0
04136674922

۷ روش یا فرایند پرکاربرد جوشکاری که صنعتگران آن ها را باید بشناسند

جوشکاری یکی از روش ها یا فرایندهای مهم اتصال و ساخت قطعات، ابزار و لوازم، تجهیزات و ماشین آلات است که کاربرد زیاد و فراگیری در صنایع مختلف و در زندگی ما دارد. به منظور جوشکاری از روش های مختلف ذوبی و غیر ذوبی استفاده می شود. برخی از این روش ها کاربرد عمومی و روزمره ای در صنعت ما دارند و صنعتگران حوزه های مختلف سر و کار روزانه با آن ها دارند. در این نوشته به ۷ فرایند مهم و پرکاربرد جوشکاری به صورت ساده، خلاصه، مفید و همراه با عکس و ویدیو اشاره می شود. 

 

 

۱- جوشکاری قوس الکترود دستی یا الکترود روکش دار (SMAW)

 

جوشکاری قوس الکترود دستی یا الکترود روکش دار (Shielded Metal Arc Welding) که به اختصار SMAW گفته می شود، از فرایندهای جوشکاری ذوبی است که تامین حرارت در آن از طریق قوس الکتریکی و محافظت از حوضچه مذاب در آن با سرباره یا فلاکس حاصل از ذوب الکترود روکش دار انجام می گیرد. این فرایند به روش دستی قابل انجام است و در منابع اروپایی با اصطلاح MMAW یا Manual Metal Arc Welding شناخته می شود و در صنعت هم بیشتر با نام Stick Welding مطرح است. این روش کاربرد زیادی در اکثر صنایع بخصوص ساخت سازه، قطعات و تجهیزات صنعتی و ساختمانی دارد. در این فرایند، حرارت از طریق تشکیل و برقراری قوس الکتریکی بین یک الکترود فلزی روکش دار و قطعه کار تامین می شود. این قوس الکتریکی انرژی لازم برای ذوب فلز پایه و الکترود را تامین می کند. الکترود به عنوان یک ماده ی پر کننده ذوب شده و درز اتصال را پر می کند. روکش الکترود نیز وظایفی چون محافظت از حوضچه مذاب و کمک به شروع و پایداری قوس الکتریکی را بر عهده دارد. شکل زیر فرایند SMAW را به صورت شماتیک نشان می دهد.

 

 

 

ویدیویی از فرایند جوشکاری SMAW را از عصر مواد ببینید.

 

 

 

۲- جوشکاری قوس فلزی تحت پوشش گاز محافظ (GMAW)، جوش MIG/MAG یا جوش CO2 

 

در مقایسه با جوشکاری برق یا SMAW، اگر به جای الکترود روکش دار از یک الکترود فلزی لخت یا بدون روکش به عنوان ماده مصرفی ذوب شونده و پر کننده استفاده کنیم و حفاظت از حوضچه مذاب را به جای سرباره یا فلاکس حاصل از ذوب روکش الکترود با یک گاز خنثی یا فعال انجام دهیم، از یک روشی برای جوشکاری استفاده کرده ایم که به آن جوشکاری قوسی با الکترود فلزی تحت پوشش گاز محافظ یا به اختصار جوشکاری قوس فلزی با گاز محافظ (Gas Metal Arc Welding) می گویند. در این روش جوشکاری، حرارت لازم برای ذوب فلز پایه و الکترود از قوس الکتریکی ایجاد شده بین الکترود کلافی پیوسته و قطعه کار تامین می شود. در فرایند GMAW گاز محافظ می تواند یک گاز خنثی یا بی اثر مانند آرگون، هلیوم یا مخلوط آن ها یا یک گاز فعال مانند دی اکسید کربن (CO2)، مخلوط آرگون و CO2 یا مخلوط آرگون و اکسیژن باشد. در منابع اروپایی به فرایند GMAW با گاز خنثی MIG یا Mixed Inert Gas و با گاز فعال MAG یا Mixed Active Gas می گویند. به دلیل اینکه در جوشکاری ورق های فولاد کربنی به خصوص در ساخت سازه و قطعات صنعتی و ساختمانی بیشتر از گاز ارزان قیمت CO2 برای جوشکاری GMAW استفاده می شود، در صنعت کشورمان این فرایند را بیشتر با عنوان جوش CO2 می شناسند. شکل زیر فرایند GMAW را به صورت شماتیک نشان می دهد.

 

 

 

ویدیویی از فرایند GMAW یا MIG را از عصر مواد تماشا کنید.

 

 

 

۳- جوشکاری قوس تنگستن تحت پوشش گاز محافظ (GTAW)، جوشکاری TIG یا جوش آرگون

 

در مقایسه با جوشکاری برق یا SMAW و GMAW، اگر به جای الکترود مصرفی روکش دار یا بدون روکش از یک الکترود غیر مصرفی از جنس تنگستن برای برقراری قوس الکتریکی استفاده کنیم و برای پر کردن درز اتصال هم، یک سیم فلزی بدون روکش و ذوب شونده را به کار ببریم که جزئی از مدار الکتریکی هم نباشد، همچنین حفاظت از حوضچه مذاب را به جای فلاکس یا یک گاز فعال با یک گاز خنثی یا بی اثر انجام دهیم، از یک روشی برای جوشکاری استفاده کرده ایم که به آن جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز خنثی یا به اختصار جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (Gas Tungsten Arc Welding) می گویند. در فرایند GTAW از یک گاز خنثی مانند آرگون و هلیوم برای محافظت از حوضچه مذاب استفاده می شود. در منابع اروپایی به فرایند GTAW  فرایند TIG یا Tungsten Inert Gas می گویند. به دلیل اینکه در جوشکاری GTAW بیشتر از گاز آرگون استفاده می شود، در صنعت کشورمان این فرایند را بیشتر با عنوان جوش آرگون می شناسند. در این فرایند فلز جوش رسوب داده شده عاری از سرباره است.

شکل زیر فرایند GTAW را به صورت شماتیک نشان می دهد.

 

 

 

ویدیویی از فرایند GTAW یا TIG را از عصر مواد تماشا کنید.

 

 

 

 

۴- جوشکاری اکسی استیلن یا جوش گاز (OAW)

 

جوشکاری اکسی استیلن از نوع جوشکاری ذوبی است که حرارت لازم برای ذوب کردن لبه های قطعه کار و سیم جوش در آن نه توسط قوس الکتریکی بلکه به روش شیمیایی و با سوختن گاز سوختنی استیلن و اکسیژن تامین می شود. حفاظت از حوضچه مذاب هم توسط شعله (سوختن گاز و گازهای حاصل از سوخت) انجام می شود و نیازی به گاز محافظ یا فلاکس نیست. برای پر کردن درز اتصال از یک سیم جوش استفاده می شود. در این فرایند نیازی به جریان برق نیست و تجهیزات آن شامل منبع اکسیژن و استیلن، رگولاتور تنظیم فشار، لوله یا شیلنگ های انتقال گاز و مشعل جوشکاری است. در صنعت کشورمان این فرایند را بیشتر با عنوان جوش گاز می شناسند.

شکل زیر جوش گاز را به صورت شماتیک نشان می دهد.

 

 

 

 

ویدیویی از فرایند جوش گاز را از عصر مواد تماشا کنید.

 

 

 

۵- جوشکاری قوس زیر پودری (SAW)

 

در مقایسه با جوشکاری های SMAW و FCAW، اگر محافظت از حوضچه مذاب را به جای الکترود روکش دار و الکترود تو پودری با فلاکس پودری استفاده کنیم، به طوری که قوس جوشکاری و مذاب حاصل زیر لایه ضخیم و ریز دانه این پودر پنهان شود، از یک روشی برای جوشکاری استفاده کرده ایم که به آن جوشکاری قوس زیر پودری (Submerged Arc Welding) می گویند. در این روش مثل فرایند GMAW یا MIG/MAG از یک الکترود فلزی لخت یا بدون روکش برای برقراری قوس الکتریکی و همچنین به عنوان ماده مصرفی ذوب شونده و پر کننده استفاده می کنیم.

 

 

ویدیویی از فرایند زیر پودری را از عصر مواد تماشا کنید.

 

 

 

۶- جوشکاری زائده ای یا گل میخ (Stud Welding)

 

جوشکاری زائده ای یا جوشکاری گل میخ برای اتصال انواع زائده از قبیل پیچ، مهره، میل گرد و غیره بر روی سطوح فلزات به کار می رود و کاربرد زیادی در صنایع خودروسازی، لوازم خانگی، ساختمان سازی و پل سازی دارد. در این فرایند، حرارت لازم برای ذوب از طریق ایجاد یک قوس الکتریکی بین زائده و سطح قطعه تامین می شود. روش کار به این صورت است که زائده مورد نظر از جلوی یک تفنگ (Gun) مخصوص وارد سه نظام مربوطه می شود. سپس اپراتور تفنگ را به صورت عمودی روی سطح قرار می دهد و سوئیچ را فشار می دهد. پس از آن، جریان الکتریکی برقرار می شود، زائده از سطح قطعه کار فاصله می گیرد تا قوس الکتریکی ایجاد شود. حرارت قوس، نوک زائده و سطح قطعه کار را ذوب می کند. پس از قطع جریان الکتریکی، زائده توسط فنر قوی داخل تفنگ به سمت قطعه کار کوبیده می شود و اتصال کامل می شود. در این فرایند نیازی به فلز پر کننده نیست و برای اکثر فلزات نیز از گاز محافظ استفاده نمی شود.

 

 

 

ویدیوهایی از فرایند جوشکاری زائده ای یا گل میخ را از عصر مواد تماشا کنید.

ویدیوی ۱

ویدیوی ۲

 

 

 

۷- جوشکاری مقاومتی

 

جوشکاری مقاومتی از جمله فرایندهای جوشکاری غیر ذوبی است و اتصال دو سطح در اثر حرارت ناشی از اعمال جریان الکتریکی و فشار مکانیکی به صورت هم زمان انجام می شود. فلزات به دلیل دارا بودن مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان گرم می شوند و حتی به حالت ذوب هم می رسند. در این فرایند دو الکترود (فک) قطعات را در بر گرفته و تحت فشار قرار می دهد تا جایی که قطعات در تماس کامل با یکدیگر قرار گیرند. سپس جریان الکتریکی با آمپر زیاد از الکترودها به قطعات منتقل می شود. مقاومت الکتریکی زیاد در فصل مشترک قطعات، سبب ایجاد حرارت موضعی در ناحیه زیر دو الکترود و خمیری شدن یا ذوب منطقه کوچکی از دو سطح می شود. پس از قطع جریان و اعمال فشار معین، دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند. در این فرایند از مواد مصرفی مثل الکترود مصرف شدنی، سیم جوش، فلاکس و گاز محافظ استفاده نمی شود. سه فرایند اصلی جوشکاری مقاومتی که کاربرد زیادی هم در صنعت دارند عبارتند از:

 

 

  • جوشکاری مقاومتی نقطه ای (Resistance Spot Welding: RSW)

 

در فرایند جوشکاری نقطه ای دو الکترود استوانه ای اغلب از جنس مس قطعات را در بر گرفته و تحت فشار قرار می دهد تا جایی که قطعات در تماس کامل با یکدیگر قرار گیرند. سپس جریان الکتریکی با آمپر زیاد از الکترودها به قطعات منتقل می شود. به دلیل وجود مقاومت الکتریکی زیاد در فصل مشترک قطعات، حرارت لازم جهت ذوب موضعی و تشکیل جوش به شکل دکمه یا دیسک بین دو لایه ورق تامین می شود. این فرایند برای اتصال ورق ها به شکل لبه روی هم، سیم به ورق و یا سیم بر روی سیم در صنایع لوازم خانگی، اتومبیل سازی و غیره به کار برده می شود.

 

 

ویدیوهایی از فرایند جوشکاری نقطه ای را از عصر مواد تماشا کنید.

ویدیوی ۱

ویدیوی ۲

 

 

 

  • جوشکاری مقاومتی غلطکی یا نواری (Resistance Seam Welding: RSEW)

 

در فرایند جوشکاری غلطکی یا نواری به جای استفاده از الکترودهای استوانه ای، از دو غلتک یا دیسک استفاده می شود. غلتک ها ورق ها را در میان خود فشار می دهد. هم زمان جریان از داخل غلطک ها عبور می کند و به طور متناوب قطع و وصل می شود. این زمان قطع و وصل قابل تنظیم و کنترل است. با قطع و وصل جریان الکتریکی و حرکت قطعه کار بین غلطک ها، دکمه های جوش به طور متوالی در فصل مشترک دو ورق به وجود می آید. در اثر تشکیل تعدادی نقطه جوش متصل به هم، یک درز جوش آب بندی شده شکل می گیرد. یکی از مزایای این فرایند امکان اتصال و جوشکاری درزها است، بدون اینکه گاز بتواند از این درزها عبور کند. از جمله کاربردهای مهم این روش جوشکاری، جوشکاری لب به لب لوله های درز دار است. در این فرایند جریان الکتریکی با آمپر بالا و ولتاژ پایین وارد دو غلطک مجاور می شود و دو غلطک دیگر لبه های لوله را به هم می فشارد.

 

 

ویدیوهایی از فرایند جوشکاری غلطکی را از عصر مواد تماشا کنید.

ویدیوی ۱

ویدیوی ۲

 

 

 

  • جوشکاری مقاومتی پیش طرحی (Projection Welding: PW)

 

در مقایسه با روش نقطه ای، اگر روی یکی از ورق ها به صورت تعمدی یک برجستگی یا زائده ای ایجاد کنیم و به جای الکترودهای استوانه ای از الکترودهایی شبیه فک های پرسکاری برای تحت فشار قرار دادن و اعمال جریان روی ورق ها استفاده کنیم، از روشی به نام جوشکاری پیش طرحی استفاده کرده ایم. در این روش پس از ایجاد برجستگی یا زائده روی یک ورق، آن ها را روی هم قرار می دهیم. ورق ها توسط فک هایی که جریان از آن عبور می کند تحت فشار قرار می گیرند. با افزایش تمرکز جریان در محل برجستگی، در این محل ها نقاط ذوب موضعی ایجاد می شود و قطعات با دکمه جوش به هم متصل می شوند. در این فرایند در یک سیکل عملیات، چندین نقطه جوش به طور همزمان ایجاد می شود. از این روش برای اتصال مهره به ورق در خودروسازی و لوازم خانگی و ساخت قابلمه و غیره هم استفاده می شود.

 

 

ویدیویی از فرایند جوشکاری پیش طرحی را از عصر مواد تماشا کنید.

 

ارسال دیدگاه