انواع روش های جوشکاری | انواع جوشکاری آهن

اگر بخواهیم خدمات جوشکاری را در دسته بندی های جداگانه تعریف کنیم، ابتدا دو دسته بندی کلی تعریف می شود. تمام روش های انجام کار در این حوزه در دو گروه جوشکاری ذوبی و غیر ذوبی قرار می گیرند. حال در ادامه به بررسی هر کدام از روش ها در دو گروه عنوان شده می پردازیم.

انواع جوشکاری ذوبی

در این روش جوشکاری، به کمک انواع منابع حرارتی مثل شعله، لیزر، اشعه و…باید عمل ذوب را روی بخشی از قطعه مورد نظر انجام داد. بعد از ذوب شدن سطح یا بخشی از قطعات مورد نظر، امکان اتصال آنها به یکدیگر فراهم می شود. استفاده از انواع ابزارها در این روش کاربرد دارد و می توان آن را به صورت پیشرفته و یا معمولی انجام داد. در ادامه به بررسی و توضیح انواع روش های ذوبی در حوزه جوش کاری خواهیم پرداخت.

جوشکاری قوس الکتریکی

یکی از روش های کاربردی جوشکاری، استفاده از قوس الکتریکی به شمار می آید که تنوع کاربردی بالایی در جوشکاری صنعتی دارد. تامین حرارت در این روش از طریق انرژی الکتریکی صورت می گیرد که به عنوان منبع نیز شناخته می شود. تنوع انواع قوس های الکتریکی باعث شده تا انجام این کار به شکل های گوناگون صورت گیرد که در ادامه به انواع آن خواهیم پرداخت.

جوشکاری قوس الکتریکی با استفاده از الکترود روکش دار

یکی از کاربردی ترین روش هایی است که در ایران و بسیاری از کشورهای دیگر استفاده می شود. از دلایل محبوبیت بالای این روش در بین افراد، می توان به انعطاف بالا و حمل راحت آن اشاره کرد.

جوشکاری قوسی زیر پودری

در این روش، اتصال به کمک قوسی که بین قطعه و سیم وجود دارد، صورت می گیرد. در این روش برای محافظت از قوس الکتریکی از یک توده پودی مانند استفاده می شود. الکترود هایی که روکش ندارند به صورت مدام از میان لوله و توده پودری عبور کرده و به حوضچه جوش می رسند. از این روش جوش برای فرآیند های طولانی و ساخت محصولاتی مثل مخزن ها استفاده می شود.

جوشکاری قوسی تو پودری

یکی از روش های مدرن جوشکاری به شمار می آید که قوس الکتریکی بین قطعه مورد نظر و قطعه سیم توخالی که داخل آن پودر وجود دارد، قرار می گیرد. این روش جز سریع ترین روش های دستی به شمار می آید که هزینه بالاتری جهت تامین تجهیزات آن مورد نیاز است. این روش برای پروژه هایی به کار می رود که سرعت کار در آن اهمیت دارد.

جوشکاری قوس کربنی

یکی از قدیمی ترین روش ها در این دسته بندی به شمار می آید که کارایی چندانی در دنیای مدرن امروزی ندارد. از مزایای قابل توجه این روش می توان به تجهیزات ارزان قیمت آن اشاره کرد. از دیگر روش های جوش کاری قوسی می توان به موارد زیر نیز اشاره کرد.

جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی با حفاظت گاز خنثی

جوشکاری قوسی پلاسما

جوشکاری قوسی با الکترود فلزی تحت پوشش گاز محافظ

جوشکاری اکسی گاز

یکی دیگر از روش های جوشکاری ذوبی، روش اکسی گاز می باشد که به آن جوش کاری با شعله نیز گفته می شود. در این روش از یک منبع انرژی حرارتی گازی مثل استیلن استفاده می شود و به کمک آن می توان یک شعله در نوک مشعل جوشکاری ایجاد و سپس برای ذوب یا اتصال قطعات فلزی استفاده کرد. روی مشعلی که مورد استفاده قرار می گیرد، شیرهایی طراحی شده که برای کنترل میزان خروج گاز استفاده می شوند. پر هزینه بودن این روش در مقایسه با سایر روش ها باعث شده تا طرفداران کمتری داشته باشد.

جوشکاری به کمک پرتو لیزری

انجام فرآیند جوشکاری به کمک لیزر یکی از روش های مدرن به شمار می آید که با وجود انرژی ورودی کمتری در سطح قطعه، می تواند جوش های عمیقی نیز ایجاد کند. برای انجام کار جوش کاری در این روش از یک دستگاه لیزر استفاده می شود که آن را به نقطه مورد نظر در سطح فلز اعمال می کنند. معایبی مثل بالا بودن هزینه نگهداری از دستگاه لیزر، مهارت بالای کاربر هنگام استفاده و ایجاد ترک در سطوح برخی از فلزات در این روش قابل مشاهده است.

جوشکاری با پرتو الکترونی

جوشکاری به روش پرتو الکترونی نیز یکی دیگر از روش‌های مدرن در این صنعت می باشد که انرژی آن از روش لیزری نیز بیشتر است. در این روش پرتوهای قدرتمند و سریع الکترون ها به محل اتصال بین دو قطعه مورد نظر تابانده می شوند تا انرژی ایجاد شده به گرما تبدیل و باعث ذوب شدن سطح فلز شود.

انواع جوشکاری غیر ذوبی یا جامد

در انجام روش های مختلف جوشکاری غیر ذوبی یا جامد، هیچگونه حرارتی برای ذوب فلزات استفاده نمی شود. در این روش برای جوش فلزات از فشار و حرارت استفاده می کنند تا بتوانند محل اتصال قطعات را به صورت خمیری در بیاورند. در نهایت نیز بین آنها اتصال ایجاد می شود. از این روش در صنایع و حوزه هایی استفاده می شود که مواد نسبت به حرارت حساسیت بالایی دارد. در ادامه به انواع جوش کاری غیر ذوبی خواهیم پرداخت.

جوشکاری مقاومتی

اگرچه این روش جوشکاری در دسته بندی غیر ذوبی قرار دارد ولی می توان جزء فرآیندهای ذوبی نیز در نظر گرفت. نحوه انجام این روش به گونه ای است که برای اتصال دو قطعه، به صورت همزمان از فشار مکانیکی و جریان الکتریکی استفاده می شود. عدم استفاده از سیم جوش در این روش باعث شده تا سرعت انجام کار بالا رود. جوش کاری مقاومتی به صورت کلی دارای چهار دسته بندی جداگانه می باشد که در ادامه به توضیح هر کدام از آنها خواهیم پرداخت.

مقاومتی نقطه ای

در انجام این روش می توان از ماشین های مخصوص یا ابزارهای دستی استفاده کرد. در شرایطی که تیراژ کار پایین باشد، روش دستی به کار می رود ولی با بالا رفتن حجم کار در این روش، استفاده از ماشین ها و ربات های مخصوص پیشنهاد می شود. در این روش برای ایجاد جوش نقطه ای در سطح فلزات از گرما و فشار به صورت همزمان استفاده می کنند.

مقاومتی درز جوش

این روش نیز شباهت بالایی با روش نقطه ای دارد و فقط حالت الکترودها به صورت غلطکی می باشند. در این روش یک جوش رگه ای و پی در پی وجود دارد که برعکس حالت نقطه ای می باشد. این روش جوش کاری طول عمر بالایی دارد و درز جوش آن از مقاومت و ماندگاری طولانی برخوردار است.

مقاومتی زائده ای

روش دیگری که در این دسته بندی قرار دارد، مقاومتی زائده ای می باشد که نامگذاری آن به دلیل شکل ظاهری قطعه ای است که قرار است فرآیند جوش روی آن انجام شود. قطعاتی که با این روش جوش کاری می شوند، دارای یک زائده می باشند. از این زائده برای برقراری جریان و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر استفاده می کنند. بعد از برقراری جریان، این زائده به حالت خمیری درآمده و نتیجه کار نیز اتصال قطعات به یکدیگر می باشد. عدم استفاده از این روش برای فلزاتی  مثل برنج و مس و زمان بر بودن آن به عنوان معایب کاربرد آن به شمار می آیند.

مقاومتی سرباره ای

در این روش انجام کار جوش از سطوح پایین شروع شده و تا سطوح بالاتر نیز ادامه می یابد. این روش در صنایع گوناگون و با توجه به نیاز و شرایط مختلف به کار می رود.

جوشکاری اصطکاکی

یکی دیگر از روش های مهم و کاربردی جوشکاری غیر ذوبی، روش اصطکاکی می باشد. در این روش با ایجاد اصطکاک بین سطوح فلزات مختلف، حرارت ایجاد و باعث خمیری شدن سطح تماس دو قطعه مورد نظر می شود. بعد از خمیری شدن فلزات در محل تماس می توان با اعمال فشار به قطعات، آنها را به یکدیگر متصل کرد. از این روش بیشتر برای اتصال فلزات غیر هم جنس استفاده می شود.

جوشکاری انفجاری

کم کاربردترین روش جوشکاری غیر ذوبی، استفاده از روش انفجاری می  باشد. در این روش به کمک یک انفجار کنترل شده می توان نیروی فشار لازم را برای اتصال دو یا چند قطعه به یکدیگر فراهم کرد. این روش برای اتصال فلزات غیر هم جنس و همچنین شرایط زیر آب استفاده می شود.

جوشکاری فراصوتی

در روش فراصوتی که به آن التراسونیک هم گفته می شود، برای اتصال دو یا چند قطعه به یکدیگر از ارتشاعات فراصوت با فرکانس ۲۰ تا ۷۰ کیلو هرتز استفاده می کنند. استفاده از فرکانس های بالا در این روش باعث متلاشی شدن اتم های فلزات می شود.