جوشکاری ذوبی

فهرست مطالب

جوشکاری ذوبی

برای اتصال دائمی دو قطعه از اینورتر جوشکاری استفاده می‌کنند. این روش برای قطعه‌های فلزی و غیرفلزی کاربرد دارد و با استفاده از حرارت کافی انجام می‌گیرد. در کل جوشکاری را به دودسته جوشکاری ذوبی و جوشکاری غیر ذوبی تقسیم‌بندی می‌کنند. در جوشکاری ذوبی با استفاده از ذوب کردن دو قطعه یا فلز، قطعات را به هم متصل کرده و روال کار انجام می‌پذیرد. روال کار به این نحو است که زمانی که دو لبه فلز را برای جوشکاری ذوب می‌نمایند، این دو قسمت به یکدیگر چسبیده و پس از سرد شدن، دو قطعه به هم متصل شده‌اند. در بعضی از جوشکاری‌های ذوبی برای اینکه نتیجه بهتری به دست آید از الکترودها یا فلز اتصال استفاده می‌گردد.

ویژگی دستگاه جوش ذوبی

ویژگی جوشکاری ذوبی

در زمان جوشکاری ذوبی هنگامی‌که فلزات را ذوب می‌کنیم، متوجه می‌شویم که فلزات جامد زمانی که در نقطه ذوب خود قرار گیرند ازلحاظ ساختار اتمی و مولکولی تغییر می‌یابند. همین مسئله موجب می‌گردد که هرکدام از ذرات اتمی و مولکولی در قطعه بتوانند آزادانه در سطح موردنظر برای جوشکاری جابجا گردند. این جابه‌جا شدن موجب شکسته شدن لایه‌های اکسیدی صفحه روی فلز می‌شود و سبب می‌گردد که اتصال بین دو فلز به‌خوبی برقرار گردد. یکی دیگر از ویژگی‌های اصلی روش جوشکاری ذوبی استحکام ریز ذرات در زمان جوشکاری است که این استحکام بسیار زیاد می‌باشد. این روش جوشکاری مزایای زیادی دارد که لازم است قبل ‌از استفاده از آن با این مزایا آشنا گردید.

استفاده از این روش جوشکاری برای زمان‌هایی که قصد داریم دو قطعه ضخیم را به هم متصل کنیم به‌صورت چندلایه امکان‌پذیر می‌باشد. مزیت دیگر روش جوشکاری ذوبی این است که لوازم و مواد اولیه موردنیاز در این روش قابلیت جابه‌جایی داشته و در قسمت‌های مختلف پروژه مورداستفاده قرار می‌گیرد. جوشکاری ذوبی کاربرد‌های بسیار متنوع داشته و در شرایط مختلف و برای قطعه‌های مختلف کاربرد خواهد داشت. این روش جوشکاری نسبت ‌به دیگر روش‌ها اکسید و آلودگی کمتری تولید می‌کند و همچنین ساختار نهایی قطعه‌هایی که مورد جوشکاری قرارگرفته‌اند بسیار منظم خواهد بود.

جوشکاری ذوبی از پرکاربردترین روش‌های اتصال دائمی در فلزات است؛ زیرا همان‌طور که قبلاً نیز اشاره شد در شرایط مختلف و برای قطعه‌های مختلف کاربرد دارد. این روش بازدهی بالا و مصرف انرژی پایین دارد و نیاز به پخت سازی ندارد. به دلیل کنترل‌پذیر بودن سیستم و سهولت مانیتورینگ این فرایند قابلیت اتوماسیون بالایی دارد. در حالت‌هایی که مسیر مستقیم است و قطعه دارای ضخامت است، این فرآیند سرعت بالایی دارد.

کاربرد جوشکاری ذوبی

کاربرد جوشکاری ذوبی

جوشکاری ذوبی کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد و برای قطعه‌های سرامیکی و فلزی مورداستفاده قرار می‌گیرد. البته لازم است که عنوان کنیم جوشکاری ذوبی برای پلاستیک و سرامیک با نام جوشکاری امتزاجی معروف است. در روش جوشکاری امتزاجی انرژی مورد نیاز توسط دو منبع انرژی الکتریکی و شیمیایی تأمین می‌گردد. با توجه به این‌که روش‌های جوشکاری بسیار متنوع می‌باشند، دستگاه‌های جوشکاری متنوعی نیز در بازار یافت می‌شود. به‌طورکلی تمام دستگاه‌های جوشکاری یا ولتاژ ثابت می‌باشند یا جریان ثابت. در این دستگاه‌ها می‌توان با ثابت نگه‌داشتن یک مورد، مورد بعدی را تغییر داد. همچنین به‌وسیله منبع تغذیه جریان الکتریکی تأمین می‌گردد و این جریان نیز می‌تواند مستقیم یا متناوب باشد. در حال حاضر برای برطرف کردن تمامی عیب‌های دستگاه‌های جوشکاری، اینورترهای جوشکاری ساخته شده‌اند که ازجمله دستگاه‌های پرکاربرد محسوب می‌شوند.

در واقع اینورترهای جوشکاری از مدرن‌ترین نسل دستگاه جوش می‌باشند که وزن سبک‌تری دارند و کیفیت جوشکاری آن‌ها بالاست. دستگاه جوش تیگ، دستگاه جوش الکترود و دستگاه جوش CO2 از انواع اینورترهای جوشکاری هستند. لازم است در زمان خرید یک اینورتر، به مواردی همچون آمپر دستگاه، سیستم‌های محافظتی بدنه دستگاه توجه ویژه داشته باشید. زیرا که همه این موارد بر طول عمر دستگاه و نحوه عملکرد آن تأثیرگذار است. همچنین خدمات پس از فروش اینورترها نیز از نکات مهم دیگری است که باید به آن توجه کنید. اینورتر جوشکاری آروا و اینورتر جوشکاری صبا ازجمله برندهایی هستند که علاوه بر داشتن کیفیت بالا و قیمت مناسب، خدمات پس از فروش خوبی را نیز به مشتریان خود ارائه می‌کنند.

نحوه کار جوشکاری ذوبی

همان گونه که می‌دانید جوشکاری ذوبی، یکی از روش‌های موثر برای اتصال قطعات فلزی است که با استفاده از حرارت، لبه‌های دو قطعه را به هم جوش می‌دهد. در این روش، حرارت کافی به قطعات اعمال می‌شود تا به نقطه ذوب برسند و با سرد شدن، به یکدیگر متصل شوند.

اگر فاصله بین قطعات بیشتر از حد معمول باشد، از فلز پر کننده برای پر کردن این شکاف استفاده می‌گردد. فلز پرکننده مذاب، با مواد پایه ترکیب شده و یک اتصال قوی و یکنواخت ایجاد می‌کند. این فرایند به طور کاربردی شامل ذوب کردن مواد در محل اتصال و ایجاد یک پیوند دائمی و محکم است که در صنایع مختلف برای ساخت و تعمیر قطعات فلزی به کار می‌رود.

انواع دستگاه جوش ذوبی

جوشکاری ذوبی در شرایط و مکان‌های مختلف، روش‌های متفاوتی دارد که هرکدام از این روش‌ها شامل فرایندهای خاصی است و مزایا و معایب خاص خود را دارند.
همان‌طور که می‌دانید با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، هر روز متدها و روش‌های مدرن و جدیدی ایجاد می‌گردد که به این وسیله روش‌های قدیمی منسوخ می‌شود. در ادامه مطلب به بحث در مورد انواع جوشکاری ذوبی می‌پردازیم:

جوشکاری لیزری

جوشکاری لیزری از پیشرفته‌ترین مدل‌های جوشکاری ذوبی محسوب می‌شود که در این روش پروسه ذوب کردن فلز به‌وسیله حرارت تأمین می‌گردد. میزان تراکم انرژی تولیدشده به‌وسیله دستگاه لیزر بوده که اغلب از دو مدل لیزر یاقوت و لیزر گازکربنیک برای انجام جوشکاری ذوبی استفاده می‌گردد. در این مدل جوشکاری باید انرژی پرتو لیزر کاملاً صحیح تنظیم گردد.

جوشکاری پلاسما

در این مدل جوشکاری ذوبی از گاز یونیزه‌ی خاص استفاده شده و این کار موجب می‌شود که تراکم قوس الکتریکی ایجادشده بیشتر گردد. همین قوس به ما این امکان را می‌دهد که جوشکاری ذوبی ظریف‌تری را انجام دهیم. جوشکاری پلاسما نسبتاً ساده بوده و به‌صورت دستی یا اتوماتیک انجام می‌پذیرد. دقت این نمونه جوش بالاست و با نام جوش یا جوشکاری آرگون نیز شناخته می‌شود و در آن اغلب از یک الکترود تنگستنی استفاده می‌گردد. از اصلی‌ترین مزایای جوشکاری ذوبی، مقرون‌به‌صرفه بودن این روش بوده و همچنین از دیگر ویژگی‌های این روش گستردگی و کاربرد فراوان آن در صنایع مختلف خواهد بود.

جوشکاری زیر پودری

فرایند جوشکاری زیر پودری به این نحو است که قوس الکتریکی و الکترود کربنی مورداستفاده در زیر یک پوشش محافظ که به شکل پودراست، قرار گرفته است. گرمای تولید شده به وسیله قوس الکتریکی بین بخش بدون روکش الکترود فلزی و قطعه انجام می‌پذیرد که موجب ذوب شدن این بخش‌ها و پر شدن قسمت موردنظر از الکترود می‌شود.

از پودر فلزات گوناگون در جوشکاری زیر پودری استفاده می‌گردد. بین دستگاه مولد قدرت و بخش‌های مختلف قوس الکتریکی ایجاد می‌گردد که اغلب به‌وسیله یک موتور با قابلیت کنترل خودکار مهار می‌شود.

جوشکاری ذوبی قوسی با گاز محافظ

در این روش قوس الکتریکی تولید شده به این فلز، مبنا و قسمت پایانی الکترود در تولید حرارت نقش دارد. برای تغذیه الکترود از یک موتور متحرک با سرعت ثابت استفاده می‌شود. مقدار جریان مورد نیاز به‌سرعت تغذیه الکترود بستگی دارد که لازم است آن را با توجه به حجم کار خود تنظیم نمود.

اندازه طول قوس الکتریکی با توجه به مولد قدرت تعیین می‌گردد. در زمان کار لازم است بخش شیپور در فاصله‌ای ثابت که تقریباً بیست میلی‌متر بالاتر از حوضچه جوش است قرار داده شود. این مدل جوشکاری به میگ مگ معروف است. قسمتی که در آن فرایند جوشکاری ذوبی و قوس الکتریکی انجام پذیرد، با گاز مخصوص محافظت می‌گردد؛ اغلب از گازهای غیرفعال و خنثی برای محافظت استفاده می‌شود.

انواع جوشکاری ذوبی

آشنایی با انواع جوشکاری ذوبی، پس از درک مفهوم کلی آن اهمیت ویژه‌ای دارد. این روش‌ها بر اساس منبع حرارتی مورد استفاده به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند. در ادامه متن، چند مورد از روش‌های رایج جوشکاری ذوبی را معرفی کرده‌ایم:

جوشکاری ذوبی قوس الکتریکی

جوشکاری قوسی، یکی از روش‌های پر کاربرد در صنعت جوشکاری است که در آن از قوس الکتریکی برای ایجاد حرارت لازم جهت ذوب و اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شود. در این روش، با استفاده از یک منبع تغذیه الکتریکی (چه مستقیم و چه متناوب)، قوس الکتریکی بین قطعه‌ مورد نظر و الکترود ایجاد می‌گردد. الکترود مورد استفاده در این فرایند، می‌تواند از نوع مصرف ‌شدنی یا مصرف ‌نشدنی باشد. جوشکاری قوسی با نام‌های دیگری مانند: جوشکاری قوس الکتریکی یا جوش Arc نیز شناخته می‌شود. این روش جوشکاری به چندین نوع مختلف تقسیم می‌شود که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم:

جوش قوسی با الکترود دستی روکش‌دار (SMAW)

در این روش، از الکترودهای روکش‌دار مصرف ‌شدنی استفاده می‌شود. پس از ایجاد قوس الکتریکی، الکترود شروع به ذوب شدن می‌کند و روکش آن نیز ذوب شده و گازهایی تولید می‌نماید. این گازها از محل جوش در برابر اکسیژن و سایر گازهای موجود در هوا محافظت کرده و مقاومت قطعه‌ جوشکاری ‌شده را افزایش می‌دهند. روش SMAW یکی از قدیمی‌ترین روش‌های جوشکاری است که هنوز هم در بسیاری از پروژه‌ها، به ویژه برای اتصال قطعات فولادی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (GMAW یا میگ / مگ)

این روش که به نام‌های میگ (MIG) و مگ (MAG) نیز شناخته می‌شود، یکی از پر کاربردترین انواع جوشکاری قوسی است. در این روش از الکترود سیمی مصرف ‌شدنی استفاده می‌شود و قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه صورت می‌گیرد. گازهای محافظ نیز برای جلوگیری از اکسید شدن محل جوش به کار می‌روند. تفاوت اصلی بین روش میگ و مگ، در نوع گازهای محافظ است.

در روش میگ از ترکیب گازهای آرگون و هلیوم استفاده می‌شود، در حالی که در روش مگ از ترکیب آرگون، اکسیژن و دی ‌اکسید کربن استفاده می‌شود. جوشکاری CO2 یکی از زیر مجموعه‌های جوشکاری مگ است که بسیار محبوب و پر استفاده خواهد بود. از جوشکاری میگ بیشتر برای فلزات غیر متخلخل مانند آلومینیوم و از جوش مگ برای قطعات فولادی استفاده می‌گردد.

جوشکاری با الکترود تنگستن و گاز محافظ (روش تیگ یا GTAW )

در این روش از یک الکترود مصرف ‌نشدنی از جنس تنگستن استفاده می‌شود و گازهای محافظ مانند آرگون و هلیوم برای محافظت از محل جوش در برابر گازهای موجود در هوا به کار می‌روند. در این متد، از میله‌ پرکننده نیز برای تقویت فلز جوش استفاده می‌شود. جوشکاری تیگ بسیار دقیق و آهسته انجام می‌شود و در صنایع حساسی مانند هوا و فضا کاربرد فراوانی دارد. جوشکاری آرگون یکی از معروف‌ترین انواع جوشکاری تیگ است.

جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوشکاری قوس پلاسما، شباهت‌های زیادی به جوشکاری تیگ دارد. در این روش نیز از الکترود تنگستن، میله‌ پر کننده و گازهای محافظ مانند آرگون یا هلیوم استفاده می‌گردد. تفاوت اصلی این روش با جوشکاری تیگ در این است که الکترود در فاصله‌ بیشتری از قطعه قرار می‌گیرد و قوس الکتریکی بین نازل خروجی و الکترود تشکیل می‌شود. گازهای ورودی در اثر حرارت بالای قوس الکتریکی یونیزه شده و جریان پلاسما ایجاد می‌کنند. این جریان پلاسما همراه با گازهای محافظ از نازل خارج شده و با قطعه برخورد می‌کند. جوشکاری قوس پلاسما بیشتر در صنایع ابزارسازی و لوله ‌سازی استفاده می‌شود.

جوشکاری قوس زیرپودری (SAW)

در این متد، نوک الکترود درون توده‌ای از مواد پودری قرار می‌گیرد تا قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود برقرار شود. پودر پس از ذوب شدن، خاصیت رسانایی پیدا کرده و جریان قوس را به قطعه منتقل می‌کند. این پودرهای دانه‌ ریز پس از ذوب شدن، به عنوان ماده‌ پر کننده عمل کرده و محل اتصال را پوشش می‌دهند. این روش از پاشیدن مواد و جرقه‌ها به اطراف جلوگیری می‌کند. الکترود مورد استفاده در این متد از نوع سیمی است و به صورت مداوم تغذیه می‌شود.

جوش قوس توپودری (FCAW)

در جوش قوس توپودری، الکترود خود دارای پوششی است که وظیفه‌ پودر را انجام می‌دهد و نیازی به قرار دادن الکترود درون پودر نیست. در برخی موارد نیز از گازهای محافظ برای محافظت از محل جوش استفاده می‌شود. این روش، جایگزین مناسبی برای جوشکاری زیرپودری است.

جوشکاری اتمی هیدروژن

در جوشکاری اتمی هیدروژن، از دو الکترود غیرهمسان فلزی استفاده می‌شود که در محیطی پر از هیدروژن ذوب شده و باعث اتصال قطعات به یکدیگر می‌شوند.

جوشکاری قوس کربنی (CAW)

جوشکاری قوس کربنی، یکی از قدیمی‌ترین انواع جوشکاری است که در آن از یک الکترود کربنی یا گرافیتی برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌گردد. امروزه به دلیل کیفیت پایین محصولات تولید شده با این روش، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و جای خود را به جوشکاری قوس دو کربنی (TCAW) داده است که کیفیت بالاتری دارد.

جوش با پرتو لیزری (LBW)

در جوش با پرتو لیزری، از پرتو لیزر برای ایجاد گرمای متمرکز استفاده می‌شود که برای جوش‌دادن دو قطعه به کار می‌رود. این روش، بسیار دقیق است و برای جوش فلزات و پلیمرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوشکاری لیزری اغلب در پروژه‌هایی که نیاز به دقت بالا و حجم کار وسیع دارند، به کار می‌رود.

جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW)

جوشکاری با پرتو الکترونی، یکی از جذاب‌ترین انواع جوشکاری ذوبی است که در شرایط خلأ انجام می‌شود. در این روش، پرتویی حاوی الکترون‌های پر سرعت به قطعه تابانده شده و نفوذ این الکترون‌ها به داخل ماده باعث ایجاد حرارت بالا و ذوب قطعه می‌شود. جوشکاری‌های انجام شده با این روش معمولاً عمیق و باریک هستند.

جوشکاری گازی یا اُکسی‌گاز (OFW)

جوشکاری گازی یا اُکسی‌گاز که گاهی اوقات به نام جوشکاری اکسی استیلن نیز شناخته می‌شود، یکی از پرطرفدارترین انواع جوشکاری ذوبی است. در این متد، با استفاده از شعله‌ای که از سوختن گاز اکسیژن و استیلن ایجاد می‌شود، قطعات ذوب شده و به یکدیگر متصل می‌گردند. این روش انواع مختلفی از جمله: جوشکاری با گاز پروپان، جوشکاری با گاز و فشار، جوشکاری هوا استیلن، جوشکاری اکسیژن استیلن و جوشکاری اکسیژن هیدروژن دارد.

هر یک از این روش‌های جوشکاری ذوبی دارای مزایا و معایبی هستند و انتخاب روش مناسب به نوع فلز، ضخامت قطعات، شرایط محیطی و نیازهای پروژه بستگی دارد.

مزایا استفاده از جوشکاری ذوبی

جوشکاری ذوبی با مزایای بی‌نظیر خود، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ایجاد اتصالات دائمی در فلزات است. در متن ذیل، نگاهی به این مزایا می‌اندازیم:

  1. قابلیت جوشکاری چند لایه: اگر با قطعات ضخیم سر و کار دارید، جوشکاری ذوبی به شما این امکان را می‌دهد که به ‌راحتی لایه ‌به ‌لایه کار کرده و اتصالاتی قوی ایجاد نمایید.
  2. قابلیت جابجایی آسان تجهیزات: مواد اولیه و ابزارهای مورد نیاز این روش، به ‌سادگی قابل جابجایی هستند، بنابراین می‌توانید در بخش‌های مختلف پروژه از آنها استفاده کنید.
  3. تنوع در کاربرد: این روش برای طیف گسترده‌ای از قطعات از فلزات نازک تا ضخیم و شرایط مختلف مناسب است.
  4. ساختاری تمیز و منظم: جوشکاری ذوبی ساختاری منظم و تمیز ایجاد می‌کند و آلودگی یا اکسید کمتری نسبت به دیگر روش‌ها تولید می‌نماید.
  5. انعطاف ‌پذیری برای فلزات مختلف: از آهن تا آلومینیوم، این روش با متریال‌های مختلف سازگار است و همین ویژگی باعث می‌شود یکی از پرکاربردترین شیوه‌های جوشکاری باشد.

این ویژگی‌ها، جوشکاری ذوبی را به انتخابی حرفه‌ای و مطمئن برای پروژه‌های جوشکاری تبدیل کرده است.

سخن نهایی

در این مقاله جوشکاری ذوبی، پرطرفدارترین انواع آن به همراه مشخصات و کاربرد آن به تفکیک مورد بررسی قرار گرفت. درصورت وجود هرگونه نظر یا سؤال، ابزار ویهان با آغوشی باز پذیرای نظرات و سؤالات شماست؛ برای ما کامنت بگذارید یا با شماره‌های درج شده در وبسایت با ما تماس بگیرید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

جوشکاری ذوبی

فهرست مطالب