تعریف جوشکاری

جوشکاری فرایندی است که در آن اتصالی از نوع دایم به واسطه پیوندهای پایدار بین اتمی میان دو یا چند سطح مختلف انجام می شود و زمینه آن گرم شدن موضعی یا کلی و در نتیجه آن تغيیر شکل دایم یا جزیی می باشد.

جوشکاری اصطکاکی :
اساس فرایند جوش فوق بر اصل تبدیل انرژی مکانیکی ( جنبشی ) به انرژی گرمایی استوار می باشد . در این نوع جوش، دو قسمت قطعات مورد اتصال ، به هم نزدیک شده ( با فشاراولیه ) و با ایجاد گرما توسط حرکت دورانی سریع یکی بر دیگری و مالش و اصطکاک دو قطعه ، موجب ایجاد حالت پلاستیسیته ( خمیری ) در لبه های اتصال شده و با فشار اعمال شده ی نهائی دو قطعه به هم فرو رفته و عمل اتصال انجام می گیرد .

متدهاي جوشکاری اصطکاکی
۱- جوشکاری اصطکاکی خطی
۲- جوشکاری اصطکاکی دوراني
۳- جوشکاری اصطکاکی داخلي

محدودیتهای جوشکاری اصطکاکی:
۱- حتما بایستی یکی از دو قطعه کار‌‌‌ گرد باشد یا قابل بسته شدن به گیره بوده و بتوا ن آن را به گردش در آورد .
۲- حتما بایستی قطعه از جنسی باشد که در برابر فشار وگشتاور مقاوم باشد . مزایای جوشکاری اصطکاکی :
۱-عدم نیاز به فلاکس یا روانکار۲ – عدم نیاز به مفتول پرکننده و گاز محافظ ۳- نیازبه انرژی (الکتریکی) کمتری از سایر روشها۴ – جوشکاری بدون دود وگاز بوده وفقط کمی جرقه تولید میکند
جوشکاری با لیزر:

جوشكاري وبرشكاري با استفاده ا ز اشعه ليزراز روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته وامروزه به خاطر كفيت ،سرعت وقابليت كنترل آن به طوروسيعي درصنعت ازآن استفاده مي شود به وسيله اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده وعمليات جوشكاري انجام ميشود.
به طور عمده از چند نوع ليزر در جوشكاري و برشكاري استفاده ميشود(عناصر ليزري):
۱- جامد: مانندشیشه از جنس نئودیمم و اربیوم.
۲- مایع: مانند اکسید نئودیمم وبرخی رنگها .
۳- گاز: مانند هیدروژن.آرگون وco2

۴- بلورهای نیمه هادی: مانند گالیم وآلیاژهای گوگرد .
۵- یاقوت: اکسید آلومینیم که تعدادی اتم آلومینیم جای خودرا به اتمهای کرم داده اند
عنصر لیزر کننده پس از تحریک شدن تحت عملکرد تغذیه ی انرژی توسط سیستم پمپاژ ، نور را صادر می کند . این پمــپاژ در لیزر گرمای جامد و مایع توسطFlash-tube و بفرم نوری ((Optical )) می باشد . ولی لیزرهای گازی اصولاً توسط گاز پمپاژ می شوند . در لیزرهای نیمه هادی این عمل توسط انرژی جریان معکوس حاصل از اتصال P-N ، انجام می گردد. سیستم هائی موجودست که لیزرهای گاز را بوسیله ی گرفتن حرارت یا انرژی واکنش های شیمیایی ، پمپ می کنند .

مزایای جوشکاری لیزر:
۱- گرم کردن به صورت موضعی
۲- تماس فیزیکی با قطعه کار وجود ندارد
۳- قابلیت تکرار بسیار بالا
۴- فرسایش الکترود وآلودگی در آن وجود ندارد

شكل ۱-۱نمونهايي از ماشين ليزر
جوشکاری مافوق صوت :
جوشكاري اولتراسونيك شامل استفاده از انرژي صوتي با فركانس بالا براي نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستيك ها در منطقه جوش است . قسمت هايي كه بايد به يكديگر جوش داده شوند زير فشار روي هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونيك با فركانس ۲۰ تا ۴۰ كيلو هرتز قرار مي گيرند. موفقيت جوش به طراحي مناسب اجزا و مناسب بودن موادي كه جوش داده مي شوند بستگي دارد.

قاعده کلی جوشکاری مافوق صوت :

دلایل استفاده از مافوق صوت در جوشکاری:
۱٫ گذاشتن تاثیر بر حوضچه مذاب در زمان انجماد
۲٫ بهترشدن خواص مکانیکی اتصال
۳٫ پالایش ساختار بلورین در فلز جوش
۴٫ راندن گازهای محلول در محل اتصال

جوشکاری زیرپودری:
روش دیگر جوشکاری الکتریکی با قوس است که در آن قوس تحت محافظت پودرمخصوص ایجاد میشود . در این پروسه سیم الکترود به صورت خودکار ومداوم از میان لوله اتصالی و پودر عبور کرده بسوی حوضچه جوش هدایت می یابد .

جوشكارى در زير آب :
بيش از يك صد سال است كه قوس الكتريكي در جهان شناخته شده و بكار گرفته مي شود. اما اولين جوشكاري زير آب توسط نيروي دريايي بريتانيا انجام شد- در آن زمان يك كارخانه كشتي سازي براي آب بند كردن نشت هاي موجود در پرچ هاي زير كشتي كه در آب واقع شده بود از جوشكاري زير آبي بهره گرفت. در سال ۱۹۴۶ الكترود هاي ضد آب ويژه اي توسط وان در ويليجن در هلند توسعه يافت. سازه هاي فرا ساحلي از قبيل دكل هاي حفاري چاه هاي نفت، خطوط لوله و سكوهاي ويژه اي كه در آب ها احداث مي شوند، در سالهاي اخير به طرز چشمگيري در حال افزايش اند.

طبقه بندي:
جوشكاري زير آبي را مي توان در دو دسته طبقه بندي كرد:
۱٫ جوشكاري مرطوب
۲٫ جوشكاري خشك
جوشكاري مرطوب :
نام جوشكاري مرطوب حاكي از آن است كه جوشكاري كه در زير آب صورت مي پذيرد، مستقيماً در معرض محيط مرطوب قرار دارد. در اين روش از جوشكاري از نوعي الكترود ويژه استفاده مي شود و جوشكاري به صورت دستي درست مانند همان جوشكاري كه در فضاي بيرون آب انجام مي شود، صورت مي گيرد. آزادي عملي كه جوشكار در حين جوش كاري از اين روش دارد، جوشكاري مرطوب را موثر تر و به روشي كارا و از نقطه نظر اقتصادي مقرون به صرفه كرده است. تامين كننده نيرويجوشكاري روي سطح مستقر شده است و توسط كابل ها و شيلنگ ها به غواص يا جوشكار متصل مي شود.
در جوشكاري مرطوب MMA (جوشكاري قوس فلزي دستي) دو مشخصه زير بكار گرفته مي شود :
۱- تامين كننده نيرو: ۲- قطبيت: قطبيت منفي

جوشكاري بيش فشار (جوشكاري خشك) :
جوشكاري بيش فشار در اتاقك هاي پلمپ شده در اطراف سازه يا قطعه اي كه مي خواهد جوشكاري شود، استفاده مي شود. اين اتاقك در يك فشار معمولي پر از گاز مي شود (كه معمولاً از هليوم حاوي نيم بار۵ اكسيژن است). اين جايگاه روي خطوط لوله قرار گرفته و با هوايي مخلوط از هليوم و اكسيژن كه قابل تنفس باشد پر شده و در فشاري كه جوشكاري آنجا صورت مي پذيرد و يا فشاري بيشتر از آن اجرا مي شود .

 

جوشکاری خال، شکاف و طرح
فرآیندهای اساسی
توصیف مهم و عمومی :
جوشکاری خال، شکاف و طرح سه فرآیند جوشکاری تمام در حوزه فلزات است که محصولی با استفاده از تولید حرارت در سطح فلز با استفاده از مقاومت نیروی جریان برق الکتریکی ایجاد می شود که این مهارت در قبل، در طول و بعد از ایجاد جریان برق برای جوش دادن نواحی مرتبط به هم سطوح فراهم م شود. شکل ۱۷٫۱ این سه فرآیند را نشان می دهد : در جوشکاری خال یک قطعه فلز جوش خورده در مکان الکترود تولید می شود. اما دو یا چند قطعه ممکن است با استفاده کردن مجموعه ای از الکترودها ساخته شود.

جوش طرح مشابه جوش خال است به جز اینکه مکان قطعه به وسیلة یک طرح یا نقش برجسته ای که روی یک سطح نصب شده است یا بوسیلة بخش میانی قسمتهایی در جعبه سیم ها یا میله ها قاطع شده است.
دو یا چند طرح جوش داده شده می توانند با مجموعه ای از الکترودها ساخته شوند.