جوشکاری (به انگلیسی: Welding) یکی از روش‌های تولید می‌باشد. هدف آن اتصال دائمی مواد مهندسی (فلز، سرامیک، پلیمر، کامپوزیت) به‌یکدیگر است؛ به‌گونه‌ای که خواص اتصال برابر با خواص مادهٔ پایه باشد.
جوشکاری همچنین یکی از فرایندهای اتصال دائمی قطعات (فلزی یا غیرفلزی)، به روش ذوبی یا غیر ذوبی، با بکارگیری یا بدون بکارگیری فشار، با استفاده یا بدون استفاده از ماده پرکننده می‌باشد. فرایندهای جوشکاری به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: فرایندهای جوشکاری ذوبی و فرایندهای جوشکاری غیر ذوبی
پیشینه
- موسیان در ۱۸۸۱ قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
- اسلاویانوف الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری به‌کار گرفت.
- ژول در ۱۸۵۶ به‌فکر جوشکاری مقاومتی افتاد.
- لوشاتلیه در ۱۸۹۵ لولهٔ اکسی‌استیلن را کشف و معرفی کرد.
- الیهو تامسون از جوشکاری مقاومتی در سال ۱۸۷۶ استفاده کرد.
- در جریان جنگ‌های جهانی اول و دوم، جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به‌اتصالات مدرن، سبک، محکم و مقاوم در سال‌های اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر، سبب توسعهٔ سریع این فن شده‌است.
فرایندهای جوشکاری
فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکی
جریان الکتریکی از جاری‌شدن الکترون‌ها در یک مسیر هادی به‌وجود می‌آید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد شود، جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنان‌چه شکاف هوا به‌اندازهٔ کافی باریک بوده و اختلاف پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه‌شده و قوس الکتریکی برقرار می‌شود. از قوس الکتریکی به‌عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده می‌شود. حرارت ایجاد شده در جوشکاری به دلیل حرکت الکترون ها در ستون قوس و بمباران الکترونی قطعه کار می باشد.روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت‌اند از:
- جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار (SMAW)
- جوشکاری زیرپودری (SAW)
- جوشکاری با گاز محافظ (GMAW یا MIG/MAG)
- جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (GTAW یا جوشکاری TIG)
- جوشکاری پلاسما
فرایندهای جوشکاری مقاومتی
در جوشکاری مقاومتی برای ایجاد آمیزش از فشار و گرما استفاده می‌شود. گرما به‌دلیل مقاومت الکتریکی قطعات کار و تماس آن‌ها در فصل مشترک به‌وجود می‌آید. پس از رسیدن قطعه به‌دمای ذوب و خمیری فشار برای آمیخته دو قطعه به‌کار می‌رود. در این روش فلز کاملاً ذوب نمی‌شود. گرمای لازم از طریق عبور جریان برق از قطعات به‌دست می‌آید. روش‌های جوشکاری مقاومتی عبارت‌اند از:
- جوش نقطه‌ای
- درز جوشی
- جوش تکمه‌ای
- با استفاده از قالب
فرایندهای جوشکاری حالت جامد
دسته‌ای از فرایندهای جوشکاری هستند که در آن‌ها عمل جوشکاری بدون ذوب‌شدن لبه‌ها انجام می‌شود. در واقع لبه‌های تحت فشار با حرارت یا بدون حرارت در همدیگر له می‌شوند. فرایندهای این گروه عبارت‌اند از:
- جوشکاری اصطکاکی
در این روش به‌جای استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرمای مورد نیاز ذوب فلزات از انرژی مکانیکی استفاده می‌گردد. به‌این ترتیب که یکی از دو قطعه که با سرعت درحال دوران است به‌قطعهٔ دوم که ثابت نگه داشته‌شده تماس داده می‌شود. در اثر اصطکاک بین دو قطعه و تولید حرارت، محل تماس دو قطعه ذوب‌شده و لبه‌های تحت فشار با حرارت در همدیگر له می‌شوند.
- جوشکاری نفوذی
- جوشکاری با امواج مافوق صوت
فرایند جوشکاری با گاز
گروه فرایندهای جوشکاری است که در آن، اتصال با ذوب‌شدن توسط یک یا چند شعلهٔ مانند استلن ا پروپان، با اعمال فشار یا بدون آن، با کاربرد فلز پرکننده یا بدون آن انجام می‌شود.
فرایند جوشکاری با لیزر
در این روش از پرتوی لیزر برای جوشکاری استفاده می‌شود. در جوشکاری لیزری دانسیتهٔ انرژی فراهم‌شده، بسیار بیش‌تر از جوشکاری با دیگر فرایندها است.
از لیزرهای مختلفی مانند «زر گاز کربنیکی» یا لیزر یاقوت برای جوشکاری می‌توان استفاده کرد. دقت می شود که انرژی پرتو، آن‌قدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود.
فرایند جوشکاری با اشعه الکترونی
کاربرد جریانی از الکترون‌ها است که با ولتاژ زیاد شتاب داده شده‌اند و به‌صورت باریکه‌ای متمرکز به‌عنوان منبع حرارتی جوشکاری به‌کار می‌روند. به‌دلیل دانسیتهٔ بالای انرژی در این پرتو، منطقه تفدیده بسیار باریک می‌باشد و جوشی با کیفیت مناسب به‌دست می‌آید. این فرایند به‌عنوان اولین فرایند جوشکاری به‌کاررفته برای ساخت بدنهٔ جنگنده‌ها استفاده شد.
فهرست مطالب:
معرفی جوشکاری
تاریخچه جوشکاری
خواص مکانیکی و متالورژی جوش
عوارض و سوانح ناشی از عوامل فیزیکی مربوط به جوشکاری
ضایعات و مخاطرات ناشی از برق گرفتگی
فرآیندهای جوشکاری
جوشکاری با قوس الکتریکی
روش های جوشکاری با قوس الکتریکی
الکترودهای جوشکاری
تقسیم بندی الکترودها
فرآیند جوشکاری مقاومتی
فرآیند جوشکاری حالت جامد
جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری با امواج مافوق صوت
مزایا و محدودیتهای جوشکاری با امواج مافوق صوت
کاربرد
جوش گاز
مزایا
معایب
تامین حرارت در این فرآیند
تجهیزات
فرآیند جوشکاری با لیزر
اصول کار و انواع لیزرهای مورد استفاده
مزایای جوشکاری لیزر
محدودیت ها و معایب جوشکاری لیزر
موارد استفاده اشعه لیزر در صنعت
فرآیند جوشکاری با اشعه الکترونی
جوشکاری انفجاری
جوشکاری زیر آب
انواع جوشکاری زیر آب
جوشکاری خشک
جوشکاری مرطوب
جوشکاری آرگون
مزایا
کاربرد در صنعت
انواع الکترودها در جوشکاری آرگون
انواع جوشکاری قوس الکتریکی
جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار
دستگاه های جوش
دستگاه جوش جریان مستقیم
دستگاه جوش جریان متناوب
وظایف مفتول
وظایف روکش
تقسیم بندی الکترودها
پوشش
جنس مفتول
ضخامت پوشش
مفاهیم مربوط به خواص مکانیکی جوش
و...
پاورپوینت جامع و کامل با عنوان جوشکاری (Welding) و انواع روش های آن در 117 اسلاید