می توان گفت یکی از پرکاربردترین و مهمترین مهارت ها در صنعت، جوشکاری می باشد.در واقع به متصل کردن دائم دو قطعه به یکدیگر جوشکاری می گویند.حال ممکن است این دو قطعه فلز باشند و یا غیر فلز (مانند پلیمرها، فایبرگلاس و رزین ها).اما در ادامه ما به طور خاص در رابطه با انواع جوشکاری فلزات و مخصوصا برای تولید مخزن گالوانیزه و فولادی توضیح خواهیم داد.
روش های جوشکاری دارای تنوع زیادی هستند ولی جوشکاری هایی که به ساخت مخزن مربوط می شوند محدود به چند روش خاص هستند .زیرا در ساخت مخازن یا از آلیاژ هایی از فولاد کربنی مانند st37، st52، a36 و … یا آلیاژهایی از استیل مانند ۳۰۴، ۳۱۶ و… استفاده می شود .
تقسیم بندی کلی روش های جوشکاری
جوشکاری به طور کلی به دو روش جوشکاری ذوبی (FW) و غیر ذوبی (جامد) تقسیم می شود .در جوشکاری ذوبی دو قطعه در نقطه اتصال با ایجاد حوضچه مذاب و توسط فلز پر کننده در زمانی که مولکول های مذاب در بالاترین سطح پیوند پذیری هستند در هم تنیده شده و پس از سرد شدن یک قطعه کاملا یکپارچه را ایجاد می نمایند.این روش در تولید مخزن گالوانیزه و مخزن استیل بسیار کاربرد دارد. تمامی مخازن تولیدی در سازه مخزن به روش جوشکاری ذوبی تولید می شوند.
در روش جوشکاری غیر ذوبی مذابی در دو قطعه تشکیل نمی شود و قطعات خواص قبلی خود را حفط می کنند.در این روش که ماده پرکننده ای نیز وجود ندارد با اعمال فشار و حرارت و یا گاهی بدون حرارت لبه قطعات در هم تنیده شده و قطعه یکپارچه ای تولید می شود.
انواع روش های جوشکاری ذوبی
- جوشکاری قوسی با الکترود به صورت دستی (SMAW)
- جوشکاری قوسی زیر پودری با بازوی رباتیک (SAW)
- جوشکاری قوسی تو پودری (FCAW)
- جوشکاری قوسی با کربن یا گرافیت (CAW)
- جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و گاز محافظ (GTAW / TIG)
- جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (GMAW / MIG)
- جوشکاری قوسی با پلاسما (PAW)
- جوشکاری قوسی با پرتو لیزری (LBW)
روش جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار دستی با نام اختصاری SMAW
این روش جوشکاری که به جوشکاری الکترود یا برق نیز شهرت دارد در واقع پر کاربردترین و شامل ترین روش جوشکاری است. این روش جوشکاری از اتصال دو قطعه ساده فلزی مانند یک چهارپایه تا ساخت یک اسکلت بسیار بزرگ ساختمانی کاربرد دارد و یکی از دلایل محبوبیت آن نیز عدم وجود محدودیت در این روش جوشکاری است. در این روش نوع الکترود مورد استفاده و مهارت تکنسین جوشکار بسیار اهمیت دارد تا اتصال دو قطعه از استاندارد لازم برخوردار باشد.در ادامه به برخی از انواع الکترودهای پوشش دار و موارد استفاده از آن ها اشاره خواهیم نمود.
| نوع الکترود | جنس روکش | کاربرد | ویژگی |
| E6013 | روتیلی | جوشکاری عمومی | قوس نرم و پاشش کم |
| E6010 | سلولزی | جوشکار لوله و نفودی | نفوذ عمیقو مناسب برای پاس ریشه |
| E7018 | قلیایی | جوشکاری سازه فلزی | استحکام بالا و بدون ترک |
| E308 | استنلس استیل | جوشکاری فولاد ضد زنگ | مقاومت به خوردگی |
| E309 | استنلس استیل | جوشکاری فولاد ضد زنگ به فولاد کربنی | ایجاد اتصال در ساختار های ناهمگون فلزی |
| E316 | استنلس استیل | جوشکاری فولاد ضد اسید | مقاومت به اسید و خورندگی های بالا |
| E4043 | آلومینیوم | جوشکاری آلومینیوم | ایجاد جوش تمیز |
| E1094 ni | چدن | جوشکاری چدن | قوس پایدار |
معایب و محدودیت های جوشکاری الکترود دستی SMAW چیست؟
- پس از جوشکاری باید گل جوش یا سرباره توسط وایر از بین برود.
- مصرف الکترود در این روش بیشتر از روش های دیگر مانند GMAW و GTAW است.
- به دلیل تعویض الکترود در هر بار جوشکاری عملیات پیوسته انجام نمی گیرد و زمان برتر خواهد بود.
- برای جوشکاری قطعات غیر فلزی مناسب نیست.
- برای ورق ها یا قطعات نازک مناسب نبوده و به دلیل حرارت بالا آرایش مولکولی قطعات نازک در این روش دچار تغییر می شود.
- به دلیل پاشش زیاد در این روش سطح فلز باید از اسپتر پاکسازی شود.
جوشکاری SMAW در چه صنایعی کاربرد دارد؟
همانطور که قبلا نیز اشاره نمودیم جوشکاری با الکترود دستی در صنایع بسیار زیادی کاربرد دارد و یکی از محبوب ترین روش ها برای اتصال قطعات فلزی می باشد.
- جهت پایپینگ و لوله کشی های انتقال گاز و نفت
- جهت ساخت سازه های فلزی
- در صنایعی که از فولاد ST-37 استفاده می شود
- ساخت مخزن گالوانیزه آب ، گالوانیزه سوخت و تانکر حمل روغن
- ساخت مخزن فولادی تحت فشار
جوشکاری قوسی زیر پودری با بازوی رباتیک (SAW)
در این روش مذاب حاصل از قطعات و سیم جوش توسط قوس الکتریکی ایجاد می شود و این عملیات در زیر پودر محافظ مخصوص انجام می گیرد.در روش SAW مقداری از پودر محافظ نیز ذوب گردیده و ایجاد سرباره یا گل می نماید که به راحتی از جوش جدا می گردد.
به دلیل وجود پودر در این روش باید جوشکاری فقط به صورت افقی انجام می گردد و برای جوشکاری قطعات ضخیم و خطوط لوله یکی از بهترین گزینه ها جوش زیر پودری می باشد.
جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و گاز محافظ (GTAW / TIG)
در این روش یک قوس الکتریکی بین الکترود تنگستن که غیر مصرفی نیز هست و فلز پایه ایجاد می گردد که باعث مذاب شدن فلز پایه در نقطه اتصال می شود.این عملیات تحت پوشش گاز محافظ خنثی مانند آرگون انجام می گردد تا جوش کاملا یکپارچه و بدون اکسید شدن و حباب انجام شود.
یکی از ویژگی های جوش GTAW که به جوشکاری TIG نیز شهرت دارد تمیزی سطح دو قطعه در نقطه اتصال و زیبایی این مدل جوش است.در خطوط لوله تحت فشار یا صنایع بهداشتی این روش که به جوش آرگون نیز معروف است بسیار پر کاربرد است.
از نقاط ضعف آن نیز به سرعت پایین و گران بودن این روش باید اشاره نمود.
کاربرد جوشکاری قوسی TIG در کدام صنایع می باشد ؟
- تولید تانکراستیل شیر ، مخزن پروسس و سایر مخازن لبنیات که از جنس استیل هستند .
- ساخت مخازن فلزی کربنی ST-37 و A516 که تمیزی و یکنواختی سطح جوش در آن ها اهمیت دارد.
- ساخت مخازن تحت فشار جهت پاس ریشه که نفوذ جوش در آن اهمیت دارد.
- جوشکاری لوله های استیل بهداشتی که امکان جوشکاری دو طرفه در آن ها وجود ندارد.
- تولید تجهیزات آشپزخانه صنعتی، صنایع دارویی . بهداشتی.
- تمام صنایعی که نیاز به جوشکاری قطعات با ضخامت پایین و ظریف دارند.
جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (GMAW / MIG)
این روش به دو صورت با گاز محافظ خنثی که به آن MIG گفته می شود و گاز محافظ فعال که MAG نام دارد تقسیم می شود .
در جوشکاری GMAW قوس الکتریکی با الکترود فلزی تحت پوشش گاز محافظ انجام می گردد با این تفاوت که به جای الکترود روکش دار از الکترود بدون روکش یا همان فیلر استفاده می شود .
در این روش سرعت جوشکاری بسیار بالاست و سطح جوش نیز از ظاهر خوبی برخوردار خواهد بود .
مزیت های جوشکاری قوسی GMAW چیست ؟
- سرعت جوشکاری بسیار بالا می باشد
- به دلیل عدم تعویض الکترود سرعت جوش بسیار بالا می باشد
- به دلیل عدم وجود پودر فلوکس سرباره بسیار کمتری روی جوش ایجاد می گردد که تمیز کاری را آسان می کند
- هدر رفت الکترود در آن بسیار کم است
- هزینه نسبتا پایینی نسبت به سایر روش های جوشکاری دارد
