شناخت مزایا و معایب جوشکاری از این نظر اهمیت دارد که می تواند کمک کند تا از آن در جای مناسب و به بهترین شکل استفاده شود. جوشکاری فرایندی است که طی آن دو یا چند فلز مشابه به وسیله حرارت به یکدیگر پیوند داده می شوند.
این فرآیند ممکن است تحت فشار یا بدون فشار انجام شود. به طور کلی روش های مختلفی برای جوشکاری وجود دارد، ولی در همه این روش ها از دمای بالا برای ذوب فلزات استفاده می شود.
مزیت های جوشکاری موجب شده که به عنوان روشی پرکاربرد در اتصال فلزات مطرح باشد. با این حال جوشکاری نیز همچون دیگر فرآیندها عیوب و محدودیت هایی دارد. به همین دلیل می توان گفت که جوشکاری برای هر نوع صنعتی مناسب نیست.
جوشکاری چیست؟
جوشکاری یکی از قدیمی ترین روش های اتصال و پیوند قطعات فلزی است. در جوشکاری بخشی از دو یا چند قطعه فلزی به وسیله حرارت ذوب شده و به یکدیگر متصل می شوند. این اتصال به صورت دائمی و با تغییر شکل فلز اتفاق می افتد.
تولید حرارت در جوشکاری با روش های مختلف انجام می شود، ولی به طور کلی چهار روش اصلی وجود دارد که در جوشکاری بیشتر مورد استفاده هستند. این روش ها عبارتند از: جوشکاری با قوس الکتریکی، جوشکاری با گاز اکسیژن، جوشکاری حالت جامد و جوشکاری مقاومتی.
هر یک از این روش ها خود به چند شعبه تقسیم می شوند. برای نمونه جوشکاری با قوس الکتریکی می تواند به وسیله گاز تنگستن یا پلاسما انجام شود. همچنین این نوع جوشکاری ممکن است با پوشش یا بدون پوشش صورت بگیرد. در روش جوشکاری با گاز اکسیژن نیز با استفاده از ترکیب اکسیژن و مواد دیگر حرارت تولید شده و قطعات به هم جوش می خورند.
در روش جوشکاری حالت جامد با استفاده از شیوه های مختلف فلزات پایه بدون ذوب شدن به یکدیگر متصل می شوند. جوشکاری مقاومتی نیز که در آن از ترکیب حرارت و فشار استفاده می شود، عموماً به سه نوع جوشکاری نقطه ای مقاومتی، درز مقاومتی و آپست تقسیم می شود.
بررسی مزایا و معایب جوشکاری
جوشکاری به عنوان یک فرایند پرکاربرد در پیوند قطعات شناخته می شود. اما این فرآیند علاوه بر مزیت های بسیار، معایبی نیز دارد. مزایا و معایب جوشکاری را می توانیم از چند منظر بررسی کنیم.
کیفیت اتصال قطعات، سهولت انجام فرآیند جوشکاری، انعطاف پذیری و ایمنی برخی از مواردی هستند که در ارتباط با مزایا و معایب جوشکاری بررسی می شوند.
بر این اساس می توانیم به موارد متعددی به عنوان مزیت ها و محدودیت های این فرآیند اشاره کنیم. در این قسمت قصد داریم با برخی از مزایا و معایب جوشکاری آشنا شویم.
مزیت های مهم جوشکاری به طور خلاصه از این قرارند:
- در فرایند جوشکاری قطعات به صورت دائمی به یکدیگر متصل می شوند.
- به طور معمول مقاومت قطعات جوشکاری شده از دیگر اتصالات بیشتر است.
- در جوشکاری امکان اتصال قطعات با هر ضخامتی وجود دارد.
- جوشکاری روشی مقرون به صرفه و اقتصادی است و اجرای آن نسبت به بسیاری دیگر از روش ها، هزینه های کمتری به دنبال دارد.
- استفاده از جوشکاری تقریبا در هر مکانی ممکن است.
- استفاده از جوشکاری می تواند به ظرافت بیشتر ساختار کمک کند.
مهمترین معایب جوشکاری نیز به این صورت خلاصه می شوند:
- اتصال دائمی قطعات در جوشکاری می تواند موجب محدودیت شود.
- پس از جوشکاری لازم است که از اتصالات بازرسی به عمل آید.
- فرایند جوشکاری نیازمند نیروی متخصص و ماهر است.
- در فرآیند جوشکاری به فلز پایه آسیب وارد می شود.
- جوشکاری فرآیندی خطرناک است و به انرژی زیادی نیاز دارد.
در اغلب اوقات اتصالات جوشکاری شده پوشانده می شوند و قابل مشاهده نیستند. این مسئله می تواند مانع از بررسی عیوب ساختار جوشکاری شده شود.
مقایسه جوشکاری با دیگر روش های اتصال فلزات
جوشکاری یکی از روش های متداول در اتصال و پیوند فلزات و قطعات با یکدیگر است. در حال حاضر علاوه بر جوشکاری از شیوه ها و روش های دیگر نیز برای این منظور استفاده می شود. لحیم کاری و استفاده از پیچ و پرچ از دیگر فرآیندهایی هستند که با به کارگیری آنها می توان قطعات را به یکدیگر متصل کرد.
همچنین بخوانید : صفر تا صد روش جوشکاری زیر آب
مقایسه مزایا و معایب جوشکاری با مزیت ها و معایب این فرایندها نشان می دهد که هر یک از آنها می توانند در جای خود نسبت به دیگر روش ها برتری داشته باشند. برای نمونه در لحیم کاری نیز همچون جوشکاری با استفاده از حرارت، قطعات به یکدیگر پیوند می خورند.
با این حال در لحیم کاری برخلاف جوشکاری فلز پایه را ذوب نمی کنند و اتصال قطعات تنها با ذوب شدن فلز لحیم صورت می گیرد. به این ترتیب در روش لحیم کاری، در فلز پایه تغییرات متالورژیکی کمتری اتفاق می افتد. ناگفته نماند که با استفاده از جوشکاری قطعات با استحکام و مقاومت بیشتری نسبت به لحیم کاری متصل می شوند.
استفاده از پیچ و پرچ یا پیچ و مهره نیز از دیگر روش هایی است که برای اتصال بخش های مختلف یک سازه به کار می رود. از آنجایی که در این روش از پیچ و پرچ یا مهره استفاده می شود، وزن کلی سازه نسبت به زمانی که از جوشکاری استفاده می شود بیشتر خواهد بود.
همچنین سرعت ساخت سازه هایی که قطعات آنها با پیچ و مهره به هم متصل می شوند، بسیار کمتر از ساخت سازه های جوشکاری شده است. می توان گفت که مدت زمان لازم برای اتصال قطعات با پیچ و مهره ۴ تا ۵ برابر بیشتر از مدت زمانی است که باید برای جوشکاری این قطعات صرف شود.
ضمن اینکه از جوشکاری در هر قسمت از سازه می توان استفاده کرد، ولی به کارگیری روش پیچ و مهره در برخی نقاط سازه امکان پذیر نیست. ساختار جوشکاری شده ظاهر و ظرافت بهتری نسبت به ساختار پیچ و پرچ شده دارد. همچنین فرآیند جوشکاری در مقایسه با پیچ و پرچ سر و صدای کمتری دارد.
همچنین بخوانید : صفر تا صد الکترود تنکستن
مقرون به صرفه بودن جوشکاری نیز از دیگر مزیت هایی است که می توانیم برای این فرآیند عنوان کنیم. غالباً هزینه های نگهداری، تعمیر و رنگ آمیزی سازه های جوشکاری شده کمتر از سازه هایی است که در آنها از پیچ و پرچ استفاده شده است.
البته باید در نظر داشت که در صورت استفاده از جوشکاری در صورت ترک خوردگی محل اتصال، ترک به نقاط دیگر سازه نیز منتقل می شود. برخلاف روش پیچ و مهره که در آن ترک از قطعه ای به قطعه دیگر انتقال نمی یابد.
مزایا و معایب روش های مختلف جوشکاری
مزایا و معایب جوشکاری را از زوایای مختلفی می توان بررسی کرد. در یک نگاه کلی این فرآیند محدودیت ها و مزیت هایی دارد که آنها را در اکثر روش های جوشکاری مشاهده می کنیم. اما مزایا و معایب جوشکاری را به صورت تخصصی نیز می توان بررسی نمود. در این بخش به برخی از مزیت ها، معایب و محدودیت های انواع جوشکاری می پردازیم.
1- جوشکاری قوسی
از جوشکاری قوسی در جوش های کوتاه به فراوانی استفاده می شود. این نوع جوشکاری برای فعالیت های کارگاهی بسیار مناسب است.
مزیت های جوشکاری قوسی را می توانیم به این صورت بیان کنیم:
- نیاز به تجهیزات پیچیده و پرهزینه ندارد.
- در شرایط مختلف آب و هوایی می توان از آن استفاده کرد.
- با جوشکاری قوسی محل اتصال ظاهر بهتری دارد.
- از مقاومت بالایی در برابر ضربه برخوردار است.
- در برابر خوردگی مقاوم است.
- در طی فرآیند جوشکاری قوسی، دود و جرقه کمتری تولید می شود.
معایب جوشکاری قوسی نیز از این قرارند:
- برای جوشکاری فلزات ظریف و نازک مناسب نیست.
- به جوشکار ماهر نیاز دارد.
- نمی توان از جوشکاری قوسی برای اتصال برخی فلزات همچون آلومینیوم یا تیتانیوم استفاده کرد.
- به دلیل تعویض الکترود جوشکاری لازم است که فرایند جوشکاری به طور مکرر متوقف شود.
2- جوشکاری مقاومتی
این نوع جوشکاری با استفاده از فشار و حرارت انجام می شود. مزایا و معایب جوشکاری مقاومتی را در این بخش بررسی می کنیم.
مزیت های جوشکاری مقاومتی
- جوشکاری مقاومتی با سرعت بسیار انجام می شود.
- امکان اتوماسیون همه تجهیزات جوشکاری مقاومتی به طور کامل وجود دارد.
- با استفاده از جوشکاری مقاومتی می توان فلزات مختلف و غیر همجنس را به یکدیگر جوش داد.
- احتمال تاب برداشتن قطعات بسیار اندک است.
- جوشکاری مقاومتی نیازی به جوشکار ماهر ندارد.
- به دلیل عدم استفاده از موادی چون پرکننده ها و گاز محافظ در هزینه های جوشکاری صرفه جویی می شود.
معایب جوشکاری مقاومتی
- معمولاً جوش دادن ورق های ضخیم تر از ۶ میلیمتر با جوشکاری مقاومتی امکان پذیر نیست.
- نمی توان قطعات را با هر روشی به یکدیگر جوش داد.
- لازم است که پیش از جوشکاری سطوح مورد نظر تمیز شود. حتی برخی مواد و پوشش ها باید حذف شده و سطح جوشکاری کاملاً آماده شود.
- تجهیزات جوشکاری مقاومتی از هزینه اولیه بالایی برخوردار هستند.
3- جوشکاری با گاز اکسیژن
در این بخش به مزایا و معایب جوشکاری گاز اکسیژن می‌پردازیم.
مزیت های جوشکاری با گاز اکسیژن
- در این نوع جوشکاری کنترل حرارت امکان پذیر است.
- امکان کنترل مقدار فلز پرکننده وجود دارد.
- نگهداری تجهیزات جوشکاری با گاز اکسیژن کم هزینه است.
- جابجایی و حمل و نقل تجهیزات به راحتی انجام می شود.
معایب جوشکاری با گاز اکسیژن
- گازها و دودهای تولید شده در این نوع جوشکاری برای سلامتی زیان بار است.
- از این نوع جوشکاری نمی توان برای همه فلزات استفاده کرد. فلزاتی چون تیتانیوم، زیرکونیوم، مولیبدن و تنگستن را به دلیل دیرگداز بودن نمی توان به این روش جوش داد.
- در جوشکاری با گاز، قسمت های بیشتری از قطعات در معرض حرارت قرار می گیرند.
- از آنجایی که کمی طول می کشد تا دما به نقطه ذوب برسد گرمای اولیه ای که به فلز پایه می رسد بسیار زیاد است.
جوشکاری حالت جامد
جوشکاری حالت جامد نیز به عنوان یکی از روش های رایج جوشکاری مزیت های و معایبی دارد.
مزیت های جوشکاری حالت جامد:
- در جوشکاری حالت جامد فلز پایه ذوب نمی شود، به همین دلیل احتمال تغییر شکل و معیوب شدن آن به حداقل می رسد.
- این نوع جوشکاری به صورت اتوماتیک و بدون دخالت انسان انجام می شود.
- از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و به همین دلیل می توان از آن برای جوش دادن قطعات در تعداد بالا استفاده کرد.
معایب جوشکاری حالت جامد
- تجهیزات اولیه جوشکاری حالت جامد هزینه بالایی دارد.
- برای انجام آن لازم است سطح مورد نظر به طور کامل پاکسازی شود.
فیدساکو فروشنده انواع سیم جوش و ملزومات جوشکاری
فیدساکو فروشنده انواع محصولات با کیفیت الکترود جوشکاری ،سیم جوش ، ملزومات جوشکاری و مواد مصرفی جوشکاری می باشد. شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص مشخصات محصولات جوشکاری با شماره 02126209336 تماس حاصل فرمایید.
ما در این مقاله مزایا و معایب جوشکاری را بررسی کردیم و در پایان توجه داشته باشید از دیگر معایب جوشکاری می توان به این نکته اشاره کرد که به دلیل حرارت بالایی که در حال جوشکاری به فلز پایه وارد می شود، برخی از خواص این فلز دچار تغییرات ناخواسته ای می شود.