انواع فرآیندهای جوشکاری

جوشکاری عبارت است از بهم آمیختگی یا اتصال دو قطعه فلزی در سطوح تماسشان. سطوح تماس، سطوحی از قطعه ها هستند که در تماس یا مجاورت یکدیگر قرار داشته و میخواهیم به هم متصلشان کنیم. جوشکاری معمولا بر روی قطعاتی که جنس فلزشان یکسان است صورت میگیرد، اما بعضی از عملیاتهای جوشکاری وجود دارد که میتوان برای متصل کردن فلزات مختلف از آنها استفاده کرد.

انواع فرآیندهای جوشکاری

انجمن جوشکاری آمریکا حدود 50 نوع مختلف از عملیاتهای جوشکاری را فهرست بندی کرده است. این عملیاتهای گوناگون از انواع و ترکیبات مختلفی از انرژی برای تامین نیروی مورد نیاز بهره میبرند. میتوانیم فرآیندهای جوشکاری را به دو گروه اصلی تقسیم کنیم:

(1) جوشکاری ذوبی، و (2) جوشکاری حالت جامد.

جوشکاری ذوبی.

فرآیندهای جوشکاری ذوبی از حرارت برای ذوب کردن فلزات اصلی استفاده میکنند. در بسیاری از عملیاتهای جوشکاری ذوبی، برای سهولت فرآیند و همچنین تامین حجم و مستحکم سازی اتصال مورد نظر، فلزی پرکننده به حوضچه ی مذاب اضافه میشود. عملیات جوشکاری ذوبی ای که فلز پرکننده ای به آن اضافه نشده باشد تحت عنوان جوشکاری خودکار شناخته میشود.(سیارک)

دسته جوشکاری ذوبی شامل پرکاربردترین فرآیندهای جوشکاری میباشد و این فرآیندها را میتوان به صورت گروههای کلی زیر طبقه بندی کرد (حروف مخففی که در پرانتز ارائه شده اند از سوی انجمن جوشکاری آمریکا تعیین شده اند):

جوشکاری قوسی (AW).

جوشکاری قوسی به گروهی از فرآیندهای جوشکاری اطلاق میشود که حرارت دهی فلزات در آنها از طریق قوس الکتریکی صورت میگیرد. بعضی از عملیاتهای جوشکاری قوسی در حین فرآیند به اعمال فشار و استفاده از فلز پرکننده نیز میپردازند.

جوشکاری مقاومتی (RW).

جوشکاری مقاومتی با استفاده از حرارت ایجاد شده از مقاومت الکتریکی در برابر گردش جریانی که از میان سطوح تماس دو قطعه که با فشار کنار هم نگه داشته شده اند عبور میکند، بهم آمیختگی را ایجاد میکند.

جوشکاری گاز اکسی سوخت (OFW).

این فرآیندهای اتصالی از یک گاز اکسی سوخت برای مثال ترکیبی از اکسیژن و استیلن به منظور ایجاد شعله ی داغ برای ذوب کردن فلز اصلی و فلز پرکننده در صورتی که از فلز پرکننده استفاده شود استفاده میکنند.

دیگر فرآیندهای جوشکاری ذوبی. دیگر فرآیندهای جوشکاری که ترکیبی از فلزات متصل شده ایجاد میکنند، شامل جوشکاری با تششعات الکترونی و جوشکاری با تششعات لیزری میباشند.

برخی از فرآیندهای قوسی و اکسی سوختی برای برش فلزات نیز مورد استفاده قرار میگیرند.

جوشکاری حالت جامد.

جوشکاری حالت جامد به فرآیندهای اتصالی اشاره دارد که در آنها بهم آمیختگی در نتیجه ی اعمال فشار، و یا ترکیبی از فشار و حرارت به دست می آید. اگر حرارت نیز اعمال شود، دمای فرآیند باید پایین تر از نقطه ی ذوب فلزاتی باشد که باید به هم متصل شوند. هیچ گونه فلز پرکننده ای به کار نمیرود. فرآیندهای جوشکاری اصلی این گروه عبارتند از:

جوشکاری نفوذی (DFW).

دو سطح تحت فشار و در دمایی افزایش یافته کنار هم نگه داشته شده و قطعات از طریق نفوذ حالت جامد با هم آمیخته میشوند.

جوشکاری اصطکاکی (FRW).

بهم آمیختگی از طریق حرارت اصطکاک میان دو سطح صورت میگیرد.

جوشکاری فراصوت (USW).

فشاری ملایم میان دو قطعه اعمال شده و حرکتی نوسانی با فرکانسهای فراصوت در مسیری موازی با سطوح تماس به کار میرود. ترکیب نیروهای معمولی و ارتعاشی منجر به تنشهای برشی ای میشود که لایه های نازک سطحی را از میان میبرند و پیوند اتمی سطوح حاصل میشود.(سیارک)

 فرآیندهای AW الکترودهای غیر مصرفی (مصرف نشدنی)

فرآیندهای AW بررسی شده در متن بالا از الکترودهای غیر مصرفی استفاده میکنند. جوشکاری قوس گاز تنگستن، جوشکاری قوس پلاسما، و تعدادی از فرآیندهای دیگر از الکترودهای غیر مصرفی استفاده میکنند.

جوشکاری قوس گاز تنگستن

جوشکاری قوس گاز تنگستن (GTAW) یک فرآیند AW است که از الکترود تنگستن غیر مصرفی و یک گاز بی اثر برای محافظت از قوس الکتریکی استفاده میکند. اغلب از اصطلاح TIG welding (tungsten inert gas welding جوشکاری گاز بی اثر تنگستن) برای اشاره به این فرآیند استفاده میشود (در اروپا، به جای این اصطلاح از WIG welding استفاده میشود نماد شیمیایی تنگستن، از آنجا که نام دیگر این ماده Wolfram است، W میباشد). GTAW را میتوان با و یا بدون فلز پرکننده، انجام داد. شکل 30.9 نشان دهنده ی نوع دوم (به عبارت دیگر، با فلز پرکننده) است. هنگامی که از فلز پرکننده استفاده میکنیم، این فلز از میله یا کابلی جدا به حوضچه ی جوشکاری اضافه میشود، و در واقع به جای اینکه مانند الکترودهای مصرفی، بر روی قوس منتقل شود، به وسیله ی حرارت قوس ذوب میشود. تنگستن مواد اولیه ی مناسبی برای الکترود است چرا که از نقطه ی ذوبی بالا برابر با 3410 C (6170 F) برخوردار میباشد. گازهای محافظت کننده معمول عبارتند از آرگون، هلیوم، و یا ترکیبی از این عناصر گازی. GTAW تقریبا برای تمام فلزات در بازه ی گسترده ای از ضخامتها قابل استفاده است. از این نوع جوش برای اتصال ترکیبهای گوناگونی از فلزات مختلف نیز میتوان بهره جست.ترجمه  itrans.ir