جوشکاری (Welding):
فرآیندی صنعتی بوده که در آن دو ماده یعنی فلزی و یا غیر فلزی را به هم به روش ذوبی و غیر ذوبی، با فشار و یا بدون فشار به کمک ماده ی واسط یا پر کننده، یا بدون ماده ی واسط جوش می دهند تا یک اتصال ایجاد نماید. در حقیقت در فرآیند جوشکاری دو یا چند قسمت به یکدیگر وصل می گردند و یک عضو پیوسته را تشکیل خواهند داد. جوشکاری بر روی طیف وسیعی از فلزات مانند مس، فولاد، آلومینیوم، برنج و بسیاری دیگر از آلیاژها انجام می گیرد. مهندسین و جوشکاران با روش های گوناگون جوشکاری و به وسیله ی طیف گسترده مواد می توانند اتصال ها را با ضخامت، اندازه و شکل مورد نظر اجرا کنند. جوش ها مانند بست های مکانیکی عمل می نمایند و در اتصالات سازه ها برای انتقال نیرو و انتقال تنش ها از یک عضو سازه به عضو های دیگر استفاده می کنند. برای ایجاد یک اتصال قوی بیشتر از روش ذوب قطعه با مواد واسط یا پر کننده استفاده می شود که به صورت یک حوضچه از مواد مذاب می باشد که بعد از انجماد اتصال ایجاد می کند.
آنچه در این مقاله می‌خوانید
فرآیند جوشکاری به دو دسته کلی زیر زبقه بندی می شود:
حالت جامد و مایع:
اول، شدت منبع حرارتی:
لازمه ی ذوب نمودن بخش مورد نظر، داشتن یک منبع حرارتی با تمرکز حرارتی می باشد. در جوشکاری باید میانگین توان ساطع شده از واحد سطح منبع حرارتی مد نظر قرار بگیرد.
دوم، میزان یا نرخ ورود حرارت به قطعه:
معرف نرخ ورود حرارت، میزان انرژی ورودی به قطعه در واحد طول می باشد. هر چه میزان انرژی بیشتر باشد، دما بالا نخواهد رفت؛ بلکه حجم مذاب تشکیل شده بالا می رود؛ چرا که دما تا نقطه تبخیر فلز بالا می رود و سپس ثابت خواهد شد. بعد از آن، هدایت حرارتی در قطعه سبب بالا رفتن حجم مذاب می شود. این بالا رفتن حجم مذاب سبب افزایش زمان لازم به جهت انجماد شده و منجر می شود که سطوح مذاب جذب گاز های اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن رخ دهد. این گازها در قطعه نیز می توانند برخی اکسیدهای ترد ایجاد نموده و یا این که به صورت فوق اشباع و حباب گازی تبدیل می گردند. لذا توجه به حرارت ورودی به قطعه و جلوگیری از ایجاد این اشکالات سبب ارتقای کیفیت جوش خواهد شد.
سوم، نحوه ی پوشش دادن ناحیه ی جوش:
در اغلب روش های جوشکاری ذوبی، درجه حرارت مذاب بسیار بالا بوده، درنتیجه واکنش پذیری مذاب موجود در حوضچه جوش بالا می باشد. گازی که در اطراف حوضچه وجود دارد، در مذاب حل می شود و عیوبی را در منطق جوش ایجاد می نماید. لذا لازم است این مناطق به طریقی پوشش داده شوند.
انواع پوشش های به کار رفته در جوشکاری ذوبی به چهار دسته طبقه بندی می شوند:
فرآیندهای جوشکاری ذوبی بر مبنای منبع تولید حرارت به چهار دسته طبقه بندی می گردند.
اول، منبع حرارتی شیمیایی:
در این روش، یک واکنش شیمیایی سبب تولید حرارت شده و به دو دسته زیر تقسیم بندی می گردند:
- اول، جوشکاری گازی (Oxy Fuel Welding).
- دوم،جوشکاری ترمیت (Thermite Welding).
دوم، منبع حرارتی مقاومتی:
در این روش، یک عامل در برابر عبور جریان الکتریکی، مقاومت نشان می دهد و در اثر آن، حرارت تولید خواهد شد. این جوشکاری نیز به دو قسمت زیر طبقه بندی می شود:
- اول،جوشکاری الکترو اسلگ (جوشکاری با سرباره هادی) (ESW).
- دوم، جوشکاری مقاومتی.
سوم، منبع حرارتی قوس:
در این روش، قوس الکتریکی که همان تخلیه الکترونی میان قطب کاتد و آند بوده، منبع تولید حرارت است.
- اول،جوشکاری با الکترود پوشش دار (SMAW).
- دوم،جوشکاری تحت پوشش گازهای محافظ با الکترود تنگستن (GTAW).
- سوم،جوشکاری تحت پوشش گازهای محافظ با الکترود مصرفی (GMAW).
- چهارم، جوشکاری با قوس پلاسما (PAW).
- پنجم، جوشکاری قوس با الکترود توپودری (FCAW).
- ششم،جوشکاری زیر پودری (SAW).
- هفتم، جوشکاری زائده ای (SW).
- هشتم، جوشکاری الکترو گس (EGW).
چهارم، منبع حرارتی پرتوهای پر انرژی:
در اثر تاباندن این پرتوها بر سطوحی که قرار است به یکدیگر جوش شوند، فرآیند ذوب رخ می دهد. این نوع جوشکاری شامل طبقه بندی زیر است:
- اول، جوشکاری با پرتو الکترون (EBW).
- دوم،جوشکاری با لیزر (LBW).