آشنایی با انواع جوشکاری، مزایا، معایب و کاربردهای آن

جوشکاری چیست؟

در انواع جوشکاری بدون استثناء یک فرآیند پیوستن دائمی انجام می‎شود که در آن دو قطعه فلز به یکدیگر با حرارت دادن فلزات تا نقطه ذوب آنها یک قطعه را تشکیل می‏دهند. فلز دیگری که به آن فلز پرکننده نیز می‌گویند در طول فرآیند گرمایش اضافه می‌شود تا به اتصال دو قطعه به یکدیگر کمک کند.

انواع جوشکاری

انواع جوشکاری با توجه به روش گرمای تولید شده به شرح زیر است:

جوشکاری MIG

جوشکاری قوس فلزی محافظ

جوشکاری TIG

جوشکاری قوس پلاسما

جوشکاری پرتو الکترونی

جوشکاری پرتو لیزر

جوشکاری گاز

جوشکاری با طناب شار

جوش هیدروژنی اتوماتیک

جوشکاری الکتروسرلاگ

 

1. جوشکاری MIG

جوشکاری قوس فلزی گازی یا MIG برای جوشکاری از گاز بی‎اثر فلزی استفاده می‏کند. در میان انواع جوشکاری می‌توان آن را جوشکاری سیم نیز نامید.

در این نوع جوشکاری، یک سیم نازک به عنوان الکترود عمل می‎کند که از یک قرقره متصل به یک تفنگ از طریق یک لوله قابل انعطاف تغذیه می‏شود و از نازل روی تفنگ جوش یا مشعل خارج می‎شود. هنگامی که ماشه روی تفنگ جوشکاری کشیده می‎شود، سیم به طور مداوم تغذیه می‏شود.

 

2. جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW)

یکی دیگر از انواع جوشکاری جوشکاری قوس فلزی محافظ شار یا جوشکاری چوبی است. در این نوع جوشکاری که در آن قوس بین میله یا الکترود فلزی (روکش شار) و قطعه کار زده می‏شود، سطح میله و قطعه کار ذوب می‏شوند و حوضچه جوش ایجاد می‎شود.

جوشکاری قوس فلزی محافظ یک فرآیند ایده‎آل برای اتصال مواد آهنی و غیرآهنی با ضخامت مواد در همه موقعیت‎ها است.

 

3. جوشکاری قوسی با گاز بی اثر تنگستن TIG

جوشکاری TIG مخفف جوشکاری قوسی با گاز بی اثر تنگستن از دیگر انواع جوشکاری است. این جوشکاری نیز به عنوان جوش گازی نامیده می‎شود.

جوشکاری قوسی با گاز بی اثر تنگستن از الکترود تنگستن استفاده می‎کند زیرا تنگستن نقطه ذوب بالایی دارد.

 

4. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوشکاری قوس پلاسما (PAW) از جمله انواع جوشکاری و یک جوشکاری قوس الکتریکی است. در این جوشکاری از گرمای تولید شده توسط یک قوس فشرده بین الکترود غیر مصرفی تنگستن و قطعه کار (فرآیند قوس انتقالی) یا نازل منقبض کننده با آب خنک (فرایند قوس غیرانتقالی) استفاده می‏شود.

این جوشکاری می‎تواند برای جوشکاری و برش سریع سرامیک‎ها، آلیاژهای مس، فولادها، آلومینیوم، آلیاژهای نیکل و آلیاژهای تیتانیوم استفاده شود.

 

5. جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW)

جوشکاری با پرتو الکترونی از دیگر انواع جوشکاری است که گرمای ایجاد شده توسط پرتوهای الکترون‎های پر انرژی را اعمال می‎کند. الکترون‏ها به قطعه کار برخورد می‏کنند و انرژی جنبشی آنها به انرژی حرارتی تبدیل می‏شود. در نتیجه انرژی حرارتی، فلز گرم می‎شود تا لبه‎های قطعه کار به هم متصل شود و پس از انجماد جوش ایجاد شود.

جوشکاری با پرتو الکترونی همچنین یک فرآیند جوشکاری حالت مایع است زیرا در آن اتصال فلز به فلز به صورت مایع یا مذاب ساخته می‎شود.

 

6. جوشکاری پرتو لیزر (LBW)

جوشکاری پرتو لیزر (LBW) یک نوع جوشکاری است که در آن گرما توسط پرتو لیزر پرانرژی که روی قطعه کار قرار می‎گیرد تشکیل می‎شود. پرتو لیزر انتهای قطعه کار را گرم و ذوب می‎کند و یک اتصال ایجاد می‎کند.

در جوشکاری لیزری (LBM) اتصال به صورت جوش پیوسته تشکیل می‏شود. جوشکاری لیزری در صنایع الکترونیک، ارتباطات و هوافضا برای تولید تجهیزات پزشکی و علمی با اجزای کوچک استفاده می‎شود.

 

7. جوشکاری گاز

جوشکاری گازی با ذوب شدن طرفها یا سطوحی که باید توسط شعله گاز به هم متصل شوند و جریان فلز مذاب در کنار هم انجام می‎شود، در نتیجه پس از خنک شدن یک اتصال پیوسته جامد ایجاد می‎شود.

در جوشکاری گازی مخلوط‎های اکسیژن- استیلن به میزان بسیار بیشتری نسبت به سایرین مورد استفاده قرار می‎گیرند و جایگاه برجسته‎ای در صنعت جوشکاری دارند.

 

8. جوشکاری قوسی با هسته شار (FCAW)

جوشکاری قوسی با هسته شار تقریباً شبیه به جوشکاری MIG است. در واقع، جوشکارهای MIG اغلب می‎توانند جوشکاری با هسته شار را انجام دهند. در این جوش، سیم دارای یک هسته شار است که یک محافظ گاز در اطراف جوش تشکیل می‏دهد. این امر تقاضا برای عرضه گاز خارجی را کاهش می‎دهد.

جوشکاری قوسی با هسته شار، فرآیند جوشکاری با حرارت بالا است. بنابراین برای تعمیر تجهیزات سنگین استفاده می‎شود.

 

9. جوشکاری هیدروژن اتمی

جوشکاری هیدروژن اتمی از جمله دیگر انواع جوشکاری و یک نوع جوشکاری در دمای بسیار بالا است که به جوشکاری قوس اتمی معروف است. این نوع جوشکاری نیازمند استفاده از گاز هیدروژن برای محافظت از دو الکترود تشکیل شده از تنگستن است. می‎تواند به دمای بالاتر از یک مشعل استیلن برسد و می‎توان آن را با یا بدون فلز پرکننده انجام داد.

 

10. جوشکاری الکتروسرلاگ

جوشکاری الکتروسرلاگ یک نوع جوشکاری پیشرفته است که برای اتصال انتهای نازک دو قطعه فلزی به صورت عمودی به یکدیگر استفاده می‎شود. به جای استفاده از جوش در قسمت بیرونی اتصال، جوش، بین انتهای دو قطعه انجام می‎شود.

در جوشکاری الکتروسرلاگ یک سیم الکترود مسی از طریق یک لوله راهنمای فلزی تغذیه می‎شود که به عنوان یک فلز پرکننده عمل می‎کند. هنگامی که نیرو اضافه می‏شود، قوس تولید می‎شود و یک جوش از زیر درز شروع می‎شود و به آرامی به سمت بالا حرکت می‎کند و یک جوش به جای درز ایجاد می‎کند.

 

مزایای همه انواع جوشکاری

یک جوش خوب قوی‎تر از فلز اصلی یا پایه خواهد بود.

فرآیند سریعتر در مقایسه با پرچ‏کاری و ریخته‎گری.

اتصالات سفت و سخت کامل را می‎توان با فرآیند جوشکاری فراهم کرد.

قابل استفاده برای تمام فلزات و آلیاژها.

اشکال دشواری را می‎توان با جوشکاری تولید کرد.

تجهیزات جوش قابل حمل هستند و به راحتی قابل نگهداری هستند.

در طول فرآیند جوشکاری مانند پرچ کردن، صدایی تولید نمی‎شود.

فرآیند جوشکاری در مقایسه با پرچکاری به فضای کاری کمتری نیاز دارد.

هر فضایی از مفصل را می‎توان به راحتی ایجاد کرد.

 

معایب همه انواع جوشکاری

تشعشعات مضر و بخار را از خود خارج می‎کند و منجر به پاشیدن ناگهانی جرقه می‎شود.

اتصالات جوشی بیشتر شکسته می‎شوند.

منجر به اعوجاج و ایجاد تنش‎های داخلی می‎شود.

برای نگه داشتن فلزات به درستی به قطعات و وسایل خاصی نیاز دارد.

برای جوشکاری به کارگران ماهر و برق نیاز است.

بازرسی کار جوشکاری دشوارتر و پرهزینه‎تر از کار پرچ است.

 

کاربردهای انواع جوشکاری

برخی از کاربردهای همه انواع جوشکاری عبارتند از:

کشتی سازی

واگن های راه آهن

شاسی خودرو و بدنسازی

اجساد زمین خوار

کرکره های پنجره

درها، دروازه ها

انواع کار ساخت و ساز.

نتیجه

در همه انواع جوشکاری دو قسمت فلز با هم یک قسمت را با حرارت دادن آنها تا نقطه ذوب تشکیل می‎دهند. جوشکاری روش سریع‎تری در ارتباط با پرچ‎کاری و ریخته‎گری است.