تعریف فرآیند جوشکاری

جوشکاری، اتصال دو یا چند قطعه فلزی توسط اعمال فشار، گرما و یا هردو ، بدون استفاده از افزودن فلز پر کننده و یا به همراه آن است که در نهایت منجر به منطقه ای یکنواخت در مرز دو قطعه در اثر ذوب یا تبلور مجدد می شود. همچنین جوش دادن عبارت است از ایجاد پیوستگی مولکولی بیند و یا چند قطعه فلزی که حداقل یکی از آنها به طور موضعی تحت اثر حرارت به حالت خمیری یا مذاب در آمده باشد. این عمل ممکن است با اعمال فشار یا بدون آن انجام پذیرد.

جوش ایده آل را می توان به محل اتصالی اطلاق کرد که نتوان آن را از قسمت های دیگر تشخیص داد. با توجه به دست نیافتن به چنین مشخصاتی ، می توان خواص محل اتصال را چنان بالا برد که در عمل رضایت بخش باشد. نکته حائز اهمیت از نظر کارشناسی، تشخیص نوع فلزی است که جوشکاری بر روی آن انجام می گیرد. نوع اتصال و کاربرد قطعه نیز به منظور انتخاب روش جوشکاری، مواد لازم و نکات جانبی دیگر نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

در حال ایده آل، جوشکاری یک آلیاژ خاص با استفاده از فلز پرکننده ای که سازگاری کامل با فلز پایه دارد مزایای زیر را خواهد داشت:

ـ یکنواختی ترکیب در اتصال جوش

ـ تطابق بسیار خوب از نظر خواص فیزیکی مانند رنگ، چگالی، هدایت حرارتی و الکتریکی.

ـ خواص مکانیکی یکنواخت در منطقه جوش و فلز پایه بعد از عملیات حرارتی بعدی منطقه جوش.

انتخاب فلزات پرکننده توسط انجمن جوشکاری آمریکا، انجمن مهندسین مکانیک آمریکا، انستیتو پتروشیمی آمریکا و کدهای جوشکاری ارتش بر پایه تامین جوشهای عاری از ترک و انطباق خواص کششی فلز پایه و فلز پر کننده و خواص توزیع حرارتی ارائه شده است.

انرژی مهمترین عامل در روش های جوشکاری برای اتصال دو قطعه است که می تواند از منابعه شعله ای، قوس الکتریکی، مقاومت الکتریکی، تشعشعی و یا مکانیکی تامین و به کار برده شود. به جز موارد معدودی (نظیر جوشکاری فشاری)، محل جوش از طریق ذوب شدن وضعی قطعات مورد جوش و اغلب همراه با ماده ی اضافی (سیم جوش)، به وجود می آید.

نکته حائز اهمیت دیگر تمیزی و آلوده نبودن سطح موضعی جوش است که باید عاری از هرگونه مواد اکسیدی و ناخالصی دیگر باشد. این آلودگیها می توانند بقایای مواد آلی، گازهای چذب شده و یا ترکیباتی نظیر اکسید فلز باشند که دست یافتن به اتصالی با خواص مناسب، مستلزم تمییز کردن این آلودگی ها می باشند.

پیش بینی می شود فرآیند جوشکاری از طریق واکنش های شیمیایی (سرباره)، پراندن(از طریق قوس الکتریکی با جریان مستقیم و الکترود مثبت) یا مکانیککی (ساییدن یا مالش) انجام یافته و ناخالصی ها از محل جوش زدوده می شوند.

پس از حذف الودگی های محل جوش، این موضع باید در هنگام جوشکاری نیز از اکسیژن و نیروژن هوا دور نگه داشته شود چون هریک از این دو گاز می توانند در مذاب تولید اکسید و نیترید کرده و خواص جوش را به خطر اندازند.

دور نگه داشتن محل جوش از هوا با استفاده از مواد پوششی نظیر فلاکس یا گازهای خنثی نظیر آرگون و یا گازهایی که نسبت به مذاب بی اثر هستند، انجام می گیرد.

همچنین می توان از طریق تماس نزدیک دو سطح یا لبه ها و کاهش نسبی هوای محبوس در آنها، این عمل را انجام داده یا در نهایت عملیات جوشکاری را در خلأ انجام داد. در برخی فرآیندها، به حدی سرعت جوشکاری بالا و حرارت محدود است که فرصتی برای واکنش های اکسیدی وجود ندارد و ممکن است محافظت محل جوش از هوا ضرورتی نداشته باشد.

در برخی فرآیندها، به حدی سرعت جوشکاری بالا و حرارت محدود است که فرصتی برای واکنش های اکسیدی وجود ندارد و ممکن است محافظت محل جوش از هوا ضرورتی نداشته باشد. در برخی موارد از مواد اکسیژن زدا نیز استفاده می شود تا بتوان اکسیژن و مواد اکسیدی جذب شده توسط مذاب را از آن خارج کرد.

به طور خلاصه هر روش جوشکاری با چهار عامل ضروری زیر روبرو است و معمولاٌ رده بندی روشها بر مبنای این چهار عامل انجام میگیرد:

۱- انرژی لازم

۲-حذف و زدودن آلودگی ها از سطح جوش

۳- محافظت سطح جوش در هنگام جوشکاری

۴- خواص متالوژیکی جوش و کنترل های لازم

کاربران گرامی سایت مهندس ایران لطفاٌ برای دریافت کامل فایل «مقدمه ای بر فرآیندهای جوشکاری» به بخش دانلود مراجعه نمایید…