فرایند جوش یک پیوند دائمی است که با ذوب کردن ماده دو یا چند قسمت فلز را به یکدیگر متصل می‌کند. در این فرایند مواد مذاب به سرعت خنک شده و دو فلز به طور دائم اتصال می‌یابند. فرایندی که برای اتصال و یکدست کردن فلزات انجام میشود را جوشکاری می‌گویند که با استفاده از حرارت و یا بدون کمک فشار و بدون مواد پرکننده اضافی انجام میشود. فلز مورد استفاده برای اتصال نیز فلز مبنا و ماده‌ای که برای این اتصال مورد استفاده قرار می‌گیرد با نام فلز پرکننده یا فلز جوش شناخته میشود.
فرایند جوشکاری معمولا روی فلزات و ترموپلاستیک‌ها انجام میشود اما می‌توان از آن روی چوب نیز استفاده کرد. اتصال جوش خورده کامل نیز قطعه جوش نام می‌گیرد.
انواع فرایند جوشکاری
برای جوشکاری روش‌های مختلف و متعددی از روش‌های ساده تا پیچیده وجود دارد که هرکدام از این روش‌ها برای فلزات مختلف و در کاربردهای متفاوت عمل می‌کنند. در حالت کلی، جوشکاری دو نوع جامد و ذوبی را شامل میشود که در ادامه هر یک از این روش‌ها همراه با برخی رایج‌ترین تکنیکهای آن‌ها معرفی شده‌اند.
- فرایند جوشکاری جامد (Solid State Welding)
در فرایند جوشکاری جامد، دو سطح فلزی با یکدیگر در تماس هستند و به واسطه این تماس، یک پیوند فلزی برای جوشکاری ایجاد میشود. در این فرایند، به جای استفاده از حرارت مستقیم در سطح فلز فشار بالایی ایجاد میشود. در نتیجه این فشار، گرما ایجاد خواهد شد. البته گرمای ایجاد شده از نقطه ذوب در روش جوشکاری ذوبی بسیار کمتر است.
از روش جوشکاری جامد می‌توان در دماهای کمتر از دمای اتاق هم استفاده کرد. فرایند پیوند در این فرایند براساس تغییر شکل یا انتشار محدود است؛ به همین دلیل انتشار یا همان حرکت اتمی پیوندهای جدیدی در سطح فلز ایجاد می‌کند.
جوشکاری جامد خود شامل چندین تکنیک و روش‌های مختلف است؛ که عبارتند از:
- جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding)
یکی از روش‌های رایج جوشکاری جامد، جوشکاری اصطکاکی یا جوشکاری FW است. فرایند این جوشکاری به صورتی است که در آن قطعات فلزی به واسطه اصطکاک و حرارت به یکدیگر متصل میشوند. در واقع در این روش، دو قطعه فلزی به یکدیگر فشرده شده و با نزدیک شدن به یکدیگر بین آن‌ها اصطکاکی ایجاد میشود. این اصطکاک تولید گرما کرده و منجر به تبدیل انرژی حرکتی به انرژی حرارتی میشود.
با افزایش دما قطعات به یکدیگر متصل کرده و سپس این نقطه اتصال سرد میشود. در نهایت نیز اتصال محکمی‌تشکیل ممی‌شود. در این روش نیازی به استفاده از مواد پرکاربرد وجود ندارد و به همین دلیلی می‌توان از انواع مختلف فلزات استفاده کرد.
فرایند جوشکاری اصطکاکی از بسیاری از روش‌های جوشکاری اقتصادی سریع‌تر بوده و منجر به کاهش زمان و هزینه تولید میشود.
- جوشکاری جامد مقاومتی (Resistance Welding)
جوشکاری مقاومتی یا جوشکاری RW از دیگر روش‌ها پرکاربرد جوشکاری قطعات فلزی است که در آن بین قطعات یک جرقه باعث میشود. این جرقه منجر به ذوب شدن نقاط مخابره بین دو قطعه میشود و به واسطه آن اتصالی محکم و با دوام ایجاد خواهد شد.
در این فرایند قطعات فلزی مورد استفاده بین دو الکترود قرار گرفته و با اتصال این الکترودها به منبع برق، جریان الکتریکی از طریق قطعات فلزی جریان پیدا می‌کند. در اینصورت، به واسطه مقاومت الکتریکی قطعات فلزی، گرمایی به ان‌ها منتقل شده و نقاط مخابره بین این قطعات ذوب میشوند. پس از آن با اعمال فشار، قطعات در حالت جامد سرد شده و اتصال محکمی‌بین آن ه ایجاد میشود.
- جوشکاری جامد اولتراسونیک یا فراصوت (Ultrasonic Welding)
در فرایند جوشکاری التراسونیک یا UW قطعات مورد استفاده با اصول اولتراسونیک به یکدیگر متصل میشوند. در این روش، امواج صوتی با فرکانس بالا (فرکانسی بالاتر از حد صوت) مورد استفاده قرار گرفته و منجر به ایجاد اصطکاک و انتقال حرارت بین سطح‌های مختلف در قطعات متفاوت و در نهایت منجر به اتصال آن‌ها میشوند.
در این روش نیز از حرارت کافی برای ذوب شدن ناحیه ای از قطعات استفاده شده و پس از خنک شدن و جامد شدن، قطعات به یکدیگر متصل میشوند.
- جوشکاری جامد انفجاری (Explosive Welding)
فرایند جوشکاری انفجاری یا جوشکاری EW یک فرایند جوشکاری خاص است که در آن، با استفاده از انفجار متقابل دو قطعه فلزی به یکدیگر متصل میشوند. در این فرایند قطعات باید به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار گرفته و سپس بین دو قطعه یک لایه انفجاری قرار می‌گیرد. این لایه نیز غالبا از موادی مانند تیتانیوم یا آلومینیوم تشکیل میشود.
پس از آماده سازی شرایط مورد نیاز، ماده‌های منفجره در اطراف لایه انفجاری و در نقاط استراتژیک قرار می‌گیرند. سپس با انفجار متقابل ماده‌های منجره، لایه انفجاری بین دو قطعه تحریک میشود. با این کار، در نقاط تماس بین قطعات فلزی فشار و دما افزایش یافته و قطعات به یکدیگر جوش داده میشوند.
- فرایند جوشکاری ذوبی
در روش جوشکاری با استفاده از تکنیک جوشکاری ذوبی، حرارت کافی از طریق یک منبع خارجی برای همجوشی و ذوب سطح فلز انجام میشود. در واقع در این فرایند و در تکنیکهای مختلف آن، هیچ فشاری به دو قطعه فلزی وارد نمی‌شود.
این روش نیز همانند جوشکاری جامد، خود تکنیک‌ها و روش‌های مختلفی را شامل میشود؛ که عبارتند از:
- جوشکاری ذوبی قوس الکتریکی
این روش یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین روش‌ها برای اتصال فولادهای ساختمانی محسوب میشود که در آن حرارت مورد نیاز با ایجاد یک قوس الکتریکی بین الکترود روکشدار و قطعات مورد استفاده به وجود می‌آید. در حین جوشکاری با ذوب و انتقال به فلز مبنا، الکترود روکشدار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به اینصورت که فلز الکترود به ماده پرکننده بدل شده و قسمتی از روکش به گاز محافظ و قسمت دیگر آن به گل جوشکاری تبدیل میشود. روکش الکترود مورد استفاده در واقع مخلوطی گل مانند است که شامل سیلیکات‌های سخت‌کننده و سایر مواد مانند اکسیدها، کربنات‌ها، فلورایدها و آلیاژهای فلزی و سلولزی می‌باشد. برای تشکیل الکترود این مخلوط کاملا پخته و فشرده شده و منجر به سختی، خشکی و ایجاد تراکم بالا در روکش میشود.
- جوشکاری ذوبی گاز (Gas Welding)
جوشکاری گاز یا GW یکی از قدیمی‌ترین روش‌های جوشکاری است که هنوز هم در برخی صنایع کاربرد بسیاری دارد. این فرایند با استفاده از گازهای مختلفی انجام میشود اما رایج ترین گازی که در این فرایند استفاده میشود سخت اکسیژن است که فرایند آن با نام جوش اکسی استیلن یا اکسی گاز نیز شناخته میشود. در این فرایند استیلن در اکسیژن احتراف پیدا کرده و به این صورت دمای تورچ جوش در حدود 3100 درج سانتی گراد، به وجود می‌آید.
پس از آن، گاز استیلن با اکسیژن وارد محفظه شده و در سر تورچ مخلوط و خارج میشود. گرمای شعله در این فرایند و در سایر فرایندهای جوشکاری گاز نسبت به روش قوس الکتریکی کمتر است اما تجهیزاتی که در این فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند، نسبتا ساده و ارزان هستند.
- جوشکاری ذوبی مقاومتی (Resistance Welding)
در این فرایند، بین دو یا چند سطح فلزی، مقاومت جریان پیدا کرده و گرما تشکیل میشود. در واقع، زمانی که جریان از فلز عبور می‌کند، حوضچه‌های کوچکی از فلز مذاب در ناحیه جوش تشکیل میشوند.با این کار فرایند جوش و اتصال فلزات به یکدیگر انجام میشوند.
این فرایند بسیار کارآمد است و آلودگی کمی‌ایجاد می‌کند اما غالبا کاربرد محدودی دارد و هزینه تجهیزات آن کمی‌بالاتر است. استحکام جوش نیز در این روش، از سایر روش‌های جوشکاری کمتر است و به همین دلیل تنها برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- جوشکاری ذوبی پرتو الکترونی (Electron Beam Welding)
فرایند جوشکاری با تکنیک پرتو الکترونی یا EBW از دیگر تکنیکهای جوشکاری ذوبی است که در آن الکترونها توسط تورچ تولید شده و با استفاده از میدان‌های الکتریکی تا سرعت بالا شتاب می‌گیرند. زمانی که پرتو الکترونها با فلز برخورد می‌کنند، باعث ایجاد یک گرمای جنبشی شده و ذوب شدن و پیوند فلزات به این واسطه انجام میشود.
جوشکاری پرتو الکترونی غالبا در محیط خلاء انجام میشود زیرا وجود گاز غالبا باعث پراکندگی پرتو میشود. این روش یک فرایند دقیق است که نیاز اتومایون دارد. اتصالات جوش نیز با استفاده از این فرایند غالبا محکم و بادوام است اما یک فرایند گران محسوب میشود که نیاز به تجهیزات و دستگاه‌های گران قیمت دارد.
کاربرد جوشکاری چیست؟
جوشکاری یکی از فرایندهای مهم و رایج در صنایع مختلف است که ویژگی‌های متعددی دارد. از این فرایند در صنعت برای کاربردهای متفاوتی استفاده میشود که برخی از رایج‌ترین این کاربردها عبارتند از:
- صنایع تولیدی: برای تولید انواع مختلف محصولات و قطعات و اتصال آن‌ها به یکدیگر با استفاده از فرایند جوشکاری اعم از مبلمان تا ماشین آلات صنعتی و حتی تولید قطعات کامپیوتری
- صنایع ساخت و ساز: برای جوشکاری سازه‌های مختلف در صنعت ساختمان سازی و اتصال لوله‌های مانیسمان
- صنعت هوافضا: برای جوشکاری تمام قطعات هواپیما اعم از قطعات هواپیماهای نظامی‌تا موشک‌ها به منظور جوش و ساخت بال و بدنه هواپیما، مخازن سوخت هواپیما، موشک‌های نظامی و غیرنظامی و حتی تعمیر جوش‌های معیوب
- صنعت خودروسازی: برای جوش قسمت‌های مختلف خودرو و اتصال پایه موتور، شاسی، رینگ چرخ، اتصال لوله‌ها، بدنه ماشین، حمل سوخت و سایر قطعات خودرو و همچنین مونتاژ و اتصال قطعات در اتومبیل، موتورسیکلت، اتوبوس و ماشین‌های سنگین و ایجاد جوش‌های قوی و بادوام
- صنایع حمل و نقل: برای تولید و جوش قطعات مختلف کشتی‌های ناوبری و سایر کشتی‌ها، خطوط راه آهن، ریل قطار و واگن‌ها
در واقع، کاربرد جوشکاری در صنایع مختلف بسیار مهم است و بسیاری از قطعات صنایع با استفاده از فرایندهای مختلف جوشکاری تولید میشوند. کاربردهای جوشکاری تنها به این موارد خلاصه نشده و از آن در کاربردهای متعددی در صنایع مختلف استفاده میشود.
فرایند عملیات جوشکاری به چه شکل است؟
جوشکاری فرایندی است که از گذشته‌های دور مورد استفاده قرار گرفته است و در دهه‌های اخیر، پیشرفت قابل توجهی داشته است. در نتیجه می‌توان گفت که فرایند جوشکاری بر سبک زندگی انسان‌ها تاثیر زیادی دارد. معمولا نام جوشکاری در کنار اصطلاح جوش دادن فلزات به کار می‌رود؛ اما در واقع این فرایند روی موادی مانند سرامیک، شیشه و پلاستیک نیز انجام میشود. این مواد همانند فلز، تحت دمای جوشکاری با فشار یا بدون فشار قرار گرفته و در آن‌ها ظاهر یکنواختی ایجاد میشود.
عملیات جوشکاری تکنیکهای مختلفی را شامل میشود اما به طور کلی می‌توان گفت که فرایند عملیات جوشکاری به این صورت است که دو قطعه در کنار یکدیگر گرفته و تحت حرارت ذوب میشوند. سپس پس از ذوب شدن و گرفتن سرباره‌ها، قطعات به یکدیگر متصل شده یا به اصطلاح جوش میشوند. در برخی شرایط خاص، در این فرایند، علاوه بر حرارت از فشار هم استفاده میشود.
حرارت مورد نیاز جوشکاری توسط شعله گاز، قوس الکتریکی، اصطکاک، امواج فراصوت و… تولید میشود. همچنین این فرایند غالبا در محیط‌های صنعتی مختلف مانند زیر آب، محیط‌های خارج اتمسفر و… مورد استفاده قرار گرفته و نیاز است که حین انجام آن موارد ایمنی مورد توجه قرار بگیرند. در نتیجه، فرایند جوشکاری یکی از روش‌های اتصال مواد است که برای اتصال فلزات بسیار کاربرد دارد.
اجزای جوشکاری چه چیزهایی را شامل میشود؟
فرایند جوشکاری توسط ابزارآلات و تجهیزات مخصوص انجام میشود. این ابزار و تجهیزات باید با کیفیت و ایمن باشند تا علاوه بر افزایش کیفیت نهایی جوش، فرایند جوشکاری نیز دچار مشکل نشود. برخی از مهم ترین اجزایی که در حین این عملیات مورد استفاده قرار می‌گیرند، عبارتند از:
- ماده اولیه: این ابزار همان فلز یا ماده است که توسط فرایند جوشکاری اتصال داده میشود. حتی در فرایند جوشکاری می‌توان دو قطعه را مورد استفاده قرار داده و آن‌ها را به یکدیگر متصل کرد.
- فلز فیلر: فلزی است که در حین انجام فرایند جوشکاری افزوده میشود.
- فلز جوش: تمامی‌فلزهای ذوب شده که در حین فرایند جوشکاری در جوش باقی می‌مانند، همان فلزات جوش هستند.
- ناحیه تحت تاثیر حرارت: این ناحیه همان قسمتی از فلز مادر (ماده اولیه) است که توسط جوش یا حرارت حین جوش دچار تغییر تاثیر متالوژی شده اما ذوب نمی‌شود.
- خط اتصال: خط اتصال جوش همان مرز بین ماده جوش و ناحیه تحت تاثیر حرارت در جوشکاری ذوبی است.
- ناجیه جوش: قسمتی است که شامل فلز جوش و ناحیه تحت تاثیر حرارت میشود.
- سطح جوش: همان سطحی از قطعه مورد استفاده است که در ان سطح جوشکاری صورت گرفته است.
- پای جوش: مرز بین یک سطح جوش و ماده اولیه (ماده مادر) یا بین پاس‌های جوش است و در جوشکاری بسیار اهمیت دارد. پای جوش‌ها نقاطی هستند که تحت تمرکز تنش بالا قرار گرفته و شروع انواع ترک‌ها اعم از ترک‌های خستگی و ترک‌های سرما، غالبا از این نقاط است. همچنین غالبا برای کاهش تمرکز تنش، پای جوش غالبا به آرامی‌با سطح فلز اصلی ترکیب میشود.
- پاس: فلز ذوب شده یا دفع شده در حین یک پاس الکترود، مشعل یا بوری است.
- لایه: قسمتی از فلز جوش است که غالبا از یک یا چند پاس تشکیل میشود.
- منبع انرژی: در تکنیکهای مختلف جوشکاری از منابع انرژی مختلف مانند شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزرها، پرتو الکترونی، اصطکاک و فراصوت برای انجام فرایند جوشکاری و اتصال مواد استفاده میشود.
از جمله سایر ابزارها و تجهیزات مورد استفاده در فرایند جوشکاری می‌توان به چکش، شلنگ، نوار متر، آچار، اسکنه، سندان، مخزن گاز، کلاه ایمنی، برس سیمی، انبر قطعه گیر، پانچ جوشکاری، گیره جوشکاری، انبر جوشکاری، ابزار مقیاس فلز،دستکش مخصوص، سیلندر گاز و شیر تنظیم‌کننده گاز، مشعل یا تورچ جوشکاری، تمیزکننده نازل جوشکاری و پیشبند مخصوص جوشکاری اشاره کرد.
انواع اتصالات جوشکاری
با استفاده از انواع تکنیکهای جوشکاری می‌توان اتصالات مختلفی را در سطوح مختلف ایجاد کرد. این اتصالات بر اساس پارامترهای مختلف، دسته‌بندی‌های متفاوتی را شامل میشوند. برخی از رایج‌ترین این اتصالات بر اساس دسته بندی‌های پرکاربرد آن‌ها عبارتند از:
انواع اتصالات جوشکاری بر اساس پیکربندی
- اتصالات شیاری
این اتصالات بین دو قطعه روی هم افتاده ایجاد میشوند که این دو قطعه توسط جوش نواری، حول محیط، در قطعه یک سوراخ ساخته میشود که از آن برای اتصال قطعه به سطح قطعه دیگر، استفاده میشود.
- اتصالات توپی
در این نوع اتصالات، در یک جزء قطعه کار با فلز فیبر یک سوراخ ایجاد شده و از آن برای اتصال به سطح جزء روی هم افتاده که از داخل سوراخ نیز قابل دید است، استفاده میشود. سوراخ در این نوع اتصال می‌تواند دایروی یا بیضی شکل باشد.
انواع اتصالات جوشکاری بر اساس نفوذ
- اتصالات با نفوذ کامل
در این نوع اتصال، فلز جوش به طور کامل داخل اتصال نفود کرده و اتصال ریشه جوش کامل است.
- اتصالات با نفوذ جزئی
در این نوع جوش یا اتصال، نفوذ اتصال کمتر از نفوذ کامل جوش است.
سایر انواع اتصالات جوشکاری رایج و پرکاربرد عبارتند از:
- اتصالات لب به لب: این نوع اتصال، غالبا برای اتصال قسمت انتهایی ورق‌هایی استفاده میشود که مسطح بوده و ضخامت‌های تقریبا یکسانی دارند.
- اتصالات پیشانی: از این نوع جوش یا اتصال، غالبا برای نگهداری دو یا چند صفحه در یک سطح و یا نگهداری امتداد اولیه عضو استفاده میشود و معمولا نقش سازه‌ای ندارد.
- اتصالات سپری: از این نوع اتصال برای ساخت نیمرخ‌های مرکب T شکل، I شکل، سخت کننده‌های تحت بار، تیرورق‌ها و آویزها استفاده میشود. همچنین قطعاتی که با زاویه با هم حفت میشوند و همچنین برای نشیمن‌های طاقچه ای شکل نیز غالبا از این اتصالات استفاده میشود.
- اتصالات گونیا: از این نوع اتصال غالبا برای ساخت مقاطع جعبه‌ای به شکل مستطیل استفاده میشود که تشکیل دهنده تیرها و ستون‌های مقاوم در برابر پیچش هستند.
انواع اتصالات جوشکاری بر اساس زاویه اتصال
- اتصالات لب به لب: از این نوع جوش برای اتصال بین دو انتها یا لبه دو قطعه و برای ایجاد زاویه 135 الی 180 درجه در ناحیه اتصال استفاده میشود.
- اتصالات T شکل: این نوع جوش برای اتصال بین انتها یا لبه یک قطعه با صورت قطعه دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ناحیه اتصال زاویه بالاتر از 5 درجه و کمتر از 90 درجه تشکیل می‌دهند.
- اتصالات گوشه: در این نوع اتصال، انتها یا لبه‌های دو قطعه در ناحیه اتصال، زاویه ای بین 30 تا 135 درجه تشکیل می‌دهند.
- اتصالات لبه: در این نوع اتصال بین لبه دو قطعه، زاویه 0 تا 30 درجه تشکیل میشود.
- اتصالات صلیبی: در این نوع اتصال، دو صفحه یا میله صاف به یک صفحه یا میله دیگر با زاویه 90 درجه (قائم) متصل میشوند.
- اتصالات روی هم افتاده: در این نوع اتصال، قطعات مورد استفاده در ناحیه اتصال روی یکدیگر قرار گرفته و زاویه 0 تا 5 درجه تشکیل می‌دهند.
بهترین روش جوشکاری چیست؟
انتخاب روش جوشکاری صحیح و مناسب روی کیفیت، کارایی و موفقیت انجام پروژه تاثیرگذار است. در این صورت، با توجه به ویژگی‌ها و کاربردهای هر روش جوشکاری، می‌توان بهترین روش برای انجام یک پروژه خاص جوشکاری انتخاب کرد. در واقع، بهترین روش جوشکاری به کاربردها و ویزگی‌های مورد نیاز پروژه بستگی دارد.
برای انتخاب بهترین روش جوشکاری توجه به نکات زیر اهمیت دارد؟
- توجه به نیازمندی‌های پروژه: با درک کامل نیازمندی‌ها و مشخصات یک پروژه اعم از نوع مواد، ضخامت، طراحی اتصالات و حتی شرایط محیطی امکان انتخاب بهتر روش جوشکاری فراهم میشود.
- توجه به مهارت‌های مورد نیاز: در هر شرایطی برای انجام جوشکاری باید مهارت‌های اپراتور در فرایندهای مختلف جوشکاری بررسی شده و در نهایت فرایندی انتخاب شود که اپراتور مهارت بیشتری در آن داشته باشد.
- توجه به تجهیزات: تجهیزات و منابع در دسترس اعم از ماشین آلات و لوازم جانبی مخصوص به هر فرایند نیز از جمله مواردی هستند که در انتخاب روش انجام فرایند جوشکاری تاثیرگذار هستند.
مزایا و معایب جوشکاری چیست؟
همانند تمامی‌فرایندهای صنعتی، فرایند جوشکاری نیز دارای ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود است. برخی از مهم ترین مزایای جوشکاری عبارتند از:
- اتصالات جوشکاری دائمی‌و قوی است. در واقع، تمامی اتصالاتی که به وسیله فرایند جوشکاری ایجاد میشوند، بسیار قوی و مستحکم خواهند بود تا جایی که از این روش حتی برای ساخت اسکلت‌های ساختمانی نیز استفاده میشود.
- جوشکاری یک فرایند مقرون به صرفه است. در واقع علاوه بر جوشکاری، روش‌های دیگری نیز برای اتصال قطعات وجود دارد؛ اما جوشکاری یک روش مقرون به صرفه و اقتصادی است که افراد با هزینه کمتر می‌توانند از آن در کاربردهای مختلف استفاده کنند.
- با استفاده از جوشکاری امکان اتصال و جوش فلزها با صخامت‌های مختلف فراهم میشود و در این فرایند هیچ محدودیتی برای استفاده از فلزها با ضخامت‌های وجود ندارد.
- امکان انجام فرایند جوشکاری به صورت اتوماتیک و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص وجود دارد. در این صورت اگر از دستگاه‌های جوشکاری اتوماتیک و مخصوص استفاده شود، اشتباهات ناشی از خطاهای انسانی نیز کاهش پیدا کرده و فرایند جوش با سرعت و دقت بیشتری انجام میشود.
در کنار این مزایا، فرایند جوشکاری یکسری معایب و محدودیت‌ها را نیز شامل میشود؛ که عبارتند از:
- اتصالات جوشکاری بسیار قوی و غیرقابل تفکیک هستند. در این صورت زمانی که نیاز به تفکیک قطعات متصل شده وجود داشته باشد، امکان ایجاد این شرایط به سادگی فراهم نمی‌شود. در واقع، کلیه قطعات و فلزهایی که به وسیله فرایند جوشکاری به یکدیگر جوش خورده و ومتصل میشوند، دیگر قابلیت تفکیک و جدایی ندارند.
- در این فرایند امکان آسیب دیدن فلز پایه وجود دارد. در واقع، در فرایند جوشکاری زمانی که به فلز گرما اعمال میشود، غالبا در نقطه اتصال امکان ایجاد تغییرات ناخواسته وجود دارد. در این صورت، حرارت زیاد روی خواص مکانیکی فلز تاثیر گذاشته و نقطه اتصال دچار یکسری تغییرات میشود.
سوالات متداول
تنشهای پسماند جوشکاری چیست؟
تنشهای پسماند در فرایند جوشکاری برای جلوگیری از انبساط و یا انقباض حرارتی ایجاد میشوند. این تنشهای واکنشی، تنشهای پسماندی هستند که در برخی موارد، در تعمیرات جوشکاری به وجود میآیند و منجر به ترک برداشتن جوش گرم میشوند.
همچنین استفاده از مواد اولیه نامناسب نیز غالبا به اتصال یا جوش ضعیف منجر میشود. در این صورت، تغییر در پارامترهای جوش مانند الکترود، گاز محافظ، سرعت جوشکاری، نرخ سرد کردن و… نیز باعث میشود که نتیجه با کیفیتی حاصل نشود.
متالورژی جوشکاری چیست؟
به واسطه گرم کردن و رد کردن مواد، یک سری اثرات منفی روی متالوژی مواد به وجود میآیند. در این صورت انتخاب روش مناسب برای کاهش حداکثری این اثرات نامطلوب بسیار اهمیت دارد. از طرفی، خواص مکانیکی فلز پایه نیز پس از جوشکاری، به دلیل تفاوت خواص شیمیایی ماده با فلز پایه، تغییر می‌کند. به همین دلیل برای ایجاد خواص مکانیکی مطلوب فلز پایه، توصیه میشود از فیلرهایی با داشتن خواص فلز مادر استفاده شود.
قوس الکتریکی در جوشکاری چیست؟
جریان الکتریکی، از شریان الکترونها در یک جسم رسانا ایجاد میشود. زمانی که در این مسیر یک شکاف متشکل از هوا یا گاز ایجاد میشود، شریان و انتقال الکترونها برای یک لحظه متوقف شده و در نتیجه آن، جریان الکتریکی نیز صفر میشود. در صورتی که شکاف هوا بسیار باریک باشد، شدت جریان بالا و اختلاف پتانسیل باعث یونیزه شدن گازهای موجود میان شکاف شده و در اینصورت فرایند قوس الکتریکی رخ میدهد.
در فرایند جوشکاری، از قوس الکتریکی برای تولید انرژی لازم برای ذوب الکترود استفاده میشود که تکنیکهای مختلفی را اعم از جوش زیر پودری، جوش با گاز محافظ، جوش پلاسما، جوش به کمک الکترود دستی پوشش دار و… را شامل میشود.
جمع بندی
همانطور که خواندید، جوشکاری فلزات یکی از روش‌های قدیمی‌اتصال فلزات است که امروزه نیز به عنوان یک روش رایج و پرکاربرد در صنایع مختلف محسوب میشود. ویژگی‌ها و مزایای مختلف این فرایند، بخصوص استحکام و دوام طولانی مدت اتصالات به وجود آمده به واسطه این روش، باعث کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف شده است. به طوری که در حال حاضر، از این روش به عنوان اصلی ترین روش اتصالات مواد و فلزات نام برده میشود.