۲. جوشکاری غیر ذوبی (حالت جامد)

جوشکاری حالت جامد به تمام انواع روش های جوشکاری گفته می شود که کاملا در حالت جامد صورت گرفته و هیچ گونه ماده ای ذوب نمی شود و از ماده پُر کننده استفاده نمی شود و مکانیسم جوشش مواد، نفوذ بین مولکولی بین سطوح تماسی دو قطعه تحت اثر فشار است. جوشکاری غیر ذوبی به این صورت است که در اثر اعمال فشار، مولکول های سطح دو قطعه از نواحی پر تراکم تر به نواحی کم تراکم تر جریان پیدا می کنند.

در برخی موارد برای شتاب دادن به فرآیند نفوذ مواد، از حرارت دادن به سطوح تماس استفاده می شود. در جوش حالت جامد، خواص مکانیکی و فیزیکی مواد ثابت مانده و به همین دلیل در بسیاری از صنایع به ویژه برای موادی که به حرارت حساس هستند کاربرد دارد. انواع جوشکاری غیر ذوبی را در ادامه معرفی می کنیم:

1. جوشکاری مقاومتی (RW)
2. جوشکاری اصطکاکی (FW)
3. جوشکاری انفجاری (EW)
4. جوشکاری فراصوتی (UW)

بیشتر بخوانید: دستگاه جوش بدون الکترود

در ادامه انواع جوشکاری ذوبی (FW) را به صورت کامل و جزئی بررسی خواهیم کرد**

انواع روش های جوشکاری قوسی (Arc welding) چیست؟

جوشکاری قوسی نوعی فرآیند جوشکاری است که از قوس الکتریکی برای ایجاد گرما به منظور ذوب و متصل کردن فلزات استفاده می کند. یک منبع تغذیه (با جریان مستقیم یا متناوب) به منظور ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود (مصرف شدنی یا نشدنی) و قطعه کار، به کار می رود. به جوشکاری قوسی، جوشکاری با قوس الکتریکی یا جوشکاری arc نیز گفته می شود. در ادامه به شرح انواع جوشکاری با قوس الکتریکی به همراه تصویر می پردازیم.

۱. جوشکاری قوسی با الکترود دستی روکش دار (SMAW)

این روش یک نوع فرآیند جوشکاری دستی بوده که از یک الکترود روکش دار مصرف شدنی استفاده می کند. هنگامی که الکترود ذوب می شود، روکش آن ذوب شده و با گاز هایی که تولید می کند از ناحیه جوشکاری در مقابل اکسیژن و بقیه و گاز های موجود در هوا حفاظت می کند. 

مزایا و معایب جوشکاری الکترود دستی

جوشکاری دارای روش ها و انواع مختلفی است که ابتدایی ترین و قدیمی ترین نوع آن جوشکاری الکترود دستی (SMAW) است که در آن با کمک قوس الکتریکی و انواع الکترود ها جوشکاری ذوبی انجام می شود. این روش در عین حال که یک روش قدیمی است اما همچنان در پروژهای مختلف مخصوصا ساخت و ساز های ساختمانی برای اتصلات قطعات فولادی از آن استفاده می شود. با توجه به این موضوع، این نوع جوشکاری دارای برخی مزیت ها و معایب است که در ادامه به مزیت ها و معایبی که این مدل از جوشکاری دارد آشنا می کنیم.

مزایا جوشکاری الکترود دستی

• مقاومت در برابر ضربه و فشار
• جوشکاری در تمامی شرایط آب و هوایی
• مقاومت در برابر فرسایش
• جوشکاری فولاد های ساختمانی
• دود کم حاصل از جوشکاری
• تجهیزات ساده برای جوشکاری
• عدم نیاز به گاز محافظ

معایب جوشکاری الکترود دستی

• عدم جوشکاری فلزات رنگین
• عدم جوشکاری اتصالات نازک
• زمان بر و طولانی
• نرخ رسوب کمتر

• تجهیزات جوشکاری الکترود دستی

  برای انجام فرآیند جوشکاری در روش ها و حالت های مختلف به تجهیزات و موارد مناسب برای انجام آن نیاز داریم. جوشکاری دستی از انواع ابتدایی جوش است که یک روش ساده در جوشکاری با دامنه کاربرد وسیع می باشد که از تجهیزات و وسایل ساده ای برخوردار است و با کمک این تجهیزات می توان کار جوشکاری را انجام داد. هر کدام از این وسیله ها کاربردی دارد که در نهایت فرایند جوش را کامل می کنند. برای مثال از دستگاه جوش یا اینورتر جوشکاری برای تامین قدرت استفاده می شود و یا از انبر جوش برای نگه داشتن الکترود جوشکاری استفاده می شود. تجهیزات جوشکاری الکترود دستی شامل موارد زیر است:

  • دستگاه جوشکاری
  • الکترود روکش دار
  • کابل جوشکاری
  • انبر اتصال
  • انبر جوش
  • تجهیزات ایمنی و حفاظتی

  انتخاب الکترود مناسب جوشکار الکترود دستی

  یکی از موارد مهم و دارای اهمیت در حوشکاری دستی انتخاب الکترود مناسب است. الکترود قطه ای فلزی با روکش های مختلف است که بر اثر حرارت ذوب شده و محفظه های ورد نیاز برای اتصال می پوشاند و فرآیند جوش را کامل می کند. در واقع الکترود در حوشکاری دستی وسیله ای مهم و ضروری است که در انتخاب آن باید توجه داشت و در صورتی که الکترود مناسب با نوع جوشکاری را انتخاب نکنیم ممکن است موجب چسبندگی و یا ذوب نشود و اختلال در جوش به وجود آرود. به همین منظور در ادامه به مهم ترین موارد در انتخاب الکترود مناسب اشاره می کنیم.

  • نوع جوشکاری
  • اهمیت اتصال حوش
  • نفوذ جوش
  • نوع فلزات
  • انتخاب از لحاط اندازه و قطر
  •  

۲. جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود فلزی (MIG/MAG یا GMAW)

جوشکاری میگ مگ به عنوان پر کاربردترین نوع جوشکاری قوسی شناخته می شود. شیوه کار آن به صورت ایجاد قوس الکتریکی به کمک الکترود سیمی مصرف شدنی و نهایتا ذوب و اتصال قطعه کاری بوده که در کنار آن از گاز های حفاظتی استفاده می شود. تفاوت دو نوع میگ مگ در ترکیب گاز های محافظ مورد استفاده است.

در جوشکاری میگ که بیشتر برای آلومینیوم و فلزات غیر متخلخل مناسب است؛ از ترکیب گاز آرگون و هلیوم برای گاز محافظ استفاده می شود. در جوشکاری مگ که عمدتا برای فولاد کاربرد دارد؛ از ترکیب آرگون، کربن دی اکسید و اکسیژن برای حفاظت از فلز جوش در مقابل گاز های هوای آزاد استفاده می شود. متداول ترین نوع جوشکاری مگ را می توان جوشکاری co۲ دانست.

جوشکاری MIG یکی از روش های پیشرفته در جوشکاری است که با کمک آن می توان انواع جوشکاری ها و فلزات را جوش داد. این روش از جوش در واقع جوشکاری با لایه محافظ است که با ایجاد قوش الکتریکی حرارت لازم برای ذوب فلزات را به وجود می آرود. این روش دارای مزیت های مختلفی و فراوانی است که در زیر به مهم ترین آنها اشاره می کنیم.

• تغذیه مستمر سیم جوش
• عدم نیاز به الکترود
• مشاهده حوضچه مذاب و قوس الکتریکی
• حذف سرباره یا کم شدن آن
• اتصال فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی
• سرعت بالا در فرایند جوشکاری

۳. جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (GTAW یا TIG)

نوعی فرآیند جوشکاری است که طی آن قوس الکتریکی از یک الکترود تنگستنی مصرف نشدنی به سمت قطعه کاری تشکیل می شود. علاوه بر این موارد از گاز های حفاظتی آرگون یا هلیوم برای حفاظت از جوش در مقابل گاز های هوای آزاد و همچنین از میله پر کننده برای تقویت فلز جوش استفاده می شود.

در این نوع جوشکاری، فرآیند اتصال به صورت آهسته انجام می‌ شود، در این روش می‌ توان دقیق ترین جوشکاری را انجام داد که بیشترین کاربرد آن در صنایع هوا و فضا می‌باشد. از متداول ترین روش های جوشکاری تیگ می‌توان به جوشکاری آرگون اشاره کرد.

۴. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوشکاری پلاسما بیشترین شباهت را به جوشکاری تنگستنی دارد و کاری بسیار با کیفیت تولید می‎‌ کند. عمده مصرف این نوع جوشکاری در صنایع ابزار سازی و یا لوله سازی می‌باشد.

در جوشکاری paw مانند جوشکاری تنگستنی از یک الکترود تنگستنی مصرف نشدنی همراه با گاز های حفاظتی و میله پر کننده استفاده می شود؛ با این تفاوت که الکترود فاصله بیشتری با قطعه کار داشته و قوس الکتریکی عمدتا بین الکترود و نازل خروجی تشکیل می شود. در این حالت حرارت بالای جریان قوس الکتریکی باعث یونیزه شده گاز های ورودی و تشکیل یک جریان پلاسما از میان گاز ها می شود سپس جریان پلاسما همراه با گاز های حفاظتی از نازل خارج شده و به قطعه کار برخورد می کند.

۵. جوشکاری قوسی زیر پودری (SAW)

در این نوع جوشکاری قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار در شرایطی برقرار می شود که نوک الکترود درون توده ای از مواد پودری قرار دارد. در این حالت پودر ذوب شده، خاصیت رسانایی پیدا کرده، جریان قوس الکتریکی از درون آن رد شده و به قطعه کار می رسد. در جوشکاری زیر پودری از مذاب پودر های دانه ریز به عنوان مواد پر کننده و همچنین به منظور پوشش محل اتصال، برای جلوگیری از پاشش مواد یا جرقه به اطراف، استفاده می‌شود. الکترود آن از نوع سیمی بوده و به طور پیوسته تغذیه می شود.

۶. جوشکاری قوسی توپودری (FCAW)

جوشکاری توپودری به عنوان یک جایگزین برای جوشکاری قوسی زیر پودری در نظر گرفته می شود. در این حالت به جای استفاده از پودر، الکترود دارای یک پوشش بوده که کار پودر را انجام می دهد. در برخی موارد نیز از گاز های حفاظتی به صورت جداگانه برای حفاظت از چشمه جوش استفاده می گردد.

۷. جوشکاری اتمی هیدروژن

در این نوع از جوشکاری از دو الکترود غیر همسان فلزی استفاده می‌شوند، این الکترود ها در فضایی مملو از هیدروژن ذوب شده و قطعات را به هم متصل می‌کنند.

۸. جوشکاری قوسی کربنی (CAW)

قدیمی ترین نوع جوشکاری قوسی است که از یک الکترود کربنی (گرافیتی) مصرف نشدنی در کنار میله پر کننده برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می کند. به دلیل کیفیت پایین آن امروزه این نوع جوشکاری کاربردی ندارد. در عوض جوشکاری قوسی دو کربنی (TCAW) به عنوان جایگزین آن است.

جوشکاری برق چیست؟

جوشکاری برق از جمله انواع روش های جوشکاری است که در دو روش ذوبی و حالت جامد انجام می شود و در واقع از روش های پر کاربرد جوشکاری محسوب می شود که با دستگاه های جوش میگ، تیگ و استیک انجام می شود. این فرایند با استفاده از جریان برق و ایجاد حرارت انجام می شود.

جوشکاری برق دارای حالت ها و روش های مختلفی است که از آن برای اتصال فلزات کربی و رنگی از جمله استیل و آلومنیوم استفاده می شود. در جوشکاری برق در حالت ذوبی از الکترود های دستی و ذوب شدنی استفاده می شود و قوس الکتریکی در فرایند اتصال بسیار تاثیر گذار است.

جوش برق با توجه به اینکه بسیار پر کاربرد است دارای انواع مختلفی است. از جمله انواع جوشکاری برق می توان به مواردی مانند: جوشکاری برق عمودی، جوشکاری برق نفوذی، جوشکاری برق استیل و جوشکاری برق آلومینیوم اشاره کرد. این روش جوشکاری در صنایع و مشاغل مختلفی از جمله جوشکاری پل ها، جوشکاری لوله ها، جوشکاری سازه های هنری و… کاربرد دارد. با توجه به اینکه این روش از جوشکاری در دو حالت ذوبی و غیر ذوبی انجام می شود؛ رعایت نکات ایمنی جوشکاری الزامی است.

انواع گازهای محافظ

گازهای مورد استفاده در جوشکاری ذوبی گازهایی بی اثر و یا کم هستند که در فرایند جوش از آسیب رسیدن به جوش و محل اتصال جلوگیری می کنند. از دیگر علل استفاده از گاز ها این است که قوس پایداری به وجود می آروند و در نهایت در کیفیت جوش تاثیر گذار هستند. گازهای مورد استفاده در جوشکاری به شرح زیر است:

• گاز آرگون
• گاز هلیوم
• گاز آکسیژن
• گاز هیدروژن
• گاز نیتروژن
• گاز دی اکسید کربن

جوشکاری صنعتی چیست؟

همانطور که از نام جوشکاری صنعتی مشخص است، زوشی برای جوشکگاری در صنایع مختلف است. در این فرآیند با استفاده از انواع روش ها و حالت های جوشکاری می توان اتصالات دائم و مستحکم را به وجود آرود. در روش جوش صنعتی حرارت های بالا ایجاد می شود و این موضوع باعث ذوب شدن انواع فلزات شده و در نهایت پس از سرد شدن فلز ذوب شده اتصال دائم بر قرار می کند. جوشکاری صنعتی دارای انواع مختلف و کاربرد های متنوع است که در ادامه هر کدام را توضیح و موارد مریوط به آنها را معرفی می کنیم.

کاربرد های جوشکاری صنعتی

جوشکاری صنعتی مانند دیگر روش های جوشکاری در جاهای مختلفی استفاده می شود. این روش به خاطر صنعتی بودن بیشتر در صنایع مختلف استفاده می شود. در زیر انواع کاربرد هایی که این روش ازجوشکاری دارد را به صورت تیتر وار بیان می کنیم.

• خودروسازی
• ساخت و ساز
• صنعت نفت و گاز
• صنعت کشتی‌سازی
• تولید لوازم خانگی
• صنعت هواپیماسازی
• ساخت تجهیزات صنعتی

انواع جوشکاری صنعتی

یکی دیگر از موارد مهم در جوشکاری صنعتی این است که این روش دارای انواع مختلفی است. هر کدام از این انواع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر انواع جوشکاری صنعتی را بیان می کنیم. 

• جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روکش‌دار (SMAW
• جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (GMAW
• جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW
• جوشکاری لیزری
• جوشکاری نقطه‌ای

انواع الکترود برای جوشکاری

الکترودها را از چند منظر مختلف دسته بندی می کنند که در این قسمت به آن ها اشاره می کنیم.

انواع الکترود جوشکاری بر اساس روکش

الکترود جوشکاری در دو دسته بدون روکش و روکش دار قرار می گیرند. در طول زمان با توجه به نتیجه نهایی جوشکاری با الکترود بدون روکش که ظاهر زیبایی نداشت و در مقابل ضربه مقاومت بسیار کمی داشت، الکترودهای بدون روکش تقریباً کنار گذاشته شده اند و استفاده از الکترودهای روکش دار کاربرد بیشتری پیدا کرده اند. 

جوشکاری با الکترودهای روکش دار ظاهر بهتری دارد، سرعت جوشکاری بیشتر است و جوشکاری با آن ها ساده تر است.

انواع الکترود بر اساس ضخامت پوشش

الکترودها از لحاظ ضخامت پوشش سطحی آن ها به ۴ دسته تقسیم می شوند:

•  الکترود جوشکاری نازک
• الکترود جوشکاری متوسط
• الکترود جوشکاری ضخیم
• الکترود جوشکاری خیلی ضخیم

انواع الکترود بر اساس نوع پوشش

الکترودها از نظر پوشش آن ها در ۵ گروه مختلف قرار می گیرند:

• الکترود با پوشش اسیدی
• الکترود با پوشش قلیایی
• الکترود با پوشش اکسیدی
• الکترود با پوشش سلولزی
• الکترود با پوشش روتیل

انواع الکترود از لحاظ قطر

الکترودهای جوشکاری با قطرهای مختلف وجود دارند که هر کدام کاربردهای متنوعی دارند و در ۴ دسته قرار می گیرند:

• الکترود قطر ۲.۵
• الکترود قطر ۳.۲۵
• الکترود قطر ۴
• الکترود قطر ۵

انواع الکترود جوشکاری بر اساس جنس مفتول

الکترودها با توجه به جنس مفتول نیز به ۴ دسته مختلف تقسیم بندی می شوند:

الکترودهای فولاد ضد زنگ

الکترودهای نیکلی

الکترودهای کم کربن

الکترودهای آلومینیومی

انواع الکترود جوشکاری از لحاظ ساخت

الکترودهایی که برای جوشکاری استفاده می شوند به ۴ روش ساخته می شوند:

• الکترودهای انجماد سریع : الکترودهایی که ساخت انجماد سریع دارند، دارای ویژگی های مختلفی از جمله ایجاد قوس قوی، تولید سرباره بسیار کم و قابل استفاده در تمامی موقعیت ها هستند. الکترودهای انجماد سریع با کدهای E۶۰۱۰ و E۶۰۱۱ شناخته می شوند.
• الکترودهای انجماد پر شده : پوششی که روی الکترودهای جوشکاری انجماد پرشده قرار دارد، خیلی وزن زیادی دارند و می توانند ترکیب یکنواختی را در نقطه جوش ایجاد کند و سرباره را نیز خارج می نماید. الکترودها با کدهای E۶۰۱۲، E۶۰۱۳ و E۷۰۱۴ از نوع الکترود انجامد پرشده هستند.
• الکترود چسبان سریع: نرخ رسوب گذاری در الکترودهای چسبان سریع زیاد است؛ زیرا دارای پوشش فلاکسی زیادی می باشند. الکترودهای چسبان سریع با کدهای E۶۰۲۷ و E۶۰۲۸ شناخته می شوند.
• الکترود کم هیدروژن : از آن جایی که الکترودهای کم هیدروژن دارای هیدروژن بسیار کمی هستند، برای جوشکاری فولاد پرکربن کاربرد زیادی دارند. الکترودهای با کدهای E۷۰۱۸ و E۷۰۲۸ از نوع الکترود کم هیدروژن می باشند.