جوشکاری به پیوند یا ذوب قطعات با استفاده از گرما و/یا فشرده سازی اشاره دارد به طوری که قطعات یک زنجیره تشکیل دهند.منبع گرما در جوشکاری معمولاً شعله قوس الکتریکی است که توسط برق منبع تغذیه جوش تولید می شود.به جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری قوس الکتریکی گفته می شود.
ذوب شدن قطعات می تواند تنها بر اساس گرمای تولید شده توسط قوس صورت گیرد تا قطعات جوش به هم ذوب شوند.برای مثال می توان از این روش در جوشکاری TIG استفاده کرد.
با این حال، معمولاً یک فلز پرکننده یا با استفاده از فیدر سیمی از طریق تفنگ جوشکاری (جوشکاری MIG/MAG) یا با استفاده از الکترود جوشکاری تغذیه دستی در درز جوش یا جوش می‌شود.در این سناریو، فلز پرکننده باید تقریباً همان نقطه ذوب ماده جوش داده شده را داشته باشد.
قبل از شروع جوشکاری، لبه های قطعات جوش را به یک شیار جوش مناسب، به عنوان مثال، یک شیار V در می آورند.همانطور که جوشکاری پیشرفت می کند، قوس لبه های شیار و پرکننده را به هم می چسباند و یک حوضچه جوش مذاب ایجاد می کند.
برای اینکه جوش دوام داشته باشد، حوضچه جوش مذاب باید از اکسیژن و اثرات هوای اطراف محافظت شود، به عنوان مثال با گازهای محافظ یا سرباره.گاز محافظ با مشعل جوش وارد حوضچه جوش مذاب می شود.الکترود جوش نیز با ماده ای پوشیده شده است که گاز محافظ و سرباره روی حوضچه جوش مذاب تولید می کند.
متداول ترین مواد جوش داده شده فلزات هستند، مانند آلومینیوم، فولاد نرم و فولاد ضد زنگ.همچنین می توان پلاستیک ها را جوش داد.در جوشکاری پلاستیک، منبع حرارت هوای داغ یا مقاومت الکتریکی است.
قوس جوش
قوس جوشکاری مورد نیاز در جوشکاری، انفجار برق بین الکترود جوش و قطعه جوش است.قوس زمانی ایجاد می شود که یک پالس ولتاژ کافی بین قطعات ایجاد شود.در جوشکاری TIG این کار را می توان با اشتعال ماشه ای یا زمانی که مواد جوش داده شده با الکترود جوش برخورد می کند (اشتعال ضربه ای) انجام می شود.
بنابراین، ولتاژ مانند یک رعد و برق تخلیه می شود و اجازه می دهد الکتریسیته از طریق شکاف هوا جریان یابد، که یک قوس با دمای چند هزار درجه سانتیگراد، حداکثر تا 10000 درجه سانتیگراد (18000 درجه فارنهایت) ایجاد می کند.یک جریان پیوسته از منبع تغذیه جوش به قطعه کار از طریق الکترود جوش برقرار می شود و بنابراین قبل از شروع جوش، قطعه کار باید با یک کابل اتصال به زمین در دستگاه جوش متصل شود.
در جوشکاری MIG/MAG زمانی که ماده پرکننده با سطح قطعه کار تماس پیدا می‌کند و اتصال کوتاه ایجاد می‌شود، قوس ایجاد می‌شود.سپس جریان اتصال کوتاه کارآمد انتهای سیم پرکننده را ذوب می کند و یک قوس جوش ایجاد می شود.برای یک جوش صاف و بادوام، قوس جوش باید پایدار باشد.بنابراین در جوشکاری MIG/MAG مهم است که از ولتاژ جوش و نرخ تغذیه سیم متناسب با مواد جوش و ضخامت آنها استفاده شود.
علاوه بر این، روش کار جوشکار بر صافی قوس و متعاقباً بر کیفیت جوش تأثیر می گذارد.فاصله الکترود جوش از شیار و سرعت ثابت مشعل جوش برای جوشکاری موفق مهم است.ارزیابی ولتاژ صحیح و سرعت تغذیه سیم بخش مهمی از صلاحیت جوشکار است.
با این حال، دستگاه‌های جوش مدرن دارای چندین ویژگی هستند که کار جوشکار را آسان‌تر می‌کند، مانند ذخیره تنظیمات جوشکاری استفاده شده قبلی یا استفاده از منحنی‌های هم‌افزایی از پیش تعیین‌شده، که تنظیم پارامترهای جوشکاری را برای کار انجام شده آسان‌تر می‌کند.
گاز محافظ در جوشکاری
گاز محافظ اغلب نقش مهمی در بهره وری و کیفیت جوش دارد.همانطور که از نامش پیداست، گاز محافظ جوش مذاب جامد کننده را در برابر اکسیژن و همچنین ناخالصی ها و رطوبت موجود در هوا محافظت می کند، که ممکن است تحمل خوردگی جوش را تضعیف کند، نتایج متخلخل ایجاد کند و با تغییر در دوام جوش تضعیف شود. ویژگی های هندسی مفصلگاز محافظ نیز تفنگ جوش را خنک می کند.رایج ترین اجزای گاز محافظ عبارتند از آرگون، هلیوم، دی اکسید کربن و اکسیژن.
گاز محافظ می تواند بی اثر یا فعال باشد.یک گاز بی اثر به هیچ وجه با جوش مذاب واکنش نمی دهد در حالی که یک گاز فعال با تثبیت قوس و تضمین انتقال صاف مواد به جوش در فرآیند جوشکاری شرکت می کند.گاز بی اثر در جوشکاری MIG (جوشکاری با گاز بی اثر قوس فلزی) در حالی که گاز فعال در جوشکاری MAG (جوشکاری با گاز فعال قوس فلزی) استفاده می شود.
نمونه ای از گاز بی اثر آرگون است که با جوش مذاب واکنش نمی دهد.این گاز متداول ترین گاز محافظ در جوشکاری TIG است.با این حال، دی اکسید کربن و اکسیژن مانند مخلوطی از دی اکسید کربن و آرگون با جوش مذاب واکنش می دهند.
هلیوم (He) نیز یک گاز محافظ بی اثر است.مخلوط هلیوم و هلیوم آرگون در جوشکاری TIG و MIG استفاده می شود.هلیوم در مقایسه با آرگون، نفوذ جانبی بهتر و سرعت جوش بیشتر را فراهم می کند.
دی اکسید کربن (CO2) و اکسیژن (O2) گازهای فعالی هستند که به عنوان جزء اکسیژن ساز برای تثبیت قوس و اطمینان از انتقال روان مواد در جوشکاری MAG استفاده می شوند.نسبت این اجزای گاز در گاز محافظ بر اساس نوع فولادی تعیین می شود.
هنجارها و استانداردها در جوشکاری
چندین استاندارد و هنجار بین المللی برای فرآیندهای جوشکاری و ساختار و ویژگی های دستگاه ها و لوازم جوشکاری اعمال می شود.آنها شامل تعاریف، دستورالعمل ها و محدودیت هایی برای رویه ها و ساختار ماشین هستند تا ایمنی فرآیندها و ماشین آلات را افزایش دهند و کیفیت محصولات را تضمین کنند.
به عنوان مثال، استاندارد کلی برای دستگاه های جوش قوس الکتریکی IEC 60974-1 است در حالی که شرایط فنی تحویل و فرم ها، ابعاد، تحمل ها و برچسب های محصول در استاندارد SFS-EN 759 موجود است.
ایمنی در جوشکاری
چندین عامل خطر مرتبط با جوشکاری وجود دارد.قوس نور بسیار روشن و اشعه ماوراء بنفش ساطع می کند که ممکن است به چشم آسیب برساند.پاشش و جرقه فلزات مذاب می تواند باعث سوختن پوست و ایجاد خطر آتش سوزی شود و بخار ایجاد شده در جوشکاری می تواند هنگام استنشاق خطرناک باشد.
با این حال، می توان از این خطرات با آماده شدن برای آنها و با استفاده از تجهیزات حفاظتی مناسب جلوگیری کرد.
حفاظت در برابر خطرات آتش سوزی را می توان با بررسی محیط محل جوش از قبل و با حذف مواد قابل اشتعال از نزدیکی محل انجام داد.علاوه بر این، وسایل اطفای حریق باید به راحتی در دسترس باشد.افراد خارجی اجازه ورود به منطقه خطر را ندارند.
چشم ها، گوش ها و پوست باید با وسایل حفاظتی مناسب محافظت شوند.ماسک جوشکاری با صفحه کم نور از چشم، مو و گوش محافظت می کند.دستکش های جوشکاری چرمی و یک لباس جوش محکم و غیر قابل اشتعال از بازوها و بدن در برابر جرقه و گرما محافظت می کند.
با تهویه کافی در محل کار می توان از دود جوش جلوگیری کرد.
روش های جوشکاری
روش های جوشکاری را می توان بر اساس روشی که در تولید گرمای جوش استفاده می شود و روشی که ماده پرکننده به جوش وارد می شود طبقه بندی کرد.روش جوش مورد استفاده بر اساس مواد مورد جوش و ضخامت مواد، راندمان تولید مورد نیاز و کیفیت بصری مورد نظر جوش انتخاب می شود.
متداول‌ترین روش‌های جوشکاری عبارتند از: جوشکاری MIG/MAG، جوشکاری TIG و جوشکاری با قوس فلزی دستی.قدیمی‌ترین، شناخته‌شده‌ترین و هنوز هم نسبتاً متداول، جوشکاری قوس فلزی دستی MMA است که معمولاً در محل‌های کار نصب و مکان‌های بیرونی که نیاز به دسترسی خوب دارند، استفاده می‌شود.
روش جوشکاری آهسته تر TIG امکان تولید نتایج جوش بسیار ظریف را فراهم می کند و بنابراین در جوش هایی که دیده می شوند یا به دقت خاصی نیاز دارند استفاده می شود.
جوشکاری MIG/MAG یک روش جوشکاری همه کاره است که در آن نیازی نیست مواد پرکننده به طور جداگانه به جوش مذاب وارد شود.در عوض، سیم از طریق تفنگ جوش که توسط گاز محافظ احاطه شده است، مستقیماً وارد جوش مذاب می شود.
روش‌های جوشکاری دیگری نیز برای نیازهای خاص وجود دارد، مانند جوشکاری لیزر، پلاسما، نقطه‌ای، قوس زیردریایی، اولتراسوند و جوشکاری اصطکاکی.
زمان ارسال: مارس-12-2022