جوشکاری چیست ؟

By   سپتامبر 1, 2020

جوشکاری چیست ؟

اتصال و یکدست کردن مصالح به یکدیگر با استفاده از حرارت و یا بدون کمک فشار و یا مواد پرکننده اضافی را جوشکاری می‌گویند.

جوش فرآیند پیوند دائمی دو یا چند قسمت فلزی با ذوب کردن هر دو ماده است. مواد مذاب به سرعت خنک می شوند و دو فلز به طور دائم اتصال می یابند. جوشکاری نقطه ای و جوشکاری خطی دو روش بسیار محبوب برای قطعات فلزی ورقی است.

جوشکاری نقطه ای عمدتا برای اتصال قطعاتی است که به طور معمول تا ۳ میلیمتر (۰٫۱۲۵ اینچ) ضخامت دارند.
قطر جوشکاری نقطه ای از ۳ میلی متر تا ۱۲٫۵ میلی متر (۰٫۱۲۵ تا ۰٫۵ اینچ) است.
دستگاه بلوک زن
همچنین مصالحی که باید اتصال یابند را فلز مبنا و ماده‌ای که این اتصال را ایجاد می‌کند، فلز پرکننده یا فلز جوش می‌نامند.

به منظور ذوب فلز مبنا و فلز جوش، از حرارت استفاده می‌گردد تا مواد به شکل سیال تبدیل شده و تداخل آن‌ها میسر باشد.

اگر کمی دقیق تر به محیط پیرامون خود بنگرید از ساختمانها ، وسایل نقلیه لوازم منزل گرفته تا ابزارآلات صنعتی و خطوط انتقال انرژی و بسیاری دیگر از موارد تولید شده توسط انسان و یا انواع سازه های بشری که شما از آنها بهره می برید با انجام یک یا چند مرحله جوشکاری ساخته شده اند .

انواع جوشکاری عبارتند از :
·         جوش قوس الکتریکی
·         نقطه جوش
·         جوشکاری فلزات رنگین
·         جوشکاری زیر آب

جوش قوس الکتریکی
یکی از متداول ترین روشهای اتصال قطعات کار می باشد، ایجاد قوس الکتریکی عبارت از بین دو الکترود و کار بوده که در نتیجه آن حرارت تولید می شود. باید توجه داشت که برای برقراری قوس الکتریکی بین دو الکترود و یا کار و الکترود وجود هوا و یا یک گاز هادی ضروری است. بطوریکه در شرایط معمولی نمی توان در خلاء جوشکاری نمود.

قوس الکتریکی
جوش کاری قوس الکتریکی که خود شامل :
۱-جوش‌کاری اتمی هیدروژن

در این فرآیند، دو نوع الکترود فلزی استفاده می‌شود. این دو الکترود در فضایی مملو از هیدروژن عملیات جوش کاری را انجام می‌دهند.
۲-جوش‌کاری فلزی بدون پوشش

الکترودها در این فرآیند به طور کامل مصرف می‌شوند و پس از فرآیند، باید از الکترودهای جدید استفاده کرد. در این نوع از جوش، از هیچ گاز پوششی استفاده نخواهد شد.
۳-جوش قوس کربنی

در این نوع از جوشکاری از الکترودهای کربنی استفاده می‌شود. برخی اوقات و در فرآیندهای خاص نیز از مس در این نوع جوش استفاده می‌شود.
۴-جوش قوس الکتریکی با پوشش پودر

این نوع جوش مانند جوش کاری بدون پوشش است. با این تفاوت که از پوششی پودری در الکترودها استفاده می‌شود.
۵-جوش قوس الکتریکی با پوشش گاز

این فرآیند نیز مانند جوشکاری بدون پوشش است البته از گاز مخصوص برای پوشش مواد و قطعات استفاده می‌شود. جوشکاری آرگون یکی از انواع متداول جوشکاری با محافظت گاز است.
۶-جوش کاری تنگستن گاز
دستگاه بلوک زن اتوماتیک
الکترودهای این نوع از جوشکاری، مصرفی نیستند و فرآیند آن آهسته است. البته دقیق‌ترین جوش‌ها را می‌توان با استفاده از این روش انجام داد. صنایع هوا فضا یکی از کاربردهای جوش کاری تنگستن هستند.
۷-جوش کاری قوس پلاسما

این جوش کاری شبیه به جوش تنگستن است و سطوحی بسیار با کیفیت تولید می‌کند. کاربرد عمده جوش قوس پلاسما در صنایع لوله سازی و ابزارسازی است.
۸-جوش کاری همراه با پوشش فلزات

ان نوع از جوش از الکترودهای مصرفی استفاده می‌کند. منتها جریان پیوسته پودر در این فرآیند، آن را از تماس با سطح هوا حفظ می‌کند.
۹-جوش زیرپودری

این نوع از جوش مانند روش قبلی است با این تفاوت که از پودرهای دانه ریز در آن استفاده می‌شود.

جوش کاری به روش نقطه جوش
صنایع مدرن و پیشرفته امروزه رقابت شدید در تولیدات صنعتی و نظامی سبب پیشرفت گردید اصولی که از جوشکاری مورد انتظار است این است که:
۱) جوش سریع و تمیز باشد
۲) مخارج تهیه مواد جوشکاری کم باشد
۳) مخارج تهیه ماشین آلات حداقل باشد
۴) استفاده صحیح در همه جا از دستگاه جوش کاری ممکن باشد

نکته : از دستگاههای سنگین جوش کاری یا دستگاههای زمینی برای جوش کاری ورقهای نازک و غیره نمی توان استفاده کرد.

نقطه جوشها به علت طرز کار صحیح و سریع با استفاده از فک های جوشکاری و مقاومت الکتریکی کاربرد زیادی در صنایع دارند و با اتصال دو قطب به ترانسفورماتور مبدل و فکهای آنها در اثر عبور جریان از نقطه تماس فکها و خاصیت مقاومت جریان به سرعت حوزه مشخصی گرم شده و چون این گرم شدن تا حد ذوب در نقطه مشخص و محدود است به علت سادگی و تمیزی از آنها استفاده می گردد.

جریان آب در داخل فکها سبب جلوگیری از ذوب شدن آنها شده و این دستگاهها به اندازه های مختلف ساخته می شوند و علت اصلی ابداع نقطه جوش برای جوش کاری صفحات نازک می باشند که با دستگاههای دیگر جوشک اری به سختی ممکن می باشد.

جوش کاری فلزات رنگین
فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مس – برنج – برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری میتوان انجام داد و در جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

جوش کاری زیر آب
توسط دانشمند روسی به نام کنستانتین خرینوف و به سال ۱۹۳۲ می باشد که به کارگیری آن در جنگ جهانی دوم هنگامی که کشتی های خسارت دیده باید سریعا در آب تعمیر می شدند شدیدا رواج پیدا کرد.

بسیاری از مردم جوشکاری زیر آب را بسیار عجیب می‌دانند، چون ماهیت جوشکاری را از آتش می‌دانند. ولی جوشکاری ماهیت قوس الکتریکی دارد و روشن شدن آن زیر آب کار عجیبی نیست

دو روش متدوال برای جوش کاری زیر آب عبارتند از:

جوش کاری خشک
جوش کاری مرطوب

جوش کاری مرطوب حاکي از آن است که جوشکاري که در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوش کاري از نوعي الکترود ويژه استفاده مي شود و جوش کاري به صورت دستي درست مانند همان جوش کاري که در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد

آزادي عملي که جوشکار در حين جوش کاري از اين روش دارد، جوشکاري مرطوب را موثرتر و به روشي کارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه کرده است. تامين کننده نيروي جوش کاري روي سطح مستقر شده است و توسط کابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشکار متصل مي شود.

آثار منفی جوش کاری مرطوب عبارت‌اند از ترک خوردگی هیدروژنی، سرد شدن شدید محل جوش که باعث تغییرات ساختاری و متالورژیکی می‌شود و همچنین ترکیب شدن اکسیژن با عناصر آلیاژی که اکسید این آلیاژها در آب حل می‌شوند.

جوشکاری زیر آب
در روش جوش کاري خشک، يک اتاقک خشک در نزديکي محلي که مي بايستي جوش کاري شود ايجاد شده و جوشکار کار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقک انجام مي دهد

یک اتاقک در داخل آب انجام می‌گیرد و داخل اتاقک هوای فشرده وجود دارد که فشار داخل و خارج اتاقک را بالانس می‌کند. اتاقک‌ها را دو تکه می‌سازند و داخل آب، و روی قطعه مورد نظر دو تکه را به هم وصل می‌کنند. یک لوله رابط بین کشتی و اتاقک است و وسایل مورد نیاز را به وسیله این لوله به اتاقک می‌فرستند.

این روش برای اولین بار در آمریکا انجام گرفت اما چون بسیار پرهزینه و وقت گیر است دانشمندان سعی می‌کنند مشکلات جوش کاری مرطوب را حل کنند چون سریعتر و ارزانتر است.

وسایل ایمنی همان وسایل ایمنی جوشکاری روی خشکی است بعلاوه تجهیزات غواصی ، جوشکاری زیر آب با صنعت نفت و گاز گره خورده‌ است.

خطرات این نوع جوش کاری زیر آب
خطر شوک الکتریکی برای غواص یا جوشکار وجود دارد. اقدامات احتیاطی که انجام شده‌اند عبارتند از عایق بندی مناسب و در حد کافی تجهیزات جوش کاری، بسته شدن منبع الکتریسیته درست زمانی که قوس به پایان می‌رسد و نیز محدود کردن ولتاژ جوش کاری قوس فلزی دستی در مدار باز دستگاه جوش کاری، خطر دیگر تولید شدن هیدروژن و اکسیژن در جوش کاری مرطوب توسط قوس است
فروش دستگاه بلوک زن
روشن است که خطرات جوش کاری زیر آب در مقایسه با جوش کاری در فضای خشک به مراتب بیشتر می باشد.

انتقال حرارت سریع
از آن جایی که هنگام انجام عملیات جوش کاری در زیر آب، تمامی اجزا و دستگاه های جوش کاری کاملا با آب در بر گرفته شده اند، سرعت انتقال حرارت و دما بسیار بالا می باشد. این مسئله باعث بروز مشکلاتی در انجام روند جوش کاری می شود که گاهی می تواند خطراتی برای فرد جوشکار نیز به همراه داشته باشد.

انجام جوش کاری در شرایطی که آب کاملا همه چیز را احاطه کرده است، باعث می شود تا بسیاری از خواص مکانیکی و فیزیکی قطعات و الکترود تحت تاثیر قرار گرفته و منجر به بروز مشکلاتی در انجام فرآیند جوش کاری شود. به طور مثال انعطاف پذیری اتصال، در این روش جوش کاری کاهش پیدا می کند.

عیب جوش کاری تخلخل
یکی دیگر از مشکلاتی که جوش کاری در زیر آب به همراه دارد، از جمله تخلخل است. هنگام انجام جوشکاری در زیر آب، مقدار زیادی بخار آب محیط اطراف را پر می کند که همین مسئله، اصلی ترین علت بروز عیوب جوش کاری مانند ترک خوردگی است. به منظور کاهش احتمال به وجود آمدن این خطرات، باید تا جایی که امکان دارد منطقه جوش کاری را از بخار آب دور نگه داشت.

توانایی دید جوشکار در زیر آب
همانطور که می دانید یکی از مهم ترین شرایطی که لازم است برای انجام جوش کاری مهیا باشد، امکان دید مناسب برای جوشکار است. در صورتی که دید کافی برای جوشکار مهیا نباشد، امکان بروز مشکلات و خطرات جوش کاری زیر آب به شدت افزایش پیدا می کند.
مزیت های جوشکاری چیست؟
تا کنون روش ها و فرآیند های بسیاری برای ساخت و اتصال قطعات به کار برده شده اند. مزیت ها و معایب هر یک از این روش ها، موجب شده است برخی از آن ها به طور گسترده و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند و برخی از آن ها فقط در مواردی خاص کاربرد داشته باشد. مزیت های جوش کاری عبارتند از :
۱-     قوی بودن و دائم بودن اتصالات
یکی از ویژگی های جوش کاری که می توان از آن به عنوان یک مزیت جوش کاری نیز نام برد، این است که در جوشکاری اتصالات دائمی، قوی و محکم هستند. این ویژگی اصلی و کلیدی باعث شده است که به عنوان مثال، جوشکاری در ساخت اسکلت فلزی ساختمان ها نیز کاربرد داشته باشد.
۲-    عدم وجود محدودیت در ضخامت
یک مزیت دیگری که جوش کاری نسبت به سایر روش های اتصال دارد این است که در این روش محدودیتی در ضخامت برای ایجاد جوش وجود ندارد. یعنی شما می توانید فلز ها و قطعات خود را با هر ضخامتی که دارند با استفاده از جوشکاری به یکدیگر متصل کنید.
۳-    مقرون به صرفه بودن جوشکاری
جوشکاری فرآیندی مقرون به صرفه و اقتصادی برای اتصالات می باشد.

در صنعت موارد بسیاری پیش می آید که احتیاج است یک اتصال در تعداد زیادی از قطعات انجام گیرد، در این صورت است که بحث مسائل اقتصادی و هزینه ها بسیار اهمیت پیدا می کند و جوش کاری به عنوان یک روش کم هزینه و پرکاربرد مطرح می شود.
۴-    جوشکاری اتوماتیک
فرآیند جوشکاری به گونه ای است که می توان آن را به صورت اتوماتیک و با دستگاه های مخصوص انجام داد. این امکان اشتباهات ناشی از خطای انسانی را به شدت کاهش داده و تاثیر بسیاری نیز در دقت و سرعت انجام کار داشته باشد

معایب جوشکاری چیست؟
اطلاع از نقاط ضعف و قوت هر تکنولوژی می تواند منجر به افزایش بهره وری و صرفه جویی اقتصادی شود. جوش کاری هم مانند هر فرایند دیگری علاوه بر مزیت، عیوبی نیز دارد چند مورد از عیوب روش جوشکاری :

    اتصالات غیرقابل جدایی
دائمی بودن اتصالات جوشی که می تواند یک ویژگی مثبت در این روش اتصال تلقی شود، ممکن است در برخی موارد یکی از معایب این روش نیز باشد، زیرا اتصالات جوشکاری پس از انجام دیگر قابل تفکیک و جدایی نیستند.

    آسیب دیدن فلز پایه
یکی دیگر از معایب جوشکاری این است که به دلیل حرارت زیادی که حین جوشکاری به فلز پایه وارد می شود، برخی از خواص این فلز در نزدیکی نقطه اتصال دچار تغییرات ناخواسته ای شود.

    احتیاج به بازرسی
اتصالات جوش کاری پس از انجام احتیاج به باز بینی و بازرسی فرد متخصص دارند. انجام خود جوشکاری و همینطور بازرسی آن نیازمند دانش، مهارت و تجربه می باشد و هر کسی قادر به انجام جوشکاری نیست. شما می توانید از جوشکار خود بخواهید پس از انجام اتصال، از درستی و مقاومت کافی جوش ایجاد شده مطمئن شود.

    مضر برای سلامتی
انجام طولانی مدت جوشکاری ممکن است اثرات زیان باری برای سلامت به همراه داشته باشد.

مثلا نور زیاد حاصل از جوشکاری میتواند برای چشم ها مضر باشد، همچنین دود و دمای بالای ایجاد شده در زمان جوشکاری می تواند موجب ایجاد مشکل های پوستی و تنفسی شود.

در جوشکاری فولادهای ساختمانی متداول‌ترین روش، بهره‌گیری از انرژی برق به عنوان منبع حرارت است.  به همین دلیل  غالباً از قوس الکتریکی استفاده می‌گردد. قوس الکتریکی را می‌توان تخلیه‌ی جریان بزرگ، بین فلز جوش (الکترود یا سیم جوش) و فلز مبنا که میان ستونی از مواد یونیزه معروف به پلاسما صورت می‌گیرد، تعریف کرد.

در این روش جوشکاری فرایند ذوب و اتصال با جریان مواد، در حین قوس و بدون وارد کردن فشار انجام می‌پذیرد.

گرم و ذوب کردن مواد از روش های مختلفی قابل انجام است از این رو جوشکاری نیز دارای انواع و روش های مختلفی می باشد که از جمله روش های اصلی آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

جوشکاری در حالت جامد
جوشکاری مقاومتی
جوشکاری با گاز اکسیژن

برای ایجاد حرارت مورد نیاز جوشکاری از منابع انرژی متعددی می‌توان استفاده کرد، از قبیل: شعله گاز ، قوس الکتریکی ، لیزر ، پرتوی الکترون اصطکاک ، امواج ما فوق صوت ،

همچنین جوشکاری در محیط‌های صنعتی مختلفی قابل اجراست از قبیل: (هوای آزاد، جوشکاری زیر آب ، خارج از اتمسفر زمین) جوشکاری یک کار خطرناک است و برای جلوگیری از سوختگی ، شوک الکتریکی ، آسیب چشمی و دید، استنشاق گازهای سمی و دود و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید، نیاز به احتیاط می‌باشد.

فرایندهای جوشکاری به دو نوع کلی به شرح ذیل تقسیم می شوند:

جوشکاری ذوبی (  Fusion Welding)
جوشکاری حالت جامد ( Solid State Welding)

فرایندهای جوشکاری ذوبی
به فرایندهایی اطلاق می شود که اتصال فلزات پایه به کمک ذوب آنها صورت می گیرد. به عبارت دیگر از طریق ذوب لبه یا سطح قطعات و ایجاد امتزاج موضعی، اتصال انجام می شود. این گروه از فرآیندها نه تنها جهت اتصال فلزات بلکه برای پلاستیک ها و سرامیک ها نیز کاربرد داشته و گاه تحت عنوان جوشکاری امتزاجی ( آمیخته شدن چیزی به چیزی ) نیز شناخته می شود.منبع انرژی در این نوع فرایندها می تواند الکتریکی یا شیمیایی باشد.

مزایای فرایندهای جوشکاری ذوبی
امکان به کارگیری اغلب فرایندهای این گروه برای جوشکاری قطعات و مجموعه ها با طرح ها و موقعیت های گوناگون وجود دارد.
امکان به کارگیری اغلب فرایندهای این گروه در محل پروژه Site وجود دارد.
امکان به کارگیری اغلب فرایندهای این گروه جهت اتصال قطعات ضخیم با استفاده از پخ سازی و جوشکاری چند لایه ای وجود دارد.

فرایندهای جوشکاری حالت جامد
شامل فرایندهایی است که اتصال فلزات پایه از طریق ایجاد حرارت در آنها تا سطح خمیری شدن و یا به روش های دیگر مانند فشار صورت می‌گیرد. منبع انرژی در این گروه از فرایندها می تواند الکتریکی، شیمیایی و یا مکانیکی باشد

مزایای فرایندهای جوشکاری حالت جامد
عدم ذوب فلز پایه در این گروه از فرایندها موجب کاهش چشمگیر در تغییرات نامناسب ساختاری، به خصوص در منطقه متاثر از حرارت می شود.
عدم ذوب فلز پایه در این گروه از فرایندها موجب عدم نیاز به محافظت از حوضچه مذاب و در نتیجه عدم پیدایش عیوب مربوطه می شود.
اتصالات در این روش حرارت ورودی، تنش های پسماند کمتری را تجربه می نمایند.
این روش برای تولید تعداد زیادی از یک مجموعه های جوشکاری شده مناسب بوده و دارای صرفه اقتصادی است.
این گروه از فرایندها، اغلب از نوع مکانیزه | Mechanized یا خودکار | Automatic بوده و از متصدی دستگاه جوشکاری بهره می برند. این امر موجب استقلال نسبی کیفیت جوش از اشتباهات یا حتی مهارت انسانی می گردد.

جوشکاری مقاومتی
متداول ترین کاربرد جوشکاری مقاومتی در ساخت بدنه خودروها است. این روش قابلیت فراوانی جهت خودکارسازی (Automation) داشته و امروز تعداد زیادی از ربات های نقطه جوش در شرکت های خودروساز در حال فعالیت هستند. تحقیقات انجام شده نشان از رتبه نخست فرایند جوشکاری مقاومتی در استفاده از ربات از میان تمامی فرایندهای جوشکاری دارد.

جوشکاری با گاز اکسیژن و استیلن (جوشکاری فورجینگ‌)
یکی از اولین روش‌های جوشکاری معمول در قطعات است. حرارت لازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز استیلن با اکسیژن بوجود می‌آید.

حرارت توسط جابجایی و تشعشع به میلگرد منتقل می‌شود. قدرت گرمای تولیدی به فشار گاز و قدرت تشعشع به درجه حرارت شعله بستگی دارد.

لذا تغییر اندکی در درجه حرارت شعله می‌تواند میزان حرارت تشعشعی و شدت آن را به مقدار زیادی تغییر دهد. درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصول احتراق (گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی که وارد واکنش سوختن نمی‌شود قسمتی از حرارت احتراق را جذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می‌شود. بنابرین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعله بادرجه حرارت بالاست.

قیمت فروش دستگاه بلوک زن اتوماتیک

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *