جوشکاری چیست و انواع روش های آن کدام است؟
یکی از فرایندهایی که جهت اتصال دائم قطعات به یکدیگر مورد استفاده قرار میگیرد، جوشکاری است. اگر به اطراف خود بنگرید، نشانه هایی از انواع جوشکاری را در وسایل نقلیه، ساختمان ها، زیورآلات و خیلی از موارد دیگر خواهید دید.
جوشكاری یکی از شاخه های علم متالوژی است که به عنوان یک صنعت پایه و قدیمی نقشی مهم و اساسی در صنایع دیگر و پیشرفت آنها داشته است، برای آشنایی کامل با این خدمات ما در این محتوا به بررسی انواع روش های جوشکاری پرداخته ایم.
فهرست عناوین
جوشکاری چیست؟
جوشکاری (welding) فرآیندی است که طی آن دو یا چند قطعه با گرما و فشار قطعات و سپس بوسیله سرد شدن به یکدیگر جوش میخورند. در واقع این فرایند برای اتصال دو قطعه فلزی یا غیرفلزی است که با کمک گرم کردن محل اتصال یا ذوب کردن قطعات به یکدیگر انجام می شود.
جوشکاری یک اتصال دائم با استحکام بالاست که بسیار سریع انجام میشود و در نهایت به قدری تمیز و محکم است که بعد از اتمام کار نمیتوان آن را از سایر بخشهای قطعات تشخیص داد. این فرآیند دارای روشها و اصول مختلفی است که باید به صورت تخصصی انجام شود و از همه مهمتر اینکه جوشکاری فقط در خشکی انجام نمی شود، بلکه استفاده از آن در زیر آب هم امکانپذیر است.
جوشکار کیست؟
جوشکار به کسی گفته میشود که با استفاده از تجهیزات جوشکاری، دو قطعه مختلف را به هم متصل میکند. او برای اینکار، از روشهای مختلفی استفاده خواهد کرد که در بخشهای بعدی آنها را به شما معرفی میکنیم. در نهایت، جوشکار میتواند تجهیزات صنعتی مختلفی را تعمیر کرده یا سازههای مختلفی ایجاد کند.
جوشکار ممکن است به صورت پروژهای کار کرده و وسایل و تجهیزات خود را به محل موردنیاز مشتریان حمل کند. یا اینکه به صورت رسمی در شرکتهای مختلف صنعتی مشغول به کار شود.
کاربردهای جوشکاری
جوشکاری کاربردهای بسیار گستردهای دارد و هرجا که نیاز به اتصال دو قطعه فلزی به همدیگر باشد، از این عمل کمک گرفته میشود. شما میتوانید از قطعات بسیار ریز مثل میکروچیپهای کامپیوتر گرفته تا سازههای بزرگ مثل ساختمانها و پلها، کاربردها و ردپایی از جوشکاری را ببینید. پس بدون شک بیان تمام کاربردهای جوشکاری در این نوشتار نمیگنجد. از همین رو ما در این بخش، برخی از رایجترین کاربردهای آن را به شما معرفی خواهیم کرد.
- اتصال قطعات فلزی و غیرفلزی همجنس یا غیرهمجنس به یکدیگر برای اهداف مختلف
- تعمیر قطعات آسیب دیده مثل ماشین آلات و قالبهای صنعتی
- ایجاد لایه محافظ برای جلوگیری از خوردگی و سایش تجهیزات خاک برداری و استخراج در معادن، تجهیزات کشاورزی و...
- تعمیر سوراخهایی که روی مخازن مختلف ایجاد میشود
- و بسیاری کاربردهای دیگر
انواع روش های جوشکاری
همانطور که اشاره شد جوشکاری بوسیله گرم کردن در دمای بالا اتفاق می افتد، گرم و ذوب کردن مواد بوسیله روش های گوناگونی انجام می شود که کاربرد هر روش، تجهیزات لازم و روش ایجاد گرما در انتخاب نوع روش تعیین کننده هستند. برای اینکه بدانید کدام یک از روش های جوشکاری مناسب کار شماست باید انواع روش های جوشکاری را بشناسید و با مزایا و معایب هر کدام آشنا شوید.
فرآیند جوشکاری انواع مختلفی دارد که به صورت کلی دارای دو نوع است، یکی به صورت ذوبی و دیگری به صورت جامد. به تصویر زیر توجه کنید:
جوشکاری ذوبی و انواع آن (fusion welding)
روش جوشکاری ذوبی یا به اختصار FW به این صورت است که لبه های اتصال دو قطعه را به کمک یک منبع حرارتی مثل لیزر، شعله، قوس الکتریکی به نقطه ذوب می رسانند و پس از اتصال دو بخش با رخ دادن انجماد در آن نقطه، اتصال دائمی بین دو قطعه صورت می گیرد.
با توجه به نیاز و شرایط، ممکن است از یک ماده به عنوان پرکننده نقطه اتصال (Filler) استفاده شود. ماده پرکننده همراه با فلز پایه ذوب می شود و پس از سرد شدن روی سطح جوش قرار میگیرد.
قوس الکتریکی (AW)
در جوشکاری با قوس الکتریکی (Arc Welding) که یکی از روش های ذوبی است، از انرژی الکتریکی (قوس الکتریکی) برای تامین حرارت لازم برای حوضچه مذاب استفاده می شود، در این روش از یک منبع تغذیه جوشکاری (welding power supply) برای ایجاد قوس بین الکترود و ماده پایه و ذوب کردن فلزات در محل اتصال استفاده می شود. برخی از مهمترین مزایا و معایب این روش را در جدول زیر ببینید:
مزایا |
معایب |
مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار |
این روش برای اتصال قطعات نازک کاربرد ندارد |
هیچ خط و خشی در محل جوش وجود ندارد |
|
امکان انجام این روش در هر شرایطی، حتی در شرایط آب و هوایی سرد هم وجود دارد |
این روش حتما باید توسط افراد ماهر انجام شود |
در برابر فرسایش مقاوم است |
|
این روش تجهیزات بسیار ساده ای داشته که جابجایی راحتی دارند |
قطعات آلومینیوم و تیتانیوم با این روش به هم متصل نمی شوند |
این روش برای جوشکاری کردن فولادهای ساختمانی هم قابل استفاده است |
این روش بسیار زمانبر بوده و توقف زیادی برای تعویض الکترود در آن انجام می شود |
دود حاصل از این نوع جوشکاری بسیار اندک است |
قوس ها انواع مختلفی دارند که بر همین اساس جوشکاری قوس الکتریکی به انواع مختلفی تقسیم شده است که در زیر به توضیح انها میپردازیم:
قوسی با الکترود روکشدار (SMAW)
پر استفاده ترین روش در ایران و خیلی از کشورهای دیگر اجرای این فرآیند با الکترود دستی روکش دار (Shielded Metal Arc Welding) است. برخی به آن جوش برق، جوش قوس الکتریکی SMAW یا جوشکاری الکترود دستی هم می گویند.
در واقع الکترود مورد استفاده در آن از نوع روکش دار است که به الکترود شاخه ای، قدی یا قلمی معروف است و اندازه آن معمولا 19 الی 49 سانتی متر است. روکش الکترود نقش محافظت از حوضچه مذاب ایجاد شده را بر عهده دارد.
از این روش در دکل های مخابرات، تاسیسات نفتی، کشتی سازی و به طور کلی در انواع جوشکاری فلزات سنگین و ضخیم استفاده میشود. انعطاف بالا و حمل و نقل راحت در این روش باعث محبوبیت آن نسبت به دیگر روش ها شده است.
قوسی زیرپودری (SAW)
در روش جوشکاری زیرپودری (Submerged Arc Welding) اتصال توسط قوسی که بین قطعه و سیم جوش است انجام می شود. قوس الکتریکی در این روش تحت محافظت یک نوع توده پودری یا flux ایجاد می شود.
در این روش الکترودها روکش ندارند و به طور مداوم از میان لوله و توده پودری عبور می کند تا به حوضچه جوش برسند. در حین جوشکاری بخشی از توده پودری ذوب می شود و روی جوش به شکل سرباره باقی می ماند که پس از سرد شدن از روی جوش جدا خواهد شد. از این روش بیشتر برای خط جوش های طولانی در لوله ها و ساخت مخازن استفاده می شود.
قوسی تو پودری (FCAW)
جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری مصرفی(Flux Cored Arc Welding) یا توپودری یکی از انواع روش های جوشکاری مدرن است که در آن قوس الکتریکی بین قطعه و سیم جوش تو خالی که حاوی پودر است، ایجاد می شود.
تفاوت این روش با روش قبل این است که الکترودهای مصرفی حاوی پودر هستند و دیگر نیاز به تعویض الکترود نیست؛ اما این روش نیاز به تجهیزات گران و پیچیده تری دارد. این روش سریعترین روش در جوشکاری دستی به حساب می آید بنابراین برای انجام پروژه هایی که سرعت برای آنها مهم و حیاتی است مناسب است.
قوسی کربنی (CAW)
روش قوسی کربنی (carbon arc welding) یکی از قدیمی ترین روش های جوشکاری است و امروزه زیاد کاربرد ندارد. در این نوع روش از یک الکترود کربنی برای ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه استفاده می شود و در صورت نیاز از سیم جوش هم برای اتصال کمک گرفته میشود.
از مهمترین مزایای این روش میتوان به هزینه کم تجهیزات و عدم نیاز به مهارت بالای جوشکار اشاره کرد.
قوسی با الکترود تنگستنی با حفاظت گاز خنثی (GTAW/TIG)
جوشکاری (Gas Tungsten Arc Welding) که با نام جوشکاری تنگستن ( TIG )، و یا جوش آرگون نیز آن را می شناسند، ماند روش های قبلی انجام میشود با این تفاوت که الکترود مورد استفاده در آن از جنس آلیاژ تنگستن است و از حوضچه مذاب با یک گاز خنثی مانند آرگون محافظت می شود؛ البته گاز هلیوم هم در کنار گاز آرگون از جمله رایجترین گازهای خنثی هستند که در این روش استفاده می شود.
البته این روش یکی از گرانترین فرآیندهاست، آن هم به دلیل کند بودن سرعت در اجرای آن است.
قوسی با الکترود فلزی تحت پوشش گاز محافظ (GMAW / MIG – MAG)
در این روش (Gas Metal Arc Welding) از الکترود بدون پوشش استفاده می شود و برای محافظت از حوضچه مذاب و فلز جوش از یک گاز بی اثر یا فعال استفاده می کنند.
گاز محافظ بوسیله کپسول و شیلنگ انتقال به اطراف قوس هدایت می شود، اگر گاز محافظی که استفاده می شود بی اثر باشد به آن جوشکاری میگ (MIG) می گویند و اگر گازی که از آن استفاده می شود یک گاز محافظ فعال باشد به آن جوشکاری مگ (MAG) می گویند، مانند جوش co2.
این روش بیشترین نرخ رسوب را در بین انواع روش های جوشکاری ذوبی دارد و قابلیت اتوماتیک شدن دارد، به همین علت طرفداران زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. بد نیست بدانید که جوشکاری میگ (و همچنین تیگ) از روشهای اصلی جوشکاری استیل هستند. ضمنا ایندو در کنار روش SMAW، از رایجترین متدهای کار جوشکار سیار تهران و دیگر شهرها به حساب میآیند.
قوسی پلاسما (PAW)
جوشکاری پلاسما (Plasma arc welding) شبیه به جوشکاری TIG است و قوس الکتریکی بین الکترود تنگستنی و فلزات ایجاد می شود با این تفاوت که در دستگاه های این روش، قوس الکتریکی اولیه در دهانه ورودی نازل گاز بی اثر ایجاد می شود و گازهای بی اثر موقع ورود به نازل بر اثر حرارت زیاد یونیزه می شوند و محیط پلاسمایی بوجود می آورند.
پلاسمای بوجود آمده به قوس الکتریکی بین تنگستن و قطعه ای که جوش داده می شود منتقل شده و به علت دارا بودن حرارت بالا کیفیت جوش اتصال بسیار بالا می رود و سرعت و دقت بسیار افزایش می یابد. قوس در روش پلاسما آهسته و پیوسته ایجاد می شود به همین علت از این جوشکاری در جوش دادن قطعاتی مانند سیم ها، وسایل ظریف جراحی و سوزن ها استفاده می شود.
اکسی گاز (OFW)
جوشکاری اکسی گاز (Oxy-Fuel Welding) که به جوشکاری اکسی سوخت یا با شعله نیز معروف است یکی از انواع جوشكاري قوسی است که بوسیله انرژی حرارتی ناشی از سوختن یک گاز مانند استیلن یک شعله در نوک مشعل جوشکاری ایجاد می شود که باعث ذوب و متصل شدن فلزات پایه می شود.
در این روش، شیرهایی برای کنترل جریان گاز روی مشعل وجود دارد که میزان جریان گاز خروجی را کنترل می کند. گران بودن این روش در مقایسه با روش های دیگر باعث شده است تا طرفداران کمتری در میان صنایع عادی داشته باشد.
مزایا و معایب روش اکسی گاز عبارتند از:
مزایا |
معایب |
گرمای ورودی در این روش، قابل کنترل است |
این روش برای پروژه های بزرگ، مقرون به صرفه نیست |
گرم و سرد شدن در این روش به آهستگی انجام می شود |
گرمای شعله در این روش نسبت به روش قوس الکتریکی کمتر است |
تجهیزات آن ارزان بوده و قابل حمل هستند |
تولید دود و گاز در این روش زیاد است |
هزینه نگهداری از تجهیزات در این روش، کمتر از روش های دیگر است |
این روش برای جوشکاری فلزات دیرگذار و واکنش دار قابل استفاده نیست |
جوشکاری با پرتو لیزری (LBW)
جوش با پرتو لیزر (Laser beam welding) یکی از انواع جوشکاری مدرن و پیشرفته است که انرژی ورودی به قطعه ای که می خواهد جوش بخورد نسبت به روش های دیگر بسیار کمتر است اما جوشی عمیق تولید می کند.
در این روش از یک دستگاه لیزری استفاده می شود و با کمک لیزر که به فلز پایه اعمال می شود، گرمای لازم برای ایجاد حوضچه مذاب و جوش فراهم میشود. از معایب جوش لیزری می توان به بالا بودن هزینه تعمیر و نگهداری دستگاه، نیاز به مهارت بالاو ایجاد ترک در برخی از فلزات اشاره نمود. مزایا و معایب این نوع جوشکاری عبارتند از:
مزایا |
معایب |
در این روش، جوشکاری با دقت و سرعت بالایی انجام می شود |
این روش در ضخامت ورق محدودیت دارد |
مصرف انرژی در این روش پایین است |
بازده تبدیل انرژی در این روش پایین است |
امکان جوشکاری انواع فلزات و پلاستیک در این روش وجود دارد |
انجام این نوع جوشکاری به مهارت زیادی نیاز دارد |
جوشکاری با پرتوی الکترونی (EBW)
جوشکاری پرتو الکترون (Electron Beam Welding) گرانتر و پیشرفته تر از روش پرتو لیزری است و بیشترین حرارت تولید شده در میان روش ها را دارد.
در این فرآیند، پرتویی از الکترون ها با سرعت بالا به محل جوش تابانده می شوند تا اتصال بین دو قطعه اتفاق بیفتد، انرژی جنبشی الکترون ها به گرما تبدیل می شود و بعد از اینکه دو قطعه ذوب شدند به یکدیگر متصل می شوند. مزایا و معایب این روش به شرح زیر است:
مزایا |
معایب |
این نوع جوشکاری، اتصالات تمیز، عمیق و باریکی به وجود می آورد |
در انتهای محل جوشکاری یک حفره به وجود می آید |
نیاز به جوش های چند پاس ندارد |
پرتو الکترون برای طولانی مدت پایدار نیست |
این روش به سیم جوش نیازی ندارد |
فرایند جوشکاری به تغییرات جزیی بسیار حساس است |
امکان جوشکاری قطعات بسیار نازک با این نوع جوشکاری وجود دارد |
در این جوشکاری، باید قطعات را بدون هیچ انحرافی داخل محفظه قرار داد |
جوشکاری برق
در جوشکاری برق، قطعهها پس از ذوب شدن به هم متصل میشوند. در این جوشکاریِ ذوبی، فرآیند اتصال به وسیله حرارت (که به وسیله برق تامین میشود) یا فشار و گاهی هردوی آنها انجام میشود.
جوشکاری برق با استفاده از مادهای پرکننده به نام فیلر و گاهی بدون استفاده از آن انجام میشود. فیلر مادهای است که برای پر کردن فاصله بین فلزات کاربرد دارد. این روشِ ذوبی (و همچنین جامد) در پروژههای جوشکاری ساختمان، جوشکاری پلها، لولهها، ورقها در فضای آزاد، دکوراتیوهای فلزی و ... بسیار رایج و پرکاربرد است.
مزایا |
معایب |
مقرون به صرفه است (به دلیل تجهیزات کم، استفاده نکردن از گاز و هدر ندادن سوخت اضافه) |
احتمال ایجاد بینظمی در فلز جوشدادهشده وجود دارد |
یک روش قابل حمل، و اجراپذیر در شرایط آبوهوایی گوناگون است |
اگر جوشکار تخصص و تجربه کافی نداشته باشد، احتمال همجوشی ناقص (و دیگر ایرادات داخلی) بالاست |
دقت بسیار خوبی دارد |
انواع جوشکاری غیرذوبی یا جامد (Solid State Welding)
در جوشکاری جامد هیچ ماده ای ذوب نمی شود و کل فرآیند جوشکاری در حالت جامد صورت می گیرد و از ماده پرکننده استفاده نمی شود. در این روش فلزات با اعمال فشار یا حرارت دادن به حالت خمیری در میآیند و سپس اتصال نهایی بین آنها اتفاق می افتد.
این روش در صنایعی که مواد در آنها به حرارت حساس است استفاده می شود. در ادامه با انواع روش های جوشکاری غیر ذوبی یا جامد آشنا خواهیم شد:
مقاومتی (RW)
جوشکاری مقاومتی (Resistance Welding) را، هم در دسته ذوبی و هم غیر ذوبی طبقه بندی میکنند؛ دلیل آن هم این است که در روش های مقاومتی اتصال دو قطعه بر اثر حرارت ناشی از فشار مکانیکی و اعمال جریان الکتریکی به صورت هم زمان اتفاق می افتد.
مزایا و معایب جوشکاری مقاومتی عبارتند از:
مزایا |
معایب |
سرعت انجام این روش بسیار بالاست |
هزینه خرید تجهیزات بالاست |
انجام آن نیاز به مهارت بالایی ندارد |
فقط امکان جوش به روش روی هم وجود دارد |
امکان جوش کردن فلزات غیرهمجنس وجود دارد |
حتما باید سطح قطعات کار، کاملا تمیز باشد |
در این روش، تاب برداشتن قطعات به ندرت اتفاق می افتد |
این روش برای جوش کردن قطعاتی با ضخامت کمتر از 6 میلیمتر قابل استفاده است |
در این نوع فرآیند از سیم جوش استفاده نخواهد شد به همین علت این روش سرعت بالایی دارد، در کل چهار نوع جوشکاری مقاومتی داریم که در ادامه به توضیح آنها پرداخته ایم.
مقاومتی نقطه ای (RSW)
جوشکاری مقاومتی نقطه ای (Resistance Spot Welding) به صورت دستی و یا به کمک رباتها یا ماشین مخصوص جوش نقطه ای انجام می شود. برای تیراژهای پایین، جوشکاری دستی استفاده می شود و برای تیراژهای بالا از ماشین های مخصوص جوش نقطه ای یا ربات ها استفاده می شود.
جوش نقطه ای (spot) اصلی ترین روش برای اتصال ورق ها است، در روش نقطه ای برای ایجاد جوش از گرما و فشار استفاده می شود و حرارت بوسیله مقاومت الکتریکی ورق ها و تماسشان در نقطه اتصال بوجود می آید و بعد از اینکه به حالت خمیری رسید فشار روی الکترود ها اعمال می شود.
مقاومتی درز جوش (RSEW/Seam welding)
روش درزی مقاومتی (Resistance Seam Welding) فرآیندی شبیه به جوش نقطه ای دارد با این تفاوت که در این فرآیند الکترودها به صورت غلطک هایی هستند که حرکت می کنند. در واقع گرمای تولید شده جوش نقطه ای ایجاد نمی کند بلکه یک جوش رگه ای و پی در پی تولید می کند، جوشکاری درزی طول عمر بسیار بالایی دارد و درز جوش در آن بسیار مقاوم است.
مقاومتی زائده ای (RPW)
جوشکاری زائده ای (Resistance Projection Welding) یا پروجکشن یکی از انواع روش های جوشکاری مقاومتی است که شکل قطعه ای که قرار است جوشکاری شود دارای یک زائده است. کاربرد این زائده برای برقراری جریان و تمرکز حرارت در فرآیند کار است که منجر به خمیری شدن این زائده و اتصال قطعات میشود. از معایب روش PRW می توان به عدم استفاده از آن برای مس و برنج و زمانبر بودن آن اشاره کرد.
مقاومتی سرباره ای (ESW)
جوشکاری سربار الکتریکی (Electroslag Welding) که به آن الکترواسلگ هم می گویند یکی از انواع روش های مقاومتی است که فرآیند جوشکاری از سطوح پایین تر شروع می شود و تا سطوح بالا ادامه می یابد.
در ابتدا سرباره به دلیل مواجهه با قوس الکتریکی موقت ذوب می شود و سپس سرباره ذوب شده نقش مقاومت الکتریکی را بازی می کند، سپس با عبور جریان الکتریکی از خود، حرارت لازم برای مذاب شدن الکترود مورد استفاده و قطعات مورد اتصال را به وجود میآورد.
اصطکاکی (FRW)
جوشکاری اصطکاکی (Friction welding) یکی از مهمترین انواع جوشكاري جامد است که در آن به واسطه اصطکاک بین قطعات حرارت تولید می شود، حرارت تولید شده سطوح تماس بین دو قطعه را به حالت خمیری در می آورد و با اعمال فشار قطعات به یکدیگر جوش می خورند؛ بیشترین کاربرد این روش در اتصال فلزات غیر هم جنس میباشد.
مزایا و معایب این روش عبارتند از:
مزایا |
معایب |
سرعت انجام جوشکاری با این روش بسیار بالاست |
امکان انجام این روش به صورت سیار وجود ندارد |
این روش به انرژی کمتری نیاز دارد |
وسایل و تجهیزات این نوع جوشکاری، بسیار گران قیمت هستند |
در این روش به سیم جوش و سایر فلزات پرکننده نیازی نیست |
امکان استفاده از این روش برای ساخت و اتصال سازه وجود ندارد |
بعد از انجام جوشکاری با این روش، به تمیزکاری نیازی نیست |
این روش برای قطعات با قطر بالا مناسب نیست |
انفجاری (EXW)
جوشکاری انفجاری (Explosive Welding) کم کاربردترین نوع در بین انواع روش های جوشکاری جامد است، در این فرآیند بوسیله یک انفجار کنترل شده، نیروی فشار لازم جهت اتصال دو یا چند فلز تامین می شود. این نوع روش در اتصال فلزات غیر همجنس و زیر آب کاربرد زیادی دارد.
مزایا و معایب این روش عبارتند از:
مزایا |
معایب |
سرعت انجام این نوع جوشکاری بسیار بالاست |
تهیه تجهیزات این روش به سادگی امکان پذیر نیست |
تجهیزات ارزانی دارد |
برای انجام این روش به فضای زیادی نیاز است |
اتصال دو قطعه با این روش بسیار تمیز انجام می شود |
این روش خطرات زیادی برای سلامتی به همراه دارد |
امکان اتصال فلزات غیرمشابه با هم وجود دارد |
امکان شکافتن اتصالات به وجود آمده با این نوع جوشکاری وجود ندارد |
فراصوتی (USW)
در جوشکاری فراصوتی (Ultrasonic welding ) که به آن التراسونیک هم می گویند، برای اتصال از ارتشاعات فراصوتی با فرکانس 20 تا 70 کیلو هرتز جهت اتصال دو قطعه استفاده می کنند، در این پروسه فرکانس های بالا باعث می شود اتم های فلزی متلاشی شوند.
مزایا |
معایب |
اتصال به دست آمده با این جوش، بسیار تمیز و دقیق است |
عمق جوش محدود است |
هزینه تهیه تجهیزات آن پایین است |
احتمال توزیع امواج صوتی وجود دارد |
مصرف انرژی کمی دارد |
در این روش، ابعاد تمام قطعات باید کوچک باشد |
اتصال به دست آمده، بسیار مقاوم و مستحکم است |
محکم ترین نوع جوشکاری
جوشکاری تیگ معمولا قویترین و محکم ترین نوع جوشکاری در نظر گرفته میشود، چون گرمای شدیدی تولید میکند. پایین بودن سرعت سرد شدن هم منجر به استحکام کششی و شکلپذیری بالا در این روش میشود. اجرای باکیفیت این روش تخصص بالایی میطلبد، و دستمزد جوشکاری سیار برای آن نسبت به دیگر روشهای بیشتر است.
جوشکاری میگ هم کاندید خوبی برای این عنوان است، چون میتواند اتصالی بسیار قدرتمند بین دوقطعه ایجاد کند.
آشنایی با انواع جوش در جوشکاری
به طور کلی انواع جوش شامل 3 مدل می شود، جوش گوشه، جوش شیاری، جوش کام و انگشتانه که در ادامه توضیح مختصری درباره آنها می دهیم.
جوش گوشه
جوش گوشه (Fillet weld) یا جوش نبشی یکی از انواع جوش در جوشکاری است که بیشترین کاربرد را دارد، در ایجاد این جوش دو سطح عمود به هم را در حالت پیکربندی T به یکدیگر متصل می کنند و بیشتر هم در ساخت پل ها و ساختمان ها از آن استفاده میشود.
جوش شیاری
جوش شیاری (Groove Weld) به جوشی گفته می شود که در شیار بین دو قطعه بوجود می آید، جوش شیاری بر اساس نوع شیار به انواع مختلفی تقسیم می شود مانند جوش شیاری مربعی، جوش شیاری لاله ای، جوش شیاری جناقی و ....
جوش های کام و انگشتانه
جوش کام (Slot weld) جوشی است که درون شکافی که به صورت توپر است، ایجاد می شود و جوش انگشتانه (Plug weld) جوشی است که درون یک سوراخ که به صورت توپر است، شکل می گیرد. این دو جوش نسبت به دو جوش قبلی کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع اتصالات
جوشکاران میتوانند با توجه به نوع پروژهای که در حال انجام هستند و خواسته و نیاز کارفرما، اتصالات جوشی را در مدلهای مختلفی انجام دهند. در اینجا انواع اتصالات در جوشکاری را به شما معرفی خواهیم کرد.
1. لب به لب (Butt Joint)
در این روش، دو قطعهای که قرار است به هم جوش شوند را روی یک سطح صاف در کنار هم قرار میدهند. سپس این دو قطعه، به صورت همتراز و لب به لب به هم جوش خواهند شد. با توجه به نوع قطعات کار، این روش ممکن است به شیوههای مختلفی مثل اریب، مربعی، U شکل یا V شکل انجام شود.
2. سه راهی (Tree Joint)
این نوع اتصال به صورتی انجام میشود که دو قطعه با زاویه 90 درجه به همدیگر جوش میشوند. در واقع برای انجام این نوع اتصال، دو قطعه را به شکل حرف T انگلیسی در کنار هم قرار داده و آنها را جوش میکنند. این اتصال خود دارای انواع مختلفی است که از آن جمله، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اسلات
- فیله
- دوشاخه
- مذاب
3. اتصال گوشه (Corner Joint)
این نوع اتصال تا حد زیادی شبیه به روش قبلی است و دو قطعه با زاویه 90 درجه به هم متصل میشوند؛ اما تفاوت آن با روش سه راهی به این صورت است که قطعات در این روش، به صورت حرف L در کنار هم قرار میگیرند. از این نوع اتصال معمولاً برای تولید جعبههای فلزی استفاده میشود.
4. اتصال لَپ (Lap Joint)
در روش اتصال لپ، دو قطعه به گونهای درکنار هم قرار میگیرند که کمی با هم همپوشانی داشته باشند. این روش برای اصلاح محدودیتهای روش لب به لب به وجود آمده است. در روش لب به لب، امکان اتصال قطعاتی با ضخامتهای متفاوت به همدیگر وجود نداشت؛ اما در این روش میتوان چنین قطعاتی را به هم جوش کرد.
5. اتصال لبه (Edge Joint)
برای انجام این نوع جوش باید یکی از قطعات را به صورت صاف روی زمین قرار داده و قطعه دیگر را به صورت عمود و مماس، به آن جوش کرد. قطعاتی که با این روش به همدیگر جوش میشوند، بیشتر از قطعات دیگر در معرض خوردگی هستند و باید به خوبی از آنها مراقبت کرد.
تجهیزات جوشکاری
برای انجام جوشکاری از تجهیزات و ابزارهای مختلفی استفاده میشود. برخی از این ابزارها با توجه به نوع روشی که برای جوشکاری انتخاب شده، متغیر خواهند بود. اما اکثر آنها ثابت هستند و تمام جوشکاران به آنها احتیاج دارند. ما در اینجا برخی از مهمترین تجهیزات جوشکاری را به شما معرفی میکنیم:
- دستگاه جوش: این دستگاه، اولین و مهمترین چیزی است که شما برای جوشکاری به آن نیاز دارید. دستگاه جوش گرمای کافی را برای ذوب کردن قطعات فاراهم میکند. در حال حاضر انواع مختلفی از دستگاههای جوش وجود دارند که هرکدام، برای کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرند.
- سیلندر گاز: سیلندر گاز محافظ، وسیلهای است که از ورود اکسیژن یا بخار آب که در محیط وجود دارد به حوضچه جوش جلوگیری میکند.
- الکترودها: این تجهیزات برای روشهای جوشکاری قوسی مورد استفاده قرار میگیرند. الکترودها سیمهایی هستند که با ایجاد قوس الکتریکی، گرمای لازم برای ذوب مواد را ایجاد خواهند کرد. این سیمها به دو نوع مصرفی و غیرمصرفی تقسیم میشوند. نوع مصرفی آنها در حین جوش، ذوب خواهد شد.
- کلاه ایمنی: استفاده از این وسیله برای تمام جوشکاران الزامی است و صورت آنها را از جرقه و گرمای جوشکاری در امان نگه میدارد.
- عینک ایمنی: این وسیله هم برای محافظت از چشم جوشکاران است و اشعههای خطرناک جوشکاری را به حداقل میرساند.
- دستکش و کفش: چکمهها و دستکشهای مخصوص جوشکاری هم از دیگر وسایلی هستند که برای تامین ایمنی جوشکاران مورد استفاده قرار میگیرند.
- انبر جوش: جوشکاران میتوانند از این وسیله برای جدا کردن قطعات داغ از یکدیگر، نگه داشتن قطعات در هنگام جوشکاری و بسیاری کاربردهای دیگر استفاده کنند.
- آهنربای مخصوص جوشکاری: این نوع آهنربا از قدرت بالایی برخوردار بوده و توانایی تحمل قطعاتی با وزن 50 کیلوگرم را هم دارد. از این وسیله برای ثابت نگه داشتن قطعات در زمان جوش استفاده میشود.
- گیره مخصوص جوشکاری: این وسیله را با نام گیره C یا گیره G میشناسند و ابزاری است که برای محکم کردن قطعه روی سطح کار مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع این وسیله، از تکان خوردن قطعه در زمان کار جلوگیری میکند.
- گچ مخصوص جوشکاری: از این ابزار برای علامت زدن روی قطعات کار استفاده میشود.
مراحل جوشکاری
انجام عملیات جوشکاری نیازمند مهارت و تخصص بالاست، توجه به این نکته بسیار حائز اهمیت است پس شما هر چقدر هم مطالب آموزشی بخوانید، باز هم باید برای انجام هر کدام از انواع روش های جوشکاری از یک متخصص حرفه ای کمک بگیرید، البته یادگیری جوشکاری با تصویر بسیار قابل فهم تر است.
مراحل جوشکاری در هر یک از روش های گفته شده در بالا متفاوت است اما برای آشنایی و بالا بردن آگاهی شما، به صورت کلی مراحل انجام آن را در زیر شرح داده ایم.
مرحله اول: دستگاه جوش یا اینورتر را آماده کنید
دو عدد سوکت روی دستگاه جوش قرار دارد که یکی از سوکت ها قطب مثبت و یکی دیگر قطب منفی هستند، برای هر کدام از سوکت ها یک کابل وجود دارد که باید انها را وصل کنید، کابل انبردار را باید به سوکت با قطب مثبت و کابل اتصال را به سوکت با قطب منفی وصل کنید و سپس با فشار دکمه روشن/ خاموش می توانید شروع کنید.
مرحله دوم: محل جوش را تمیز و آماده کنید
در این مرحله از مراحل جوشکاری باید کابل اتصال را که دارای یک گیره است به آهن متصل کنید تا اتصال با دستگاه اتفاق بیفتد، سیم اتصال را طوری به آهن وصل کنید که لرزش نداشته باشد.
همچنین قطعاتی که قصد متصل کردن انها را دارید با ابزار مناسب صاف کنید و روی انها را تمیز کنید تا در نهایت یک جوش با کیفیت داشته باشید.
مرحله سوم: رعایت مسائل ایمنی قبل از شروع
استفاده از یک ماسک تهویه مناسب، لباس و عینک مخصوص جوشکاری بسیار مهم است زیرا در صورتیکه از آنها استفاده نکنید ممکن است آسیب های جدی به پوست، ریه و چشم های شما وارد شود.
مرحله چهارم: انجام عملیات جوشکاری
در این مرحله باید الکترود، سیم جوش، ماده پرکننده و هر چیزی که در روش انتخابی شما لازم است آماده کنید، ولتاژ دستگاه و سرعت دستگاه جوش را تنظیم کنید.
در این بخش باید به چند نکته توجه کنید مثل حرکت درست دست، میزان نزدیک بودن انبر به محل جوش و فاصله الکترود از محل جوش که باید حدود دو تا سه میلی متر باشد. انجام هر یک از روشها با دیگری متفاوت است که می توانید هر کدام را به صورت جداگانه آموزش ببینید.
جوشکاری زیر آب
جوشکاری زیر آب یا هایپرباریک (Hyperbaric) شامل جوشکاری در فشار بالاست و معمولا روی فولاد، برای ساخت و تعمیر لولههای انتقال نفت و گاز، تعمیر کشتیها، خطوط لوله و سکوهای نفتی دریایی انجام میشود. این روش شباهت زیادی با جوشکاری برق دارد که در آن قوس الکتریکی حاصل از تخلیه الکتریکی بین الکترود و فلز، حرارت لازم برای جوش دادن قطعات را تولید میشود.
وقتی الکترونها از الکترود به سمت فلز میجهند، هوا یونیزه یا باردار میشود و الکترونها از فاصله بین الکترود و قطعه عبور میکنند. این اتفاق در آب هم میتواند بیفتد. اما در این حالت، به جای اینکه هوا یونیزه شود، یک مخلوط گازی (بخار آب، هیدروژن و اکسیژن) یونیزه میشود. یادآوری میکنیم که هیدروژن و اکسیژن در اثر برقکافت آب، یعنی تجزیه آب به عناصر سازنده، تولید میشوند.
جوشکاری زیر آب دو نوع دارد:
- جوشکاری مرطوب، که زیر آب و در تماس کامل با آن انجام میشود.
- جوشکاری خشک، که در یک محفظه خشک و تحت فشار انجام میشود.
تعیین کیفیت جوشهای زیر آب، به ویژه با جوشکاری مرطوب، میتواند دشوار باشد؛ چون تشخیص عیبها در زیر سطح جوش ساده نیست. اما به دلیل کنترل بیشتر روی شرایط کار و امکان انجام عملیات پیشگرمایی و پسگرمایی، جوشکاری خشک نسبت به جوشکاری کیفیت بهتری دارد.
جوشکاری سربالا
جوشکاری سربالا در واقع یکی از تکنیکهای جوشکاری ذوبی است، که در آن جوش دادن دوقطعهای که در کنار هم قرار گرفتهاند از پایینترین نقظه آغاز شده و در بالاترین نقطه به پایان میرسد. کاربرد اصلی جوشکاری سربالا در شرایطی است که بخواهیم دوقطعهی عمودی که کنار هم ایستادهاند را جوش دهیم.
این روش به دلیل آنکه دقیقا برخلاف جهت جاذبه انجام میشود (برعکس جوشکاری سرپایین) میتواند در کارهای طولانی بسیار چالشبرانگیز باشد. جوشکاری سربالا بعضا با جوشکاری بالای سر اشتباه گرفته میشود که در آن جوشکار الکترود را بالای سر خود قرار داده و قطعات را به هم جوش میدهد.
همانطور که قبلا هم گفته شد جوشکاری بر اساس معیارهای مختلفی دسته بندی می شود، در این مطلب انواع روش های جوشکاری بر اساس منبع انرژی را دسته بندی و توضیح دادیم. اگر قصد شما یادگیری است، می توانید با همین مطلب شروع کنید، اما اگر قصد انجام جوشکاری را دارید می توانید از طریق "خدمت از ما" به بهترین متخصصان جوشکاری شیراز و دهها شهر دیگر متصل شده و از انواع خدمات جوشکاری سیار بهره مند شوید.