5 نوع فرآیند جوشکاری
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
همیشه اینطور نیست که قطعات فلزی ساخته شده در کاربردهای مستقل استفاده شوند. بیشتر اوقات، آن ها تحت انواع مختلف فرایندهای جوشکاری قرار می گیرند، به خصوص اگر نیاز به ترکیب دو یا چند قطعه فلزی باهم وجود داشته باشد. این کار باعث می شود محصول نهایی در مقایسه با شکل قبلی آن در کاربردهای ساختاری، صنعتی یا ساختمانی قابل استفاده‌تر باشد. در این مطلب می‌خواهیم در مورد 5 نوع فرآیند جوشکاری صحبت کنیم.
بسته به مناسب بودن مواد، تکنیک های جوشکاری متفاوتی وجود دارد. برای مثال، فرایند جوشکاری فولاد ضد زنگ، آلیاژها یا مواد غیر آهنی ممکن است بسیار متفاوت از فرایند جوشکاری مورد نیاز برای اتصال محصولات فولادی به یکدیگر باشد. پارامترهای دیگری مانند دما، فشار و در دسترس بودن مواد پر کننده نیز ممکن است در نظر گرفته شوند. اگرچه فرایندهای جوشکاری محبوبی مانند جوشکاری قوس فلزی محافظ وجود دارد، شما همچنین با جوشکاری قوسی هسته شار و مانند آن مواجه خواهید شد.
بیشتر بدانید: آموزش جوشکاری آهن آلات
1.جوشکاری قوسی تنگستن گازی
در جوشکاری قوسی تنگستن گازی (GTAW) یا جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن (TIG) که معمولاً به آن اشاره می شود، دو نمونه فلزی از طریق یک الکترود به یکدیگر متصل می شوند. الکترود به ابزار یا ماده ای اطلاق می شود که به منظور عبور جریان الکتریکی از دستگاه جوش بر روی قطعه کار استفاده می شود. این نیز ابزاری است که مسئول ایجاد قوسی است که به طور مؤثر این دو ماده را به یکدیگر متصل می کند.
در این نوع جوش از تنگستن غیر مصرفی استفاده می شود. این بدان معنی است که با انجام فرایند جوشکاری، مواد الکترود به دلیل نقطه ذوب بالای تنگستن – به طور دقیق 3422 درجه سانتیگراد – ذوب نمی شود. تکنیک GTAW یکی از سخت ترین تکنیک های جوشکاری برای یادگیری در نظر گرفته می شود، در درجه اول به این دلیل که جوشکار باید مراقب باشد که طول قوس کوتاه باشد و در عین حال اطمینان حاصل شود که الکترود با قطعه کار تماس پیدا نمی کند.
با وجود این، در مقایسه با سایر تکنیک ها به طور قابل توجهی تمیزتر است، زیرا هیچ زباله یا سرباره فلزی تولید نمی کند. این فرایند جوشکاری ایده آل برای آلیاژها و فلزات جدار نازک مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا مس است.
2.جوشکاری قوس فلزی گازی
برخلاف GTAW جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW) یا جوشکاری با گاز بی اثر فلزی (MIG)، جوشکار از یک قطعه مصرفی الکترود برای ترکیب دو ماده باهم استفاده می کند. اجرای این روش نیز بسیار ساده تر است و بدون آموزش حرفه ای گسترده قابل یادگیری است.
در این روش سیم الکترود پوششی ندارد و تا نقطه ذوب گرم می شود. از آنجایی که بیشتر گاز خارج شده در طول فرایند توسط نوک مذاب الکترود تولید می شود، کل عملیات جوشکاری باید با استفاده از یکی از موارد زیر محافظت شود: دی اکسید کربن، آرگون یا هلیوم. در حالی که تکنیک اول ممکن است بیشتر برای آلیاژها کاربرد داشته باشد، از طرف دیگر GMAW برای فولاد کم آلیاژ، فولاد کربن، نیکل، آلومینیوم، تیتانیوم یا مس مناسب است.
3.جوشکاری قوسی با هسته شار
جوشکاری قوس الکتریکی با هسته شار (FCAW) را می توان با حضور، یا بدون حضور گاز محافظ انجام داد. این به دلیل یک جزء مهم به نام شار است. اساساً این ماده وظیفه جلوگیری از قرار گرفتن قطعه کار جوش داده شده در معرض آلودگی خارجی را بر عهده دارد.
هنگامی که مواد جوش داده شده آلوده است، این می تواند بر کیفیت فرایند تأثیر منفی بگذارد. این به دلیل اکسیداسیونی است که روی سطح قطعه کار رخ می دهد. به عنوان محصول جانبی واکنش های شیمیایی بین جوش و محیط اطراف، شار در FCAW برای محافظت از نمونه استفاده می شود.
شار جوش همچنین به جوش کمک می کند تا سرعت خنک شدن آهسته را حفظ کند تا از انجماد زود هنگام یا ناخواسته جلوگیری شود. این امر به ویژه در مواردی مشهود است که الکترود تغذیه پیوسته روی فولاد کم آلیاژ، استحکام بالا، فولاد ضد زنگ و همچنین فولادی که دارای درجه مقاومت در برابر سایش بالایی است استفاده می شود.
4.جوشکاری پرتو الکترونی
یکی از مزایایی که روش جوشکاری پرتو الکترونی (EBW) نسبت به سایر فرایندهای جوشکاری در این لیست تا کنون دارد، این است که مواد به دلیل اکسیداسیون بسیار کمتر مستعد آلودگی هستند. این به این دلیل است که فرایند در یک محیط بسیار کنترل شده انجام می شود که احتمال آلودگی جوی کمتری است.
با توجه به این تکنیک جوشکاری با دقت بالا، معمولاً با استفاده از یک ماشین کنترل شده توسط کامپیوتر یا یک ماشین خودکار انجام می شود. در این فرایند، جریان/پرتو الکترونی که از طریق انتشار ترمیونی (تخلیه الکترون) تولید می شود، روی قطعه کار متمرکز می شود. به دلیل فرایند با شدت بالا، به طور مؤثر فلز را مایع می کند و در مقایسه با جوش قوس معمولی به حرارت کمتری نیاز دارد.
بیشتر برای جوشکاری هوافضا، تجهیزات پزشکی، EBW قطعات خودرو و همچنین قطعات مخصوص صنعت که نیاز به دقت بالایی در ابعاد دارند استفاده می شود.
5.جوشکاری هیدروژن اتمی
جوشکاری هیدروژن اتمی (AHW) شامل استفاده از دو الکترود تنگستن غیر قابل مصرف است. در حالی که استفاده از تنگستن ممکن است مشابه فرایند GTAW باشد، جوشکار آزادی بیشتری در تنظیم فاصله الکترودها از قطعه کار دارد تا میزان گرمای تولید شده در قوس را تغییر دهد.
با توجه به تولید هد بزرگ که از روش AHW حاصل می شود، یکی از روش های جوشکاری با درجه حرارت بالا برای کار با آن در نظر گرفته می شود. حتی ممکن است قادر به ذوب تنگستن باشد – که همانطور که قبلاً ذکر شد، نقطه ذوب فوق العاده بالایی تقریباً 3500 درجه سانتی گراد دارد.
یکی از ویژگی های منحصر به فرد AHW این است که هیدروژن تولید شده در واکنش اتمی به عنوان گاز محافظ برای محافظت از قطعه کار عمل می کند. دیگر نیازی به گاز خارجی یا شار جوش در این زمینه نیست.
بیشتر بدانید: جوشکاری چه فلزاتی ساده تر است؟ بهترین فلز کدام است؟
انواع مختلف فرایندهای جوشکاری عبارتند از: جوشکاری با قوس تنگستن گازی، جوشکاری قوس الکتریکی با هسته شار، جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری با هیدروژن اتمی و جوشکاری قوس فلزی با گاز.
هیچ روش جوشکاری واحدی وجود ندارد که مؤثرترین روش در نظر گرفته شود زیرا انواع مختلف آلیاژها یا فلزات نیازمندی های متفاوتی دارند. به همین ترتیب، آن ها همچنین کاربردهای متفاوتی دارند. به عنوان مثال، صنایعی که ممکن است به قطعات جوشی با دقت بالا نیاز داشته باشند ممکن است از EBW سود بیشتری ببرند، در حالی که یک روش ساده جوشکاری قوس الکتریکی ممکن است برای فعالیت های با دقت پایین کافی باشد.
با این وجود، تمام این تکنیک های جوشکاری باید به درستی انجام شود تا از عیوبی که می تواند باعث خوردگی مواد یا کاهش کیفیت شرایط آن شود، جلوگیری شود. قبل از ترکیب دو فلز یا آلیاژ با یکدیگر، مطمئن شوید که مناسب ترین تکنیک را انتخاب کرده اید.