جوشکاری به دلیل تنوع بسیاری که دارد به یکی از پرکاربردترین روش های اتصال تبدیل شده است. در ادامه مقاله به بررسی موارد زیر در خصوص این صنعت خواهیم پرداخت:
- 1-جوشکاری ذوبی (Fusion Welding)
- 2-جوشکاری حالت جامد (Solid State Welding)
- مزیت های استفاده از جوشکاری ذوبی و جوشکاری حالت جامد
- انواع روش های جوشکاری ذوبی و جوشکاری حالت جامد
اگر به اطراف خود نگاهی بیندازید متوجه می شوید در ساخت و تولید بسیاری از ساختمان ها، وسایل نقلیه، لوازم خانگی و … از انواع جوشکاری بهره گرفته شده است. جوشکاری یکی از اصلی ترین روش ها برای اتصال مواد فلزی و غیر فلزی می باشد که جایگاه مهمی در پیشرفت جامعه امروزی دارد.
با گذشت سال ها پس از ابداع جوشکاری، اکنون انواع مختلفی از فرآیند های جوشکاری اختراع شده است که هر یک کاربرد های مختلف و منحصر به فرد خود را دارند، در ادامه به توضیح و بررسی مختصری از این علم و هنر رو به توسعه می پردازیم:
جوشکاری ذوبی و جوشکاری حالت جامد
اگر بخواهیم به طور مختصر توضیح دهیم که جوشکاری چیست، باید بگوییم جوشکاری فرآیندی است که با استفاده از حرارت و ذوب کردن، دو ماده فلزی یا غیر فلزی که ممکن است همجنس یا غیر همجنس باشند را به صورت موضعی در هم آمیخته و به صورت دائمی به یکدیگر متصل می کنند.
انواع جوش در فرآیند های جوشکاری به صورت کلی در دو دسته جوشکاری ذوبی و جوشکاری حالت جامد (غیر ذوبی) تقسیم بندی می شوند، که در ادامه به بررسی هر یک از این موارد می پردازیم.
جوشکاری ذوبی (Fusion Welding)
جوشکاری ذوبی به حالتی از جوشکاری گفته می شود که اتصال فلز های پایه از طریق ذوب کردن خود آن ها و یا فلز اتصال صورت می گیرد. در این فرآیند لبه فلز ها ذوب شده و به یکدیگر چسبانده می شود تا پس از سرد شدن و انجماد اتصال صورت گیرد.
همچنین ممکن است از یک فلز دیگر (مثلا الکترود) برای اتصال و یا کنترل ضخامت محل اتصال استفاده شود.
از فرایند جوشکاری ذوبی علاوه بر فلزات، در اتصال پلاستیک ها و سرامیک ها نیز استفاده می شود. این مدل جوشکاری گاهی جوشکاری امتزاجی نیز نامیده می شود. منبع انرژی جوشکاری ذوبی از دو طریق شیمیایی و الکتریکی تامین می گردد.
مزیت های استفاده از جوشکاری ذوبی
کاربرد متنوع: از این مدل جوشکاری می توان برای اتصال مجموعه قطعات در طرح های گوناگون و موقعیت های مختلف استفاده کرد.
قابلیت جابه جایی: در اجرای جوشکاری سیار ممکن است که بتوان در محل اجرای پروژه نیز از آن استفاده کرد.
امکان ایجاد جوش چند لایه در جوشکاری ذوبی: اتصال قطعات ضخیم از طریق جوشکاری ذوبی چند لایه امکان پذیر است.
انواع روش های جوشکاری ذوبی
برای ایجاد یک اتصال ذوبی، نیاز به یک منبع گرما داریم که شرایط قابل کنترلی برای ذوب کردن ماده داشته باشد. رایج ترین منابع حرارتی که در جوشکاری ذوبی کاربرد دارند، شعله و قوس الکتریکی می باشند.
جوشکاری گازی
در این روش از احتراق سوخت گازی و گاهی بنزین با اکسیژن، شعله ای در نوک مشعل جوشکاری ایجاد می شود. این شعله حرارت مورد نیاز ما برای جوشکاری، یعنی ذوب کردن فلز مبنا و یا فلز پر کننده را تامین می کند.
جوشکاری با قوس الکتریکی
یکی از متداول ترین روش های جوشکاری، جوشکاری با قوس الکتریکی است. در این روش جریان الکتریکی ایجاد شده بین الکترود و فلز پایه که توسط منبع تغذیه جوشکاری تامین می شود، باعث ایجاد حرارت شده و گرمای لازم برای ذوب فلز را مهیا می کند.
جوشکاری حالت جامد (Solid State Welding)
جوشکاری حالت جامد یا جوشکاری غیر ذوبی به فرایندی گفته می شود که در طی آن فلزات با استفاده از حرارت دهی یا فشار به حال خمیری در می آیند و سپس به یکدیگر متصل می شوند.
این روش جوشکاری بدون استفاده از تشکیل مذاب انجام می شود، اما ممکن است در یک مرحله میانی یک فلز مذاب نقش کوچکی در ایجاد اتصال ایفا کند.
مزیت های استفاده از جوشکاری در حالت جامد
کاهش تغییر فیزیکی: در این روش جوشکاری، تغییر ناخواسته ساختار فلز پایه، به ویژه در محل اتصال، کاهش پیدا می کند.
عدم ذوب فلز: در جوشکاری حالت جامد به دلیل ذوب نشدن فلز، عیوب جوشکاری ناشی از ذوب نیز وجود نخواهند داشت.
صرفه اقتصادی جوشکاری حالت جامد: جوشکاری غیر ذوبی برای تولید قطعات در تعداد زیاد بسیار مناسب بوده و از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد.
اجرای اتوماتیک: این روش جوشکاری اغلب توسط دستگاه و به صورت مکانیزه صورت می گیرد و احتیاج به نیروی انسانی برای اجرا ندارد.
انواع روش های جوشکاری حالت جامد
منبع انرژی برای ذوب فلز در جوشکاری های حالت جامد، می تواند شیمیایی، الکتریکی و یا مکانیکی باشد. در ادامه به بررسی برخی از انواع جوشکاری در این حالت می پردازیم.
جوشکاری اصطحکاکی
جوشکاری اصطکاکی جزو تازه ترین پیشرفت ها در زمینه جوشکاری محسوب می شود. در این روش یک قطعه روی قطعه دیگه دوران داده شده و پس از توقف، تحت فشار به یکدیگر متصل می شوند. اصطکاک دو قطعه در حین دوران باعث ایجاد حرارت مورد نیاز جوشکاری در این روش می شود.
جوشکاری مقاومتی
فلزات به هنگام رد شدن جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهند. همین امر موجب ایجاد حرارت شده و فلز را به حالت خمیری در می آورد. اعمال فشار در بازه های زمانی مناسب در زمان گرم شدن قطعه باعث اتصال در این روش جوشکاری می باشد.
