تصویر (2) دیگر قالبگیری در گودال که از طریق مونتاژ ماهیچه های ماسه ای بزرگ آماده شده است ملاحظه می شود.

منشأ پیدایش ماسه در طبیعت

در بسیاری ا زنقاط پوسته جامد کره زمین محل هایی را می توان یافت که در آنها تجمعی از ماسه وجود دارد . اینگونه محل ها که به معدن طبیعی ماسه موسوم هستندبواسطه عوامل مختلفی بوجود آمده اند . در معادن مختلف طبیعی می توان ماسه هایی با شکل و اندازه و جنس متفاوت یافت . ماسه در زمره سنگهای رسوبی است که طی فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین وبر اثر یک سلسه . تحولات بواسطه خرد شدن و تجزیه سنگ ها و سپس انتقال و رسوب گذاری پدید آمده است . فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین شامل فرآیند های تخریبی و فرسایشی (erosion) مختلفی است که طی آنها خرد شدن و تجزیه و تفکیک شدن و سپس حمل (transpor tation) مواد به نقاط دیگر انجام می شود. بنابراین در ابتدا تحولات تخریبی – فرسایشی باعث خود و ریز شدن ،تجزیه و تفکیک شدن سنگ ها می شود و سپس عوامل دیگر ذرات را به مناطق دیگر جابجا می کنند و بر اثر رسوب گذاری (depostion) تجمعی از شن ، ماسه ، خاک رس و امثال آنها پدید می آید .















شکل(3) مقابل نموداری از تحولات و فرآیندهای بیرونی زمین را نمایش می دهد.

فرآیندهای بیرونی تغییر دهنده زمین که منجربه پیدایش تجمعی از ماسه و امثال آن در نقاط مختلف می شود را می توان با توجه به تحولات و عوامل زیر مورد بررسی قرار داد.











هوازدگی

(Weathering) فرآیندی است که مورد متراکم و پیوسته سطح زمین را به موادی نرم و ناپیوسته تبدیل می کند این فرآیند اثر عوامل فرسایش دیگررا در جابجا کردن مواد آسانتر می کند . به طور کلی «هوازدگی » عبارت است از «خرد شدن » و تجزیه شیمیایی سنگ ها در محل خود به علت تأثیرات آب ،هوا و موجودات زنده .

فرآیند هوازدگی به سه گروه ،هوازدگی فیزیکی،هوازدگی شیمیایی و هوازدگی زیستی تقسیم بندی می شود.

1- هوازدگی فیزیکی

در این نوع فرآیند هوازدگی ،عوامل فیزیکی باعث خردشدن و متلاشی شدن سنگ ها می شوند .

الف – انجماد آب در شکاف سنگ ها

در اثر یخ بستن آب تقریباً‌ 9 درصد به حجم آن افزوده می شود و در محیط بسته فشاری معادل 140 کیلو گرم بر سانتی متر مربع اعمال می نماید. اگر آب در شکاف سنگ منجمد شود و این عمل به طور مکدر انجام می شود . فشارهای ایجاد شده بیش از مقاومت سنگ است و می تواند سخت ترین و مقاوم ترین سنگ ها را نیز درهم بشکند . شاید مهمترین عامل خرد شدن سنگ ها ، یخ بستن آب در داخل حفره ها و شکاف های آنها باشد.

ب- تغییرات درجه حرارت

اغلب اجسام بواسطه بالا رفتن دما انبساط (expension) و بواسطه کاهش دما انقباض (contraetion) حاصل می کنند. سنگ ها نیز بواسطه تغییرات شبانه روزی یا سالیانه درجه حرارت چنین واکنشی نشان می دهند. انبساط و انقباض مکدر سنگ ها سرانجام به خرد شدن سطحی آنها منجر می شود. زیرا اولاً قابلیت هدایت حرارتی سنگ ها کم است و باز شدن درجه حرارت ،سطح یک سنگ بیش از قسمتهای داخلی آن منبسط می شود و ثانیاً‌ کانیهای گوناگون تشکیل دهنده یک سنگ ،دارای ضریب انبساط حرارتی یکسان نیستند و در نتیجه ، تغییر درجه حرارت موجب می شود که کانیهای مختلف به مقدار متفاوتی تغییر حجم دهند.

تغییرات درجه حرارت به تنهایی عامل مهم هوازدگی نیست بلکه این عامل به همراه آب نقش مهمی را ایفا می کند.

ج – رشد بلورها

اگر محلول نمک ها به هر علتی به داخل شکاف یا منفذ سنگ ها راه یابد و در آنجا متبلور شود . احتمال دارد باعث خرد شدن سنگ شود . اگر چه تبلور یک محلول با انجماد ساده یک مایع کاملاً‌ متفاوت است ولی رشد بلورها در شکاف سنگ ها می تواند اثری شبیه به یخ بستن آب ولی ضعیف تر به جا بگذارد.

د - تشکیل کانیهای جدید

اگر کانیهای یک سنگ به کانیهای جدیدی تبدیل شود و حجم کانیهای جدید پیش از کانیهای اولیه باشد ،این ازدیاد حجم می تواند سبب فشرده شدن ذرات کانیها به یکدیگر و خرد شدن سنگ شود.

ه – فرسایش بخش سطحی توده سنگ ها
در پاره ای از سنگها یک سری درز به موازات سطح خارجی دیده می شود . احتمالاً علت تشکیل این گونه درزها آن است که تا وقتی که سنگ ها (مثلاً توده ای آذرین ) در زیر زمین قرار دارند تحت فشار سنگ های بالایی هستند ولی اگر فرسایش سنگ های فوقانی باعث ظاهر شدن سنگ های زیرین در سطح زمین شود . آنجایی که این سنگ ها فشار طبقات فوقانی آزاد می گردند ، قسمتهای سطحی آنها انبساط پیدا می کند .در نتیجه این انبساط،یک سری درز به موازات سطح خارجی آنها به وجود می آید. این نوع هوازدگی موجب ورقه شدن (exfolition) قسمت های سطحی توده می شود . در شکل 4 چگونگی این پدیده نشان داده شده است .



















نتایج

با کوئنچ مستقیم ماده درC31 در هر دقیقه J19 حاصل شد و طبق استاندارد DC 9999-1 ،80% حد نهایی ،یعنی J22 ،است .

روش کوئنچ منقطع در مقایسه با کوئنچ مستقیم کاهش اندکی را نشان داد ،ولی کماکان بالای 80% حد نهایی می باشد و یک تأثیر به سزایی را براعوجاج داشته است .

جهت کنترل دقیق سیکل عملیات حرارتی ،یعنی درجه حرارت سختی ،زمان ماندن در دمای داخل قالب کار گذاشته شوند. مورد نظر و سرعت سرد کردن ،سوراخ های ترموکوپل باید به

بسیا رمهم است که مغزه ترموکوپل در مرکز مقطع حاکم قالب قرار داده شود؛بخصوص اگرکوئنچ منقطع انجام شود که باید در قسمت های قطور قرار داشته باشد. استفاده از کانالهای آب برای ترموکوپل به علت دقت لازمه در خواندن درجه حرارت مغزه توصیه نمی شود.

سرعت سرد کردن C 28 در هر مینیمم دقیقه جهت بهبود ،چقرمگی ماده ضروری می باشد اعوجاج حاصله طی سریع سرد کردن می تواند با مرحله کردن کوئنچ کاهش یابد که خود این عمل یکسان سازی درجه حرارت های سطح و مغزه ،قبل از کوئنچ با تشکیل منطقه مارتنزیتی و بدون کاهش چقرمگی را موجب می گردد . این مسئله لازم است در قسمت های قطور انجام شود.

مسلماً استفاده از سوراخ های ترموکوپل و به این ترتیب ،کنترل صحیح و دقیق درجه حرارت های سطح و مغزه با عملیات های حمام نمک یا بستر سیال ممکن نمی باشد به این دلیل است که عملیات کوئنچ در خلأ با فشار گاز در نظر گرفته می شود.

علاوه بر این ،امکان تعیین حد نهایی چقرمگی ماده وجود دارد. همچنین سیکل عملیات حرارت کنترل می شود که 80% از حد چقرمگی ایجاد شده و به این ترتیب عمر قالب بهببود می یابد.

نتیجه سختی 46 تا 47 راکول است . چهار آزمایش با استفاده از سرعت های مختلف سرد کردن در یک کوره خلأ انجام شد که شکل 2 یک نمونه سیکل عملیات حرارتی را نشان می دهد.

آنچه که درپایان عملیات و درنتایج حاصله مشهود بود (شکل 3 را ببینید) این است که افزایش سرعت سرد کردن سطحی ،چقرمگی ماده را بهبود می بخشد . مشخص است که میزان سرد شدن سطحی C 8/28 به ازاء هر دقیقه میزان چقرمگی را حدود 80% حد نهایی چقرمگی موجب می گردد.

سریع سرد کردن از تشکیل کاربیدهای مرزدانه ای جلوگیری کرده و امکان ایجاد فاز بینهایت را کاهش داده یا از تولید آن ممانعت می کند .رسوب مرزدانه ای و تشکیل بینایت به عنوان دو عامل کاهش دهنده چقرمگی سطح قالب شناخته شده اند.

مقایسه ریز ساختارها نسبت به سرعت سرد کردن رد شکل 4 نشان داده شده اند. ریزساختار نمونه آزمایشی که در C16 به ازاء هر دقیقه سرد شده است ،وجود کاربید مرزدانه ای را نشان می دهد که این امر خود کمابیش بر کاهش چقرمگی تأثیر می گذارد . دیاگرام CCT برای مواد نمونه آزمایشی در شکل Δ نشان داده شده است .

قابل توجه است که درانجماد C40 به ازاءهر دقیقه ،افزایش مقاومت به ضربه را موجب نمی گردد. سرعت سرد کردن روغنی در مقایسه باکوئنچ 5bar در نیتروژن می تواند 10 بار سریع تر صورت گیرد . بنابراین ،افزایش جزیی در چقرمگی ممکن است تنها با افزایش قابل توجهی در سرعت سرد کردن حاصل گردد.







با انجام آزمایشی بر روی نمونه های مختلف همراه با عملیات حرارتی قالب ها ،مقاومت به ضربه بالایی با سرعت انجماد سطحی به میزان C28 به ازاء هر دقیقه به دست آمده است.

عدم موفقیت در ایجاد مقاومت به ضربه بالا که مدنظر می باشد تنها یک بار اتفاق افتاد وبا انجام تحقیق و بررسی ،کاربیدهای اولیه در ماده دلیلی بوده است بر پایین بودن سطح چقرمگی که درشکل 6 این امر مشهود است .این کاربیدهای اولیه در ماده آنیل شده یافته شده اند.





اهمیت سرعت های سرد کردن بر چقرمگی فولادهای کار گرم

مقدمه

دستیابی به بهترین خواص گرم موجود در فولادهای کارگرم مصرفی برای قالبهای ریخته گری فشاری ،به کنترل دقیق و جدی فرآیند عملیات حرارتی نیازمند می باشد.

جهت بهبود عملکرد قالب ؛درجه حرارت ،زمان نگهداری و سریع سرد کردن باید طی فرآیند سختی به دقت عمل شده و کنترل گردند. با کنترل این پارامترها ؛چقرمگی قالب می تواند با کاهش اثرات اندازه دانه درشت ،کاربیدهای مرزدانه ای و تشکیل فازهای پرلیت و یا بینیت و در آخر ،بهبود عملکرد قالب به بیشترین حد برسد. تأثیر متقابل این پارامترها بر یکدیگر و عواملی که موجب ایجاد بهترین روند کاری می گردند مورد بررسی قرار گرفته است.انتخاب و کنترل درجه حرارت های سختی و زمان های نگهداری به آسانی با کوره های پیشرفته خلأ هماهنگ می شوند. با توجه به این مسئله ،در این مقاله عمدتاً سریع سرد کردن و اثر آن بر روی ریزساختار و چقرمگی مورد بررسی قرار می گیرند.

تأثیر سرعت سرد کردن به چقرمگی قالب

برای انجام آزمایشات قالبی با ابعاد 16×62×87 میلی متر مورد استفاده قرار می گرفت . برای تحلیل مشخصات عملیات حرارتی 4 قالب دارای سوراخ های سطحی ترموکوپل به عمق 16 میلی متر و قطر 3 میلی متر و سوراخ های ماهیچه های دوقلو که درمرکز قطورترین قسمت کار گذاشته شده اند ،به کار رفت . دو نمونه آزمایشی در نزدیکی سوراخ سطحی ترموکوپل به آنها جوش داده شد. (شکل 1 ) .