- دقیقه 8
- 122
- 0
به قلم یاسمن اسدی
6 اردیبهشت 1404
جوشکاری قوسی یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های اتصال فلزات است که در صنایع مختلفی کاربرد دارد. این فرایند با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار، فلزات را ذوب کرده و اتصال محکمی بین آنها ایجاد می‌کند.
در این مقاله، ابتدا به بررسی جوشکاری قوسی می‌پردازیم و در ادامه، کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف را بررسی خواهیم کرد.
رونیکس را بخوانید.
جوشکاری قوسی چیست؟
جوشکاری قوسی، فرایندی است که در آن از قدرت برق برای ذوب و اتصال دو قطعه فلز به یکدیگر استفاده میشود. در این روش، یک قوس الکتریکی بین الکترود و فلز پایه (قطعه‌ای که قرار است جوش داده شود) ایجاد شده و این قوس الکتریکی، حرارت و انرژی لازم برای ذوب‌شدن فلزات را فراهم می‌کند.
فرایند جوشکاری قوسی چگونه است؟
جوشکاری قوسی یک فرایند جوشکاری ذوبی است که برای اتصال قطعات فلزی به کار می‌رود. در این روش، قوس الکتریکی ایجاد شده توسط یک منبع تغذیه AC یا DC، حرارت بسیار زیادی در حدود 3593 درجه سانتی‌گراد (6500 درجه فارنهایت) تولید می‌کند که باعث ذوب‌شدن فلز در محل اتصال دو قطعه کار میشود. قوس الکتریکی را می توان به صورت دستی یا ماشینی در امتداد خط اتصال هدایت کرد؛ در حالی که الکترود ممکن است فقط جریان را منتقل کند و یا علاوه بر انتقال جریان، ذوب شده و به‌عنوان فلز پرکننده به حوضچه مذاب (محل اتصال) اضافه شود.
از آنجایی که فلزات در اثر حرارت بالای قوس الکتریکی با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا واکنش شیمیایی می‌دهند، برای به حداقل رساندن تماس فلزمذاب با هوا، از گاز محافظ یا سرباره استفاده میشود.
مزایای جوشکاری قوسی
جوشکاری قوسی به دلیل سادگی و کارایی متنوع خود، یکی از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری در صنایع مختلف است. از جمله این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سادگی و سهولت یادگیری
- کارایی و سرعت بالا
- تنوع کاربرد
- استحکام و دوام بالا
- قابلیت جوشکاری انواع فلزات
انواع جوشکاری قوسی
انواع مختلفی از جوشکاری قوس الکتریکی وجود دارد که انتخاب نوع آن به جنس فلز، دستگاه جوشکاری و گازی که برای محافظت از محل جوش در نظر گرفته شده، بستگی دارد. در روش‌هایی مثل جوشکاری تیگ، میگ و مگ، از گاز محافظ برای جلوگیری از آلودگی محل جوش استفاده میشود.
به‌طورکلی، جوشکاری قوسی به دو دسته اصلی جوشکاری با الکترود مصرفی و جوشکاری با الکترود غیرمصرفی تقسیم میشود.
بیشتر بخوانید: روش های مختلف جوشکاری | هر روش چه زمانی کاربرد دارد؟
روش‌های جوشکاری با الکترود مصرفی
در این روش، الکترود هم‌زمان با ذوب‌شدن قطعه کار، ذوب شده و به‌عنوان پرکننده در محل اتصال به کار می‌رود.
- جوشکاری میگ: در این تکنیک جوشکاری از گاز محافظ برای جلوگیری از آلودگی فلزمذاب توسط هوا استفاده میشود.
- جوشکاری زیرپودری (SAW): جوشکاری زیر پودری که به آن جوشکاری سرباره‌ای نیز گفته میشود، یک روش جوشکاری قوسی است که در آن از گرمای قوس الکتریکی برای ذوب فلز پایه و الکترود مصرفی استفاده میشود.
مهم‌ترین ویژگی این روش، استفاده از پودر یا سرباره برای پوشاندن قوس الکتریکی و حوضچه مذاب است.
- جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روکش‌دار (SMAW): این روش که گاهی اوقات با نام «جوشکاری با الکترود دستی» شناخته میشود، رایج‌ترین و در دسترس‌ترین نوع جوشکاری قوس الکتریکی است. در این روش از یک الکترود مصرفی دستی استفاده میشود. این الکترود پوششی از فلاکس دارد که در نوک آن ذوب شده و گاز محافظ و همچنین سرباره‌ای را تولید کرده که از جوش در برابر اکسیداسیون حین جوشکاری محافظت می‌کند.
- روش‌های جوشکاری با الکترود غیرمصرفی: در این روش، الکترود فقط گرما و قوس الکتریکی لازم برای ذوب‌شدن قطعه کار را ایجاد می‌کند و خودش ذوب نمی‌شود.
- جوشکاری تیگ: این روش جوشکاری از یک الکترود غیر مصرفی ساخته شده از تنگستن استفاده می‌کند و به همین دلیل برای ایجاد جوش نیاز به تغذیه سیم جوش جداگانه دارد. استفاده از گاز محافظ در این روش ضروری است.
- جوشکاری قوس پلاسما: (PAW) جوشکاری قوس پلاسما شباهت زیادی به جوشکاری تیگ دارد. در این روش، یک قوس الکتریکی بین الکترود غیرمصرفی ایجاد شده و گاز داخل مشعل را یونیزه کرده و پلاسما تولید می‌کند. سپس پلاسما از طریق سوراخی در محفظه‌ای مناسب به صفحه پایه فشرده شده و در نهایت از گاز محافظ جدا خواهد شد.
بیشتر بخوانید: عوامل موثر در قیمت اینورتر جوشکاری
کاربرد جوشکاری قوسی
جوشکاری قوسی به دلیل مزایای متعددی که دارد، به طور گسترده در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به معرفی کاربردهای جوشکاری قوسی در صنایع مختلف می‌پردازیم:
- ساخت‌وساز: جوشکاری قوسی در ساخت انواع سازه‌های فلزی، از جمله پل‌ها، ساختمان‌ها و اسکلت فلزی ساختمان‌ها به کار می‌رود.
- تولید ماشین‌آلات: از این روش برای ساخت و تعمیر انواع ماشین‌آلات صنعتی و کشاورزی استفاده میشود.
- ساخت و تعمیر کشتی: جوشکاری قوسی نقش اساسی در ساخت و تعمیر انواع کشتی و شناور دارد.
- صنعت نفت و گاز: از این روش برای ساخت و تعمیر خطوط لوله، مخازن و سایر تجهیزات مورداستفاده در صنعت نفت و گاز استفاده میشود.
- ساخت‌وساز خودرو: جوشکاری قوسی در ساخت بدنه و شاسی انواع خودروها کاربرد دارد.
فلزات قابل استفاده در جوشکاری قوسی
در ادامه به معرفی فلزات قابل‌استفاده در روش جوشکاری قوسی می‌پردازیم و نکات مهم در استفاده هر فلز را نیز بررسی می‌کنیم.
- منیزیم
انجام جوشکاری قوسی روی منیزیم امکان‌پذیر است، اما به تجهیزات تخصصی نیاز دارد. معمولاً جوشکاری منیزیم برای ترمیم قطعات ریخته‌گری با اضافه‌کردن مواد جدید بر روی سطح فرسوده یا شکسته کاربرد دارد. الکترود مورداستفاده باید بدون کلرید سدیم باشد تا از خوردگی جلوگیری شود.
- آلومینیوم
آلومینیوم به طور معمول با جوشکاری میگ یا تیگ انجام میشود. به دلیل هدایت حرارتی بالا و وجود لایه اکسیدی سطحی که نقطه ذوب بالاتری نسبت به آلومینیوم خالص دارد، جوشکاری آلومینیوم می‌تواند دشوار باشد. با این حال، جوشکاری قوس الکتریکی قادر است بر این مشکلات غلبه کند.
- فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ را می‌توان به‌راحتی با بیش از یک نوع جوشکاری قوس الکتریکی جوش داد. جوشکاری با الکترود (استیک) روی استیل ضد زنگ امکان‌پذیر است، اما جوش ظاهری زیبایی ایجاد نمی‌کند. جوشکاری میگ نسبت به جوشکاری با الکترود بر روی استیل ضد زنگ، سرعت و استحکام بیشتری را ارائه می‌دهد، اما ظاهر نهایی آن همیشه خیلی خوب نیست.
بنابراین، اگر ظاهر قطعات پس از جوشکاری اهمیت دارد باید از جوشکاری تیگ استفاده کرد.
- فولاد
فولاد رایج‌ترین متریالی است که با جوشکاری قوس الکتریکی جوش داده میشود و پایه و اساس بسیاری از توسعه‌های اولیه این فرایند بوده است. جوشکاری با الکترود (SMAW) به‌راحتی بر روی فولاد قابل اجرا است و جوش‌های باکیفیتی ایجاد می‌کند. همچنین، بسته به نیاز خاص، می‌توان از هر یک از انواع دیگر جوشکاری قوسی نیز استفاده کرد.
- تیتانیوم
تیتانیوم معمولاً با فرایند تیگ جوش داده میشود، اما با روش میگ نیز قابل جوش است. این فلز به‌راحتی جوش می‌خورد، اما باید به تمیزی قطعات فلزی و همچنین اطمینان از محافظت کامل از محیط با گاز محافظ، توجه ویژه‌ای شود این اتمسفر خنثی هنگام جوشکاری قوس الکتریکی تیتانیوم بسیار مهم است.
- چدن
چدن به دلیل داشتن کربن بالا، متریال چالش‌برانگیزی برای جوشکاری محسوب میشود. هنگام جوشکاری چدن، مدیریت گرمایش مواد بسیار مهم است. ازآنجایی‌که چدن چکش‌خوار نیست، به دلیل تنش‌های حرارتی ناشی از گرمایش موضعی، ریسک بالایی برای ترک‌های ناشی از تنش وجود دارد. به‌طورکلی چدن قبل از جوشکاری نیاز به پیش‌گرمایش دارد و سردشدن پس از جوشکاری نیز باید کنترل شود.
برای آشنایی بیشتر با جوشکاری چدن مقاله “معرفی ۷ نکته اجرایی مهم جوشکاری چدن؛ بهترین روش انجام چیست؟” را بخوانید.
- مس و برنج
مس و برنج به‌راحتی با جوشکاری قوس الکتریکی جوش داده می‌شوند. آلیاژهای مس را می‌توان با جوشکاری با الکترود جوش داد، اما با جوشکاری میگ یا تیگ می‌توان به کیفیت نهایی بالاتری دست‌یافت.
- آلیاژهای نیکل
آلیاژهای نیکل را می‌توان با روشی مشابه با جوشکاری سایر فلزات با کارایی بالا مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم، جوشکاری قوس الکتریکی کرد. روش تیگ به‌عنوان بهترین روش شناخته میشود، اما استفاده از روش‌های میگ و الکترود (SMAW) نیز امکان‌پذیر است.
تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری قوسی
برای انجام جوشکاری قوسی، استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب اهمیت بسیار بالایی دارد تا از خطرات احتمالی و آسیب‌های جسمی جلوگیری شود. اولین و مهم‌ترین وسیله، عینک جوشکاری است که از چشمان و صورت در برابر نور شدید و اشعه‌های مضر محافظت می‌کند.
عینک ایمنی پلی‌کربنات RH-9025 رونیکس، لنز شفافی دارد؛ ضد خش است و موجب محافظت موثر از چشم و گوشه صورت کاربران در برابر گرما و پاشش قطعات جوشکاری میشود.
دستکش‌های ایمنی مقاوم در برابر حرارت نیز برای جلوگیری از سوختگی دست‌ها ضروری هستند. لباس‌های محافظ ساخته شده از مواد نسوز و مقاوم در برابر جرقه و گرما، به همراه کفش‌های ایمنی، از بدن و پاها محافظت می‌کنند.
همچنین، استفاده از تهویه مناسب در محیط کاری برای جلوگیری از تجمع گازهای سمی و دودهای مضر، نقش حیاتی در حفظ سلامت جوشکار دارد.
جوشکاری قوسی: اتصالی قدرتمند
جوشکاری قوسی، روشی پرکاربرد در صنایع مختلف است. با یادگیری این روش، می‌توان به مهارت ارزشمندی دست‌یافت که در زمینه‌های مختلف شغلی قابل‌استفاده خواهد بود.
انتخاب نوع مناسب جوشکاری قوسی و استفاده از تجهیزات و تکنیک‌های صحیح، کلید دستیابی به نتایج باکیفیت و ایمن است. با تنوع روش‌ها و تخصص جوشکاران ماهر، جوشکاری قوسی روشی مطمئن برای نیازهای اتصالات در صنایع مختلف است.
شما به عنوان یک استادکار بیشتر از چه روش جوشکاری استفاده می‌کنید؟
به نقل از سایت ایران بور در مورد جوشکاری قوسی می‌توان گفت:
“جوشکاری قوسی یکی از انواع فرایند جوشکاری است که در آن از یک قوس الکتریکی برای تولید گرمای مورد نیاز، جهت ذوب و اتصال فلزات استفاده میشود. یک منبع تغذیه، قوس الکتریکی را با استفاده از جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) بین الکترود مصرفی یا غیر مصرفی و ماده اصلی ایجاد می کند.”
سؤالات متداول
چگونه مهارت‌های جوشکاری قوس الکتریکی را افزایش بدهیم؟
دو عامل کلیدی برای بهبود مهارت‌های یک جوشکار، آموزش و تجربه است. در طی آموزش، جوشکار درک عمیقی از فرایند جوشکاری قوس الکتریکی پیدا می‌کند و متوجه میشود که چگونه اعمال و تنظیمات او بر روند جوشکاری تأثیر می‌گذارد.
تفاوت جوشکاری قوس الکتریکی و جوشکاری لیزری چیست؟
مهم‌ترین تفاوت بین جوشکاری قوس الکتریکی و جوشکاری لیزری در نحوه ایجاد حرارت برای ذوب فلز است. در جوشکاری قوس الکتریکی، از یک قوس الکتریکی برای ذوب فلز استفاده میشود؛ در حالی که در جوشکاری لیزری، انرژی نورانی متمرکز شده از طریق لیزر، فلز را گرم و ذوب می‌کند.
تجهیزات ایمنی رونیکس را چطور می‌توان خریداری کرد؟
تجهیزات ایمنی و دیگر ابزار تولید شده توسط رونیکس را می‌توان از طریق ابزار فروشان در سراسر کشور خریداری کرد.
