همه چیز درباره جوشکاری | انواع جوش، الزامات و تجهیزات جوشکاری

تعریف جوشکاری

تعریف: اتصال و یکدست کردن مصالح به یکدیگر با استفاده از حرارت و یا بدون کمک فشار و یا مواد پرکننده اضافی را جوشکاری می‌گویند. همچنین مصالحی که باید اتصال یابند را فلز مبنا و ماده‌ای که این اتصال را ایجاد می‌کند، فلز پرکننده یا فلز جوش می‌نامند.

به منظور ذوب فلز مبنا و فلز جوش، از حرارت استفاده می‌گردد تا مواد به شکل سیال تبدیل شده  و تداخل آن‌ها میسر باشد.

در جوشکاری فولادهای ساختمانی متداول‌ترین روش، بهره‌گیری از انرژی برق به عنوان منبع حرارت است.  به همین دلیل  غالباً از  قوس الکتریکی استفاده می‌گردد. قوس الکتریکی را می‌توان تخلیه‌ی جریان بزرگ، بین فلز جوش (الکترود یا سیم جوش) و فلز مبنا که میان ستونی از مواد یونیزه معروف به پلاسما صورت می‌گیرد، تعریف کرد. در این روش جوشکاری فرایند ذوب و اتصال با جریان مواد، در حین قوس و بدون وارد کردن فشار انجام می‌پذیرد.

انواع جوشکاری عبارتند از :

جوش قوس الکتریکی
نقطه جوش
جوشکاری فلزات رنگین
لحیم کاری
جوشکاری به طریقه برق و گاز
جوشکاری زیر آب

جوشکاری پلاستیک

تاریخچه جوشکاری چون احتیاجات بشر ، اتصال و جوش در همه موارد را خواستار بوده است، لذا مثلاً از رومی‌های قدیم ، فردی به نام “پلینی” از لحیم به نام آرژانتاریم وترناریم استفاده می‌کرد که دارای مقداری مساوی قلع و سرب بود و ترنایم دارای دو قسمت سرب و یک قسمت قلع بود که هنوز هم با پرکنندگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
وچون علم جوشکاری همراه با گنج تخصصی بود، یعنی هر جوشکار ماهر در طی تاریخ درآمد زیادی داشت، سبب شد که اسرار خود را از یکدیگر مخفی نمایند. مثلاً هنوز هم در مورد لحیم آلومینیوم و آلیاژ ، آن را از یکدیگر مخفی نگه می‌دارند. در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر ، سبب توسعه سریع این فن گردید و سرمایه‌گذاری‌های عظیم چه از طرف دولتها و چه صنایع نظامی و تخصصی در این مورد اعمال گردید و مخصوصاً رقابت‌های انسانها در علوم هسته‌ای ( که فقط برای صلح باید باشد ) ، یکی دیگر از علل پیشرفت فوق سریع این فن در چند ده سال اخیر شد که به علم جوشکاری تبدیل گردید.

گروههای مختلف جوشکاری

۱) لحیم کاری
۲) جوشکاری فشاری و پرسی
۳) جوشکاری ذوبی
۴) جوشکاری زرد

تکرار می‌شود در جوشکاری تخصصی و اصولاً تمام انواع جوش ، قابلیت جوش خوردن فلزات را باید دقیقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، باید دقت کافی نمود. محیط لازم قبل و در حین جوشکاری و پس از جوشکاری را مثلاً در مورد چدن ، باید بوجود آورد.

گازهای دستگاههای مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن و بعد در حین جوشکاری از لحاظ جلوگیری از صدمه گاز – آتش و مشعل و برق و هوای محیط و وضعیت جسمانی و زندگی جوشکار ، خود نکات اساسی دیگر هستند که مشکلات جوشکاری می‌باشند.

جوشکاری در حقیقت ایجاد کارخانه ذوب آهن و فلزات در مساحتی حداکثر ۲×۲ متر و نقطه حساس جوشکاری چند سانتیمتر است، زیرا همان درجه حرارت کارخانه ذوب آهن در محل جوشکاری در یک نقطه ایجاد می‌گردد. مسلم است که چنین کار عظیمی احتیاج به ابتکار و تخصص و مواد و متخصص و وسائل مدرن دارد تا بتوان از این ذوب آهن چند سانتیمتری استفاده صحیح نمود شاید اضافه گوئی نباشد که در هیچیک از رشته‌های فنی تا این اندازه احتیاج به سرمایه‌گذاری و رعایت جوانب فنی و غیر فنی ضروری و لازم نباشد.

جوشکاری با استفاده از قوس الکتریکی

یکی از پرکاربردترین و آسان‌ترین روش‌ها برای اتصال فولادهای ساختمانی، استفاده از روش جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود می‌باشد. در این روش حرارت موردنیاز با ایجاد کردن قوس الکتریکی میان الکترود روکشدار و اجزایی که می‌بایست اتصال یابند، به وجود می‌آید.

الکترود روکشدار در حین جوشکاری  با ذوب شدن و انتقال به فلز مبنا، استفاده می‌شود. فلز الکترود به ماده پرکننده بدل شده و بخشی از روکش به گاز محافظ و بخش دیگر آن به گِل جوشکاری تبدیل می‌گردد. روکش الکترود از مخلوطی گِل مانند که شامل سیلیکات‌های سخت‌کننده و مواد دیگری مثل اکسیدها، کربنات‌ها،  فلورایدها و آلیاژهای فلزی و سلولزی می‌باشد، تشکیل شده است. این مخلوط با پخته و فشرده شدن باعث سختی، خشکی و ایجاد تراکم بالا در روکش می‌گردد.

وظایف روکش الکترود عبارتند از:

• با تشکیل سپر گازی، هوا را جدا کرده و قوس را ثابت نگه می‌دارد.
• با وارد کردن مواد دیگری مانند احیاکننده‌ها به فلز جوش، باعث بهبود بافت ساختمانی آن می‌گردد.
• با تشکیل روکشی از گل جوشکاری روی حوضچه مذاب و جوش سخت شده، علاوه بر حفاظت آن‌ها در برابر اکسیژن و نیتروژن هوا، از سرد شدن سریع جوش نیز جلوگیری می‌کند.

علاوه بر روش جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی، روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی دیگری هم وجود دارند که البته غالباً به شکل اتوماتیک انجام می‌شوند. این روش‌ها عبارتند از: جوشکاری با گاز محافظ، جوشکاری با سیم‌جوش توپودری و جوشکاری زیرپودری. در این روش‌ها الکترود به شکل یک مفتول پیوسته بدون روکش بوده  و عمل پوشش را با استفاده از گاز   CO2 و یا پودر انجام می‌دهد. در صورت علاقه به داشتن اطلاعات در مورد چگونگی انجام این روش‌های جوشکاری و جزییات بیشتر آن، می‌توانید به منابع تخصصی معتبر مراجعه کنید.

اکثر فولادهای نرمه در رده فولادهای مناسب برای جوشکاری قرار می‌گیرند. درحالی که مقادیر مناسب برای فولادهای پرمقاومت می‌تواند از حدود تحلیلی ایده‌آل جدول بالا هم بیشتر شود.

انواع اتصالات جوشی

هرچند در عمل گونه‌ها و ترکیبات گوناگونی از انواع اتصال یافت می‌گردد اما پنج مدل اتصال اصلی برای جوشکاری موجود است که عبارتند از: لب‌به‌لب، سپری، پیشانی، گونیا و روی هم.

اتصال لب به لب (Butt Joint)

از این نوع اتصال، عموماً به منظور متصل کردن انتهای ورق‌های مسطح با ضخامت‌های تقریباً یکسان استفاده می‌شود. مزیت اتصال لب‌به‌لب، جلوگیری از خروج از مرکزیتی است که در اتصالات روی هم یکطرفه مطابق ایجاد می‌گردد اگر در اتصالات لب‌به‌لب از جوش شیاری با نفوذ کامل بهره گرفته شود، اندازه اتصال به کمترین مقدار خود رسیده و شکل ظاهری آن هم بسیار مطلوب‌تر از دیگر اتصالات می‌گردد.

اتصال سپری (Tee Joint)

کاربرد اتصال سپری غالباً در ساخت نیمرخ‌های مرکب به شکل  T و I، سخت‌کننده‌های تحت بار، تیرورق‌ها، آویزها، قطعاتی که با زاویه باهم جفت می‌شوند و همچنین نشیمن‌های طاقچه‌ای می‌باشد.

اتصال پیشانی (Edge Joint)

این مدل اتصال، اصولاً نقش سازه‌ای بر عهده ندارد و کاربرد آن‌ها صرفاً در نگهداری دو یا چند صفحه در یک سطح و یا نگهداری امتداد اولیه عضو می‌باشد.

اتصال گونیا (Corner Joint)

کاربرد اتصا گونیا عمدتاً در ساخت مقاطع جعبه‌ای به شکل مستطیل است که تیرها و ستون‌های مقاوم در برابر پیچش را تشکیل می‌دهند.

اتصال روی هم یا پوششی (Lap Joint)

روش اتصال روی هم، متداول‌ترین روش اتصال است و دارای دو مزیت عمده می‌باشد:

الف) سهولت در جفت و جو کردن: برخلاف روش‌های دیگر، ساختن قطعات در این نوع اتصال به زمان زیادی نیاز ندارد. همچنین در اتصال پوششی قطعات می‌توانند اندکی روی هم جابه‌جا شوند تا ایرادهای کوچک ساخت را پوشانده یا تنظیم طول را ممکن سازند.

ب) سهولت در اتصال دادن: در این نوع اتصال، نیازی به آمادگی خاص لبه‌های قطعات متصل شونده نیست و غالباً آن‌ها یا با شعله یا به صورت عادی برش می‌خورند. در اتصال روی هم عمدتاً از جوش گوشه استفاده می‌شود.

انواع جوش

به طور کلی ۴ مدل جوشکاری عموماً در ساختمان‌ها  استفاده می‌شود: جوش‌های شیاری، جوش گوشه، جوش کام و جوش انگشتانه.

هر یک از این جوش‌ها دامنه کاربرد مشخصی دارد که مزیت‌های نوع جوش، این دامنه را تعیین می‌کند. درصد تقریبی استفاده از چهار مدل جوش در ساخت اتصالات ساختمانی عبارت است از: جوش شیاری ۱۵ درصد، جوش گوشه ۸۰ درصد و ۵ درصد هم برای جوش‌های کام و انگشاته و دیگر جوش‌های مخصوص.

جوش‌های شیاری

کاربرد اصلی جوش شیاری در اتصال دادن قطعات سازه‌ای است که در امتداد هم و در روی یک سطح واقع شده‌اند. چون جوش‌های شیاری عمدتاً بری انتقال کل نیروی قطعاتی که توسط این جوش اتصال می‌یابند مود استفاده قرار می‌گیرد، بنابراین لازم است تا جوش دارای مقاومتی هم اندازه با مقاومت قطعات اتصال یافته باشند. این مدل جوش شیاری را جوش شیاری با نفوذ کامل می‌نامند. زمانی که درز جوش به‌گونه‌ای طراحی گردد که جوش شیاری در تمام عمق قطعات اتصال یافته پخش نشود، جوش شیاری را جوش شیاری با نفوذ نسبی می‌گویند. در طراحی این مدل جوش‌ها باید نکات مهم و خاصی را مدنظر قرار داد. در اغلب جوش‌های شیاری، لبه درز جوش به شکل خاصی آماده‌سازی می‌گردد. نام‌گذاری انواع درز جوش نیز با دقت به این به موضوع، صورت گرفته است.

عواملی همچون روند جوشکاری مورد استفاده، هزینه‌ی آماده‌سازی لبه‌ی درزهای جوش و همچنین هزینه عملیات جوشکاری نقش مهمی در انتخاب جوش شیاری مناسب دارند.

جوش گوشه

کاربرد جوش گوشه نسبت به دیگر جوش‌ها بیشتر است زیرا علاوه بر اقتصادی بودن، استفاده از آن هم راحت است و همچنین می‌تواند در عمده موارد جوشکاری به‌کار روند.

در این نوع جوش به دلیل روی هم گرفتن قطعات، نیازی چندانی به دقت در جفت و جور کردن نیست، در حالی که در جوش شیاری لازم است که قطعات را با دقت زیاد در یک امتداد قرار داد و شکافی در ریشه‌ی جوش میان آن‌ها باقی گذاشت. جوش گوشه دارای مزیت‌های زیادی است مخصوصاً برای جوشکاری در محل نصب و یا برای جفت کردن مجدد اعضا یا اتصالاتی که از قبل با رواداری‌های مناسبی ساخته شده‌اند.

جوش‌های کام و انگشتانه

این دو مدل جوش را می‌توان به تنهایی یا به صورت مخلوط با جوش گوشه، استفاده کرد. از جمله موارد استفاده از جوش کام و انگشتانه، انتقال برش در اتصالات پوششی می‌باشد در زمانی که طول جوش گوشه یا دیگر انواع جوش پاسخگو نیست. علاوه بر این، جوش‌های مذکور به منظور مقابله با کمانش قسمت‌های روی هم گذاشته نیز به کار می‌رود.

شناسایی انواع الکترود

به منظور نمایش انواع الکترود در استانداردهای گوناگون، از علائم تجاری مختلفی استفاده می‌گردد. مثلاً استاندارد انجمن جوشکاری آمریکا، الکترودها را با حرف E آغازکرده و با یک عدد چهار یا پنج رقمی دنبال می‌نماید. دو عدد رقم اول سمت چپ نشان دهنده مقاومت کششی فلز الکترود برحسب psi یا هزار پوند بر اینچ مربع است. برای نمونه در الکترودهای نمایش داده شده به صورت E 60 XX مقاومت کششی برابر با  psi60000 یا۴۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع در فلز جوش می‌باشد. اعداد بعدی که با XX  مشخص شده‌اند، عوامل دیگری مانند منبع توصیه شده برای تأمین الکتریسیته، مشخصات قوس الکتریکی، جنس روکش و وضعیت جوشکاری را نشان می‌دهد.

استفاده از یک سیستم رنگی، روش دیگری برای شناسایی الکترودها است که در آن به وسیله خطوط رنگی معینی، انواع الکترودها اهم متمایز می‌شوند. البته امروزه این روش منسوخ شده است.

تجهیزات کاربردی در جوشکاری دستی با الکترود روکشدار

تجهیزات لازم برای جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روکشدار، ساده و قابل حمل در مقایسه با تجهیزات موردنیاز دیگر جوشکاری‌های ارزان‌قیمت می‌باشند. با اجرای تمهیدات موردنیاز جهت تهویه کافی، جلوگیری از حریق و دیگر خطرات جوشکاری احتمالی، این روش جوشکاری می‌تواند در هوای آزاد یا محیط بسته یا در هر موقعیت دیگری به‌کار رود.

اساساً سه مدل ماشین جوشکاری موجود است:

• الف) موتورها – مولدها، شامل موتور درونسوز یا موتور برقی (موتور – ژنراتور و دینام‌ها)
• ب) مبدل – یکسوکننده‌ها (رکتیفایر)
• ج) مبدل‌ها (ترانس‌ها)

دینام جوشکاری کارگاهی از یک دینام (ژنراتور) تولید جریان و یک الکتروموتور سه فاز تشکیل شده است که یا باهم کوپل شده یا کلاً دارای محوری مشترک می‌باشند. که در یک سمت، محور الکتروموتور و در سمت دیگر محور دینام قرار گرفته است.

الکترومتور حرکت دورانی مناسبی را ایجاد می‎کند که این حرکت، گردش محور دینام را به دنبال دارد و باعث تولید برق موردنیاز جوشکاری می‌گردد. اتصال الکتروموتور به برق شهر با استفاده از یک کلید ستاره و مثلث انجام می‌پذیرد و جهت به کار افتادن آن، لازم است که ابتدا کلید روی حالت ستاره (*)  قرار گرفته تا موتور به دور کامل برسد، پس از آن کلید را روی حالت مثلث (Δ) قرار می‌گیرد تا زمانی که دور ثابت و مهیای جوشکاری گردد. به هیچ عنوان نباید زمانی که کلید روی حالت ستاره است، جوشکاری را انجام داد زیرا باعث کم و زیاد شدن دور موتور و متعاقب آن از کار افتادن دستگاه می‌شود.

یک ماشین جوشکاری از نوع دیزل، بنزینی، دینام و یا رکتیفایر باید از وضعیت مناسبی برخوردار باشد و بتواند جریان یکنواختی برای جوشکاری ایجاد کند.

مبدل – یکسوکننده‌ها (رکتیفایرها)

طرح‌های متعدد برای اهداف گوناگون در یکسوکننده‌ها وجود دارد. یکی از دلایل مهم پذیرش فراگیر شدن این ماشین در صنعت جوشکاری، انعطاف‌پذیری آن است. رکتیفایرها می‌توانند جریان مستقیم (DC) را با قطبیت مثبت یا منفی تحویل دهند. همچنین این امکان نیز وجود دارد که برای جوشکاری دستی با الکترود روکشدار، جوشکاری زیرپودری، جوشکاری با گاز محافظ و جوشکاری گل‌میخ‌ها به کار گرفته شوند و قابلیت خدمات‌رسانی همزمان به چندین اپراتور را نیز دارا هستند. تصویر زیر یک رکتیفایر جوشکاری با الکترود دستی روکشدار را نشان می‌دهد.

ابزار جوشکاری در ساخت و نصب اسکلت فلزی

جهت اجرای یک جوشکاری قوسی موفق خصوصاً در روش الکترود دستی، نیاز مبرمی به ابزار و تجهیزات مناسب وجود دارد. در ادامه به معرفی این ابزار می‌پردازیم

چکش جوش

کاربرد این وسیله، برداشتن سرباره روی جوش و همپنین جرقه‌های پیرامون جوش می‌باشد. چکش جوش دارای جنسی بسیار سخت است که دو سر آن به دو حالت تبری و مخروطی می‌باشد.

سنگ فرز

یکی از پرکاربردترین وسیله‌ها به منظور آماده‌سازی لبه‌های جوشکاری، سنگ فرز است. از این ابزار همواره باید به صورت ایستاده، استفاده گردد. لذا شرایط بهره‌گیری از سنگ فرز اغلب مشکل و نامناسب بوده و می‌بایست با توجه زیادی از آن استفاده شود.

برق دستگاه سنگ فرز از برق عادی شهری تأمین می‌گردد. به همین جهت چنانچه سیم رابط خراب باشد یا دستگاه اتصالی داشته باشد، احتمال برق گرفتگی در آن زیاد است. همچنین باید قبل از کار با دستگاه، از شکسته نبودن تیغه‌ی سنگ و یا شل شدن پیچ اتصال آن به سنگ اطمینان حاصل گردد.

برس سیمی

از برس سیمی جهت پاک کردن گردوغبار و زنگ از روی قطعات کار، استفاده می‌شود و ساخت آن به‌گونه‌ای است که در مقابل سایش مقاومت کند. یعنی سیم‌های آن زود نریزد و فرسوده هم نشود. غالبا جنس برس سیمی از فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) است.

کابل های جوشکاری و اتصالات آن‌ها

کابل‌های جوشکاری از نوع افشان همراه با عایق، بسیار پرقدرت و سبک است و جنس سیم آن از آلومینیوم می‌باشد. یکی از این کابل‌ها کابل انبر و دیگری کابل اتصال آهن نام دارند. کابل‌ها را با استفاده از کفش کابل (کابل شو) به دستگاه جوش متصل می‌کنند که می‌بایست اتصال کابل به کابل شو حتما سفت و بدون لقی باشد تا گرم نشود. زمانی که بخواهند کابل‌ها راه به هم اتصال دهند تا طولشان بیشتر گردد، آن‌ها را با استفاده از اتصالات، سرهم می‌کنند. سه تصویر بعد به ترتیب مقطع کابل جوشکاری قوسی، کفش کابل به منظور اتصال کابل‌ها به اتصال قطعه کار و به ماشین جوش و در نهایت طریقه اتصال کابل‌ها به هم را نشان می‌دهد.

انبرهای جوشکاری

وسیله‌ای که برای گرفتن الکترود و اجرای جوشکاری به‌کار می‌رود، انبر جوش می‌باشد. انبرها را براساس ظرفیت جریانی که قادرند از خود عبور دهند، تقسیم‌بندی می‌کنند. یک جنس عایق بسیار قوی روی انبرها پوشیده شده است. لاستیک، فیبر فشزده و کائوچو از جمله این عایق‌ها هستند.گیره‌های اتصال نیز به پایه میز جوشکاری یا به قطعه‌ی تحت جوشکاری وصل می‌گردد. این گیره‌ها علاوه بر تمیز بودن باید دارای  یک فنر قوی نیز باشند تا خوب به پایه میز یا به کار بچسبند. دو تصویر بعد به ترتیب انبر جوشکاری و انبر اتصال را نشان می‌دهد.

جعبه ی الکترود

به منظور محافظت از الکترودها و تقسیم‌بندی آن‌ها، در صورت بهره‌گیری از چند مدل الکترود، بایستی برای هریک از جوشکارها یک جعبه‌ی الکترود مناسب تهیه گردد.

گرم کن دستی

برای پیش‌گرم کردن درزهای جوش قبل از جوشکاری، مخصوصاً در ایام سرد، براساس دستورالعمل‌های جوشکاری از گرم‎کن دستی استفاده می‌گردد.

عوامل و سوانح ناشی از عوامل فیزیکی مربوط به جوشکاری

در موقع جوشکاری ، از عوامل فیزیکی مورد تاثیر یا حاصل از عمل جوشکاری ممکن است خطراتی متوجه جوشکار شود که :

دسته اول: برق گرفتگی
دسته دوم: سوختگی
دسته سوم: ورود اجسام خارجی به داخل چشم
را می‌توان نام برد.

برق گرفتگی و عوارض حاصل از تاثیرات جریان برق

مسلم است اگر نقصی در سیم‌کشی وسائل برقی که برای جوشکاری با برق بکار می‌روند، وجود داشته باشد یا جوشکار نکات ایمنی لازم مربوط به برق را مراعات ننماید، خطر برق‌گرفتگی برای او وجود خواهد داشت و چنانچه جوشکار در ارتفاع مشغول جوشکاری باشد، مخاطرات حاصله از سقوط و در نتیجه شوک – ضربه الکتریکی نیز بر ضایعات حاصل از برق‌گرفتگی افزوده خواهدشد.

نشانه‌های حاد و فوری برق‌گرفتگی از مور مور شدن و یا شوک خفیف تا شوک شدید و قطع تنفس و متزلزل شدن ضربان قلب و عاقبت به مرگ منجر می‌شود. هنگامی که برق‌گرفتگی ، ایجاد شوک نماید و شخص در ارتفاع مشغول کار است، خطر سقوط و افتادن از ارتفاع روی زمین و روی وسایل و ماشین و غیره ، باعث پیدا شدن جراحات شدید شده ، وضع مصدوم را وخیم خواهد ساخت. بنابراین پیشنهاد می‌شود حتی‌المقدور جوشکاری را در سطح پایین انجام داد.

مسائل مهم جوشکاری

تربیت متخصص و کاردان و کارشناس جوشکاری ، یکی از رشته‌های پرهزینه در صنعت و آموزش ابتدائی و عالی است. انتخاب افراد و جوانان در هر سن و مدارج تحصیلی و کارخانه‌ای ، با داشتن قدرت تحمل کار با آتش ، قدرت تحمل خطرات و آموزش تخصصی به این جوانان بسیار مشکل است. زیرا سرمایه‌های عظیم آموزشی احتیاج دارد تا یک متخصص به تمام معنی یا یک مهندس جوشکار واقعی تربیت شود.

تهیه ماشین‌آلات مخصوص

تهیه ماشین‌آلات مدرن و مفصل جوشکاری احتیاج به بودجه‌های عظیم دارد تا بتوان از انواع ماشین‌آلات مدرن بهره‌گیری نمود، مخصوصاً در آموزش که باید همه جانبه باشد. بعضی اوقات تمام وسایل کارخانجات شهر و مراکز آموزشی ، کافی برای ارائه کل تخصص نمی‌باشن. و اشکال‌تراشی و نبودن بودجه و خرید و کمک به ساخت نیز گرفتاری دیگری است.

رعایت نکات ایمنی

رعایت نکات ایمنی و تخصصی ایمنی ، خود یکی دیگر از مشکلات عظیم جوشکاری است، بطوری‌که فرضاً انفجار یک کپسول مانند یک بمب می‌تواند جان صدها نفر را به خطر اندازد، در حالیکه مثلاً در کارگاه تراش و ریخته گری ،خطرها تا این حد بالا نیستند و کوچکترین بوی گاز ناشی از عدم اتصالات صحیح و اصولی ، ممکن است جان عده ای را به خطر اندازد. همان طوریکه تربیت متخصص ، احتیاج به بودجه‌های عظیم آموزشی برای خرید وسائل و کتب بطور همزمان دارد، هزینه های دیگر جوشکاری جهت جلوگیری از هر نوع انفجار و احتراق در کارگاهها و صدمه به بدن و چشم جوشکار و افراد حاضر در کارگاه می‌باشد.

بدین جهت جوشکاری را رشته ای پر خرج نام نهاده‌اند. مسلم است که این مخارج عظیم در استفاده از اتصالات جوش حذف خواهند شد. یعنی اینکه اتصالات پر خرج و مفصل پیچ و پرچ وقتی با جوشکاری جایگزین شوند، مخارج عظیم تشکیلات را در مدت کوتاهی تامین خواهند کرد.

هدف جوشکاری و برشکاری

بریدن قطعات ماشینی به ضخامتهای زیاد ، یکی از وظایف مهم برشکاری است. بطور کلی ، اتصال قطعات مختلف از یک نوع فلز یا انواع فلزات و آلیآژها و بالا بردن استحکام و سرعت عملیات و کاهش هزینه‌ها از مهمترین اهداف جوشکاری است.

جوشکاری به روش نقطه جوش

صنایع مدرن و پیشرفته امروزه رقابت شدید در تولیدات صنعتی و نظامی سبب پیشرفت گردید اصولی که از جوشکاری مورد انتظار است این است که:
۱) جوش سریع و تمیز باشد
۲) مخارج تهیه مواد جوشکاری کم باشد
۳) مخارج تهیه ماشین آلات حداقل باشد
۴) استفاده صحیح در همه جا از دستگاه جوشکاری ممکن باشد
از دستگاههای سنگین جوشکاری یا دستگاههای زمینی برای جوشکاری ورقهای نازک و غیره نمی توان استفاده کرد.

نقطه جوشها به علت طرز کار صحیح و سریع با استفاده از فک های جوشکاری و مقاومت الکتریکی کاربرد زیادی در صنایع دارند و با اتصال دو قطب به ترانسفورماتور مبدل و فکهای آنها در اثر عبور جریان از نقطه تماس فکها و خاصیت مقاومت جریان به سرعت حوزه مشخصی گرم شده و چون این گرم شدن تا حد ذوب در نقطه مشخص و محدود است به علت سادگی و تمیزی از آنها استفاده می گردد. جریان آب در داخل فکها سبب جلوگیری از ذوب شدن آنها شده و این دستگاهها به اندازه های مختلف ساخته می شوند و علت اصلی ابداع نقطه جوش برای جوشکاری صفحات نازک می باشند که با دستگاههای دیگر جوشکاری به سختی ممکن می باشد.

قطعات مختلف نقطه جوش نوع شلاتر

توضیح اینکه کارخانجات شلاتر دارای انواع دستگاههای نقطه جوش یا جوش دادن نقطه بوده و از ریزترین قطعات تا بزرگترین قطعات را از لحاظ دستگاه جوشکاری با آمپراژ و قدرت مشخص تامین می نماید.

۱) بازوهای جوشکاری نقطه جوش یا الکترودهای جوشکاری از پروفیل مخصوص
۲) محل یا قلاب اتصال نقطه جوش (چون این نوع جوشکاری آویز در اکثر کارخانجات تولیدی استعمال می شود و بایستی کاملاً سریع التغییر و سریع العمل باشد)
۳) دستگیره با محل گرفتن و فرمان دادن متخصص جوشکاری
۴) سیلندر نقطه جوش یا بدنه اصلی برای کورس دوبل یا تک با تغییر دهنده کورس
۵) ترانسفورماتور جوشکاری که در خلاء ریخته شده و با آب سرد می شود.
۶) سردکنندگی سریع با آب در حداکثر زمان اتصال که چنانچه مدت زیادی هم وصل باشد سرد کنندگی انجام می گیرد.
۷) محل اتصال کابل به دستگاه و سیمهای فرمان که بر طبق طول ضروری سری آن حداکثر ۱۰ متر طول دارد و حداکثر دقت در طراحی و ساخت آن به عمل آمده تا از لحاظ اتصالات الکتریکی صحیح باشد.
۸) بازوی پائینی نقطه جوش که طوری طراحی گردیده است که احتیاج زیاد به رسیدگی و کنترل ندارد و مفاصل و اتصالات کاملاً دقیق می باشند.
۹) فاصله صحیح و قابل تغییر مطابق با احتیاجات کار بازوی جوشکاری را می توان تغییر داد و بسته به ابعاد کار آن را تنظیم کرد.

مسئله مهم در نقطه جوش اول ورود جریان آب و خروج آن ، از فک ها یا بازوهای است که بایستی دقیقاً کنترل شودکه باعث سوختن فک ها و دستگاه نشود.
مسئله دوم – زمان اتصال نقطه جوش است که در بعضی مواقع نیز از تامیر استفاده می گردد (قطع و وصل کننده دقیق زمان)
مسئله سوم- انتخاب صحیح الکترود یا دستگاه جوش با آمپر و و لتاژ مناسب می باشد که بسته به ضخامت کار بایستی طراحی و خریداری گردد.
مسئله چهارم – تمیز بودن فکهای جوشکاری به وسیله سنباده یا سوهان می باشد که اتصالات پهن و نا دقیق به دست ندهد و بایستی فکها پس از مدتی تیز شوند.
انواع وسایل نقطه جوش دستی و آویز و لوله های اتصال آب به فک های آنها نشان داده شده است این شکل نوعی آموزش بصری و توضیحی است که جایگزین عدم وجود امکانات کارگاهی دیگر می گردد.

جوشکاری فلزات رنگین

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت ( یا فلزات غیر آهنی)
فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مس – برنج – برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب
تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری میتوان انجام داد و در جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

آزمایش جوشکاری مخازن تحت فشار

برای آزمایش درزهای جوش داده شده مخازن تحت فشار مقداری گچ روی درزهای جوشکاری شده می مالند و پس از آنکه خشک شد آن را به وسیله هوا یا گاز اکسید کربن که غیر قابل احتراقند تحت فشار قرار می دهند هر جا که گچ پوسته از روی درز کنده شد، ترک وجود دارد. این آزمایش را می توان با کف صابون هم انجام داد. کف صابون محل ترکها یا شکافهای نازک را به صورت حبابهائی نشان می دهد. گاهی مخازن را از مایعاتی نظیر آب پر می کنند و تا حدی که مخزن باید فشار را تحمل کند به وسیله پمپ آن را تحت فشار قرار می دهند و ایجاد رطوبت در اطراف گرده جوش نشان دهنده محل ترک یا خلل و فرج می باشد.

آزمایش به وسیله نفوذ مایعات در درز جوش

این روش برای ترکهای زیر سطحی که به چشم نمی آیند مورد استفاده قرار می گیرد. روی درز جوش را با قلم مو آغشته به مایع رنگینی که خاصیت نفوذ زیادی داشته باشد، می نمایند. این مایع حتی در ترکهای خیلی ریز و سطوح متخلخل نیز نفوذ می کند.

مدتی قطعه مورد آزمایش را به حال خود می گذارند تا مایع در تمام سوراخها و ترکهای گرده جوش خوب نفوذ کند. بعداً اضافه مایع را پاک می کنند، چنانچه گرد یا گچ را روی سطح بپاشیم ترکها و سوارخها بهتر دیده می شوند. ضمناً چون مایع قابلیت نفوذ خوبی دارد از ترکها و سوراخها نفوذ کرده و نقاطی را در طرف دیگر جوش نشان می دهد. این آزمایش را می توان برای تمام فلزات انجام داد.

آزمایش قیاسی جوش

قبل از شروع به عمل جوشکاری می توان نمونه ای را با مقدار آمپر و سرعت جوشکاری مشخص و الکترود مناسب جوشکاری نمود و آن را به طور دقیق آزمایش کرده و با جوشکاری قطعه اصلی مقایسه می نمائیم. در موقع مقایسه باید نفوذ ریشه جوش، ارتفاع قوس الکتریکی و صاف و زنجیره ای بودن جوش را در نظر گرفت.اگر جوشکاری در شرایط صحیح انجام نشود گرده جوش دارای مقاومت کافی نبوده و شکننده می شود. با خم نمودن گرده جوش مقدار نرمی و مقاومت قطعه جوش را به طور تقریب تعیین می نمائیم.

در صورتی که نتوان قطعه جوش داده شده را جدا نمود می توان آزمایش را با قطعه ای با همان مشخصات انجام داد . قطعه کار را به گیره بسته و با اهرم آن را خم می کنیم تا اولین ترک در جوش به وجود آید چنانچه مقاومت جوش با مقاومت قطعه کار یکسان باشد قطعه روی خود خم می شود خوب انجام شده است .

عینک جوشکاری

نور شدیدی که به وسیله شعله اکسی استیلن تولید می شود چنانچه با چشم غیر مسلح به آنها نگاه کنیم سبب صدمه زدن به بافتهای چشم می گردد بنابراین باید همیشه یک عینک مناسب با شیشه رنگی که مورد تائید متخصص است به کار برد و مقدار تیرگی عینک باید طوری باشد که نور به اندازه لزوم جهت دیدن کار از آن عبور کند و چنانچه پس از برداشتن عینک از چشم نقاط سفیدی در حال جنب و جوش در برابر چشم دیده شوند. شیشه همه نورهای مضر را جذب نمی کند.

الکترود گیرو اتصال

اتصالات و الکترودگیرها نیز با ساختمانهای متفاوت طراحی گردیده اند و فنر الکترودگیر را نباید حرارت داد و بهتر است وقتی الکترود تا طول ۵ سانتی متر باقیمانده آن را تعویض نمود که صدمه به انبر گران قیمت جوشکاری نزند.

گیره های مختلف اتصال به میز، اتصال تمیز و صحیح برای عبور جریان یکی از موارد مهم در جوشکاری برق می باشد. در دنیای صنعتی فعلی مسئله وسائل اندازه گیری دقیق بسیار مهم می باشد و حتی وسائل اندازه گیری الکترونیکی ساخته شده اند. قبل از هر چیز بایستی جوشکار توجه کند که عدم دقتهای قدیمی را به کنار گذارده و هر طرح و ساخته وی بایستی – مقاوم متناسب با وضع درخواستی و با حداقل مواد گران مصرفی باشد.

دستکش ها و لباسهای حفاظتی جوشکاری

استفاده از دستکش و پیش بند چرمی در هر نوع جوش برق و گاز ضروری است و پیشنهاد می شود زیرا ذرات مذاب فلز بر روی بدن و سر و صورت جوشکار پرتاب شده و سبب سوختگی بدن می گردد. توجه نمائید بهیچ وجه در حین جوشکاری از لباسهای پشمی استفاده نکنید و نیز برای جلوگیری از صدمات جرقه در حین جوشکاری از کلاه جوشکاری یا ماسک کلاه دار جوشکاری استفاده می گردد که سر و صورت را در مقابل ضربات احتمالی حفظ می نماید.

چکش جوش

برای برطرف نمودن شلاکه (گل جوش) می باشد و برس برای تمیز نمودن سطح جوش از شلاکه جهت جوشکاری بعدی است.