گلستان بلاگ

تعریف جوشکاری

تحقیق درباره جوشکاری به ما کمک می کند تا به یک تعریف و شناخت کامل در مورد جوشکاری برسیم. در ادامه کامل ترین تعریف جوشکاری را برای شما ارائه می دهیم.

جوشکاری را می توان فرآیندی دانست که در آن دو قطعه فلزی و حتی غیر فلزی به وسیله گرم کردن محل اتصال و یا ذوب کردن قطعه اتصال به یکدیگر متصل می‌شوند. در عمل جوشکاری توجه به پارامترهای جوشکاری بسیار اهمیت دارد و اگر به این مورد توجه نشود ممکن است در نهایت محصول مناسبی تولید نشود.

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 هر کدام در صنایع مختلفی کاربرد دارند. از جمله روش های اصلی آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

جوشکاری در حالت جامد

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری با گاز اکسیژن

جوشکاری برق

جوش کدولد

انواع متفرقه جوشکاری

سایر روش های متفرقه …

انواع جوشکاری فلزات

آشنایی با انواع جوشکاری می تواند کمک شایانی به یافتن روش مناسب برای کار های مختلف کند. هر کدام از این روش ها نسبت به هم دارای مزایا و معایبی هستند. انواع جوش فلزات مانند آهن، فولاد، آلومینیوم، استیل و… در حالت کلی به 2 نوع ذوبی و غیر ذوبی (حالت جامد) تقسیم می شود. برای اینکه شناخت بهتری از جوشکاری داشته .

1. جوشکاری ذوبی (FW)

انواع جوشکاری ذوبی

انواع جوشکاری ذوبی در یک نگاه

جوشکاری ذوبی فرآیندی است که طی آن برای اتصال دو قطعه از گرما استفاده می شود. در برخی موارد استفاده از ماده پُر کننده (فیلر جوشکاری (filler material)) الزامی بوده و در برخی موارد نیازی نیست. در این نوع جوشکاری ها نیازی به اعمال فشار خارجی وجود ندارد. جوشکاری ذوبی (FW) بر اساس منبع انرژی مورد استفاده به چند دسته کلی تقسیم می شود:

جوشکاری قوسی (Arc welding)

جوشکاری اکسی گاز (Oxy fuel welding)

جوشکاری با پرتو لیزری (Laser beam welding)

جوشکاری با پرتوی الکترونی (Electron beam welding)

انواع روش های جوشکاری چیست

2. جوشکاری غیر ذوبی (حالت جامد)

انواع جوشکاری غیر ذوبی

انواع جوشکاری غیر ذوبی یا حالت جامد در یک نگاه

جوشکاری حالت جامد به تمام انواع روش های جوشکاری گفته می شود که کاملا در حالت جامد صورت گرفته و هیچ گونه ماده ای ذوب نمی شود و از ماده پُر کننده استفاده نمی شود و مکانیسم جوشش مواد، نفوذ بین مولکولی بین سطوح تماسی دو قطعه تحت اثر فشار است. جوشکاری غیر ذوبی به این صورت است که در اثر اعمال فشار، مولکول های سطح دو قطعه از نواحی پر تراکم تر به نواحی کم تراکم تر جریان پیدا می کنند.

در برخی موارد برای شتاب دادن به فرآیند نفوذ مواد، از حرارت دادن به سطوح تماس استفاده می شود. در جوش حالت جامد، خواص مکانیکی و فیزیکی مواد ثابت مانده و به همین دلیل در بسیاری از صنایع به ویژه برای موادی که به حرارت حساس هستند کاربرد دارد. انواع جوشکاری غیر ذوبی را در ادامه معرفی می کنیم:

جوشکاری مقاومتی (RW)

جوشکاری اصطکاکی (FW)

جوشکاری انفجاری (EW)

جوشکاری فراصوتی (UW)

انواع روش های جوشکاری قوسی (Arc welding) چیست؟

جوشکاری قوسی نوعی فرآیند جوشکاری است که از قوس الکتریکی برای ایجاد گرما به منظور ذوب و متصل کردن فلزات استفاده می کند. یک منبع تغذیه (با جریان مستقیم یا متناوب) به منظور ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود (مصرف شدنی یا نشدنی) و قطعه کار، به کار می رود. به جوشکاری قوسی، جوشکاری با قوس الکتریکی یا جوشکاری arc نیز گفته می شود. در ادامه به شرح انواع جوشکاری با قوس الکتریکی به همراه تصویر می پردازیم.

1. جوشکاری قوسی با الکترود دستی روکش دار (SMAW)

این روش یک نوع فرآیند جوشکاری دستی بوده که از یک الکترود روکش دار مصرف شدنی استفاده می کند. هنگامی که الکترود ذوب می شود، روکش آن ذوب شده و با گاز هایی که تولید می کند از ناحیه جوشکاری در مقابل اکسیژن و بقیه و گاز های موجود در هوا حفاظت می کند. برای مطالعه بیشتر در مورد جوشکاری smaw کلیک کنید.

جوشکاری الکترود دستی (smaw)

جوشکاری الکترود دستی – جوشکاری smaw

مزایا و معایب جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری دارای روش ها و انواع مختلفی است که ابتدایی ترین و قدیمی ترین نوع آن جوشکاری الکترود دستی (SMAW) است که در آن با کمک قوس الکتریکی و انواع الکترود ها جوشکاری ذوبی انجام می شود. این روش در عین حال که یک روش قدیمی است اما همچنان در پروژهای مختلف مخصوصا ساخت و ساز های ساختمانی برای اتصلات قطعات فولادی از آن استفاده می شود. با توجه به این موضوع، این نوع جوشکاری دارای برخی مزیت ها و معایب است که در ادامه به مزیت ها و معایبی که این مدل از جوشکاری دارد آشنا می کنیم.

مزایا جوشکاری الکترود دستی

مقاومت در برابر ضربه و فشار

جوشکاری در تمامی شرایط آب و هوایی

مقاومت در برابر فرسایش

جوشکاری فولاد های ساختمانی

دود کم حاصل از جوشکاری

تجهیزات ساده برای جوشکاری

عدم نیاز به گاز محافظ

معایب جوشکاری الکترود دستی

عدم جوشکاری فلزات رنگین

عدم جوشکاری اتصالات نازک

زمان بر و طولانی

نرخ رسوب کمتر

تجهیزات جوشکاری الکترود دستی

برای انجام فرآیند جوشکاری در روش ها و حالت های مختلف به تجهیزات و موارد مناسب برای انجام آن نیاز داریم. جوشکاری دستی از انواع ابتدایی جوش است که یک روش ساده در جوشکاری با دامنه کاربرد وسیع می باشد که از تجهیزات و وسایل ساده ای برخوردار است و با کمک این تجهیزات می توان کار جوشکاری را انجام داد. هر کدام از این وسیله ها کاربردی دارد که در نهایت فرایند جوش را کامل می کنند. برای مثال از دستگاه جوش یا اینورتر جوشکاری برای تامین قدرت استفاده می شود و یا از انبر جوش برای نگه داشتن الکترود جوشکاری استفاده می شود. تجهیزات جوشکاری الکترود دستی شامل موارد زیر است:

دستگاه جوشکاری

الکترود روکش دار

کابل جوشکاری

انبر اتصال

انبر جوش

تجهیزات ایمنی و حفاظتی

انتخاب الکترود مناسب

یکی از موارد مهم و دارای اهمیت در حوشکاری دستی انتخاب الکترود مناسب است. الکترود قطه ای فلزی با روکش های مختلف است که بر اثر حرارت ذوب شده و محفظه های ورد نیاز برای اتصال می پوشاند و فرآیند جوش را کامل می کند. در واقع الکترود در حوشکاری دستی وسیله ای مهم و ضروری است که در انتخاب آن باید توجه داشت و در صورتی که الکترود مناسب با نوع جوشکاری را انتخاب نکنیم ممکن است موجب چسبندگی و یا ذوب نشود و اختلال در جوش به وجود آرود. به همین منظور در ادامه به مهم ترین موارد در انتخاب الکترود مناسب اشاره می کنیم.

نوع جوشکاری

اهمیت اتصال حوش

نفوذ جوش

نوع فلزات

انتخاب از لحاط اندازه و قطر

2. جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود فلزی (MIG/MAG یا GMAW)

جوشکاری میگ مگ به عنوان پر کاربردترین نوع جوشکاری قوسی شناخته می شود. شیوه کار آن به صورت ایجاد قوس الکتریکی به کمک الکترود سیمی مصرف شدنی و نهایتا ذوب و اتصال قطعه کاری بوده که در کنار آن از گاز های حفاظتی استفاده می شود. تفاوت دو نوع میگ مگ در ترکیب گاز های محافظ مورد استفاده است.

در جوشکاری میگ که بیشتر برای آلومینیوم و فلزات غیر متخلخل مناسب است؛ از ترکیب گاز آرگون و هلیوم برای گاز محافظ استفاده می شود. در جوشکاری مگ که عمدتا برای فولاد کاربرد دارد؛ از ترکیب آرگون، کربن دی اکسید و اکسیژن برای حفاظت از فلز جوش در مقابل گاز های هوای آزاد استفاده می شود. متداول ترین نوع جوشکاری مگ را می توان جوشکاری co2 دانست.

جوشکاری میگ مگ

جوشکاری میگ مگ (mig/mag) – جوشکاری gmaw

مزایای جوشکاری MIG

جوشکاری MIG یکی از روش های پیشرفته در جوشکاری است که با کمک آن می توان انواع جوشکاری ها و فلزات را جوش داد. این روش از جوش در واقع جوشکاری با لایه محافظ است که با ایجاد قوش الکتریکی حرارت لازم برای ذوب فلزات را به وجود می آرود. این روش دارای مزیت های مختلفی و فراوانی است که در زیر به مهم ترین آنها اشاره می کنیم.

تغذیه مستمر سیم جوش

عدم نیاز به الکترود

مشاهده حوضچه مذاب و قوس الکتریکی

حذف سرباره یا کم شدن آن

اتصال فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی

سرعت بالا در فرایند جوشکاری

3. جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (GTAW یا TIG)

نوعی فرآیند جوشکاری است که طی آن قوس الکتریکی از یک الکترود تنگستنی مصرف نشدنی به سمت قطعه کاری تشکیل می شود. علاوه بر این موارد از گاز های حفاظتی آرگون یا هلیوم برای حفاظت از جوش در مقابل گاز های هوای آزاد و همچنین از میله پر کننده برای تقویت فلز جوش استفاده می شود.

در این نوع جوشکاری، فرآیند اتصال به صورت آهسته انجام می‌ شود، در این روش می‌ توان دقیق ترین جوشکاری را انجام داد که بیشترین کاربرد آن در صنایع هوا و فضا می‌باشد. از متداول ترین روش های جوشکاری تیگ می‌توان به جوشکاری آرگون اشاره کرد.

جوشکاری چیست با قوس الکتریکی

جوشکاری تیگ (tig) – جوشکاری gtaw

4. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوشکاری پلاسما بیشترین شباهت را به جوشکاری تنگستنی دارد و کاری بسیار با کیفیت تولید می‎‌ کند. عمده مصرف این نوع جوشکاری در صنایع ابزار سازی و یا لوله سازی می‌باشد.

در جوشکاری paw مانند جوشکاری تنگستنی از یک الکترود تنگستنی مصرف نشدنی همراه با گاز های حفاظتی و میله پر کننده استفاده می شود؛ با این تفاوت که الکترود فاصله بیشتری با قطعه کار داشته و قوس الکتریکی عمدتا بین الکترود و نازل خروجی تشکیل می شود. در این حالت حرارت بالای جریان قوس الکتریکی باعث یونیزه شده گاز های ورودی و تشکیل یک جریان پلاسما از میان گاز ها می شود سپس جریان پلاسما همراه با گاز های حفاظتی از نازل خارج شده و به قطعه کار برخورد می کند.

جوشکاری پلاسما

جوشکاری پلاسما – جوشکاری paw

5. جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW)

در این نوع جوشکاری قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار در شرایطی برقرار می شود که نوک الکترود درون توده ای از مواد پودری قرار دارد. در این حالت پودر ذوب شده، خاصیت رسانایی پیدا کرده، جریان قوس الکتریکی از درون آن رد شده و به قطعه کار می رسد. در جوشکاری زیر پودری از مذاب پودر های دانه ریز به عنوان مواد پر کننده و همچنین به منظور پوشش محل اتصال، برای جلوگیری از پاشش مواد یا جرقه به اطراف، استفاده می‌شود. الکترود آن از نوع سیمی بوده و به طور پیوسته تغذیه می شود.

جوشکاری زیر پودری (saw)

جوشکاری زیر پودری – جوشکاری saw

6. جوشکاری قوسی توپودری (FCAW)

جوشکاری توپودری به عنوان یک جایگزین برای جوشکاری قوسی زیر پودری در نظر گرفته می شود. در این حالت به جای استفاده از پودر، الکترود دارای یک پوشش بوده که کار پودر را انجام می دهد. در برخی موارد نیز از گاز های حفاظتی به صورت جداگانه برای حفاظت از چشمه جوش استفاده می گردد.

جوشکاری توپودری

جوشکاری توپودری – جوشکاری fcaw

7. جوشکاری اتمی هیدروژن

در این نوع از جوشکاری از دو الکترود غیر همسان فلزی استفاده می‌شوند، این الکترود ها در فضایی مملو از هیدروژن ذوب شده و قطعات را به هم متصل می‌کنند.

8. جوشکاری قوسی کربنی (CAW)

قدیمی ترین نوع جوشکاری قوسی است که از یک الکترود کربنی (گرافیتی) مصرف نشدنی در کنار میله پر کننده برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می کند. به دلیل کیفیت پایین آن امروزه این نوع جوشکاری کاربردی ندارد. در عوض جوشکاری قوسی دو کربنی (TCAW) به عنوان جایگزین آن است.