جوشکاری ذوبی چیست؟ کاربرد + مزایا و معایب

قبل از پرداختن به جوشکاری ذوبی بهتر است بدانید، جوشکاری یکی از روش‌های ایحاد اتصال دائم بین دو قطعه است. در اواخر قرن گذشته، دانشمندان و مهندسان فعال در حوزه حفظ جنبش توسعه صنعتی در تلاش به دنبال پیدا کردن راهکارهای جدید برای افزایش نرخ تولید بودند. دانشمندان کشف کردند که با استفاده از مذاب کنترل شده می‌توان اتصال های جوشی مناسبی بدست آورد. این کشف بزرگ نقطه آغاز تحولات عظیم در صنعت تولیدات گردید. با بهره‌مندی از این روش نوین و حرارت کافی امکان ایجاد پیوند جوش و اتصال برای انواع مواد اولیه فلزی و غیر فلزی فراهم شد.
بر پایه این کشف بزرگ صنعت جوشکاری به دو دسته ذوبی و غیر ذوبی (جامد) تقسیم شد. که در این مقاله ما به بررسی جوشکاری ذوبی می‌پردازیم. جوش ذوبی خود به تنهایی دارای انواع مختلف و کاربردهای گسترده‌ای است که شناخت آن برای افراد فعال در صنایع مختلف ضروری می‌باشد.

جوشکاری ذوبی چیست؟

بر طبق تعریف AWS، جوشکاری ذوبی یکی از روش‌های نوین جوشکاری است. در این روش با استفاده از ذوب کردن مقطعی از سطح قطعه یا فلز، اتصال قطعات به یکدیگر صورت می‌گیرد.
استفاده از روش جوش ذوبی تنها محدود به متریال های فلزی نیست. بلکه از این روش کاربردی برای اتصال پلاستیک‌ها و سرامیک‌ها نیز استفاده می‌شود؛ که در برخی از موارد آن را جوشکاری امتزاجی نیز می‌نامند. منبع انرژی گرمایی این نوع جوشکاری از دو طریق شیمیایی و الکتریکی تامین می‌شود.

نحوه کار با دستگاه جوشکاری ذوبی به چه صورت است؟

در دستگاه‌های جوشکاری ذوبی حرارت بالا به روش‌های مختلف مانند شعله یا تخلیه الکتریکی به سطح مشترک اتصال فلزات برای انجام عمل جوش اعمال می‌شود. حرارت بالای اعمال شده باعث به نقطه ذوب رساندن آن دو لبه فلز مورد نظر برای جوشکاری می‌شود. اتم‌هایی که با نظم و قاعده خاصی در داخل شبکه‌های اتمی ساختار فلز مستقر شده‌اند، برای جابه‌جایی آزاد می‌گردند. در همین زمان لایه‌های اکسیدی بر روی سطح فلزات شکسته می‌شوند و یک حوضچه مذاب کوچک بر روی سطح قطعه کار تشکیل می‌دهند. در حالت مذاب این دو قسمت با یکدیگر ترکیب می‌شوند و بعد از سرد شدن محل حوضچه شاهد اتصال دو قطعه هستیم. در برخی از انواع جوشکاری ذوبی، برای بدست آوردن یک نقطه اتصال بهتر، از الکترودها یا فلز اتصال نیز استفاده می‌شود.

انواع روش‌های جوشکاری ذوبی

می‌دانید که در شرایط و مکان‌های مختلف از روش‌های متفاوتی برای انجام عملیات جوشکاری استفاده می‌شود. هر کدام از این روش‌ها دارای فرآیند خاصی بوده و مزایا و معایبی مختص به خود را دارند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی برای انجام جوشکاری ذوبی در شرایط مختلف نیز روش‌های مدرنی به وجود آمده است. در زیر به معرفی انواع دستگاه‌ها و روش‌های کاربردی در جوشکاری ذوبی می‌پردازیم.

• جوشکاری لیزر
جوشکاری با لیزر از مدرن‌ترین روش‌های جوشکاری ذوبی است که با دستگاه جوش لیزر انجام می‌شود. در این روش حرارات موردنیاز برای ذوب کردن سطح قطعه کار از طریق اشعه لیزر تامین می‌شود.

• جوشکاری پلاسما
روش جوشکاری پلاسما برای ایجاد اتصالات ظریف‌تر در جوشکاری ذوبی کارایی دارد و گاها با نام جوشکاری آرگون نیز شناخته می‌شود. در این روش از یک گاز یونیزه خاص استفاده می شود، که این کار اجازه می دهد تا تراکم قوس الکتریکی ایجاد شده بیشتر باشد. اجرای این نمونه از انواع جوشکاری ذوبی نسبتاً ساده است و به دو صورت اتوماتیک یا دستی امکان پذیر است. با توجه به بالا بودن دقت کار در این نمونه کیفیت نهایی جوش نیز بسیار بالا خواهد بود.

درباره برش لیزر بیشتر بدانید

• جوشکاری توپودری
جوشکاری توپودری از اقتصادی‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین انواع جوشکاری ذوبی است. در این روش قوس الکتریکی و الکترود کربنی مورد استفاده برای جوشکاری، در زیر یک پوشش محافظ که به صورت پودر است، قرار می‌گیرند. گرمایی که توسط قوس الکتریکی بین بخش بدون روکش الکترود فلزی و قطعه اعمال می‌شود، باعث ذوب شدن این قسمت‌ها و پر شدن قسمت مورد نظر از پودر الکترود خواهد شد.

• جوشکاری ذوبی قوسی با گاز محافظ ( الکترود فلزی )
جوشکاری ذوبی قوسی با گاز محافظ با نام جوشکاری میگ مَک نیز شناخته می‌شود. در این روش از جوشکاری ذوبی قوس الکتریکی تولید شده در بخش انتهایی الکترود وظیفه تولید حرارت را بر عهده دارد. در این روش الکترود از یک موتور محرک با سرعت ثابت تغذیه می‌کند. میزان جریان مورد نیاز برای ذوب کردن سطح فلز بستگی به سرعت تغذیه الکترود دارد. استفاده از گازهای غیر فعال و خنثی مخصوص محافظت در این روش، به طی شدن روند درست فرآیند کمک می‌کند.

• جوش ذوبی- قوس الکتریکی دستی
روش جوشکاری قوس الکتریکی دستی از متداول‌ترین روش‌های جوش ذوبی است. حرارات مورد نیاز برای ذوب در این روش از طریق جریان مداوم الکترون‌ها بین قطعه کار و الکترود و ایجاد قوس الکتریکی تولید می‌شود. در این روش جوشکاری بین الکترود و قطعه از یک گاز رسانا استفاده می‌شود.

• جوش ذوبی- قوس الکتریکی تنگستنی
در این روش با استفاده از یک الکترود تنگستنی و فلز مبنا قوس الکتریکی لازم برای ایجاد حرارت ذوب تولید می‌شود. از سیم‌های فلزی مخصوص به عنوان ماده پرکننده حوضچه‌های مذاب استفاده می‌شود. همچنین در این روش با استفاده از یک گاز خنثی مانند آرگون، از محل جوشکاری یا همان حوضچه مذاب محافظت می‌کنند.

• جوشکاری گازی یا اکسی استیلن
جوشکاری گازی قدیمی‌ترین نوع جوش ذوبی است. در این روش ایجاد حرارت برای ذوب کردن فلز و پر کردن حوض جوش، توسط شعله حاصل از سوزاندن مخلوطی از گاز استیلن و اکسیژن تامین می‌شود.

درباره برش لیزر روتاری بیشتر بدانید

کاربردهای استفاده از جوشکاری ذوبی

جوشکاری ذوبی و روش‌های متنوع انجام آن، کاربرد گسترده‌ای در صنعت تولیدات مواد مختلف دارد. همچنین جوش ذوبی در اتصالات قطعات پلاستیکی و سرامیکی نیز نقش به سزایی دارد.

مزایای استفاده از جوشکاری ذوبی

استفاده از جوشکاری ذوبی و زیرشاخه‌های متنوع آن مزایای زیادی برای تولیدکنددگان صنایع مختلف دارد. در زیر به برخی از مزایای استفاده از جوشکاری ذوبی در صنعت اشاره می‌کنیم.
• استفاده از انواع جوشکاری ذوبی به صورت چند لایه برای ایجاد اتصال میان قطعات فلزی ضخیم امکان پذیر است.
• در اغلب موارد حمل و جابه‌جایی تجهیزات و مواد اولیه مورد نیاز برای جوشکاری ذوبی راحت است و در نتیجه در بخش‌های مختلف پروژه می‌توان از آن‌ها استفاده کرد.
• از جوشکاری ذوبی می‌توان برای اتصال قطعات در شرایط مختلف استفاده کرد.
• شکل نهایی قطعات متصل شده با جوشکاری ذوبی بسیار تمیز و منظم است.
• استفاده از جوش ذوبی اثرات آلودگی و اکسید کمتری بر روی سطح قطعه کار برجای می‌گذارد.
نکات ایمنی که باید به هنگام که با دستگاه جوشکاری ذوبی رعایت شود
دانستید که مهم‌ترین عاملی که روش‌های مختلف جوش ذوبی را از یکدیگر متمایز می‌کند منبع‌های به کار رفته در هریک از این روش‌ها است. پس دقت به نکاتی مانند توانایی منبع در ذوب کردن فلزات به صورت کنترل شده، بسیار حائز اهمیت است. همچنین در جوشکاری ذوبی توجه داشته باشید که دمای کارکرد تجهیزات باید بیشتر از نقطه ذوب قطعاتی که قصد اتصال و جوش آن‌ها را دارید باشد. همچنین در هنگام استفاده از جوش ذوبی باید توجه داشت که برای متمرکز سازی گرمای تولیدی توسط تجهیزات گوناگون باید حوضچه جوش تا حد امکان کوچک باشد.

درباره ورق استیل بیشتر بدانید

جمع بندی
در این مقاله به بررسی جامع جوش ذوبی و انواع روش‌های آن پرداختیم. آشنایی با روش‌های مختلف جوشکاری ذوبی و کاربرد آن‌ها به ما کمک می‌کند تا در شرایط متفاوت از بهترین روش‌ها برای جوشکاری استفاده کنیم.

منبع :  twi-global