انواع جوش و کاربرد جوشکاری در صنعت ,

جوشکاری هنر و علمی است که با ترکیب مهارت، دانش و تکنولوژی، نقش بسیار مهمی در توسعه زیرساخت‌ها و صنایع مختلف ایفا می‌کند. این فرآیند در ساخت و تعمیر قطعات فلزی در سازه‌های بزرگ مانند پل‌ها، مخازن تحت فشار، خطوط لوله و حتی در صنایع هوافضا استفاده می‌شود. با پیشرفت تکنولوژی، روش‌های جدیدتر جوشکاری مانند جوشکاری رباتیک نیز به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در این بلاگ، سازه نیاز به معرفی جوشکاری و کاربردهای آن می‌پردازد. هم چنین در این بلاگ به انواع جوش نیز پرداخته می‌شود زیراکه انتخاب نوع جوش به عوامل مختلفی مانند نوع فلز، شرایط کاری، تجهیزات موجود و هدف از جوشکاری بستگی دارد. هر نوع جوش ویژگی‌ها و کاربردهای منحصربه‌فردی دارد که بر اساس نیاز پروژه انتخاب می‌شود.

جوشکاری: فرآیند اتصال فلزات و مواد مختلف

جوشکاری یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فرآیندها در صنایع مختلف مانند ساخت‌وساز، خودروسازی، کشتی‌سازی، صنایع نفت و گاز و حتی هنرهای تجسمی است. این فرآیند شامل اتصال دو یا چند قطعه فلز (یا مواد دیگر) به یکدیگر از طریق ذوب ماده و ایجاد پیوند مستحکم بین آنهاست.

ویژگی‌ها و مزایای جوشکاری

• ایجاد اتصالات محکم و مقاوم.

• امکان استفاده در شرایط محیطی و مواد مختلف.

• سرعت بالا در انجام کار در مقایسه با برخی روش‌های دیگر اتصال.
• امکان اجرای پروژه‌های کوچک تا سازه‌های عظیم.
• مقرون‌به‌صرفه بودن در تولید انبوه.

جوشکاری ممکن است با خطراتی همچون تولید گازهای سمی، جرقه و اشعه ماوراءبنفش همراه باشد. استفاده از تجهیزات ایمنی مانند ماسک جوشکاری، دستکش و لباس مقاوم، و تهویه مناسب محیط کار برای حفظ سلامت جوشکار ضروری است.

کاربردهای جوش و جوشکاری

جوشکاری به دلیل توانایی ایجاد اتصالات مستحکم، دائمی و مقرون‌به‌صرفه، در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد. این فرآیند به عنوان یکی از مهم‌ترین روش‌های اتصال فلزات و مواد دیگر، نقشی اساسی در تولید و ساخت سازه‌ها، تجهیزات و قطعات صنعتی ایفا می‌کند.

1-صنعت ساختمان و سازه‌ها

• ساخت سازه‌های فلزی: مانند ستون‌ها، تیرها، و قاب‌های فلزی در ساختمان‌ها.

• پل‌سازی: اتصال قطعات فلزی سنگین برای ایجاد پل‌های مقاوم.

• ساخت اسکلت فلزی: در ساختمان‌های مرتفع، سوله‌ها و انبارها.
• نصب و اتصال میلگردها: در اجرای فونداسیون و بتن‌آرمه.

2- صنعت نفت، گاز و پتروشیمی

• ساخت خطوط لوله: برای انتقال نفت، گاز و مواد شیمیایی.

• ساخت مخازن ذخیره: مانند تانک‌های تحت فشار و مخازن بزرگ ذخیره‌سازی.

• تعمیر تجهیزات پالایشگاهی: اتصال و تعمیر قطعات حساس در محیط‌های پرخطر.
• جوشکاری زیر آب: در سازه‌های دریایی مانند سکوی نفتی و خطوط انتقال زیر آب.

3-صنعت خودروسازی

• ساخت بدنه خودرو: استفاده از جوش مقاومتی برای اتصال سریع و دقیق قطعات.

• جوشکاری شاسی و اجزای خودرو: افزایش استحکام و کاهش وزن خودرو.

• تعمیر خودرو: استفاده در تعمیر قطعات آسیب‌دیده بدنه و اجزای مکانیکی.

4-صنعت کشتی‌سازی و دریایی

• ساخت بدنه کشتی‌ها و زیردریایی‌ها: جوشکاری برای تضمین مقاومت در برابر فشار و خوردگی.

• تعمیر سازه‌های دریایی: مانند اسکله‌ها و پل‌های آبی.

• جوشکاری آلومینیوم و فولاد ضدزنگ: برای قطعات حساس در تماس با آب.

5- صنایع هوافضا

• ساخت هواپیما و فضاپیما: جوشکاری دقیق فلزات سبک مانند آلومینیوم و تیتانیوم.

• اتصالات حساس: در بخش‌هایی مانند بدنه، بال‌ها و موتور.

• صنعت ماهواره: استفاده از تکنیک‌های جوشکاری پیشرفته مانند لیزری برای دقت بالا.

6- صنعت برق و الکترونیک

• ساخت و تعمیر ترانسفورماتورها: جوشکاری قطعات فلزی و سیم‌های مسی.

• اتصالات الکتریکی: در تولید و تعمیر بردهای الکترونیکی و دستگاه‌های برقی.

• ساخت برج‌های انتقال برق: جوشکاری برای ایجاد استحکام و پایداری سازه‌ها.

7-صنعت راه‌آهن و حمل‌ونقل

• ساخت و تعمیر واگن‌ها: جوشکاری بدنه و اجزای داخلی قطارها.

• اتصال ریل‌ها: جوشکاری مداوم برای ایجاد مسیرهای هموار و ایمن.

8- صنایع نظامی

• ساخت تجهیزات نظامی: مانند تانک‌ها، خودروهای زرهی و کشتی‌های جنگی.

• ساخت سلاح‌ها: جوشکاری قطعات دقیق در تجهیزات دفاعی و موشکی.

9-هنر و معماری

• ساخت مجسمه‌های فلزی: برای کاربردهای تزئینی و هنری.

• طراحی سازه‌های دکوراتیو: مانند دروازه‌ها، نرده‌ها و مبلمان فلزی.

• پروژه‌های خاص: جوشکاری برای خلق اشکال خلاقانه و منحصر به فرد در طراحی.

10-صنعت پزشکی

• تولید ابزار جراحی و تجهیزات پزشکی: مانند استیل‌های ضدزنگ و مواد خاص.

• ساخت ایمپلنت‌ها: مانند پروتزهای دندان و استخوان.

• تجهیزات بیمارستانی: ساخت دستگاه‌های مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی.

11-تعمیرات و نگهداری

• تعمیر قطعات ماشین‌آلات: در صنایع مختلف.

• بازسازی سازه‌های قدیمی: مانند پل‌ها و ساختمان‌های فلزی.

• افزایش عمر قطعات: از طریق سخت‌کاری و بازسازی سطوح.

انواع جوش

جوشکاری یک فرآیند پیچیده و متنوع است که بر اساس روش، تجهیزات و نوع اتصال به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شود. انواع جوش‌ها بر اساس نوع اتصال یا تکنیک جوشکاری انتخاب می‌شوند.

انواع جوش بر اساس نوع اتصال:

1- جوش لب به لب (Butt   join t):

• دو قطعه به صورت هم‌سطح و در یک خط مستقیم به هم متصل می‌شوند.
• مناسب برای سازه‌های فلزی سنگین مانند لوله‌ها و پل‌ها.
• خود جوش لب به لب دارای انواع مختلفی است که سازه نیاز در بلاگ های بعدی به آن می‌پردازد.

• 2- جوش گوشه (Fillet   join t):

• اتصال قطعات در زاویه ۹۰ درجه(L یا Tشکل).

• معمولاً در ساخت چهارچوب‌ها و قطعات سازه‌ای استفاده می‌شود.

3- جوش روی هم (Lap   join t):

• یک قطعه روی دیگری قرار می‌گیرد و جوش در محل هم‌پوشانی انجام می‌شود.
• مناسب برای ورق‌های فلزی و اتصالات سبک.

4- جوش گونیایی(Edge  join t):

• لبه‌های دو قطعه کنار هم قرار گرفته و جوش می‌خورند.
• بیشتر در ورق‌های فلزی نازک استفاده می‌شود.

5- جوش اتصال ضربدری (T-  join t):

اتصال قطعات به شکل حرف T که یکی از قطعات به سطح دیگری جوش داده می‌شود.

انواع جوش بر اساس روش جوشکاری

1- جوشکاری قوس الکتریکی(Arc Welding):

رایج‌ترین روش جوشکاری که از قوس الکتریکی برای ذوب فلز استفاده می‌شود. شامل زیرشاخه‌هایی مانند:

• SMAW (الکترود دستی): مناسب برای کارهای عمومی.
• TIG(قوس تنگستن): برای جوشکاری دقیق فلزات نازک.
• MIG/MAG (گاز محافظ): مناسب برای کارهای صنعتی.

2- جوشکاری گازی(Gas Welding):

• از گازهایی مانند اکسیژن و استیلن برای تولید شعله استفاده می‌شود.
• بیشتر برای تعمیرات و فلزات سبک استفاده می‌شود.

3- جوشکاری مقاومتی(Resistance Welding):

• دو قطعه با استفاده از گرما و فشار الکتریکی به هم متصل می‌شوند.
• شامل روش‌هایی مانند نقطه‌ای، درز جوش و پروجکشن جوش.

4- جوشکاری لیزری:

• از لیزر برای ایجاد حرارت دقیق و جوشکاری استفاده می‌شود.
• برای اتصالات پیچیده و صنایع پیشرفته مناسب است.

5- جوشکاری اصطکاکی(Friction Welding):

با استفاده از حرارت تولیدشده توسط اصطکاک قطعات به هم متصل می‌شوند.

6- جوشکاری زیرپودری (Submerged Arc Welding):

• جوشکاری با استفاده از پودر مخصوص برای پوشش و محافظت از قوس جوش.
• برای پروژه‌های بزرگ و اتصالات سنگین استفاده می‌شود.

7- جوشکاری پلاسما (Plasma Arc Welding):

از گاز یونیزه‌شده برای تولید دمای بالا و جوشکاری دقیق استفاده می‌کند.

8- جوشکاری زیر آب:

• مخصوص پروژه‌های دریایی و زیرآبی.
• نیازمند تجهیزات ویژه و مهارت بالا است.

انواع جوش بر اساس نوع مواد مصرفی

1- جوش ذوبی:

• مواد در نقطه اتصال ذوب شده و سپس سرد می‌شوند.
• روش‌هایی مانند قوس الکتریکی و گازی در این دسته قرار دارند.

2- جوش غیرذوبی:

اتصال با فشار یا اصطکاک بدون ذوب شدن کامل مواد انجام می‌شود.

انواع جوش‌های خاص

1- جوش سخت(Hardfacing):

برای افزایش مقاومت سطح فلزات در برابر سایش و خوردگی.

2- جوش تعمیراتی:

برای بازسازی و ترمیم قطعات آسیب‌دیده.

3- جوش دکوراتیو:

در ساخت قطعات هنری و تزئینی استفاده می‌شود.

جوشکاری زیرپودری

جوشکاری پلاسما

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری با پرتو لیزر

جوشکاری با گاز

جوشکاری با قوس الکتریکی