جوشکاری چیست؟ چگونه انجام می‌شود؟

شاید تا امروز بارها با جوشکاری و محصولات جوشکاری برخورد کرده باشید اما ندانید دقیقا جوشکاری چیست. جوشکاری فرآیندی است که در آن دو ماده با اعمال گرمای متمرکز در امتداد یک درز بین دو ماده با هم ذوب می شوند. جوشکاری معمولاً با فلز مرتبط است، اما می توان از آن بر روی ترموپلاستیک ها و چوب نیز استفاده کرد. راه‌های زیادی برای همجوشی مواد مانند لحیم کاری دارد، اما چیزی که جوشکاری را منحصر به فرد می‌کند این است که مواد پایه در این فرآیند ذوب می‌شوند تا بتوانند به طور مؤثرتری به یکدیگر متصل شوند.

جوشکاری معمولاً با ذوب دو ماده مشابه با هم انجام می شود زیرا خواص حرارتی مشابهی دارند. فلز اضافی به نام فلز پرکننده اغلب در محل اتصال جوش ذوب می شود تا به اتصال دو فلز پایه به یکدیگر کمک کند. جوشکاری یک فرآیند ساخت است که در صدها صنعت استفاده می شود و تقریبا نمی‌توانید صنعتی را بیابید که در آن از فلز استفاده شود اما جوشکاری در آن جایی نداشته باشد.

جوشکاری چگونه کار می کند؟

حال که متوجه شدیم جوشکاری چیست می‌خواهیم به سراغ بررسی فرآیندهای جوشکاری برویم. هر فرآیند جوشکاری متفاوت است، اما شباهت اساسی این است که سطوح بسیار بالایی از گرما در سراسر یک درز اعمال می شود که در آن دو فلز به هم می رسند. هنگامی که فلز با هم ذوب می شود، یک حوضچه جوش مذاب ایجاد می شود که سپس سرد می شود و یک اتصال جامد ایجاد می کند.

رایج ترین نوع فرآیند جوشکاری، جوشکاری قوس الکتریکی است. در فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی مانند MIG، TIG، Stick و FCAW از قوس الکتریکی استفاده می شود که بین فلز پایه و الکترود تشکیل می شود. قوس گرما تولید می کند و فلز پرکننده به حوضچه جوش وارد می شود تا به اتصال فلزات به یکدیگر کمک کند. گاهی اوقات فلز پرکننده از طریق تفنگ جوشکاری به جوش اضافه می شود و گاهی به صورت دستی با دست وارد جوش می شود. همچنین ممکن است از گاز محافظ یا الکترود با پوشش شار برای کمک به محافظت از مهره جوش در برابر آلودگی استفاده شود.

مزایای جوشکاری چیست؟

جوشکاری روشی است که برای ذوب فلزات به یکدیگر استفاده می شود زیرا دارای مزایای متعددی است، در ادامه می‌بینید که مزایای اصلی جوشکاری چیست:

• یک جوش با کیفیت بهترین همجوشی ممکن را بین دو فلز ارائه می‌دهد
• سرعت فرآیندهای جوشکاری به شما این امکان را می دهد که قطعات بزرگ فلز را به سرعت به یکدیگر متصل کنید
• اتصالات جوشکاری می تواند ظاهری صاف از خود به جای بگذارد که از نظر زیبایی شناسی دلپذیر است
• فرآیندهای جوشکاری بسیار متنوع هستند و طیف وسیعی از تکنیک های جوشکاری برای فلزات و شرایط مختلف وجود دارد
• فرآیندهای جوشکاری ساده می تواند راهی ارزان و مقرون به صرفه و سریع برای اتصال فلز باشد

فرآیندهای جوشکاری رایج

در ادامه بررسی می‌کنیم که محبوب‌ترین فرآیندهای جوشکاری چیست. جوش فرآیندهای گوناگونی دارد و از روش‌های مختلفی انجام می‌گیرد اما محبوب‌ترین آن‌ها عبارتند از:

جوشکاری استیکی (SMAW)

جوشکاری استیکی که با نام جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW) نیز شناخته می شود. در جوشکاری استیکی از میله جوشکاری استفاده می شود که دارای پوشش شار است. یک قوس الکتریکی بین میله جوش و فلز پایه تشکیل می شود و میله در حوضچه جوش ذوب می شود. همانطور که این اتفاق می افتد، پوشش فلاکس می سوزد و استخر را از آلودگی محافظت می کند.

جوشکاری استیکی بسیار رایج است زیرا یکی از ارزان‌ترین روش‌های انجام جوش است، قابل حمل است، جوش‌های قوی ایجاد می‌کند، روی سطوح زنگ‌زده مناسب است و می‌توان از آن در فضای باز استفاده کرد. به طور مرتب در کشاورزی، تعمیرات، ساخت و ساز و تولید استفاده می شود.

جوشکاری MIG (GMAW) چیست؟

در جوشکاری MIG که به عنوان جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW) نیز شناخته می شود، از یک تفنگ جوشی استفاده می شود که یک الکترود سیم مصرفی را به حوضچه جوش تغذیه می کند. یک قوس الکتریکی بین سیم و فلز پایه تشکیل می شود و سیم در استخر ذوب می شود. جوش در آنجا با آلودگی توسط یک گاز محافظ که از طریق تفنگ جوش جریان می یابد و الکترود سیم را احاطه می کند محافظت می شود.

روش MIG رایج است زیرا یادگیری آن آسان است، کارآمد است و با پاشش کم جوش هایی با کیفیت خوب ارائه می‌دهد. فرآیند MIG در طیف وسیعی از فرآیندهای تولیدی، ساختمانی و صنعتی رایج است.

جوشکاری با هسته شار (FCAW) چیست؟

جوشکاری با هسته شار چیست؟ فرآیندی بسیار شبیه به جوشکاری MIG است. یک الکترود سیم مصرفی یک قوس ایجاد می کند و از طریق یک تفنگ جوشکاری و به حوضچه جوش تغذیه می شود. تفاوت اصلی بین هسته شار و MIG این است که به جای استفاده از گاز محافظ برای محافظت از جوش، سیم دارای یک هسته شار است که متلاشی شده و از جوش محافظت می کند.
راه‌اندازی هسته‌های فلاکس آسان‌تر است زیرا نیازی به اتصال گاز جوش MIG خود ندارید، نقطه ضعف آن این است که باعث پاشش بسیار بیشتر می‌شود که ممکن است زمان تمیز کردن پس از جوش را افزایش دهد.

جوشکاری تیگ (GTAW)

روش TIG که به آن جوش قوسی تنگستن گاز (GTAW) نیز می‌گویند یکی از روش‌های پیچیده‌تر جوشکاری است که برای ایجاد جوش‌های دقیق و پیچیده استفاده می‌شود. جوشکاری TIG از یک الکترود تنگستن غیر مصرفی تشکیل شده است که قوس را ایجاد می کند و در یک تفنگ جوش نگه داشته می شود. دست دیگر یک میله پرکننده را نگه می دارد که به حوضچه جوش وارد می شود. جوش توسط گاز محافظی که از طریق تفنگ جوش جریان می یابد و الکترود تنگستن را احاطه می کند محافظت می شود.

فرآیند TIG جوش های واقعا تمیزی با ظاهر و کیفیت جوش برتر ایجاد می کند. جوشکاری TIG معمولا در خودروسازی، تولید دوچرخه و هنر استفاده می شود.

بیشتر بخوانید: مزایا و معایب جوشکاری تیگ چیست؟

جوشکاری زیر آب (SAW)

این یک فرآیند جوشکاری سریع است که از بسیاری از انواع دیگر ایمن تر است زیرا انتشار کمتری از نور UV، تشعشع و بخار دارد. SAW معمولاً استفاده می شود زیرا نفوذ عمیق ایجاد می کند و راه اندازی بسیار آسانی دارد. عمدتاً در تولیدات صنعتی استفاده می شود.

بیشتر بخوانید: جوشکاری زیر آب و چالش‌های آن

جوشکاری با سوخت اکسیژن (OAW) چیست؟

جوشکاری با سوخت اکسیژن، همچنین جوشکاری اکسی استیلن یا جوشکاری گازی فرآیندی است که در آن اکسیژن و استیلن با هم مخلوط شده و از طریق مشعل جوشکاری که در آن می سوزد تغذیه می شود تا شعله ای با دمای بالا تا 6000 درجه فارنهایت ایجاد شود. شعله فلز پایه را ذوب می کند و میله پرکننده در محل اتصال ذوب می شود.

جوشکاری با سوخت اکسیژن با فرآیندهای جوشکاری قوس الکتریکی متفاوت است زیرا شما به منبع برق نیاز ندارید، فقط به گاز و مشعل نیاز دارید. این یک نوع جوشکاری قدیمی است اما به دلیل قابل حمل بودن هنوز در بین جوشکاران قراردادی محبوب است و معمولاً برای جوش دادن فلزات نازک استفاده می شود.

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی که به عنوان جوشکاری مقاومت الکتریکی (ERW) نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند جوشکاری سریع است که با استفاده از گرما و فشار در یک منطقه کوچک، فلزات را به هم متصل می‌کند تا به سرعت فلزات را نرم کرده و آنها را به یکدیگر متصل کند.

رایج ترین فرآیند جوشکاری مقاومتی جوش نقطه‌ای است. جوش نقطه ای از دو الکترود کوچک غیر مصرفی تشکیل شده است که روی فلزی که روی هم قرار گرفته اند قرار می گیرند. الکترود به فلز فشار وارد می کند تا آنها را به هم فشار دهد و جریان الکتریکی ایجاد می کند که فلز را در جایی که لمس می کنند ذوب می کند و آنها را به هم می پیوندد. جوشکاری نقطه ای فرآیندی سریع است که معمولاً در صنعت خودروسازی و هوافضا استفاده می شود.

جوش لیزری

جوشکاری لیزری چیست؟ جوش لیزر یک فرآیند جوشکاری است که برای اتصال فلزات یا ترموپلاستیک ها به یکدیگر با لیزر استفاده می شود. لیزر منبع حرارت بسیار متمرکزی را تامین می کند و می تواند سرعت جوشکاری بالایی ایجاد کند. جوشکاری لیزری بسیار دقیق است و به راحتی می توان آن را خودکار کرد که آن را به یک انتخاب محبوب در صنعت تولید تبدیل می کند. به ندرت در خارج از تولید استفاده می شود زیرا این تجهیزات هزینه اولیه بسیار بالایی دارند.