جوشکاری چیست و به چندین شکل است؟

از سه نوع اتصالات موقت،نیمه موقت و دائم،جوشکاری اتصالی دائمی است که در آن بین اتم های دو جسم(با حرارت یا بدون آن،با فشار یا بدون فشار،با ماده کمکی یا بدون آن)پیوند ایجاد می شود.فرآیند های جوشکاری از نظر ذوب به دو دسته کلی جوشکاری های ذوبی و غیر ذوبی تقسیم می شوند که توسط این فرآیند ها می توان انواع اتصال(اتصال بین دو فلز هم جنس یا غیر هم جنس،اتصال بین فلز و غیر فلز و یا اتصال بین دو ماده غیر فلزی) را انجام داد.در جوشکاری های ذوبی لبه های اتصال دو قطعه پس از ذوب شدن و با استفاده یا بدون استفاده از ماده کمکی(الکترود،فیلر و…) به هم متصل می شوند.

جوشکاری اکسی استیلن (Oxy Gas Welding)

یک نوع از جوشکاری های ذوبی ، جوشکاری به کمک گاز اکسیژن و یک گاز سوختنی (Oxygen Fuel Welding) می باشد.گاز سوختنی باید با سرعت احتراق زیاد خود در اثر سوختن با اکسیژن بتواند دمای شعله حاصل را بالا ببرد و انرژی حرارتی بالایی تولید نماید.علاوه بر آن،کمترین اثر مخرب را بر روی جوش داشته و تهیه آن نیز ساده و ارزان باشد.در بین تمام گازهای موجود استیلن دارای همه خصوصیات ذکر شده بوده لذا بیشترین استفاده را در بین بقیه گازها(متان،پروپان،پروپلین و…)دارد که در صورت استفاده از آن به عنوان گاز سوختنی به آن جوشکاری Oxy Acetylen Welding (OAW) گفته می شود.

در جوشکاری اکسی گاز،اکسیژن و گاز سوختنی در دو کپسول ذخیره گاز به صورت جداگانه قرار دارند که با باز شدن رگلاتورهای روی کپسول ها،گازها توسط شیلنگ های با رنگ های متفاوت (معمولاً شیلنگ قرمز برای گاز سوختنی و شیلنگ آبی برای اکسیژن) به تورچ جوشکاری هدایت شده،سپس در یک نازل مخلوط کننده گازها اختلاط می شوند و بسته به مقادیر متفاوت گازهای اکسیژن و استیلن(یا گاز سوختنی دیگر) شعله های متفاوتی جهت عملیات جوشکاری تولید می گردد.در صورتی که مقدار گاز اکسیژن بیشتر باشد،شعله ی اکسید کننده،اگر مقدار استیلن بیشتر باشد شعله ی احیاءکننده و در صورت برابری گازها شعله ی خنثی تولید می شود.

جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (Gas Shielded Arc Welding)

در این جوشکاری ها حوضچه مذاب جوش به وسیله گازها محافظت می شوند و بسته به مصرف الکترود می توان آن ها را به دو نوع جوشکاری به کمک گاز محافظ و با استفاده از الکترود مصرف شدنی فلزی (GMAW) و جوشکاری به کمک گاز محافظ و با استفاده از الکترود تنگستنی (GTAW) تقسیم کرد.

در این فرآیندها از گازهای خنثی آرگون(Ar)،هلیوم(He) و یا مخلوطی از این گازها با (کربن دی اکسید) جهت حفاظت از حوضچه جوش استفاده می شود.

جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و به کمک گاز محافظ(Tungsten Inert Gas یا Gas Tungsten Arc Welding) : TIG یا GTAW

در این نوع جوشکاری ذوبی، الکترود تنگستنی غیر مصرفی در تورچ قرار گرفته که با ایجاد قوس،به طور همزمان گاز محافظ خنثی یا غیر خنثی هدایت شده از طریق تورچ اطراف حوضچه جوش را گرفته و از ورود هوا به آن جلوگیری می کند.از مزایای این نوع جوشکاری می توان به کیفیت جوش بسیار بالا،کنترل عالی در نفوذ جوش پاس ریشه،جوشکاری ورق های نازک با سرعت بالا،جوشکاری فلزات غیر مشابه به هم و … اشاره کرد.نرخ رسوب کم،نیاز به مهارت بالای جوشکار،غیر قابل استفاده بودن در مکان های بادی،آخال های تنگستنی و … از معایب این نوع جوشکاری اند.

در این نوع جوشکاری به دلیل حرارت بالایی که ایجاد می شود مشعل هایی تولید شده اند که دارای سیستم آبگرد بوده و باعث خنک شدن تورچ(مشعل) می شوند.برای پر کردن درز اتصال در این جوشکاری می توان از سیم جوش مصرف شدنی برای پر کردن درز اتصال نیز استفاده کرد.

الکترودهای تنگستنی مورد استفاده در این فرآیند دارای قطرهای متفاوت (0.5 – 1 – 1.6 میلی متر و …) ، طول های متفاوت ( 50 – 75 – 150 میلی متر و …) و همین طور عناصر آلیاژی متفاوت (توریم،سریم،لانتانیم،زیرکونیم و…) می باشند که با گذشت زمان،بر اثر حرارت زیاد،نوک آن ها بر اثر برخورد با حوضچه مذاب و دیگر عوامل،آلوده شده و عوامل خارجی از قبیل مذاب بر روی آن می نشیند که بر قوس و ایجاد آن تأثیر می گذارد لذا با سنباده زنی،سنگ زنی و دیگر روش ها نوک آن ها را گرد و تمیز می کنند.

جوشکاری MIGو MAG :

در جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود مصرف شدنی(GMAW)،الکترود سیمی است که بصورت دائم و با یک سرعت معین به حوضچه جوش تغذیه می گرددو به عنوان فلز پر کننده استفاده می شود.گاز محافظ بسته به شرایط جوشکاری می تواند خنثی(Inert) یا فعال(Active) باشد.اگر از گاز خنثی به عنوان گاز محافظ در این جوشکاری استفاده گردد به آن جوشکاری MIG (Metal Inert Gas) و اگر از گاز فعال استفاده شود به آن MAG (Metal Active Gas) گفته می شود.

در این نوع جوشکاری پس از ایجاد قوس،سیستم تغذیه سیم،سیم جوش را با یک سرعت معین از طریق تورچ به حوضچه جوش هدایت می نماید،سیستم گاز محافظ با هدایت گاز وظیفه حفاظت از حوضچه مذاب را بر عهده دارد و عملیات جوشکاری انجام می گیرد.

سرعت بیشتر و نرخ رسوب بالا مزیت این نوع جوشکاری نسبت به جوشکاری قوسی الکتریکی دستی است.در این جوشکاری بسته به نوع قطعات جوشکاری از گازهای آرگون(Ar)،هلیوم(He)،دی اکسید کربن( )،اکسیژن( )،هیدروژن ( ) و یا ترکیبی از این گازها جهت حفاظت از حوضچه جوش استفاده می شود.

نرخ رسوب در این جوشکاری با استفاده از رابطه زیر بر حسب کیلوگرم بر ساعت محاسبه می شود :

جوشکاری به روش الکترود دستی (Shielded Metal Arc Welding یا SMAW) :

در این جوشکاری از دو کابل متصل به دستگاه جوش،یکی به انبر اتصال و دیگری با انبر الکترود گیر متصل شده،الکترود در انبر الکترود گیر قرار می گیرد و با برقراری قوس بین نوک الکترود و سطح کار،جوشکاری شروع شده و الکترود ذوب می شود و درز اتصال را پر می نماید.

در این جوشکاری بسته به نوع روپوش الکترود از دو نوع جریان متناوب (AC) و مستقیم (DC) استفاده می شود.به دلیل وجود دو قطب مثبت و منفی در جریان مستقیم،از دو نوع قطبیت در این جریان می توان استفاده نمود:

1- قطب مستقیم (DCSP یا DCEN) : انبر الکترود به قطب منفی و انبر اتصال به قطب مثبت دستگاه وصل می شود و حرکت الکترون ها از سمت نوک الکترود به قطعه کار است.

2- قطب معکوس (DCRP یا DCEP) : انبر الکترود به قطب مثبت و انبر اتصال به قطب منفی دستگاه متصل می شود و حرکت الکترون ها از سمت قطعه کار به نوک الکترود است.

جوشکاری به روش زیر پودری ( Submerged Arc Welding یا SAW) :


در این جوشکاری،از طریق تغذیه مداومسیم جش فلزی جامد،یک قوس پایدار برقرار می شود که همواره حین جوشکاری در زیر لایه ای از سطح پودر محافظ قرار می گیرد و به همین دلیل این فرآیند را زیرپودری می گویند.فرآیند سیم رسانی در این جوشکاری مشابه فرآیندهای GMAW و FCAW می باشد با این تفاوت که نحوه محافظت منطقه جوش در این روش ها متفاوت است.

ترکیبات گوناگونی از پودر و سیم جوش برای کاربردهای خاص ایجاد می شود که به طور کلی دو نوع ترکیب برای پودر و سیم جوش وجود دارد : 1- الکترود آلیاژی با پودر خنثی 2- الکترود از جنس فولاد ساده کربنی با پودر آلیاژی

کلیه حقوق مادی و معنوی، متعلق به این سایت می باشد