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.