آشنایی با انواع روش های جوشکاری

انواع روش های جوشکاری، جوشکاری فرآیندی است که طی آن دو فلز به کمک گرما، فشار یا مواد فیلر به یکدیگر متصل می‌شوند. اگرچه تعریف این فرآیند ساده به نظر می‌رسد، اما روش‌های متنوعی برای اجرای آن وجود دارد. فلزاتی که قرار است به هم متصل شوند، “مواد پایه” نامیده می‌شوند و موادی که به منظور پر کردن اتصال به کار می‌روند، با عنوان “مواد مصرفی” یا “فیلر” شناخته می‌شوند.

 این مواد غالباً بر اساس شباهت ترکیب شیمیایی آنها با مواد پایه انتخاب می‌شوند تا یک اتصال جوشی یکدست و مقاوم ایجاد شود. منابع تولید گرما هم در این فرآیند می‌توانند متفاوت باشند، از جمله قوس الکتریکی، برش پلاسما یا لیزر. نتیجه نهایی این فرآیند به عنوان “اتصال جوشی” شناخته می‌شود. در صنعت فولاد، فرآیند تولید از مراحل اولیه‌ای مانند برش، سوراخکاری (با استفاده از دریل مگنت) و حکاکی آغاز می‌شود و با مونتاژ قطعات ادامه پیدا می‌کند.

 در مرحله مونتاژ، استفاده از روش‌های صحیح جوشکاری و دقت بالای عملیات مطابق با مشخصات فنی مورد نظر اهمیت زیادی دارد. چراکه هیچ روش جوشکاری واحدی وجود ندارد که برای تمامی کاربردها مناسب باشد. در بین روش‌های مختلف جوشکاری که در صنعت فولاد کاربرد دارند، تکنیک‌هایی مانند جوشکاری با گاز بی‌اثر فلزی (MIG)، جوشکاری با قوس تنگستن گازی (TIG) و جوشکاری با قوس فلزی محافظ (به روش سنتی) برجسته‌تر هستند. پیش از بررسی جزئیات این روش‌ها، ضروری است در انتخاب نوع مناسب برای هر شرایط خاص، عوامل مختلف را مدنظر قرار دهید. در ادامه به معرفی انواع روش‌های جوشکاری برای تولید فولاد خواهیم پرداخت.

انواع روش های جوشکاری

جوشکاری با گاز بی اثر فلز

فرآیند جوشکاری با گاز بی‌اثر فلزات (MIG) به دلیل سرعت بالا و هزینه اولیه پایین، در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری، به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. تجهیزات اصلی این فرآیند شامل سیلندر گاز، رگلاتور، واحد تغذیه سیم، منبع تغذیه و مشعل MIG می‌شوند.

 برای دستیابی به یک جوش با کیفیت مطلوب، ایجاد شیار مناسب ضروری است. این شیار فضای لازم برای قرارگیری فلز جوش را فراهم کرده و اتصال محکم قطعات را ممکن می‌سازد. یکی از موارد مهم در این روش، تمیزی کامل الکترود جوش است که وظیفه انتقال جریان را بر عهده دارد؛ هر گونه آلودگی یا روغن روی الکترود می‌تواند کیفیت جوش را کاهش دهد. در این فرآیند از یک الکترود سیمی استفاده می‌شود که به‌صورت خودکار توسط تفنگ جوش تغذیه شده و قوسی را روی قطعه کار ایجاد می‌کند.

گرمای حاصل از این قوس فلزات را ذوب کرده و فرآیند جوشکاری را امکان‌پذیر می‌سازد. تمامی این مراحل در حضور گاز بی‌اثر انجام می‌شوند تا جوش از آلودگی‌های محیطی محافظت شود. گازهایی مانند آرگون، دی‌اکسید کربن و هلیوم از پرکاربردترین گزینه‌ها در این فرآیند هستند. جوشکاری MIG برای اتصال انواع فلزات از جمله فولاد نرم، فولاد کم‌کربن، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و فلزات با ضخامت‌های مختلف بسیار مناسب است.

مزیت چوشکاری با گاز بی اثر

این روش یکی از ساده‌ترین و مناسب‌ترین روش‌های جوشکاری برای یادگیری است. حتی کاربران مبتدی نیز می‌توانند با کمترین تمرین به نتایج جوشکاری مناسبی دست پیدا کنند. به دلیل استفاده از گاز بی‌اثر، کیفیت جوش تمیزتر و دقیق‌تر خواهد بود. این روش امکان جوش دادن قطعات با ضخامت‌های مختلف، از نازک تا ضخیم، را فراهم می‌کند. انواع متداول مواد مانند فولاد کربنی، فولاد زنگ‌نزن و آلومینیوم به راحتی با این فناوری جوش داده می‌شوند. برخلاف برخی روش‌های دیگر، موقعیت جوشکاری در این فرآیند تأثیر چندانی ندارد و انعطاف‌پذیری بیشتری ارائه می‌دهد. علاوه بر این، سرعت انجام جوشکاری نیز به طور قابل توجهی سریع‌تر از بسیاری از تکنیک‌های دیگر است.

روش قوس تنگستن گازی (TIG)

جوشکاری قوسی تنگستن با گاز یا TIG از جمله پرطرفدارترین روش‌های جوشکاری است که تاریخچه آن به دهه ۱۹۳۰ بازمی‌گردد و ابتدا در صنعت هواپیماسازی مورد استفاده قرار گرفت. این تکنیک امروزه برای جوشکاری طیف گسترده‌ای از فلزات مانند برنج، فولاد ضد زنگ، طلا، آلومینیوم، برنز و مواد دیگر کاربرد دارد.

 اصلی‌ترین ویژگی این روش، استفاده از گاز بی‌اثر برای محافظت از ناحیه جوشکاری است که مشابه روش MIG، از ورود آلودگی‌های محیطی به محل جوش جلوگیری می‌کند. آنچه TIG را از MIG متمایز می‌کند، نحوه استفاده از الکترود است؛ در حالی که روش TIG از یک الکترود تنگستن غیرمصرفی بهره می‌برد، MIG از الکترود مصرفی استفاده می‌کند.

در فرآیند جوشکاری TIG، جریان برق از طریق الکترود تنگستن عبور کرده و گرمای لازم برای ذوب سطح ماده پایه را تامین می‌کند. این گرما سپس منجر به تشکیل قوس و ذوب شدن سیم جوش شده و حوضچه‌ای از فلز مذاب ایجاد می‌کند.

یکی از مزایای برجسته این تکنیک تولید حرارت پایین آن است که امکان کار بر روی قطعات نازک‌تر را فراهم می‌سازد. جوشکاری TIG عمدتاً برای فلزات خاص مانند فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای مس به کار گرفته می‌شود.

مزیت جوشکاری با TIG

حداقل میزان فوران روی فلز پایه باید رعایت شود.

 این نوع جوشکاری در تمامی موقعیت‌ها قابل اجراست و برای مواد نازک‌تر بهتر است گرمای ورودی در ناحیه جوشکاری به‌طور دقیق تنظیم شود.

 نتیجه این فرآیند، کاری با کیفیت بالا، همراه با سطوح صاف‌تر و ظاهری زیبا پس از اتصال قطعات خواهد بود.

جوشکاری استیک (SWAW)

جوشکاری قوس فلزی محافظ، که به طور معمول با عنوان جوشکاری دستی یا چوبی شناخته می‌شود، یکی از روش‌های قدیمی و متداول جوشکاری به شمار می‌آید. این تکنیک، در شرایطی که امکان استفاده از تجهیزات پیچیده‌تر و گران‌قیمت وجود ندارد، انتخابی مناسب و کاربردی محسوب می‌شود.

در این روش، از یک الکترود مصرفی با پوشش شار بهره گرفته می‌شود که علاوه بر تضمین پایداری قوس جوشکاری، مانع تاثیرات منفی عوامل محیطی نظیر جریان هوا و باد می‌گردد. به دلیل این ویژگی‌ها، جوشکاری SWAW گزینه‌ای ایده‌آل برای کارهای فضای باز و محیط‌های مرطوب به شمار می‌رود. با این حال، این روش محدودیت‌هایی نیز دارد؛ از جمله آنکه برای فلزات با ضخامت کمتر از گیج 18 چندان مناسب نیست.

 افزون بر این، وجود سرباره پس از جوشکاری نیازمند فرآیند تمیزکاری است که ممکن است زمان و انرژی بیشتری را بطلبد. این عوامل موجب می‌شود که این روش بیشتر برای پروژه‌های کوچک، تعمیرات خانگی و فعالیت‌های مبتنی بر علاقه‌مندی شخصی مناسب باشد. با این وجود، در صنایع مختلف، روش‌های پیشرفته‌تر با کارایی بالاتر وجود دارد که جایگزین‌های بهتری برای اتصالات در مقیاس وسیع ارائه می‌دهند.

مزیت جوشکاری SWAW

مناسب برای شرایط مختلف باد و هوای فضای باز است. در مقایسه با سایر روش‌های جوشکاری، لزوم تمیز کردن فلز پایه اهمیت کمتری دارد. با کمترین هزینه می‌توانید تجهیزات جوشکاری چوب تهیه کنید. از آنجا که جوشکاری مواد نازک معمولاً چالش‌برانگیز است، داشتن تجربه کافی در جوشکاری چوبی برای دستیابی به نتایج مطلوب ضروری است. پس از اتمام جوشکاری، تمیز کردن سرباره از اهمیت بالایی برخوردار است. روش Stick نسبت به روش MIG سرعت کمتری دارد و ممکن است عملکرد کلی را تحت تأثیر قرار دهد.

سوالات متداول