جوشکاری و آشنایی با انواع روشها و تکنیکها

مقدمه

در تمامی صنایع، یکی از روش های اتصال دائم قطعات به یک دیگر استفاده از انواع روش های جوشکاری است.هر مهندس و تکنسین جوش باید بداند که برای اتصال هر نوع قطعه ای از چه روش جوشکاری استفاده کند.

اگر شما هم تا به حال در خیابان یا محیط های دیگر، یکی از روش های جوشکاری را دیده باشید و برایتان سوال باشد که این چه روشی است،می توانید با خواندن این مقاله از وبلاگ مجله پله تفاوت روش ها را تشخیص دهید و هرکدام را به خوبی بشناسید.

اتصالات و مفاهیم اولیه

انواع اتصالات از دیدگاه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. در یکی از این گروه‌بندی‌ها، هر یک از اتصالات، در یکی از سه گروه اتصالات موقت، نیمه‌موقت یا دائم قرار می‌گیرند.

1. اتصالات موقت: اتصالاتی هستند که به راحتی جدا می‌شوند مثل پیچ، مهره، خار، پین، قلاب و غیره. این اتصالات انواع بسیاری دارند که هر یک مزایا و معایب خود را دارد. ازجمله مزایای این روش، تعمیر اتصالات سازه‌های بزرگ مثل دکل‌هاست که جهت تعمیر، اجزا به‌راحتی از هم جدا می‌شوند و نیازی به جابه‌جایی کل سازه نیست.
2. اتصالات نیمه‌موقت:این اتصالات به راحتی از هم جدا نمی‌شوند اما در صورت لزوم، با قدری زحمت می‌توان آن‌ها را از هم جدا کرد؛ مثل لحیم، پرچ و بعضی از چسب‌ها.
3. اتصالات دائم:برای جدا کردن این اتصالات یا باید قطعه را ببریم یا بشکنیم. جوشکاری مهم‌ترین نوع اتصالات دائم محسوب می‌شود. همچنین بعضی از لحیم‌های دیرذوب یا سخت نیز در دسته اتصالات دائم قرار می‌گیرند.

کاربرد های تکنولوژیکی جوشکاری

1. اتصال توسط جوش کاری: به معنای اتصال مواد مختلفی که ممکن است همجنس نباشند و یا اینکه پوشش داشته باشند. به عنوان مثال اتصال ورق‌ها مانند ورق گالوانیزه که تاثیر بسیاری نیز بر قیمت ورق گالوانیزهدارد.
2. بازسازی عیوب قطعات ریختگی یا ماشین‌کاری شده
3. بازسازی قطعات فرسوده و مستهلک:  برخی قطعات مورد استفاده در صنایع مختلف مانند صنعت راه‌سازی‌، صنعت نفت، خودروسازی و راه‌آهن ممکن است به مرور زمان دچار استهلاک شوند. یک مثال در این رابطه می‌تواند غلتک‌های خط ماشین‌های ساخت اسلب باشد. این غلتک‌ها به مدت زیادی با مذاب فولاد سروکار دارند و از طرفی در تماس با سیستم خنک‌کننده مثل آب هستند. درنتیجه امکان ترک ترک شدن سطح آن‌ها وجود دارد.
4. ایجاد مواضع خاص با ویژگی‌های موردنظر: در صنعت، قطعاتی ساخته می‌شوند که یک بخشی از آن مثل سطح یک لبه یا یک بخش خاص از آن باید خواصی جدا از بقیه قطعه داشته باشد. سوپاپ دود، بادامک و دریچه‌ سدها مثالی از این قطعات است.

جوشکاری چیست؟

جوشکاری (welding) فرآیندی است که طی آن دو یا چند قطعه با گرما و فشار قطعات و سپس بوسیله سرد شدن به یکدیگر جوش می‌خورند. در واقع این فرایند برای اتصال دو قطعه فلزی یا غیرفلزی است که با کمک گرم کردن محل اتصال یا ذوب کردن قطعات به یکدیگر انجام می شود.

جوشکاری یک اتصال دائم با استحکام بالاست که بسیار سریع انجام می‌شود و در نهایت به قدری تمیز و محکم است که بعد از اتمام کار نمی‌توان آن را از سایر بخش‌های قطعات تشخیص داد. این فرآیند دارای روش‌ها و اصول مختلفی است که باید به صورت تخصصی انجام شود و از همه مهمتر اینکه جوشکاری فقط در خشکی انجام نمی شود، بلکه استفاده از آن در زیر آب هم امکانپذیر است.

جوشکار کیست؟

جوشکار به کسی گفته می‌شود که با استفاده از تجهیزات جوشکاری، دو قطعه مختلف را به هم متصل می‌کند. او برای اینکار، از روش‌های مختلفی استفاده خواهد کرد که در بخش‌های بعدی آن‌ها را به شما معرفی می‌کنیم. در نهایت، جوشکار می‌تواند تجهیزات صنعتی مختلفی را تعمیر کرده یا سازه‌های مختلفی ایجاد کند. جوشکار ممکن است به صورت پروژه‌ای کار کرده و وسایل و تجهیزات خود را به محل موردنیاز مشتریان حمل کند. یا اینکه به صورت رسمی در شرکت‌های مختلف صنعتی مشغول به کار شود.

کاربرد های جوشکاری

جوشکاری کاربردهای بسیار گسترده‌ای دارد و هرجا که نیاز به اتصال دو قطعه فلزی به همدیگر باشد، از این عمل کمک گرفته می‌شود. شما می‌توانید از قطعات بسیار ریز مثل میکروچیپ‌های کامپیوتر گرفته تا سازه‌های بزرگ مثل ساختمان‌ها و پل‌ها، کاربردها و ردپایی از جوشکاری را ببینید. پس بدون شک بیان تمام کاربردهای جوشکاری در این نوشتار نمی‌گنجد. از همین رو ما در این بخش، برخی از رایج‌ترین کاربردهای آن را به شما معرفی خواهیم کرد.

• اتصال قطعات فلزی و غیرفلزی همجنس یا غیرهمجنس به یکدیگر برای اهداف مختلف
• تعمیر قطعات آسیب دیده مثل ماشین آلات و قالب‌های صنعتی
• ایجاد لایه محافظ برای جلوگیری از خوردگی و سایش تجهیزات خاک برداری و استخراج در معادن، تجهیزات کشاورزی و…
• تعمیر سوراخ‌هایی که روی مخازن مختلف ایجاد می‌شود
• و بسیاری کاربردهای دیگر

انواع روش های جوشکاری

1. جوشکاری ذوبی : در این روش لبه های دو قطعه مورد نظر ما ذوب می شوند. در مرحله بعد مذاب حاصل از دو قطعه با مذاب حاصل از فلز پرکننده‌ی درز مخلوط شده و پس از سرد شدن و جامد شدن، موجب جوش خوردن و اتصال دو قطعه به هم می شود.
2. جوشکاری غیر ذوبی : در این روش جوشکاری لبه های دو قطعه در تماس با هم ذوب نمی شوند، بلکه به طور معمول فشار مکانیکی سبب حذف فاصله اتم ها در محل تماس و اتصال آنها می گردد.

فرآیند های جوشکاری ذوبی

در این روش جوش کاری، به وسیله یک منبع حرارتی مثل شعله، قوس الکتریکی، اشعه، لیزر و غیره عمل ذوب روی بخشی از سطح اتفاق انجام می‌شود.زمانی که منبع حرارتی را برمی‌داریم بخش مذاب در آن عمل انجماد رخ می‌دهد. انجماد یعنی دوباره منظم شدن اتم‌ها و مولکول‌ها در کنار هم و در اثر این اتفاق یک نیروی چسبندگی یا کشش بین اتم‌ها به وجود می‌آید.جهت‌گیری اتم‌ها می‌تواند یکسان یا متفاوت باشد که تعیین‌کننده‌ خواص مکانیکی جوش است. درنهایت این فرآیندها موجب اتصال دو تکه به هم می‌شود.هرچقدر بتوان فرایند پیشرفته‌تری را در این روش ابداع کرد، منطقه کوچک‌تری ذوب ‌شده، اتصال سریع‌تر برقرار می‌شود و وضعیت مطلوب‌تری از جوش، حاصل می‌شود.جوشکاری ترمیت یکی از انواع جوشکاری ذوبی است که اغلب در اتصال ریل‌های راه آهن کاربرد دارد.

فرآیند های جوشکاری غیر ذوبی

در فرایند های جوشکاری حالت ‌جامد یا انواع جوشکاری غیر ذوبی از طریق اعمال فشار و تغییر شکل، عمل اتصال انجام می‌‎‌شود. این روش، مخصوص فلزات نرم از جمله نقره، آلیاژهای مس و آلیاژهای آلومینیوم است و در دمای محیط هم این اتصال می‌تواند برقرار شود.

اما در مورد بعضی فلزات مثل فولاد شاید در دمای محیط خیلی راحت نتوان به این هدف رسید و باید قطعه را تا ۴۰۰ یا ۵۰۰ درجه‌ انتی‌گراد گرم کرد و بعد این عمل را روی آن انجام داد. قدیمی‌ترین روش جوشکاری مربوط به فرآیند جوشکاری فورجی، جوشکاری پتکه‌ای یا جوشکاری آهنگری است.

جوشکاری ذوبی تنگستن گازی

در جوشکاری قوسی تنگستن گازی (GTAW) یا جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن (TIG) که معمولاً به آن اشاره می شود، دو نمونه فلزی از طریق یک الکترود به یکدیگر متصل می شوند. الکترود به ابزار یا ماده ای اطلاق می شود که به منظور عبور جریان الکتریکی از دستگاه جوش بر روی قطعه کار استفاده می شود. این نیز ابزاری است که مسئول ایجاد قوسی است که به طور مؤثر این دو ماده را به یکدیگر متصل می کند.

در این نوع جوش از تنگستن غیر مصرفی استفاده می شود. این بدان معنی است که با انجام فرایند جوشکاری، مواد الکترود به دلیل نقطه ذوب بالای تنگستن – به طور دقیق 3422 درجه سانتیگراد – ذوب نمی شود. تکنیک GTAW یکی از سخت ترین تکنیک های جوشکاری برای یادگیری در نظر گرفته می شود، در درجه اول به این دلیل که جوشکار باید مراقب باشد که طول قوس کوتاه باشد و در عین حال اطمینان حاصل شود که الکترود با قطعه کار تماس پیدا نمی کند.

با وجود این، در مقایسه با سایر تکنیک ها به طور قابل توجهی تمیزتر است، زیرا هیچ زباله یا سرباره فلزی تولید نمی کند. این فرایند جوشکاری ایده آل برای آلیاژها و فلزات جدار نازک مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا مس است.

جوشکاری هیدروژن اتمی

جوشکاری هیدروژن اتمی (AHW) شامل استفاده از دو الکترود تنگستن غیر قابل مصرف است. در حالی که استفاده از تنگستن ممکن است مشابه فرایند GTAW باشد، جوشکار آزادی بیشتری در تنظیم فاصله الکترودها از قطعه کار دارد تا میزان گرمای تولید شده در قوس را تغییر دهد.

با توجه به تولید هد بزرگ که از روش AHW حاصل می شود، یکی از روش های جوشکاری با درجه حرارت بالا برای کار با آن در نظر گرفته می شود. حتی ممکن است قادر به ذوب تنگستن باشد – که همانطور که قبلاً ذکر شد، نقطه ذوب فوق العاده بالایی تقریباً 3500 درجه سانتی گراد دارد.

یکی از ویژگی های منحصر به فرد AHW این است که هیدروژن تولید شده در واکنش اتمی به عنوان گاز محافظ برای محافظت از قطعه کار عمل می کند. دیگر نیازی به گاز خارجی یا شار جوش در این زمینه نیست.

جوشکاری قوسی با هسته شار

جوشکاری قوس الکتریکی با هسته شار (FCAW) را می توان با حضور، یا بدون حضور گاز محافظ انجام داد. این به دلیل یک جزء مهم به نام شار است. اساساً این ماده وظیفه جلوگیری از قرار گرفتن قطعه کار جوش داده شده در معرض آلودگی خارجی را بر عهده دارد.

هنگامی که مواد جوش داده شده آلوده است، این می تواند بر کیفیت فرایند تأثیر منفی بگذارد. این به دلیل اکسیداسیونی است که روی سطح قطعه کار رخ می دهد. به عنوان محصول جانبی واکنش های شیمیایی بین جوش و محیط اطراف، شار در FCAW برای محافظت از نمونه استفاده می شود.

شار جوش همچنین به جوش کمک می کند تا سرعت خنک شدن آهسته را حفظ کند تا از انجماد زود هنگام یا ناخواسته جلوگیری شود. این امر به ویژه در مواردی مشهود است که الکترود تغذیه پیوسته روی فولاد کم آلیاژ، استحکام بالا، فولاد ضد زنگ و همچنین فولادی که دارای درجه مقاومت در برابر سایش بالایی است استفاده می شود.

جوشکاری پرتو الکترونی

یکی از مزایایی که روش جوشکاری پرتو الکترونی (EBW) نسبت به سایر فرایندهای جوشکاری در این لیست تا کنون دارد، این است که مواد به دلیل اکسیداسیون بسیار کمتر مستعد آلودگی هستند. این به این دلیل است که فرایند در یک محیط بسیار کنترل شده انجام می شود که احتمال آلودگی جوی کمتری است.

با توجه به این تکنیک جوشکاری با دقت بالا، معمولاً با استفاده از یک ماشین کنترل شده توسط کامپیوتر یا یک ماشین خودکار انجام می شود. در این فرایند، جریان/پرتو الکترونی که از طریق انتشار ترمیونی (تخلیه الکترون) تولید می شود، روی قطعه کار متمرکز می شود. به دلیل فرایند با شدت بالا، به طور مؤثر فلز را مایع می کند و در مقایسه با جوش قوس معمولی به حرارت کمتری نیاز دارد.

بیشتر برای جوشکاری هوافضا، تجهیزات پزشکی، EBW قطعات خودرو و همچنین قطعات مخصوص صنعت که نیاز به دقت بالایی در ابعاد دارند استفاده می شود.

جوشکاری قوس فلزی گازی

برخلاف GTAW جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW) یا جوشکاری با گاز بی اثر فلزی (MIG)، جوشکار از یک قطعه مصرفی الکترود برای ترکیب دو ماده باهم استفاده می کند. اجرای این روش نیز بسیار ساده تر است و بدون آموزش حرفه ای گسترده قابل یادگیری است.

در این روش سیم الکترود پوششی ندارد و تا نقطه ذوب گرم می شود. از آنجایی که بیشتر گاز خارج شده در طول فرایند توسط نوک مذاب الکترود تولید می شود، کل عملیات جوشکاری باید با استفاده از یکی از موارد زیر محافظت شود: دی اکسید کربن، آرگون یا هلیوم. در حالی که تکنیک اول ممکن است بیشتر برای آلیاژها کاربرد داشته باشد، از طرف دیگر GMAW برای فولاد کم آلیاژ، فولاد کربن، نیکل، آلومینیوم، تیتانیوم یا مس مناسب است.

جوش گوشه چیست؟

جوشکاری گوشه برای اتصال دو قطعه فلزی ستفاده می شود. این نوع جوش معمولاً دارای زاویه ۹۰ درجه است؛ اما می توان آن را در زاویه کمتر یا بیشتر (حداکثر تا ۱۴۵ درجه) بکار برد. به جوش گوشه، جوش نبشی، ماهیچه ای و سپری نیز گفته می شود.

جوش گوشه را می توان با فرآیندهای مختلف انجام داد. جوشکاری قوس فلزی با گاز، جوشکاری قوس تنگستن گازی و جوشکاری قوس فلزی محافظ، روش های جوشکاری رایجی هستند که برای جوش گوشه استفاده می شوند.

جوشکاری با گاز co2

روش جوشکاری Co2 نوعی از جوشکاری قوسی با گاز محافظ یا GMAW است. در این روش از گاز کربن دی اکسید برای جوش استفاده می‌شود. این روش را با دستگاه‌های جوشی که قابلیت جوشکاری با این گاز را دارند انجام می‌شود. اما امروزه با اینورترهای جوشکاری Co2 یا MIG این کار به آسانی قابل انجام است.

این روش از خاصیت حفاظتی بالایی برخوردار بوده و در آن قوس الکتریکی(حالتی از تخلیه الکتریکی در هوا یا دیگر محیط‌هایی که معمولاً نارسانا هستند) و حوضچه مذاب (ناحیه برخورد الکترود با سطح کار) کاملاً برای جوشکاری واضح و آشکار است.

جوشکاری زیرپودری یا SAW چیست ؟

جوشکاری زیرپودری یک فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی است که در آن گرمای لازم برای جوشکاری توسط یک یا چند قوس بین یک فلز پوشش نشده، یک یا چند الکترود مصرفی و یک قطعه کار تامین می شود. در این روش نوک الکترود ، داخل پودری از مواد معدنی ویژه قرار می گیرد و قوس در زیر این پودر در امتداد مسیر جوشکاری تشکیل می شود. در این روش قوس قابل مشاهده نیست.

سیستم جوشکاری زیرپودری از سیم بدون روکش استفاده می شود، طوری که سیم به طور متوالی از قرقره مخصوص رها می گردد و ضمن تشکیل قوس ،نقش واسطه اتصال را نیز بر عهده دارد. قوس توسط لایه ای از فلاکس پودری قابل ذوب شدن که فلز جوش مذاب و فلز پایه نزدیک اتصال را پوشانده و فلز جوش مذاب را از آلودگی های اتمسفر حفاظت می کند پوشیده می شود.

جوشکاری با الکترود چیست؟ (MMA)

جوشکاری قوس فلزی دستی (MMA) یک فرآیند جوشکاری قوس الکتریکی است که در آن یک قوس بین یک الکترود با پوشش شار و فلز پایه تشکیل می‌شود و الکترود را در قطعه کار ذوب می‌کند و جوش را ایجاد می‌کند.

MMA همچنین به نام‌ جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW) هم شناخته می‌شود، اما معمولاً به آن جوشکاری استیک می‌گویند، چون در این روش از الکترودهای چوب مانند برای جوش استفاده می‌شود.

کنترل و بازرسی کیفیت جوش

یکی از زمینه های بسیار مهمی که هم در تکنولوژی و هم در متالورژی جوشکاری اهمیت بسیار بالایی دارد، بحث ارزیابی و آنالیز کار انجام شده است که در کنترل و بازرسی کیفیت جوش به آن پرداخته می شود.
کنترل کیفیت جوش تست ها و آزمون هایی مخصوص دارد که برای اطمینان از سلامت جوش پس از اتمام جوشکاری اجرا می شوند.

آزمایش های کنترل کیفیت جوش، بسته به نوع و محل انجام و میزان ارزیابی، ممکن است شامل آزمون های غیر مخرب و یا آزمون های مخرب باشند.

باید توجه داشت که در اکثر موارد ممکن است روش های آنالیز مواد نیز در فرایند کنترل و بازرسی جوش دخیل باشند. آنالیز تفرق اشعه ایکس (XRD) روی فلز جوش و ترکیبات تشکیل دهنده جوش یک نمونه بسیار خوب از این موضوع است.

مراحل جوشکاری

نجام عملیات جوشکاری نیازمند مهارت و تخصص بالاست، توجه به این نکته بسیار حائز اهمیت است پس شما هر چقدر هم مطالب آموزشی بخوانید، باز هم باید برای انجام هر کدام از انواع روش های جوشکاری از یک متخصص حرفه ای کمک بگیرید، البته یادگیری جوشکاری با تصویر بسیار قابل فهم تر است.

مراحل جوشکاری در هر یک از روش های گفته شده در بالا متفاوت است اما برای آشنایی و بالا بردن آگاهی شما، به صورت کلی مراحل انجام آن را در زیر شرح داده ایم.

مرحله اول: دستگاه جوش یا اینورتر را آماده کنید

دو عدد سوکت روی دستگاه جوش قرار دارد که یکی از سوکت ها قطب مثبت و یکی دیگر قطب منفی هستند، برای هر کدام از سوکت ها یک کابل وجود دارد که باید انها را وصل کنید، کابل انبردار را باید به سوکت با قطب مثبت و کابل اتصال را به سوکت با قطب منفی وصل کنید و سپس با فشار دکمه روشن/ خاموش می توانید شروع کنید.

مرحله دوم: محل جوش را تمیز و آماده کنید

در این مرحله از مراحل جوشکاری باید کابل اتصال را که دارای یک گیره است به آهن متصل کنید تا اتصال با دستگاه اتفاق بیفتد، سیم اتصال را طوری به آهن وصل کنید که لرزش نداشته باشد.همچنین قطعاتی که قصد متصل کردن انها را دارید با ابزار مناسب صاف کنید و روی انها را تمیز کنید تا در نهایت یک جوش با کیفیت داشته باشید.

مرحله سوم: رعایت مسائل ایمنی قبل از شروع

استفاده از یک ماسک تهویه مناسب، لباس و عینک مخصوص جوشکاری بسیار مهم است.  زیرا در صورتیکه از آنها استفاده نکنید ممکن است آسیب های جدی به پوست، ریه و چشم های شما وارد شود.

مرحله چهارم: انجام عملیات جوشکاری

در این مرحله باید الکترود، سیم جوش، ماده پرکننده و هر چیزی که در روش انتخابی شما لازم است آماده کنید، ولتاژ دستگاه و سرعت دستگاه جوش را تنظیم کنید.

در این بخش باید به چند نکته توجه کنید مثل حرکت درست دست، میزان نزدیک بودن انبر به محل جوش و فاصله الکترود از محل جوش که باید حدود دو تا سه میلی متر باشد. انجام هر یک از روش‌ها با دیگری متفاوت است که می توانید هر کدام را به صورت جداگانه آموزش ببینید.

جوشکاری در زیر آب

جوشکاری زیر آب یا هایپرباریک (Hyperbaric) شامل جوشکاری در فشار بالاست و معمولا روی فولاد، برای ساخت و تعمیر لوله‌های انتقال نفت و گاز، تعمیر کشتی‌ها، خطوط لوله و سکوهای نفتی دریایی انجام می‌شود. این روش شباهت زیادی با جوشکاری برق دارد که در آن قوس الکتریکی حاصل از تخلیه الکتریکی بین الکترود و فلز، حرارت لازم برای جوش دادن قطعات را تولید می‌شود.

وقتی الکترون‌ها از الکترود به سمت فلز می‌جهند، هوا یونیزه یا باردار می‌شود و الکترون‌ها از فاصله بین الکترود و قطعه عبور می‌کنند. این اتفاق در آب هم می‌تواند بیفتد. اما در این حالت، به جای اینکه هوا یونیزه شود،  یک مخلوط گازی (بخار آب، هیدروژن و اکسیژن) یونیزه می‌شود. یادآوری می‌کنیم که هیدروژن و اکسیژن در اثر  برقکافت آب، یعنی تجزیه آب به عناصر سازنده، تولید می‌شوند.

جوشکاری زیر آب دو نوع دارد:جوشکاری مرطوب، که زیر آب و در تماس کامل با آن انجام می‌شود.جوشکاری خشک، که در یک محفظه خشک و تحت فشار انجام می‌شود.

تعیین کیفیت جوش‌های زیر آب، به ویژه با جوشکاری مرطوب، می‌تواند دشوار باشد؛ چون تشخیص عیب‌ها در زیر سطح جوش ساده نیست. اما به دلیل کنترل بیشتر روی شرایط کار و امکان انجام عملیات پیش‌گرمایی و پس‌گرمایی، جوشکاری خشک نسبت به جوشکاری کیفیت بهتری دارد.

انواع تجهیزات جوشکاری

مهمترین وسایل جوشکاری که در هر نوع فرایند جوشکاری با هر کاربرد و هدفی استفاده می شوند، به شرح زیرند:

۱- ماسک جوشکاری (کلاه جوشکاری)

داشتن این ابزار برای هر جوشکاری ضروری است. همه کلاه های جوشکاری (ماسک های جوشکاری) کیفیت یکسانی ندارند، اما برای داشتن یک ماسک مناسب، نیازی به صرف هزینه زیاد نیست و می توان با قیمت مناسب نیز به نمونه های قابل قبول دسترسی داشت. توصیه می کنیم از ماسک های تیره کننده خودکار استفاده کنید. کلاه های مجهز به تیره کننده خودکار به شما این امکان را می‌ دهند که قبل از شروع جوشکاری، به راحتی قطعه مورد نظر را مشاهده نمایید تا درصد خطا هنگام انجام کار کمتر شود.

۲- عینک ایمنی

عینک ایمنی نیز مثل ماسک جوشکاری، کاربرد ایمنی دارد. انجام جوشکاری بدون آنکه از عینک ایمنی استفاده نمایید به هیچ عنوان توصیه نمی شود.

۳- دستکش جوشکاری

در زمان جوشکاری به دستکش مخصوص نیاز دارید. دستکش‌ های مخصوصی برای این کار وجود دارد که مخصوصا نوع ضخیم آن برای مبتدیان پیشنهاد می شود. با در دست داشتن این نوع دستکش ایمنی جوشکاری، می‌ توانید قطعات فلزی داغ را چند ثانیه بدون اینکه دستتان بسوزد، نگه دارید.

۴- آهنربای جوشکاری

آهنربا نیز از جمله وسایل ساده اما در عین حال ضروری برای شروع فرایند جوشکاری است. به کمک آهنربا به راحتی می توان قطعات را در جای خود نگاه داشت. این آهنرباها در چند اندازه مختلف برای انواع پروژه‌ های جوشکاری از کوچک تا بزرگ ساخته می شوند.

۵- گونیای جوشکاری

از گونیای جوشکاری برای اندازه گیری زوایا و برش دقیق فلزات در حین جوشکاری استفاده می شود. داشتن این ابزار نیز از جمله الزامات برای هر فردی است که به تازگی جوشکاری را آغاز کرده است.

۶- مشعل جوشکاری

مشعل جوشکاری شعله گاز و اکسیژن را تنظیم می کند و با سرعت بیش از احتراق از دهانه خود خارج می‌ کند. مشعل به دو دسته انژکتوری یا فشار ضعیف تقسم می شود که هر یک کاربردهای خاص خود را دارند.

۷- ضخامت سنج

از ضحامت سنج برای اندازه گیری میزان ضخامت فلزات استفاده می شود. به هر حال تخمین زدن ضخامت فلز با چشم، کار سختی است. از این رو استفاده از ضخامت سنج کمک زیادی به جوشکار می‌ کند و یکی از ابزارهای اصلی جوشکاری است.

۸- سوهان جوشکاری

سوهان جوشکاری هنگامی به کار می آید که پروژه به اتمام رسیده باشد. زمانی که جوشکار قطعات را برش می زند، با برآمدگی‌ ها و زبری های بسیاری مواجه می‌ شود که باید آنها را صاف کند. در این موقع است سوهان جوشکاری به کمک می آید.

۹- گرم‌کن دستی‌

از گرم کن دستی، به ویژه در روزهای سرد سال، جهت پیش گرم‌ کردن درزهای جوش قبل از جوشکاری استفاده می‌ شود.

۱۰- گیره‌ ها یا انبرهای جوشکاری

یکی دیگر از وسایل جوشکاری پرکاربرد، گیره جوشکاری است. ممکن است در طول انجام پروژه، به منظور نگهداری قطعات در جای مدنظرتان، به چندین گیره نیاز پیدا کنید. این گیره‌ ها قطعات را محکم در کنار هم نگه می‌ دارند و بدین ترتیب شما به راحتی می‌ توانید عملیات لازم را روی آنها انجام دهید.

انواع ماشین‌های جوشکاری

ماشین های جوشکاری از نوع دیزل و بنزینی بر سه نوع هستند:

۱- مبدل یکسوکننده‌ ها (رکتیفایر)

‌۲- موتور مولدها، شامل موتور درونسوز یا موتور برقی (موتور – ژنراتور و دینام‌ ها)

۳‌- مبدل‌ ها (ترانس‌ ها)

دینام جوشکاری کارگاهی از یک دینام (ژنراتور) تولید جریان و یک الکتروموتور سه فاز تشکیل شده است که با هم کوپل شده و‌ یا محور آنها مشترک است. محور الکتروموتور در یک سمت و در سمت دیگر محور دینام قرار گرفته است.‌ با حرکت دورانی الکتروموتور، محور دینام به گردش در می‌ آید و برق مورد نیاز جوشکاری را تولید می‌ کند.

الکتروموتور نیز با یک کلید ستاره و مثلث به برق شهر متصل می‌ شود. برای راه‌اندازی ابتدا باید کلید را روی حالت ستاره قرار داد تا موتور به دور کامل برسد. سپس کلید روی حالت مثلث ‌تنظیم شود تا دور موتور ثابت و آماده‌ی جوشکاری شود. استفاده از موتور جوشکاری در حالتی که کلید روی ستاره است، باعث می‌ شود که دور موتور کم و زیاد شود و در نهایت دستگاه از کار بیفتد.

ابزار جوشکاری در ساخت و نصب اسکلت فلزی

برای جوشکاری قوسی مخصوصا با روش دستی به خوبی اجرا شود، ‌لازم است که علاوه بر ابزار عمومی جوشکاری که بالاتر توضیح دادیم، از چند وسیله بخصوص نیز کمک گرفت. این وسایل عبارتند از:

۱- برس سیمی‌

برای تمیزکاری قطعات از گرد و غبار و زنگ از برس سیمی استفاده می‌ شود. برس سیمی که از جنس فولاد ضد زنگ ساخته می شود، در برابر سایش مقاومت دارد و سیم‌ هایش نمی ریزد و فرسوده نمی‌ شود. اگر می خواهید هزینه فرایند جوشکاری را تا حد امکان کاهش دهید، حتما بعد از اتمام کار از این ابزار استفاده نمایید.

۲- سنگ فرز

‌از سنگ فرز برای آماده‌ سازی لبه‌ های جوشکاری استفاده می شود. البته کاربرد سنگ فرز به علت استفاده دائمی در حالت ایستاده، همیشه سخت است و در استفاده از آن باید دقت زیادی متمرکز باشد. سنگ فرز با برق معمولی شبکه‌ شهری کار می‌ کند.

۳- کابل‌ های جوشکاری

اتصال کابل‌ های جوشکاری ‌به دستگاه جوش و به انبر با کمک کابل شو (کفش کابل‌)‌ صورت می‌ گیرد. این کابل‌ ها از نوع افشان و با عایق بسیار قوی و سبک و معمولا ‌جنس سیم آن مسی یا آلومینیومی هستند. یکی از آنها کابل انبر و دیگری کابل اتصال آهن است.

۴- انبرهای جوشکاری‌

گرفتن الکترود و اجرای جوشکاری به وسیله انبر جوشکاری انجام می‌ شود. انبرها باتوجه به ظرفیت جریانی که می‌ توانند از خود عبور دهند، انواع مختلفی دارند. به طور کلی ‌روی انبرها را از جنس عایق بسیار قوی و سبک مانند کائوچو، الستیک و فیبر فشرده پوشانده می‌ شود. گیره‌ های اتصال آهن نیز به کابل اتصال آهن متصل می‌شود و به پایه میز جوشکاری یا به قطعه‌ی مورد جوشکاری متصل می‌ شود.

۵- ابزارهای اندازه‌ گیری‌

از این ابزارها برای تعیین محل برش و یا مونتاژ قطعات استفاده می‌ شود. یکی از سودمندترین ابزارهای اندازه گیری، متر فنری ۳ متری است. البته معمولا در پروژه‌ های بزرگ ممکن است به فنر ۱۵ متری نیاز باشد. برای انجام کارهای کوچکتر می‌ توان از یک خط‌ کش فو‌لادی ۳۰ یا ۵۰ سانتیمتری نیز استفاده کرد.

۶- ابزار نشانه‌گذاری‌

برای ترسیم خط برش، بر طبق اندازه‌ گیری‌ های انجام شده، از ابزار نشانه‌ گذاری استفاده می‌ شود که هنگام ‌کار با مشعل برشکاری، بر اثر شعله محو نشود. سوزن خط کشی، سنگ صابون و سنبه نشان ۹۰ درجه یا ۲۰ درجه از ابزارهای نشانه‌گذاری هستند. به کمک سنبه نشان می‌ توان نشانه‌های نزدیک به هم در یک خط ترسیم کرد. در مورد سنگ صابون، اثر این سنگ مانند اثر گچ است، اما در دمای با‌لای برشکاری نمی‌ سوزد. بنابراین وجود چند قطعه سنگ صابون در جعبه ابزار مناسب است. برای ترسیم کمان یا دایره از پرگار فلزی استفاده می‌ شود.

۷- ابزار نصب‌

ابزارهای نصب و اتصال هم مانند سایر ابزارها باتوجه به نوع کاربرد از جنس‌های متفاوتی ساخته می‌ شود. از مثال‌ های این ابزار می‌ توان گفت، برای اتصال دو قطعه‌ فلزی از وسایل اتصال استفاده می‌ نمایند. میله اهرم، اسباب کشش، تخماق برای جفت کردن و رسانیدن قطعه به وضعیت مورد نظر برای اتصال و از پین و آچار کج برای همسو کردن سوراخ‌ های قطعات استفاده می‌ شود.

۸- جعبه‌ الکترود

‌ از جعبه الکترود به جهت حفاظت از الکترودها و دسته‌ بندی آنها استفاده می شود.

گل جوش چیست؟

گل جوش، پوششی است که روی الکترود جوشکاری قرار دارد. این پوشش از مواد مختلفی مانند اکسید آهن، اکسید سدیم، آهک و سلولز تشکیل شده است. گل جوش دارای وظایف مختلفی در جوشکاری است، از جمله:

• ایجاد و پایداری قوس الکتریکی: گل جوش با یونیزه شدن عناصر موجود در آن، به ایجاد و پایداری قوس الکتریکی کمک می کند.
• حفاظت از حوضچه مذاب در برابر اکسیژن و ازت: گل جوش با تشکیل یک لایه محافظ روی حوضچه مذاب، از آن در برابر اکسیژن و ازت موجود در هوا محافظت می کند. این امر از تشکیل تخلخل و ترک در جوش جلوگیری می کند.
• اکسیژن زدایی و آلیاژسازی: برخی از عناصر موجود در گل جوش، مانند سلولز، می توانند به اکسیژن زدایی فلز جوش کمک کنند. همچنین، برخی از عناصر موجود در گل جوش، مانند منگنز و فسفر، می توانند به آلیاژسازی فلز جوش کمک کنند.
• ایجاد سرباره: گل جوش پس از سرد شدن، به صورت سرباره روی جوش قرار می گیرد. سرباره به محافظت از جوش در برابر خوردگی و همچنین بهبود ظاهر جوش کمک می کند.

گل جوش ها در انواع مختلفی موجود هستند که هر کدام برای کاربرد خاصی مناسب هستند. به عنوان مثال، گل جوش های اسیدی برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم آلیاژ استفاده می شوند. گل جوش های قلیایی برای جوشکاری فولادهای ضد زنگ استفاده می شوند. و گل جوش های روکش دار برای جوشکاری انواع مختلف فلزات استفاده می شوند.گل جوش یک جزء مهم در جوشکاری است که نقش مهمی در کیفیت جوش ایفا می کند.

پاس جوش چیست ؟

سخن پایانی

در این مقاله در مورد اینکه چند نوع جوشکاری داریم صحبت شد. روش جوشکاری و نوع دستگاه جوش باید متناسب با فلز استفاده شده برای جوشکاری باشد.

منبع:

اصفهان آهن،نماتک،آیرومارت،خدمت از ما،الکترو جوش