جوشکاری چیست ؟ آشنایی با انواع جوشکاری

انواع جوشکاری یکی از بهترین و قدیمی‌ترین روش‌های مورد استفاده در صنعت برای اتصال دو قطعه است روش جوشکاری برای نوع ماده مورد استفاده یا محل ساخت آن مناسب است.
جوشکاری یکی از وسیع‌ترین و متنوع‌ترین زمینه هاست. با توجه به اینکه اطلاعات مربوط به جوشکاری باید کامل و دقیق باشد. علاوه بر این که روش‌ها و تکنیک‌های مختلفی در زمینه جوشکاری وجود دارد، نیاز به تحقیق در مورد جوشکاری به روش صحیح است. این دانش و تحقیق درباره نحوه جوشکاری و استفاده از چه ابزاری است.
در این مقاله می‌خواهیم اطلاعاتی در مورد جوشکاری مورد نیاز ارائه دهیم. برای رساندن این اطلاعات به خوانندگان خود، تحقیق کاملی در مورد جوشکاری انجام داده‌ایم تا مقاله آموزنده و مفیدی را در اختیار شما قرار دهیم.

تعریف جوشکاری

تحقیق در مورد جوشکاری به ما کمک می‌کند تا به طور کامل جوشکاری را تعریف و درک کنیم. در زیر جامع‌ترین تعریف جوشکاری را در اختیار شما قرار می‌دهیم.
جوشکاری را می‌توان فرآیند اتصال دو قسمت فلزی و حتی غیرفلزی به یکدیگر از طریق گرم کردن اتصال یا ذوب اتصال در نظر گرفت. هنگام جوشکاری توجه به پارامتر‌های جوش بسیار مهم است و در صورت عدم رعایت ممکن است محصول صحیح تولید نشود.
از آنجایی که گرمایش و ذوب مواد را می‌توان به روش‌های مختلفی انجام داد، انواع و روش‌های مختلفی برای جوشکاری وجود دارد که هر کدام در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از جمله روش‌های اصلی آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• جوشکاری سخت
• جوشکاری مقاومتی
• جوشکاری با گاز اکسیژن
• جوش برقی
• انواع مختلف جوش
• روش‌های مختلف دیگر…
• انواع جوش فلز

دانستن انواع منابع می‌تواند در یافتن روش مناسب برای مشاغل مختلف بسیار کمک‌کننده باشد. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایبی دارند. آهن، فولاد، آلومینیوم و غیره انواع جوش فلزات به طور کلی به دو نوع ذوبی و غیر ذوبی (حالت جامد) تقسیم می‌شوند. با توجه به اینکه منبع بهتر درک شده و منبع بسیار متنوع است.

در زیر انواع منابع جوشکاری را ارائه خواهیم کرد

1. منبع همجوشی
   جوشکاری فیوژن فرآیندی است که در آن از گرما برای جوش دادن دو قسمت به یکدیگر استفاده می‌شود. در برخی موارد استفاده از مواد پرکننده (ماده پرکننده لحیم کاری) اجباری و در برخی موارد الزامی نیست. در این نوع جوشکاری نیازی به فشار خارجی نیست. جوشکاری فیوژن (FW) بر اساس منبع انرژی به چند دسته کلی تقسیم می‌شود:

• جوش قوس الکتریکی
• جوشکاری سوخت اکسیژن
• جوش لیزری
• جوشکاری پرتو الکترونی

• جوشکاری بدون ذوب (حالت جامد)
  جوشکاری جامد به انواع فرآیند‌های جوشکاری اطلاق می‌شود که به صورت جامد انجام می‌شود و مواد مذاب وجود ندارد که در این صورت از مواد پرکننده استفاده نمی‌شود و فرآیند جوشکاری فرآیند اتصال دو قسمت است. جوشکاری بدون پیوند به این صورت است که در اثر فشار، مولکول‌های بالاتر دو لایه از نواحی جامد به مناطق کم تراکم حرکت می‌کنند.
  در برخی موارد، سطوح تماس برای تسریع فرآیند نفوذ گرم می‌شوند. در جوشکاری حالت جامد خواص مکانیکی و فیزیکی مواد ثابت می‌ماند و به همین دلیل در بسیاری از صنایع به ویژه برای مواد حساس به حرارت استفاده می‌شود. در زیر انواع جوش‌های غیر ذوب را ارائه می‌دهیم:
• جوشکاری مقاومتی (RW)
• جوشکاری اصطکاکی (FW)
• جوشکاری انفجاری (EW)

انواع روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی چیست؟

جوشکاری قوس الکتریکی یک فرآیند جوشکاری است که از یک قوس الکتریکی برای ایجاد گرما برای ذوب و اتصال فلزات استفاده می‌کند. منبع تغذیه (DC یا AC) برای ایجاد قوس الکتریکی بین یک الکترود (مصرفی یا غیر مصرفی) و یک قطعه کار استفاده می‌شود.

۱. جوشکاری قوس دستی (SMAW)

این روش نوعی فرآیند جوشکاری دستی است که از الکترود روکش دار مصرفی استفاده می‌کند. هنگامی که الکترود ذوب می‌شود، پوشش آن ذوب می‌شود و از محل جوشکاری در برابر اکسیژن و سایر گاز‌های موجود در هوا و همچنین گاز‌هایی که تولید می‌کند محافظت می‌کند.
۲. جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ و الکترود‌های فلزی (MIG/MAG یا GMAW)

جوشکاری Mig-Mig به عنوان رایج‌ترین نوع جوشکاری قوس الکتریکی شناخته می‌شود. نحوه کار به این صورت است که با کمک کابل برق مستعمل جریان الکتریکی ایجاد می‌کند. و سپس تجهیزات را گرم و متصل می‌کند که با استفاده از گاز‌های محافظ همراه است. تفاوت دو نوع Mig-Meg در ترکیب گاز مورد استفاده است.

در جوشکاری MIG که برای آلومینیوم و فلزات غیر متخلخل مناسب‌تر است. ترکیبی از آرگون و هلیوم برای محافظت از گاز استفاده می‌شود. در جوشکاری مغناطیسی که عمدتاً برای فولاد استفاده می‌شود. ترکیبی از آرگون، دی اکسید کربن و اکسیژن برای محافظت از فلز جوش در برابر گاز‌های هوای آزاد استفاده می‌شود. رایج‌ترین نوع جوش مغناطیسی، جوشکاری CO۲ است.

۳. جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ و الکترود تنگستن (GTAW یا TIG)

این یک نوع فرآیند جوشکاری است که در آن یک قوس الکتریکی از یک الکترود تنگستن غیر قابل ذوب به سمت قطعه کار ایجاد می‌شود. علاوه بر این موارد، از گاز‌های محافظ آرگون یا هلیوم برای محافظت از جوش در برابر گاز‌های هوای آزاد و همچنین از یک میله اضافی برای تقویت فلز جوش استفاده می‌شود.
در این نوع جوشکاری روش اتصال به آرامی یکپارچه می‌شود و این روش می‌تواند بهترین‌ها را انجام دهد که اغلب در صنعت هوانوردی استفاده می‌شود. یکی از رایج‌ترین روش‌های جوشکاری تیگ، جوشکاری با آرگون است.

۴. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوش پلاسما شباهت زیادی به جوش تنگستن دارد و کیفیت کار بسیار بالایی دارد. کاربرد اصلی این نوع جوشکاری در صنعت ابزارسازی یا ساخت خطوط لوله می‌باشد.
در جوشکاری گلدانی، مانند جوشکاری تنگستن، یک الکترود تنگستن غیر قابل مصرف همراه با گاز محافظ و میله پرکننده استفاده می‌شود. با این تفاوت که الکترود دارای شکاف بزرگتری نسبت به قطعه کار است و قوس الکتریکی عمدتاً بین الکترود و نازل خروجی تشکیل می‌شود. در این حالت حرارت زیاد ناشی از جریان قوس باعث یونیزه شدن گاز‌های ورودی و تشکیل جریان پلاسما بین گاز‌ها می‌شود و پس از آن جریان پلاسما همراه با گاز‌های محافظ از نازل خارج شده و به قطعه کار برخورد می‌کند.

۵. جوشکاری زیرپوستی (SAW)

در این نوع جوش، قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار در شرایطی ایجاد می‌شود که نوک الکترود در داخل جرم مواد پودری قرار دارد. در این حالت پودر مذاب‌رسانا می‌شود، جریان قوس الکتریکی از آن عبور می‌کند و به قطعه کار می‌رسد. در جوشکاری زیرپودری از پودر مذاب ریزدانه به عنوان ماده پرکننده و همچنین برای پوشاندن محل اتصال استفاده می‌شود تا از خروج مواد یا جرقه‌ها به بیرون جلوگیری شود. الکترود آن سیم کشی شده و به طور مداوم تغذیه می‌شود.

۶. جوش قوس شار (FCAW)

جوشکاری مهر و موم جایگزینی برای جوشکاری زیر آب در نظر گرفته می‌شود. در این حالت به جای استفاده از پودر، الکترود دارای درپوشی است که کار پودر را انجام می‌دهد. در برخی موارد از گاز محافظ برای محافظت از منبع جوش استفاده می‌شود.

۷. جوشکاری اتم‌های هیدروژن

در این نوع جوشکاری از دو الکترود فلزی مختلف استفاده می‌شود که در فضایی پر از هیدروژن ذوب می‌شوند و قطعات را به هم متصل می‌کنند.

۸. جوشکاری فیبر کربن (CAW)

قدیمی‌ترین نوع جوشکاری قوس الکتریکی است که از یک الکترود کربن غیر مصرفی (گرافیت) برای ایجاد قوس الکتریکی در نزدیکی میله پرکننده استفاده می‌کند. امروزه به دلیل کیفیت پایین از این نوع جوش استفاده نمی‌شود. در عوض، جوشکاری قوس کربن دوقلو (TCAW) به عنوان جایگزین استفاده می‌شود.

انواع جوشکاری گاز (جوشکاری با گاز اکسیژن (OFW))

متداول‌ترین نوع جوشکاری جوش گازی یا اکسی گاز است. (در برخی موارد به آن جوش اکسی استیلن نیز می‌گویند. ) در این فرآیند از مشعل دستی استفاده می‌شود که از احتراق اکسیژن و استیلن به همراه یک میله پرکننده برای جوشکاری شعله ایجاد می‌کند. گاز‌های زیادی در انواع جوشکاری استفاده می‌شود.

احتراق گاز پروپان

در این نوع جوشکاری که به عنوان منبع اکسیژن در صنعت شناخته می‌شود، پروپان با گاز اکسیژن سوزانده شده و محل اتصال را گرم می‌کند.

جوشکاری گاز و فشار

در این نوع جوش ابتدا از شعله برای گرم شدن و سپس فشار برای اتصال استفاده می‌شود. این نوع جوش در حال حاضر منسوخ شده و دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

جوشکاری با گاز استیلن

در این نوع جوشکاری از مواد شیمیایی برای بهبود فرآیند جوش استفاده می‌شود، این نوع جوش معایب بسیار زیادی دارد، بنابراین طرفداران بسیار کمی دارد.

جوشکاری با استیلن اکسیژن

در این نوع جوشکاری با ترکیب اکسیژن و استیلن قطعات تا دما‌های بسیار بالا گرم می‌شوند و این دمای بالا باعث جوشکاری بسیار دقیق می‌شود و از دیگر مزایای این نوع جوش ارزان بودن آن است.

جوشکاری اکسیژن هیدروژنی

در این نوع جوش از ترکیب هیدروژن و اکسیژن برای ساخت جوش استفاده می‌شود.

جوشکاری پرتو لیزر (LBW) چیست؟

در جوشکاری لیزر، از پرتو لیزر برای ایجاد منبع حرارت متمرکز برای جوشکاری قطعات استفاده می‌شود. عمدتاً در مواردی استفاده می‌شود که حجم و مقایسه کار تولیدی زیاد باشد. دقت این نوع جوش بسیار بالا بوده و برای جوشکاری فلزات و پلیمر‌ها مناسب است.

جوشکاری پرتو الکترونی (EBW) چیست؟

فرآیند جوشکاری پرتو الکترونی در شرایط خلاء انجام می‌شود، از پرتوی حاوی الکترون‌های با سرعت بالا برای تولید گرما و اتصال قطعات استفاده می‌شود. هنگامی که الکترون‌های با سرعت بالا به مواد نفوذ می‌کنند، گرمای زیادی در سطح ایجاد می‌شود که باعث ذوب شدن قطعه می‌شود و گرمای مورد نیاز برای جوشکاری را تأمین می‌کند. به دلیل آتش سوزی و انرژی بالای پرتو الکترونی، جوش‌های ساخته شده با این روش اغلب متراکم و عمیق هستند.

انواع جوشکاری مقاومتی (RW) چیست؟

برای انجام این نوع فرآیند جوشکاری از گرما و فشار به طور همزمان برای ذوب و اتصال قطعات استفاده می‌شود. میله پرکننده در این نوع جوشکاری قابل استفاده نیست. اما برای عبور جریان الکتریکی و ایجاد گرما در سطح تماس قطعات از دو الکترود غیر مصرفی استفاده می‌شود. علاوه بر این، دو الکترود وظیفه اعمال فشار به قطعه کار را نیز بر عهده دارند. در زیر انواع جوشکاری مقاومتی را ارائه می‌دهیم.

1. جوشکاری با مقاومت نقطه‌ای

این نوع جوشکاری مقاومتی برای فلزات و ورق‌های نازک کاربرد دارد و عمدتاً در صنایع خودروسازی و هوافضا کاربرد دارد. در این روش از علائم زیادی برای اتصال دو قسمت که معمولاً ضخامت کمی دارند استفاده می‌شود.

فشار توسط دو الکترود در دو طرف دو صفحه که روی هم قرار گرفته‌اند اعمال می‌شود. به هر حال، جریان الکتریکی ناشی از مقاومت الکتریکی است و این جریان الکتریکی باعث گرما می‌شود. گرمای ایجاد شده در ناحیه مورد نظر باعث به هم پیوستن دو ورق می‌شود. این عمل بسته به شرایط کار می‌تواند چندین بار تکرار شود که باعث می‌شود دو ورق در چندین مکان جوش داده شوند و یک اتصال قوی و قابل اعتماد ایجاد شود.

2. جوشکاری با مقاومت باقیمانده (RPW)

در این نوع جوشکاری تماسی یک یا هر دو قسمتی که قرار است جوش داده شود دارای برآمدگی هستند و یا در صورت مسطح بودن قسمت زائد بین آن‌ها قرار می‌گیرد. این کار گرما و فشار را روی نواحی برجسته متمرکز می‌کند و از اتلاف گرما و فشار در نواحی دیگر جلوگیری می‌کند.

در حین جوشکاری، دو الکترود به دو قسمت در طرفین اعمال می‌شود و جریان الکتریکی عبور می‌کند. این فرآیند لبه‌ها را صاف می‌کند و دو قطعه را به هم جوش می‌دهد.

جوشکاری اصطکاکی (FW) چیست؟

همانطور که از نام آن پیداست در این نوع جوشکاری از گرمای حاصل از اصطکاک دو قسمت برای جوش و اتصال دو قسمت استفاده می‌شود. جوشکاری اصطکاکی دو نوع پرکاربرد دارد که در زیر به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

روش جوشکاری اصطکاکی دوار یا چرخشی به این صورت است که یک قسمت ثابت است و قسمت دیگر با سرعت ثابت می‌چرخد ​​و با قطعه ثابت تماس پیدا می‌کند. سپس یک نیروی محوری بر آن‌ها وارد می‌شود و در نهایت این دو قسمت توسط گرمای ایجاد شده در اثر اصطکاک مکانیکی به هم متصل می‌شوند.

جوشکاری انفجاری (EW) چیست؟

جوشکاری انفجاری نوعی جوشکاری فاز جامد است. در این نوع جوشکاری از نیروی انفجار برای بستن و اتصال قطعات استفاده می‌شود. ابتدا دو قطعه با فاصله معین در کنار هم قرار می‌گیرند سپس روی یکی از قطعات ماده منفجره قرار می‌گیرد و انفجار رخ می‌دهد. نیروی زیاد ناشی از انفجار به این معنی است که قطعه با سرعت بسیار زیاد با قطعه دیگری برخورد کرده و به آن جوش داده می‌شود.

جوشکاری اولتراسونیک (UV) چیست؟

روش جوشکاری اولتراسونیک شامل حالتی است که از ارتعاشات مکانیکی برای ایجاد اتصالات بین قطعات استفاده می‌کند. پس از قرار دادن قطعات روی هم از ارتعاشات با فرکانس در محدوده اولتراسونیک استفاده می‌کند. بنابراین ولتاژ اعمال شده باعث افزایش دمای خطوط تماس قطعات و اتصالات می‌شود.

جوشکاری الکتریکی چیست؟

جوشکاری الکتریکی یکی از روش‌های جوشکاری است که به دو روش ذوبی و حالت جامد انجام می‌شود و در واقع یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری در کنار جوشکاری MIG، TIG و استیکی می‌باشد. ماشین آلات این فرآیند با استفاده از جریان الکتریکی و تولید گرما انجام می‌شود.

جوشکاری الکتریکی موقعیت‌ها و روش‌های مختلفی برای اتصال کربن و فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم دارد. در جوشکاری الکتریکی از الکترود‌های دستی و قابل ذوب استفاده می‌شود و نور قوس الکتریکی در فرآیند‌های برش بسیار مؤثر است.

از آنجایی که جوش برقی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد، انواع مختلفی دارد. از انواع جوش برقی می‌توان گفت: جوش برق عمودی، جوش برق نفوذی، جوش برق فولاد و جوش برق آلومینیوم. از این روش جوشکاری در صنایع و مشاغل مختلف مانند جوشکاری پل، لوله جوش، جوشکاری سازه‌های هنری و… استفاده می‌شود. نشان می‌دهد که این روش جوشکاری در دو حالت ذوب و غیر ذوب انجام می‌شود.

جوشکاری CO۲ چیست؟

منابع Co۲ چیست و چه کاربرد‌هایی دارد؟ جوشکاری CO۲ به گروهی از فرآیند‌های جوشکاری قوس الکتریکی گفته می‌شود که از گرمای تولید شده توسط قوس الکتریکی DC برای ذوب فلز در ناحیه اتصال استفاده می‌کنند.

در این روش از گاز CO۲ یا دی اکسید کربن استفاده می‌شود. با توجه به اینکه جوشکاری انواع و روش‌های مختلفی دارد، یکی از پرکاربردترین روش‌ها در صنعت و ساختمان، جوشکاری CO۲ می‌باشد. رشد و گسترش صنعت، نیاز به فناوری‌های جدید در تولید و مونتاژ قطعات، نیاز بیشتر به عملیات جوشکاری را در پی دارد.

امروزه جوشکاری CO۲ نقش پر رنگی در ساختمان‌سازی و صنایع مختلف ایفا می‌کند. در این روش جریان الکتریکی ایجاد شده در سیم‌های جوش حرارت را تأمین می‌کند و باعث ذوب و اتصال فلز به یکدیگر می‌شود، در این مدل جوشکاری با قوس با لایه محافظ انجام می‌شود. در این روش از یک قوس الکتریکی با لایه محافظ گاز دی اکسید کربن برای ایجاد اتصال استفاده می‌شود.

راهنمای کامل انواع الکترود‌های جوشکاری

یکی از سریع‌ترین و ارزان‌ترین راه‌ها برای اتصال قطعات فلزی استفاده از جوشکاری است که برای انجام آن نیاز به الکترود است.
الکترود‌ها از نظر اندازه، نوع پوشش، قطر و جوش تفاوت قابل توجهی دارند. برای آشنایی با نوع الکترود، نحوه استفاده و بهترین مارک الکترود تا انتها با ما همراه باشید تا بتوانید به راحتی بهترین الکترود را برای کاربرد خود انتخاب کنید.

الکترود چیست و چه تفاوتی با سیم جوش دارد؟

اگر به جوشکاری علاقه دارید، مطمئناً دستگاه جوشکاری را دیده‌اید که برای تولید جریان الکتریکی مورد نیاز برای ذوب فلز در حال جوش استفاده می‌شود. اما کارکرد دستگاه جوش بدون الکترود غیرممکن است.

الکترود ماده‌ای‌رسانا است که از دو سر یا دو قطب مثبت و منفی تشکیل شده است. یکی از انتهای الکترود از فلز ساخته شده است که معمولاً از مس انتخاب می‌شود و دیگری از مواد غیر فلزی یا خلاء ساخته شده است.

هنگامی که یک مدار الکتریکی به یک مدار الکتریکی دیگر متصل می‌شود، می‌توانید اجزای مختلفی را که به یکدیگر متصل هستند را بررسی کنید. در حقیقت، یک الکترود دو قطعه فلز را به یکدیگر متصل می‌کند و با عبور جریان الکتریکی یک جریان کامل ایجاد می‌کند.

الکترود‌ها در بازار با نام‌هایی مانند میل کاربید یا باری نیز شناخته می‌شوند. از مزایای الکترود‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دو قطعه فلز جوش داده شده توسط الکترود به راحتی از هم جدا نمی‌شوند. زیرا اتصال به الکترود بسیار قوی است.
• هنگام کار با الکترود‌ها، محدودیتی در ضخامت قطعات فلزی وجود ندارد، زیرا الکترود‌ها می‌توانند شکاف قطعات فلزی با هر ضخامتی را پر کنند.
• علاوه بر اتصال دو فلز، یک الکترود نیز می‌تواند آن‌ها را به هم وصل کند.
• این می‌تواند انعطاف‌پذیری قطعات فلزی جوش داده شده با الکترود را افزایش دهد.
• جوش الکترود بسیار مقرون به صرفه است، زیرا دیگر نیازی به اقدامات و هزینه اضافی برای استحکام اتصال و آب‌بندی دو قسمت ندارید.

توضیحات سیم جوش برای استفاده در جوشکاری

سیم‌های جوش در کنار الکترود‌ها یکی از پرکاربردترین تجهیزات برای جوشکاری فلزات هستند. سیم جوش سیم فلزی است که برای اتصال قطعات فلزی مختلف و پر کردن فضای اتصال استفاده می‌شود.اساس طراحی و ساخت سیم‌های جوش بدون روکش بوده و ساختار آن‌ها دارای ترکیبات شیمیایی بسیار نزدیک به فلز پایه می‌باشد.

سیم‌های جوش را می‌توان به دو دسته فلزی و غیر فلزی یا سیم‌های جوش جامد و سیم‌های جوش پودری تقسیم کرد.به طور کلی نوع سیم جوش CO۲ است که برای جوشکاری یکنواخت استفاده می‌شود و یا سیم جوش میگ مگ که برای جوشکاری در سرعت‌های معین استفاده می‌شود.

همانطور که گفته شد، الکترود و سیم جوش هر دو برای اتصال دو قطعه فلز استفاده می‌شوند، با این تفاوت که الکترود‌ها دارای پوشش هستند، اما سیم جوش سیم بدون پوشش است.

مزیت کلیدی سیم جوش نسبت به الکترود‌ها، سرعت جوشکاری بالا با ایجاد جوش با کیفیت بالا است. در نهایت، انتخاب بین سیم جوش یا الکترود بستگی به ماده مورد نظر و کاربرد آن دارد.

الکترود‌ها در کجا استفاده می‌شوند؟

الکترود برای هر چیزی که قصد دارید دو قطعه فلز را به هم وصل کنید استفاده می‌شود. الکترود‌ها را می‌توان در تمام عملکرد‌های زیر استفاده کرد:

• زاویه اتصال
• اتصال تیر آهن
• پیوند‌های تحقیق
• اتصال کاغذ
• اتصال آرمیچر
• لوله‌های اتصال
• لوله گاز
• ساخت اسکلت فلزی

رایج‌ترین استفاده از الکترود‌ها در لوله‌ها است. به عنوان مثال جوشکاری لوله‌ها در موتورخانه با کمک الکترود انجام می‌شود.