تفاوت بین قطبیت مثبت و منفی در جوشکاری قوسی
جوشکاری قوسی (Arc Welding) یک نوع فرایند جوشکاری ذوبی (Fusion Welding) است که از قوس الکتریکی برای اعمال حرارت مورد نیاز جهت ذوب کردن سطوح مجاور اتصال و فلز پُرکننده استفاده می شود. در هر فرایند جوشکاری قوسی، صفحات هادی پایه به یک ترمینال منبع توان و الکترود به ترمینال دیگر متصل می شود. همیشه یک فاصله کوچک (mm 3-1) بین الکترود و فلزات پایه وجود دارد. هنگامی که اختلاف پتانسیل کافی در امتداد آن ها برقرار شود، الکترون ها از ترمینال منفی به ترمینال مثبت در مدار خارجی جاری می شوند. شار زیاد الکترون ها نهایتا قوس الکتریکی را می سازد که منبع اصلی حرارت است. قطبیت در فرایند جوشکاری قوسی تعیین کننده جهت شار الکترون ها بین صفحات پایه و الکترودها است. الکترون ها همیشه از قطب منفی به المثبت در مدار خارجی جریان می یابند. در جوشکاری قوسی، اگر الکترود به ترمینال منفی متصل شود، الکترون ها از الکترود به فلزات پایه جاری می شود و برعکس. منابع توان جوشکاری در جریان های AC (متناوب) یا DC (جریان مستقیم) ایجاد می شود، به هر حال، بسته به اتصال، منبع DC می تواند دو قطبیت ایجاد کند: قطبیت مستقیم و قطبیت معکوس.
جریان مستقیم با قطبیت مستقیم (DCEN):
هنگامی که الکترود به ترمینال منفی منبع توان و فلزات پایه به قطبیت مثبت منبع توان متصل شود. از این رو، با قطبیت DCEN، جریان اکترون ها از الکترود آزاد می شود و شار به سمت صفحات پایه است. به دلیل اختلاف پتانسیل کافی، الکترون ها بین الکترود و فلزات پایه شتاب می گیرند و در نهایت با سرعت بسیار زیاد به سطح فلزات پایه برخورد می کنند. در اثر برخورد، انرژی سینتیکی الکترون ها به انرژی حرارتی تبدیل شده و حرارت زیادی در نزدیکی سطح فلز پایه تولید می شود. بر اساس یک قانون کلی، حدود %66 از حرارت کل قوس بر سطح فلز پایه تولید می شود، در حالی که باقی حرارت در سطح الکترود تولید می شود. این در ذوب سریع فلزات پایه و نفوذ بیشتر موثر است. به هر حال، نرخ رسوب گذاری فلز پُرکننده (Filler Metal) به دلیل حرارت کمتر نزدیک الکترود کم است.
جریان مستقیم با قطبیت مثبت (DCEP):
هنگامی که فلزات پایه به ترمینال منفی توان و الکترود به ترمینال مثبت متصل می شود، اصطلاحا جریان مستقیم با قطبیت مثبت است. بنابراین، الکترون ها زا صفحات پایه ساطع شده و به سمت الکترود جاری می شوند. بر این اساس، اکثر حرارت قوس در سطح الکترود تولید می شود، در حالی که حرارت کمتری بر سطح فلزات پایه تولید می شود. این باعث نرخ رسوب گذاری بیشتر (با الکترود مصرفی) می شود. عدم ذوب کافی فلز پایه ممکن است به دلیل حرارت ناکافی باشد. به هر حال، هنگامی که آبشار الکترون ها از صفحات پایه آزاد می شود، لایه اکسیدی و آلوده بر فلزات پایه شکسته می شود. این پدیده اصطلاحال همل تمیزکاری قوس نامیده می شود. این مفید است، زیرا آلودگی های سطحی مجاور اتصال را حذف می کند و در رسیدن به مهره جوش عاری از عیب کمک می کند. هر دو قطبیت مستقیم DC و قطبیت معکوس DC مزایا و معایبی دارد. در منبع توان AC، قطبیت برای زمان مشخص در هر ثانیه تکرار می شود (بر اساس فرکانس توان). بنابراین، قطبیت AC یک اثر بینابینی دارد. شباهت ها و اختلافات زیادی بین DCEP و DCEN وجود دارد.
شباهت های بین قطبیت: DCEN و DCEP در جوشکاری قوسی
-هر دو قطبیت برای اتصال دو یا چند قطعه به یکدیگر استفاده می شوند. به هر حال، نتایج ممکن است کمی متفاوت باشد.
-هر دو قطبیت باعث ایجاد قوس الکتریکی می شوند (منبع اصلی حرارت در جوشکاری قوسی است).
-هر دو پدیده در منبع توان AC در هر چرخه تکرار می شود.
تفاوت های بین قطبیت: DCEN و DCEP در جوشکاری قوسی
