روش های جوشکاری برای ساخت فولاد
(روش های جوشکاری برای ساخت فولاد) جوشکاری، فرآیندی است که طی آن دو فلز با استفاده از گرما، فشار یا مواد فیلر به یکدیگر متصل می‌شوند. با وجود تعریف ساده‌ای که ارائه شده، روش‌های متعددی برای انجام جوشکاری وجود دارد. فلزاتی که قرار است به هم متصل شوند به عنوان مواد پایه شناخته می‌شوند و موادی که جهت پر کردن اتصال به کار می‌روند، با نام مواد مصرفی یا فیلر شناخته می‌شوند. انتخاب مواد مصرفی معمولاً بر اساس همگونی ترکیب آنها با مواد پایه صورت می‌گیرد تا یک اتصال جوشی همگن شکل بگیرد. منابع تولید گرما در این فرآیند نیز می‌توانند گوناگون باشند، از جمله قوس الکتریکی، برش پلاسما یا لیزر.
در نهایت، حاصل کار تحت عنوان اتصال جوشی شناخته می‌شود. ساخت فولاد از مراحلی همچون برش، سوراخکاری (با دریل مگنت) و حکاکی آغاز شده و سپس به مرحله مونتاژ قطعات می‌رسد. در این مرحله، استفاده از روش‌های صحیح جوشکاری و اطمینان از مونتاژ دقیق تمامی اجزا مطابق با مشخصات فنی مورد نظر، بسیار حائز اهمیت است. چراکه هیچ فرآیند جوشکاری واحدی وجود ندارد که برای تمامی کاربردها مناسب باشد.
در صنعت فولاد، مهم‌ترین تکنیک‌های جوشکاری شامل جوشکاری با گاز بی‌اثر فلزی (MIG)، جوشکاری با قوس تنگستن گازی (TIG) و جوشکاری با قوس فلزی محافظ (سنتی) هستند. پیش از پرداختن به جزئیات این روش‌های جوشکاری، ضروری است هنگام انتخاب نوع مناسب برای شرایط خاص، عوامل مختلفی را مدنظر قرار دهید. در ادامه با ما همراه باشید تا با انواع روش های جوشکاری برای ساخت فولاد آشنا شوید.
- نوع مواد قطعه کار
- ضخامت مواد
- موقعیت جوش
- زمان مورد نیاز
- نوع منبع جریان جوشکاری و مقدار جریان
- موقعیت جوش
روش جوشکاری با گاز بی اثر فلز (MIG)
فرآیند جوشکاری با گاز بی‌اثر فلزات (MIG) به دلیل سرعت بالا و هزینه اولیه پایین نسبت به سایر روش‌های جوشکاری، کاربرد گسترده‌ای دارد. بخش‌های اصلی این فرآیند شامل سیلندر گاز، رگلاتور، واحد تغذیه سیم، منبع تغذیه و مشعل MIG هستند. برای دستیابی به یک جوشکاری موفق، وجود شیاری مناسب ضروری است. این شیار، فضای لازم برای قرارگیری فلز جوش را فراهم کرده و به اتصال دو قطعه کمک می‌کند.
همچنین، الکترود جوش که نقش تأمین جریان در این فرآیند را بر عهده دارد باید کاملاً تمیز و فاقد روغن باشد. در این روش از یک الکترود سیمی استفاده می‌شود که به صورت خودکار از طریق تفنگ جوش تغذیه شده و اقدام به ایجاد قوس روی قطعه کار می‌کند. قوسی که تولید می‌شود گرمای لازم برای ذوب مواد را فراهم می‌آورد. تمامی این مراحل تحت پوشش گاز بی‌اثر انجام می‌شود تا از جوش در برابر آلودگی‌های محیطی محافظت شود. گازهای رایج مورد استفاده در این روش شامل آرگون، دی‌اکسید کربن و هلیوم هستند. فرآیند جوشکاری با گاز بی‌اثر برای اتصال انواع فلزات مانند فولاد نرم، فولاد کم‌کربن، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و فلزات با ضخامت‌های مختلف مناسب است.
مزیت جوش MIG
- این یکی از ساده‌ترین روش‌های جوشکاری برای یادگیری است، حتی برای اولین بار که کاربران می‌توانند با تمرین کمتر به جوش خوبی دست یابند.
- قطعات جوش داده شده می توانند صفحات نازک یا ضخیم باشند
- تمام انواع رایج مواد مانند فولادهای کربنی، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم را جوش می دهد.
- موقعیت های جوشکاری مانند سایر انواع جوش عامل اصلی نیستند.
- سرعت جوش را می توان سریعتر از سایر انواع جوش به دست آورد.
- به دلیل گاز بی اثر، جوش تمیزتری را ارائه می دهد.
روش قوس تنگستن گازی (TIG)
جوشکاری قوسی تنگستن گاز (TIG) یکی از پرکاربردترین شیوه‌های جوشکاری محسوب می‌شود که ریشه‌های آن به دهه ۱۹۳۰ بازمی‌گردد و به‌طور گسترده در صنعت هواپیماسازی استفاده می‌شد. امروزه این روش برای جوشکاری طیف وسیعی از فلزات، از قبیل برنج، فولاد ضد زنگ، طلا، آلومینیوم، برنز و دیگر مواد کاربرد دارد. در این فرآیند، ناحیه‌ی جوشکاری توسط گاز بی‌اثر محافظت می‌شود که به‌مانند جوشکاری MIG جلوی آلودگی‌های جو را می‌گیرد.
تفاوت اصلی میان TIG و MIG در نوع استفاده از الکترود است؛ در حالی که TIG از تنگستن استفاده می‌کند، MIG از الکترود مصرفی بهره می‌گیرد. در جوشکاری TIG، از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی برای ایجاد اتصال استفاده می‌شود. جریان برق از الکترود تنگستن عبور کرده و گرمای لازم برای ذوب کردن سطح ماده پایه را فراهم می‌کند؛ سپس قوس ایجاد شده سیم جوش را ذوب کرده و حوضچه‌ای از فلز مذاب تشکیل می‌دهد.
این فرآیند با تولید حرارت پایین، مزیتی منحصر به فرد ارائه می‌دهد که آن را برای کار با قطعات نازک‌تر مناسب‌تر می‌سازد. این روش معمولاً برای جوشکاری فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای مس به کار گرفته می‌شود.
مزیت جوش TIG
- حداقل فوران بالای فلز پایه
- جوش در همه موقعیت ها قابل انجام است.
- برای مواد نازک تر بهتر است
- اجازه دهید جوشکاری تنظیم بهتری برای گرمای ورودی در ناحیه جوشکاری انجام شود
- کار با کیفیت بالا، سطوح بهتر و زیبا پس از چسباندن قطعات
روش استیک یا SWAW (روش جوشکاری قوس فلزی محافظ)
جوشکاری قوس فلزی محافظ، که اغلب با نام جوشکاری چوبی شناخته می‌شود، یکی از روش‌های قدیمی و دستی جوشکاری به شمار می‌رود. این تکنیک زمانی که دسترسی به تجهیزات پیشرفته‌تر و هزینه‌بر امکان‌پذیر نباشد، گزینه بسیار مناسبی خواهد بود. در این روش، از یک الکترود مصرفی با پوشش شار استفاده می‌شود که ضمن حفظ ثبات قوس جوشکاری، از تأثیرات منفی شرایط محیطی مانند جریان هوا و باد جلوگیری می‌کند.
به همین دلیل، جوشکاری SWAW یکی از انتخاب‌های اصلی برای کاربردهای فضای باز و محیط‌های مرطوب است. البته این روش دارای محدودیت‌هایی نیز هست، به‌ویژه برای فلزاتی که ضخامتی کمتر از گیج 18 دارند. علاوه بر این، فرآیند حذف سرباره موجب می‌شود که ناحیه جوش پس از اتمام کار نیاز به تمیزکاری داشته باشد. این عوامل باعث می‌شوند جوشکاری با چوب بیشتر مناسب کارهای کوچک، تعمیرات خانگی و پروژه‌های علاقه‌مندان باشد. در عین حال، برای اتصال قطعات در بسیاری از صنایع، روش‌های پیشرفته‌تر و کارآمدتری نیز وجود دارند که جایگزین مناسبی ارائه می‌دهند.
مزیت جوش SWAW
- مناسب برای شرایط باد و هوا در فضای باز
- بر خلاف سایر روش های جوشکاری، تمیز کردن فلز پایه چندان مهم نیست
- خرید تجهیزات جوشکاری چوب با کمترین هزینه
- با توجه به اینکه جوشکاری مواد نازک می تواند دشوار باشد، برای نتایج موفقیت آمیز، جوشکاران باید تجربه کافی در جوشکاری چوبی داشته باشند.
- بعد از جوشکاری تمیز کردن سرباره مهم است
- Stick روشی کندتر از MIG است و ممکن است عملکرد را محدود کند.