آشنایی با ۸ روش جوشکاری

جوشکاری یک روش هیجان انگیز و ارزشمند برای علاقه مندان و متخصصان صنایع مختلف است. جوشکارها با استفاده از چندین ابزار و انواع مختلف فلزات، می توانند هر قطعه را به هر شکل و طرحی که می خواهند تبدیل کنند. با این حال برای اینکه بتوانید جوشکار ماهری شوید، باید از اصول اولیه شروع کنید و پس از شناخت انواع روش جوشکاری به آن ها تسلط پیدا کنید.

امروزه بیش از ۳۰ نوع مختلف جوشکاری وجود دارد که از سوخت اکسی ساده تا فرآیندهای با تکنولوژی بالا مانند جوشکاری پرتو لیزر را شامل می شوند. با این حال، اغلب به طور معمول تنها از ۴ نوع جوشکاری استفاده می شود که شامل جوشکاری قوس MIG ، TIG ، Stick و Flux-Cored هستند. هر کدام از انواع روش جوشکاری مزایا و معایب خاص خود را دارند که برای تمرین آنها باید آموزش های مناسبی دیده باشید.

۱٫ MIG – جوشکاری قوسی با گاز محافظ (GMAW)

در این مدل از انواع روش جوشکاری از الکترود تغذیه شده از طریق تفنگ جوش استفاده می شود و اپراتور برای تغذیه الکترود مصرفی نیاز به کشیدن ماشه دارد. بین ماده پایه و الکترود یک قوس الکتریکی تشکیل می شود که ماده را گرم می کند تا به نقطه ذوب برسد. این فرآیند امکان اتصال فلز با فلز دیگر را فراهم می کند.

برای این نوع جوشکاری به یک گاز محافظ تأمین شده از خارج نیاز است. برخی از متداول ترین گازهای مورد استفاده برای این منظور فولاد ضد زنگ، فولاد کربن، منیزیم، مس، نیکل، آلومینیوم و برنز سیلیکون هستند.

وقتی نوبت به جوشکاری MIG می رسد، باید مطمئن باشید که تنظیمات برق را کاملاً متناسب با ضخامت مواد انجام می دهید. سرعت جوشکاری نیز عاملی است که دوره ها و نفوذ جوش را تحت تأثیر قرار می دهد.

مزایای جوشکاری MIG

از مزایای اصلی انتخاب سبک MIG برای جوشکاری می توان به موارد زیر اشاره نمود:

کاهش ضایعات به لطف کارایی بالاتر الکترود
حداقل نیاز به تمیز کردن جوش
ورودی های حرارتی کمتر
کاهش بخارات جوش

علاوه بر این، جوشکاری میگ یا (MIG) ساده ترین روش جوشکاری برای یادگیری است که آن را برای مبتدیان و علاقه مندان مناسب می کند.

معایب جوشکاری MIG

از جمله معایب این مدل از انواع روش جوشکاری نیز شامل موارد زیر می باشد:

نیاز به گاز محافظ خارجی
هزینه نسبتاً زیاد دستمزد بهترین جوشکار های MIG
تجهیزات مورد نیاز بیشتر
موقعیت های محدودی که می توان در آنها جوشکاری کرد (نمی توانید از این روش برای جوشکاری عمودی یا سربار استفاده کنید و در جوشکاری مواد ضخیم نیز کاربرد ندارد)

موارد استفاده از جوشکاری MIG

از جوشکاری همراه با گاز محافظ MIG معمولاً در صنعت اتومبیل سازی استفاده می شود. جایگزینی مبدل کاتالیزوری یا اگزوز کامل دو نمونه از موارد استفاده از این روش هستند. درواقع از آن جایی که این روش، می تواند جوش محکمی ایجاد کند که در برابر نیروهای زیادی مقاومت کند، این روش در صنعت خودروسازی اغلب مورد استفاده قرار می گیرد. تعمیرات خودرو اغلب به قابلیت انعطاف پذیری و مقاومت بالا نیاز دارند و این مدل از انواع روش جوشکاری به بهترین وجه برای این منظور مناسب است.

سایر کاربردهای متداول جوشکاری MIG شامل موارد زیر است:

رباتیک
ساخت و سازها
صنایع دریایی

۲٫ TIG – جوشکاری قوسی با گاز تنگستن (GTAW)

جوشکاری TIG به عنوان جوشکاری گاز بی اثر تنگستن یا جوشکاری هلی آرک (Heliarc) نیز شناخته می شود. در این فرآیند از انواع روش جوشکاری از الکترود تنگستن استفاده می شود که برای توجه به فلز پایه و ایجاد یک گودال مذاب از این روش استفاده می کنند. به کمک این روش دو قطعه فلز را با هم ذوب کنید. همچنین می توانید یک میله خارجی به داخل گودال مذاب اضافه کنید تا بتوانید یک مهره جوش ایجاد کنید و خصوصیات مکانیکی فلز را افزایش دهید.

درست مانند مورد جوشکاری MIG در این روش نیز شما به یک گاز خارجی نیاز خواهید داشت و برخی از رایج ترین آنها مخلوط آرگون و آرگون / هلیوم هستند.

برخی از معمول ترین موارد استفاده از جوشکاری TIG شامل سیستم های لوله کشی، جوشکاری هوافضا و موتور سیکلت یا دوچرخه است.

مزایای جوشکاری TIG

از مهم ترین مزایای استفاده از جوشکاری تیک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

توانایی جوشکاری مواد بسیار نازک
جوش های تمیز با کیفیت بالا
مهره های جوش بسیار زیبا
امکان جوشکاری طیف وسیعی از آلیاژها

معایب جوشکاری TIG

از طرف دیگر، برخی از معایب جوشکاری TIG شامل موارد زیر است:

هزینه بالای تجهیزات
میزان رسوب پایین تر
نیازمندی به گاز محافظ خارجی
نیازمندی به اپراتور یا جوشکار ماهر

موارد استفاده از جوشکاری TIG

جوشکاری TIG معمولا محبوب ترین روش جوشکاری است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد و دلیل این امر این واقعیت است که یک جوش تمیز و درجه خلوص بالایی را ارائه می دهد که دستیابی به آن با سایر روش های جوشکاری تقریباً غیرممکن است. این مدل از انواع روش جوشکاری معمولاً برای جوشکاری فولاد ضد زنگ استفاده می شود. همچنین از این روش می توان برای جوشکاری سایر فلزات مانند آلومینیوم، منیزیم، مس و نیکل نیز استفاده نمود.

برخی از صنایعی که به طور منظم از جوشکاری TIG استفاده می کنند شامل صنایعی است که فلزات غیر آهنی در آنها رواج دارد. این بدان معنی است که روش جوشکاری هلی ورد برای ساخت لوله، وسایل نقلیه، دوچرخه و همچنین تعمیر و نگهداری انواع ابزارهای ساخته شده از منیزیم، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ یک روش ایده آل است.

۳٫ Stick- جوشکاری قوس فلزی پوشش دار (SMAW)

جوشکاری الکترود دستی یکی دیگر از انواع روش جوشکاری است که معمولاً به آن Stick گفته می شود. این روش فرایندی است که از الکترود برای انتقال جریان الکتریکی استفاده می کند تا بتواند بیشتر فلز جوش را تأمین کند. الکترود مورد استفاده برای این روش شامل یک میله فلزی پوشش دار است که هجوم رمزگذاری شده دارد و قوس الکتریکی هنگام ایجاد نوک الکترود (که قطعه کار است) ایجاد می شود. هنگامی که هنوز در تماس نزدیک است برای تولید دمای حدود ۶۵۰۰ درجه خارج می شود.

فلز مذاب در طی این فرآیند از نیترات و اکسیدهای موجود در جو محافظت می شود. این بدان معنی است که از این فرآیند برای جوشکاری خط لوله، ساخت و ساز، تعمیر تجهیزات سنگین و نصب فولاد استفاده می شود.

مزایای جوشکاری Stick

از مزایای اصلی استفاده از روش جوشکاری قوس فلزی محافظ دار می توان به موارد زیر اشاره نمود:

کم هزینه بودن تجهیزات مورد نیاز
قابلیت حمل
مانند روشهای جوشکاری TIG یا MIG نیازی به گاز محافظ نیست، به این معنی که حتی در هنگام باد یا باران می توانید از این روش در فضای خارجی استفاده کنید.
این تکنیک روی فلزات کثیف و زنگ زده نیز کار می کند و بنابراین جایگزین مناسبی برای پروژه هایی است که نمی توانید از تکنیک های TIG یا MIG استفاده کنید.

معایب جوشکاری Stick

از طرف دیگر از معایب روش جوشکاری قوس فلزی پوشش دار می توان به موارد زیر اشاره نمود:

بازده مصرفی پایین تر (مقدار زیادی زباله با این روش جوشکاری تولید می شود)
مهارت بالای اپراتور یا جوشکار مورد نیاز است
استفاده از این روش روی مواد نازک دشوار است
نفوذ کم عمق، تخلخل، ترک خوردگی و آسیب پذیری در برابر آب و هوای شدید

موارد استفاده از جوشکاری Stick

این روش معمولاً وقتی استفاده می شود که با روش های MIG و TIG مقایسه شود. درواقع این مدل از انواع روش جوشکاری در درجه اول یک جوشکاری دستی است. با این حال این فرآیند گاهی اوقات لازم است زیرا استفاده از جوشکاری TIG یا MIG به دلیل موقعیت، نوع مواد و مهارت، همیشه امکان پذیر نیست. این نوع جوشکاری یک راه حل بسیار کم هزینه است که به تجهیزات گران قیمت زیادی احتیاج ندارد.

۴٫ جوشکاری قوس الکتریکی تو پودری (FCAW)

این تکنیک از انواع روش جوشکاری تقریباً شبیه نوع MIG است، زیرا به یک الکترود تغذیه شده مداوم و بدون وقفه احتیاج دارد اما به جای یک سیم جامد، به یک سیم لوله شکل پر از شار نیاز دارد. ۲ نوع سیم هسته شار برای این مدل جوشکاری وجود دارد که برخی از آن ها برای استفاده در فضای باز و شرایط باد نیز مناسب می باشند.

مزایای جوشکاری FCAW

از مزایای اصلی این روش می توان موارد زیر را نام برد:

بازده بالاتر الکترود (باعث ایجاد ضایعات کمتری نسبت به انواع دیگر روش های جوشکاری می شود)
نیازمندی به ورودی های کمتر
نیازی به گاز محافظ خارجی نیست
برای جوشکاری تمام انواع فلزات، بخارات جوشکاری کمتری دارد
این نوع جوشکاری بسیار تمیز است و بقایای زیادی ندارد

مضرات جوشکاری FCAW

وقتی صحبت از مضرات این مدل از انواع روش جوشکاری می شود، برخی از متداول ترین آنها شامل موارد زیر است:

تولید دود زیاد
هزینه بالای تجهیزات
این روش جوشکاری برای مواد نازک توصیه نمی شود

موارد استفاده از جوشکاری FCAW

روش جوشکاری قوسی با مفتول تو پودری بسیار آسان است و بنابراین بسیاری از افراد حرفه ای آن را ترجیح می دهند زیرا بسیار ارزان است. حتی اگر محدودیت های زیادی در مورد کاربرد این مدل از انواع روش جوشکاری وجود داشته باشد و نتایج از نظر زیبایی در مقایسه با آنچه که با انواع دیگر روش ها به دست آمده چندان خوشایند نباشد، این روش به دلیل سهولت استفاده همچنان محبوب است.

۵٫ جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW)

این نوع جوشکاری شامل شلیک پرتوی الکترون ها با سرعت بالا به سمت مواد مورد نیاز جوشکاری است. این مدل از انواع روش جوشکاری انرژی را از الکترون به ورق تبدیل می کند تا مواد جوشکاری ذوب شود. سپس مواد می توانند با هم ادغام و ترکیب شوند. این نوع جوشکاری در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله موارد استفاده از این روش جوشکاری می توان از تولید قطعات درون خطی اتوماتیک اتومبیل گرفته تا صنعت موتور هواپیماهای پرهزینه را نام برد.

برخی از نمونه های محصولاتی که با جوشکاری پرتو الکترون ایجاد می شوند شامل اجزای هوافضا، مجموعه انتقال و تیغه های اره دو فلزی است.

از آنجا که جوشکاری پرتو الکترونی فرآیندی مبتنی بر خلا است، یک انتخاب مناسب برای آب بندی اجزای الکتریکی و محفظه های پیش تخلیه است. این تکنیک جوشکاری امکان اتصال فلزات غیر مشابه، مانند فلزات با رسانایی گرمایی و نقطه ذوب متفاوت را فراهم می کند.

دستیابی به این ویژگی با سایر روش های جوشکاری معمولاً دشوار است. این مدل از انواع روش جوشکاری همچنین یک روش خوب برای کسانی است که می خواهند یک ماده ضخیم را به یک ماده نازک جوش دهند.

۶٫ جوشکاری هیدروژن اتمی (AHW)

این روش جوشکاری تا حد زیادی با روش های جوشکاری قوس فلز گاز جایگزین شده است اما هنوز هم برای اهداف خاصی مانند جوشکاری تنگستن مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در برابر گرما بسیار مقاوم است و با استفاده از این روش می توانید آن را به گونه ای جوش دهید که در عین ایجاد جوش منسجم و محکم، به فلز آسیب نرساند.

این روش پس از کشف هیدروژن اتمی توسط اروینگ لانگمیر ابداع شد. این مدل از انواع روش جوشکاری شامل قرار دادن دو الکترود تنگستن فلزی در جو هیدروژن به منظور تجزیه هیدروژن در مولکول ها و ترکیب آنها در انفجار گرما است که می تواند تا ۳۰۰۰ درجه سانتی گراد افزایش یابد.

۷٫ جوشکاری Gas Tungsten-Arc

این یکی از سخت ترین انواع روش جوشکاری است و همچنین بسیار وقت گیر است. این روش به دلیل فاصله کم بین شعله و ماده ای که قصد جوشکاری آن را دارید، به تمرکز و مهارت زیادی نیاز دارد. برای این روش جوشکاری، نوارهای کوچکی از فلز با این فرآیند جوش داده می شوند تا جوش فوق العاده محکمی ایجاد نمایند که سال ها به طول می انجامد. این روش جوشکاری در سال ۱۹۴۱ ابداع شده است و از آن زمان تغییرات اندکی داشته است. این روش هنوز هم توسط سازندگان دوچرخه و هواپیما، چه نظامی و چه تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

۸٫ جوشکاری قوس پلاسما

این مدل مشابه فرآیند جوشکاری قوسی گاز تنگستن است. جوشکاری پلاسما ابتدا در سال ۱۹۵۴ توسعه یافت. در این روش از جریان الکتریکی استفاده می شد که گازهای محافظ از طریق یک نازل بسیار کوچک عبور می کردند تا بتواند دقت بسیار بالایی را در هنگام استفاده ایجاد کند. این روش برای استفاده در ایجاد دمای بسیار بالای فلز که منجر به جوشکاری های عمیق تر و محکم تر می شود، روش مناسبی است. این روش جوشکاری اغلب در صنعت ساخت هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد و بسیار نادر است.

کلام آخر

امروزه انواع مختلفی از روش های جوشکاری مدرن در سراسر دنیا وجود دارد که تامین تجهیزات آن ها اهمیت زیادی دارد. مجموعه ولکانو با بیش از ۲۰ سال فعالیت در حوزه تامین انواع ابزارآلات جوشکاری و برشکاری می تواند مرجع مناسبی برای فروش ابزارآلات مورد نیاز صنعتگران باشد. شما می توانید جهت خرید انواع ابزارهای مورد نیاز خود به فروشگاه ما مراجعه کنید و یا در صورت عدم یافتن محصول مورد نظر خود، با ما تماس بگیرید.

مقالات