فلزات رنگین شامل موادی مانند آلومینیوم، مس، برنج، نیکل و تیتانیوم هستند که به دلیل خواص منحصر به فردشان در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا و الکترونیک به عنوان قطعات صنعتی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. جوشکاری این فلزات به دلیل ویژگی‌های خاص آن‌ها نیازمند تکنیک‌ها و روش‌های مخصوص است. در این مقاله به بررسی انواع روش‌های جوشکاری فلزات رنگین و نکات کلیدی در اجرای آن‌ها می‌پردازیم.
روش‌های جوشکاری فلزات رنگین شامل موارد زیر می‌شود:
۱. جوشکاری با قوس الکتریکی (TIG و MIG)
جوشکاری تیگ (Tungsten Inert Gas) یا جوشکاری تنگستن گاز خنثی
در این روش از الکترود تنگستن برای جوشکاری فلزات استفاده می‌شود. این روش معمولاً برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ و فلزات نرم استفاده می‌شود. این روش که با نام GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) نیز شناخته می‌شود، از یک الکترود تنگستنی و گاز محافظ (مانند آرگون یا هلیوم) استفاده می‌کند. TIG برای جوشکاری فلزات رنگین مانند آلومینیوم، تیتانیوم و مس مناسب است زیرا دقت بالایی دارد و کیفیت جوش را تضمین می‌کند.
مزایا:
- کیفیت بالای جوش
- کنترل دقیق حرارت
- مناسب برای فلزات نازک
معایب:
- سرعت کم
- نیاز به مهارت بالا
جوشکاری میگ
در این روش از گاز آرگون و گاز دیگر برای محافظت از محلول جوش استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ، خدمات جوشکاری co2 و فلزات رنگین، مانند آلومینیوم، مناسب است. این روش که به GMAW (Gas Metal Arc Welding) نیز معروف است، از یک سیم جوش به عنوان الکترود مصرفی و یک گاز محافظ مانند آرگون یا دی‌اکسید کربن استفاده می‌کند. این روش برای جوشکاری فلزاتی مانند آلومینیوم و برنج مناسب است.
مزایا:
- سرعت بالا
- مناسب برای قطعات ضخیم‌تر
معایب:
- کنترل دشوار در مقایسه با TIG
- امکان ایجاد تخلخل در جوش
۲. جوشکاری با لیزر
جوشکاری لیزری از پرتوی لیزر برای ذوب و اتصال فلزات استفاده می‌کند. این روش دقت بالایی دارد و برای فلزات رنگین مانند تیتانیوم و نیکل ایده‌آل است.
مزایا:
- دقت بالا
- حداقل تغییر شکل حرارتی
- سرعت جوشکاری بالا
معایب:
- هزینه بالا
- نیاز به تجهیزات پیشرفته
۳. جوشکاری با مقاومت الکتریکی (RW)
این روش شامل نقطه‌جوش (Spot Welding) و درزجوش (Seam Welding) است که با عبور جریان الکتریکی از سطح تماس دو فلز، جوش ایجاد می‌شود. این روش برای جوشکاری فلزاتی مانند مس و برنج که رسانایی الکتریکی بالایی دارند مناسب است.
مزایا:
- سرعت بالا
- مناسب برای تولید انبوه
معایب:
- محدودیت در ضخامت فلز
- نیاز به جریان الکتریکی بالا
۴. جوشکاری انفجاری
در این روش، انرژی مورد نیاز برای جوشکاری از طریق یک انفجار کنترل‌شده تأمین می‌شود. این روش برای اتصال فلزاتی که سخت جوش داده می‌شوند مانند ترکیب آلومینیوم و مس مناسب است.
مزایا:
- امکان جوشکاری فلزات غیرمشابه
- استحکام بالا
معایب:
- خطرات ایمنی بالا
- نیاز به تجهیزات خاص
۵. جوشکاری موج یا جوش انفجاری (Explosive Welding)
در این روش از امواج فراصوت برای جوشکاری استفاده می‌شود، برای جوشکاری فلزات رنگین با ضخامت کم و انجام کارهای دقیق مناسب است.
۶. جوشکاری الکتریکی
در این روش از جریان الکتریکی برای گرمایش و ذوب کردن فلزات استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری فولادها و فلزات دیگر استفاده می‌شود.
هر کدام از این روش‌ها بسته به نوع فلز و شرایط کاری خاص، مزایا و معایب خود را دارند.
نکات مهم در جوشکاری فلزات رنگین
- انتخاب صحیح گاز محافظ: استفاده از گازهای بی‌اثر مانند آرگون و هلیوم برای جلوگیری از اکسیداسیون ضروری است.
- کنترل دما: برخی از فلزات رنگین مانند آلومینیوم حساس به حرارت هستند و کنترل دما از ترک‌خوردگی جلوگیری می‌کند.
- تمیزکاری سطحی: آلودگی‌ها و اکسیدها باید قبل از جوشکاری از بین بروند تا کیفیت جوش حفظ شود.
- انتخاب فیلر مناسب: انتخاب سیم جوش مناسب بر اساس جنس فلز پایه، تأثیر مستقیم بر کیفیت جوش دارد.