اهمیت جوشکاری در ساخت انواع سازه های فلزی
بدون شک جوشکاری یکی از مهم ترین مراحل ساخت انواع سازه فلزی به حساب می آید که معمولا در دو مرحله هنگام ساخت در کارخانه و محل پروژه انجام می گیرد. البته بیشتر برای اتصال سازه های فلزی از پیچ و مهره استفاده می شود که کمتر به جوش در محل پروژه نیاز است.
تعریف جوشکاری
اتصال قطعات فلزی به یکدیگر و یکپارچه کردن آن ها به کمک حرارت، فشار و یا ترکیب هر دو گفته می شود. تاریخچه جوشکاری به روش جوش سندانی بر می گردد که دو قطعه گداخته می شد و با ضربات چکش و سنبه به یکدیگر متصل می شود.
عواملی که در فرآیند جوشکاری مورد نیاز است:
۱. منبع ایجاد گرما یا فشار
منبع ایجاد گرما شعله یا منبع الکتریکی می تواند باشد
۲. فلز مادر یا پایه
قطعات فلزی است که باید با یکدیگر متصل و یکپارچه شوند
۳. فلز پر کننده یا فلز جوش
فلزی که در حین جوشکاری ذوب می شود و درز بین دو قطعه را پر می کند در حین جوشکاری می توان از فلز پر کننده استفاده نکرد.
فرآیند جوشکاری را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد:
۱. جوشکاری دستی
۲. جوشکاری نیمه خودکار
۳. جوشکاری خودکار
تفاوت این سه روش جوش در هدایت انبر است. در حالتی که جوشکاری به صورت دستی انجام می شود، کارگر این کار را می کند. در جوشکاری دستی از الکترود روکش دار با طول محدود استفاده می شود.
در جوشکاری نیمه خودکار هدایت انبر توسط جوشکار انجام می شود و طول الکترود به صورت نا محدود است و به صورت بدون روکش استفاده می شود.
انواع جوشکاری خودکار و نیمه خودکار
- جوش زیر پودری
- جوش تحت حفاظت گاز با الکترودتنگستن
- جوش تحت حفاظت گاز با الکترود توپودری
- جوش گاز الکتریکی
- جوش سرباره الکتریکی
روش های فوق تمایزهای قابل توجهی دارند که در ادامه به آن ها می پردازیم.
انواع جوشکاری
- جوشکاری دستی باالکترود روکش دار SMAW
- جوشکاری تحت حفاظت گاز GMAW
- جوش زیر پودری SAW
- جوش تحت حفاظت گاز با الکترود تو پودری FCAW
جوشکاری دستی با الکترود روکش دارSMAW
متداول ترین فرآیند جوشکاری در کارخانه ها و کارگاه های ساختمانی به شمار می آید که در حالت های تخت، افقی، سربالا و سقفی قابل اجرا است.
برای انجام این جوش به ابتدایی ترین وسایل جوشکاری از جمله مولد، مدار، انبر، ماسک، الکترود روکش دار، چکش، گل زن، برس، گرم کن الکترود، لوله دمیدن هوا و مهم تر از همه این ها جوشکار ماهر نیاز است.
کیفیت جوش در این حالت ابتدا مهارت جوشکار، نوع الکترود و روکش آن و سایر تجهیزات جوشکاری بستگی دارد.
عیب این روش جوشکاری در سرعت پایین، هزینه دستمزد بالا، وقت گیر بودن عملیات و گل برداری بین عبورهای پی در پی نوار جوش می باشد.
جوش تحت گاز GMAW
در این روش جوشکاری از الکترود مفتول بدون روکشش به صورت ممتد و گازی که به عنوان ماده محافظ از ورود هوا به حوضچه جوش جلوگیری می کند استفاده می شود.
حفاظت در این روش با اسپری از گازهای غیر فعال (نظیر آرگون) و یا فعال نظیر co2) انجام می گیرد.
خصوصیات این روش جوشکاری به قرار زیر است
۱. حرارت کمتری نسبت به دیگر روش ها نیاز است و همین عامل باعث می شود اعوجاج جوشکاری کمتر شود.
۲. تغذیه پیوسته سیم جوش
۳. نرخ رسوب زیاد در نوار جوش
۴. عدم وجود سرباره و در نتیجه عدم نیاز به گل زنی جوش
۵. عدم نفوذ هیدروژن در نوار جوش
۶. جوشکاری GMAW باید در محیط های بسته و کارخانه ای بدون وزش باد انجام گیرد
جوشکاری زیر پودری SAW
جوش زیر پودری یک جوش اتوماتیک است که ماده حفاظت کننده جوش به صورت پودر روی درز دو قطعه ریخته می شود و به فاصله کمی پشت نازل پودر قوس الکتریکی توسط الکترود بدون روکش و در زیر پودر قرار میگیرد.
در این حالت اپراتور نیاز به ماسک ندارد و تنها زدن عینک کفایت می‌کند. جوشکاری به روش زیر پودری اغلب به صورت تخت برای جوشکاری کارخانه ای در حالت خودکار و یا نیم خودکار استفاده می شود.
- تجهیزات مورد نیاز جوش زیر پودری
- مولد
- مخزن پودر
- نازل پودر
- انبر
- سیستم نگهداری و هدایت الکترود
- هدایت انبر و ریل های مربوطه
جوش تحت حفاظت گاز با الکترود پودری FCAW
این نوع از جوشکاری مشابه روشGMAW است با این تفاوت که الکترود ممتد آن لوله ای شکل بوده و در مغزه خود مقدار پودر محدودی دارد. این ماده مانند روکش در روش جوشکاری دستی با الکترود روکش دار و یا پودر در روش زیر پودری است.
روش های دیگری نیز برای جوشکاری وجود دارد ولی به دلیل استفاده کم آن ها در ساخت سازه های فلزی تنها به آوردن نام آن ها اکتفا می‌کنیم.
- جوش گاز الکتریکی EGW
- جوشکاری سرباره الکتریکی ESW
- جوش خمیری
- وضعیت های جوشکاری
با توجه به وضعیت قطعه الکترود، چهار وضعیت برای جوشکاری وجود دارد:
- وضعیت تخت یا کنفی
- وضعیت افقی
- وضعیت سر بالا
- وضعیت سقفی