جوشکاری

جوشکاری یکی از مراحل ساخت است که باعث اتصال دائمی مواد سخت مثل پلیمر، سرامیک، فلز و کامپوزیت به هم می‌شود. این کار معمولاً با حرارت بالا انجام می‌گیرد هرچند جوشکاری با حرارت پایین هم وجود دارد که به جوشکاری، لحیم‌کاری نرم و لحیم‌کاری سخت تقسیم می‌شود.

در جوشکاری با حرارت پایین فلزات ذوب نمی‌شود بلکه فقط گرم می‌شود و به مرحله‌ای می‌رسند که به‌ راحتی فرم می‌گیرند. اما در جوشکاری که فلزات به ذوب می‌رسند از مواد مخصوص به نام filerاستفاده می‌شود. وقتی مواد ذوب شدن آنها را به هم متصل می‌کنند. حرارت یکی از عوامل موردنیاز در جوشکاری است که این به‌صورت شعله گاز، لیزر، اصطکاک، پرتو، الکترون، قوس الکتریکی و امواج مافوق صوت است. به‌طورکلی جوشکاری معمولاً در محیط‌های صنعتی صورت می‌گیرد.

معایب جوشکاری

جوشکاری یکی از کارهای خطرناک به‌حساب می‌آید و باعث به‌وجودآمدن آسیب‌های چشمی، سوختگی شدید، شوک الکتریکی، ازبین‌رفتن بینایی و به‌وجودآمدن سرطان می‌شود؛ بنابراین بهتر است در هنگام جوشکاری از عینک‌ها و ماسک‌ها مخصوص جوشکاری استفاده شود.

روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی

قوس الکتریکی از جاری شدن الکترون‌ها در یک مسیر هادی به وجود می‌آید. با بالارفتن شدت جریان بالا شکاف ایجاد می‌شود که این شکاف باعث چسباندن فلزات به هم می‌شود. روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت هستند از:

· جوشکاری دستی

· پوشش‌دار

· جوشکاری زیر پودری

· جوشکاری با گاز محافظ

· الکترود تنگستنی

· جوشکاری پلاسما

روش جوشکاری مقاومتی

با استفاده از یک جریان الکتریکی از درون قطعه و به‌وجودآمدن گرما انجام می‌گیرد. جریانی که وارد می‌شود ۲۰۰۰ تا ۲۰ هزار آمپر است. این روش بسیار کارآمد هست و آلودگی کمی ایجاد می‌کند. کاربرد آن بسیار محدود است و به دلیل اینکه هزینه تجهیزات زیاد است افراد کمی از آن استفاده می‌کنند. روش‌های جوشکاری مقاومتی عبارت هستند از:

· جوش نقطه‌ای

· جوش با استفاده از قالب

روش جوشکاری جامد

در این روش معمولاً بدون ذوب کردن فلز انجام می‌شود. در واقع به فلز فشار بسیار بالایی وارد می‌آید اما ذوب نمی‌شود. این جوشکاری به سه دسته تقسیم می‌شود:

· جوشکاری اصطکاکی

· جوشکاری نفوذی

· جوشکاری با امواج مافوق صوت

روش جوشکاری با گاز

با استفاده از لیزرهای زیادی مثل گازکربنیکی انجام می‌گیرد و باعث می‌شود که فلز تبخیر شود و عملیات جوشکاری به‌آسانی انجام شود. این روش ارزان است و معمولاً بیشتر افراد از آن استفاده می‌کنند.

جوشکاری با اشعه الکترونی

با استفاده از ولتاژ زیاد صورت می‌گیرد. ولتاژ زیاد منبع حرارت بسیار بالایی دارد. این روش گران است و کسی که از این روش استفاده می‌کند نیاز به مهارت بسیار بالایی دارد.

هندسه

جوشکاری که به روش‌های مختلف صورت می‌گیرد هندسه نام دارد. هندسه به روش‌های مختلفی تقسیم می‌شود.

· جوش لب‌به‌لب

· جوش روی‌هم

· جوش گوشه‌ها

پیش گرم‌کردن در جوشکاری

یکی از بهترین روش‌ها برای جوشکاری است. فلزات را در دمای معمولی گرم می‌کند. از این روش برای فولادهای پرکربن و آلیاژی استفاده می‌شود.

وقتی فلزات گرم‌شدن لبه‌های آنها را ذوب می‌کنند و سپس با روش جوشکاری به هم متصل می‌کنند. این روش قیمت ارزانی دارد و معمولاً برای جوشکاری آهن و آلومینیوم از این روش استفاده می‌شود.

چه فلزاتی برای جوشکاری مناسب است؟

· فولاد نرم کم‌کربن

· آلومینیوم

· فولاد ضدزنگ

فولاد نرم کم‌کربن از جمله فلزاتی است که معمولاً در سازه‌های آهنی استفاده می‌شود. با دو روش پیچ‌ومهره و جوشکاری به هم متصل می‌شوند. چکش خواری بالای این محصول باعث شده است که به‌راحتی جوش بخورد. برخلاف دیگر فلزات خطر شکستگی در حین جوشکاری ندارد.

آلومینیوم از جمله فلزهایی است که شکسته نمی‌شود و در مقابل حرارت بالا از بین می‌رود استحکام آلومینیوم بسیار زیاد است و تنها طی یک عمل جوشکاری متصل می‌شود.

برای جوشکاری فولاد ضدزنگ نیاز به مهارت و دانش کافی است. فولاد ضدزنگ به دلیل مقاومت بسیار بالایی که در برابر خوردگی دارد به‌راحتی جوش می‌خورد. این فلز به سه دسته استینتی، فریتی و مارتنزیتی تقسیم می‌شود. اکسیژن موجود در فولاد ضدزنگ بسیار کم است و همین امر باعث جوش خوردن قطعات فولاد ضدزنگ فلزی می‌شود.

جوش‌کاری اکسی استیلن

یکی از روش‌های قدیمی به معنی سوختن گاز با اکسیژن است. برای ذوب فلز پایه و همچنین سیم جوش استفاده می‌شود. برای جوشکاری به یک منبع گاز سوختنی که دارای سیلندر باشد نیاز است. همچنین در یک‌طرفه این سیلندر یک مشعل قرار گرفته است که برای انجام لحیم‌کاری استفاده می‌شود. معمولاً در عملیات نجات مثل کوله‌پشتی است. تهیه جوشکاری اکسی استیلن بسیار ساده و ارزان‌قیمت است.