اگر بخواهیم نگاهی کلی و عمومی به جوشکاری داشته باشیم می‌توانیم بگوییم جوشکاری را به‌عنوان حذف فاصله دو قطعه به‌منظور ایجاد اتصال و جاذبه‌ای دائمی بین اتم‌های آن‌ها تعریف می‌کنیم؛ این موضوع لزوم درگیری اتم‌ها و مولکول‌های دو ماده را در حین فرایند جوشکاری نشان می‌دهد. جوشکاری اتصال بسیار محکم‌تری از سایر سیستم‌های اتصالی امثال پیچ و مهره یا سایر سیستم‌های اتصال موقت دارد.
با توجه به گستردگی حیطه جوشکاری، انواع روش‌ها و تکنیک‌های جوشکاری را تعریف می‌کنیم که در حالت کلی می‌توانیم آن‌ها را به دو دسته روش‌های جوشکاری ذوبی و روش‌های جوشکاری غیر ذوبی تعریف کنیم. در این مقاله می‌خواهیم در مورد تکنیک‌های جوشکاری برای متریال‌های خاص مانند آلومینیوم یا استنلس استیل یا همان فولاد ضدزنگ، صحبت بکنیم. مواد جوشکاری امثال الکترودهای مختلف، سیم جوش ایساب و غیره از مراکز مختلفی قابل تهیه است و لازم است به لحاظ کیفیت و استاندارد مورد توجه ویژه قرار بگیرند؛ علاوه برآن توجه ویژه به تکنیک های جوشکاری که انتخاب بهینه آن‌ها با توجه به متریال‌ها و اهداف مدنظر یکی از فرایندهای بسیار مهم و تأثیرگذار و حیاتی در صنایع مختلف محسوب می‌شود نیز لازم است تحت نظر افراد متخصص و دارای صلاحیت کافی انجام شود و عدم پرداخت و دقت کافی و عدم بهره‌مندی از تخصص کافی در این زمینه می‌تواند منجر به بروز فجایع غیرقابل‌جبران جانی و مالی شود.
انتخاب تکنیک جوشکاری مناسب
ازجمله مواردی که در انتخاب تکنیک‌های مناسب برای فلزات خاص دارای اهمیت است می‌توانیم به مواردی از قبیل انتخاب روش جوشکاری مناسب با توجه به خصوصیات ویژه هر ماده، انتخاب فرایندهای جوشکاری به‌گونه‌ای که به حفظ ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی فلزات توجه شود، کاربرد ویژه در صنایع حساس مانند صنایع پزشکی، صنایع هوافضا و غیره، تأمین ایمنی و استحکام ساختاری در فرایند جوشکاری مبتنی بر استانداردهای ایمنی و ضوابط، اشاره داشته باشیم.
تکنیک‌های جوشکاری برای مواد خاص
تکنیک‌های جوشکاری برای مواد خاصبسیار مهم است به این نکات توجه داشته باشیم که جوشکاری یک سری از متریال‌ها که آلومینیوم نیز ازجمله آن‌هاست دارای یک سری چالش‌های مخصوص به خود است و نیاز به توجه و دقت و تخصص بیشتری در انتخاب روش بهینه جوشکاری دارد و هرگونه اجرای غیرحرفه‌ای یا غیرتخصصی در این زمینه می‌تواند باعث بروز خطرات آن شود و یکی از چالش‌های بزرگ در صنایع محسوب می‌شود. در حالتی کلی‌تر می‌توانیم در این راستا به: جوشکاری فلزات دارای درجه حساسیت بالا به دما مانند آلومینیوم، تیتانیوم و غیره که مستلزم کنترل‌های دقیق‌تری بر دما هستند یا فلزات دارای خواص مکانیکی و حرارتی خاص مانند نیکل و آلیاژهای مولیبدن که لازم است فرایندهایی مانند پیش‌گرمایش و کنترل دما در آن‌ها صورت گیرد، اشاره داشته باشیم.
بخوانید درباره: پارامترهای مهم در تنظیم دستگاه جوشکاری چیست؟
تکنیک‌های جوشکاری برای آلومینیوم
حال در این قسمت می‌خواهیم به تکنیک‌های جوشکاری برای آلومینیم به‌طور اختصاصی صحبت کنیم.
آلومینیوم را به‌عنوان یکی از متریال‌های پرکاربرد و متداول در صنایع مختلف می‌شناسیم که در راستای اتصال آن ازجمله از جوشکاری استفاده می‌کنیم؛ اما لازم است به یک سری نکات و تفاوت‌هایی در راستای جوشکاری آن نسبت به سایر مواد ازجمله فولادها اشاره داشته باشیم.
یکی از موارد بسیار مهم که لازم است در تعریف پارامترهای جوشکاری مدنظر قرار دهیم توجه به آلیاژ آلومینیوم است. چراکه هر یک از آلیاژهای آلومینیوم می‌توانند دارای ویژگی‌های مخصوص به خود باشند؛ ازاین‌رو داشتن اطلاعاتی در مورد آن می‌تواند در انتخاب و اجرای بهینه فرایند جوشکاری دخیل باشد.
جوشکاری عنوان فلزی غیر آهنی مستلزم رعایت موارد خاصی است که یکی از آن‌ها انتخاب صحیح فلز پرکننده یا همان فیلتر جوشکاری آلومینیوم است؛ چراکه برخی از آلیاژهای آلومینیوم را نمی‌توان بدون استفاده از فیلتر جوش جوشکاری کرد و در صورت عدم استفاده از فلز پرکننده به‌عنوان فیلتر جوشکاری آلیاژ جوشکاری شده دچار ترک‌خوردگی خواهد شد.
ازجمله موارد دیگر در مورد آلومینیوم لازم است به این نکته اشاره داشته باشیم که مقاومت آلومینیوم نسبت به فولادها کمتر است؛ درنتیجه در انتخاب نوع سیستم تغذیه نیز لازم است توجه کافی صورت گیرد؛ چراکه اگر دستگاه تغذیه سیم مکانیکی مورداستفاده قرار گیرد، لازم خواهد بود از سیستم‌های محرک ویژه استفاده شود و در صورت عدم استفاده از آن‌ها در آلیاژ آلومینیوم آسیب‌ها و تغییر شکل‌های فیزیکی رخ خواهد داد.
از دیگر نکاتی که در مورد فلز آلومینیوم که در فرایند جوشکاری آن چالش‌هایی را ایجاد خواهد کرد، می‌توان به هدایت حرارتی بالای آلومینیوم نسبت به برخی از سایر فلزات مانند آهن اشاره داشت. با توجه به ایجاد حرارت بالا در هنگام جوشکاری آلیاژهای آلومینیومی، پخش حرارت بالایی به دلیل این هدایت حرارتی بالا رخ خواهد داد که باعث ایجاد چاله‌های جوش بزرگ‌تر می‌شود؛ درنتیجه لازم خواهد بود به پر کردن چاله‌های جوشکاری ایجادشده پس از فرایند جوشکاری توجه داشته باشیم.
از دیگر موارد مهم و موردتوجه در جوشکاری آلیاژهای آلومینیومی می‌توان به تشکیل لایه اکسیدی بر روی سطح آلومینیوم اشاره داشت و با توجه به اینکه سطح اکسیدی تشکیل‌شده دارای نقطه ذوب بالاتری است، می‌تواند باعث بروز مشکلاتی در فرایند جوشکاری شود؛ بنابراین لازم است پیش از فرایند جوشکاری با استفاده از روش‌های تمیزکاری و پاک‌سازی فیزیکی یا شیمیایی برای پاک کردن و زدودن این لایه اکسیدی اقدام شود.
انواع روش‌های جوشکاری آلومینیوم
حال که با برخی از چالش‌های مختلف جوشکاری آلومینیوم آشنا شدیم می‌خواهیم به روش‌های مختلفی که در راستای جوشکاری این دسته از فلزات می‌تواند مورداستفاده قرار دهد بپردازیم. ازجمله روش‌های برای جوشکاری آلومینیوم می‌توانیم به تکنیک‌های زیر اشاره داشته باشیم.
جوشکاری آلومینیوم با قوس الکتریکی؛ این روش که خود دارای دو متد TIG و MIG است، به‌وسیله الکترودهای مخصوص انجام می‌شود که ۹۵ درصد آلومینیوم و ۵ درصد سیلسیم دارند.
جوشکاری آلومینیوم با لیزر؛ این روش جوشکاری در آلومینیوم، نوعی فرایند جوش سریع است که با متمرکز کردن یک پرتو با چگالی توان بالا در سطح آلومینیوم انجام می‌گیرد.
جوشکاری آلومینیوم با پرتو الکترونی؛ این روش جوشکاری نیز مشابه روش جوشکاری با لیزر است؛ با این تفاوت که این روش درخلا انجام‌گرفته و نیازی به گاز محافظ نیست.
جوشکاری آلومینیوم با جوش اصطکاکی؛ در این تکنیک جوشکاری خود شامل دو نوع جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی است، جوشکاری آلیاژها به‌وسیله اصطکاکی که بین دو قطعه ایجاد می‌شود، انجام می‌گیرد.
جوشکاری مقاومتی؛ در این روش جوش از ترکیب فشار مکانیکی و جریان الکتریکی برای ایجاد اتصال محکم بین دو قطعه آلومینیوم استفاده می‌شود؛ به این صورت که از حرارت تولیدشده با اعمال جریان الکتریکی، برای ذوب کردن نقاط تماس بین قطعات آلومینیوم استفاده می‌شود.
روش‌های بالا برخی از انواع تکنیک‌های جوشکاری در آلومینیم هستند؛ جوشکاری آلومینیوم با جوش 2CO نیز از دیگر روش‌های جوشکاری در آلومینیم محسوب می‌شود.
جوشکاری استنلس استیل به‌عنوان فلزی خاص
در راستای اشاره به تکنیک‌های جوشکاری برای برخی از متریال های خاص و بررسی مبسوط‌تر فلز آلومینیم، در این قسمت می‌خواهیم به‌طور اجمالی تکنیک‌های جوشکاری فولاد ضدزنگ را بررسی کنیم. فولادهای ضدزنگ یا استنلس استیل را به‌عنوان گ د فولادهایی تعریف می‌کنیم که در ترکیب آن‌ها مقدار خاصی کروم وجود داشته باشد. وجود کروم باعث مقاومت بالای این فولادها در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی می‌شود. علاوه بر کرم، در ساختار فولادهای ضد یا استنلس استیل ممکن است از عناصری مانند نیکل، تیتانیم، آلومینیوم، مس، گوگرد و غیره نیز استفاده‌شده باشد که باعث تغییر برخی از خصوصیات آن‌ها می‌شود و انتخاب تکنیک‌های جوشکاری آن‌ها نیز مستلزم بررسی‌ها و ملاحظات تخصصی‌تری است.
برخی از روش‌های جوشکاری این دسته از فولادها به شرح زیر است.
جوشکاری تیگ، TIG، یا جوش قوس تنگستن گاز؛ جوشکاری TIG، به معنای جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن (غیر مصرفی) و پوشش گاز بی‌اثر اطراف آن است. جوشکاری مقاومتی یا نقطه‌ای؛ جوشکاری مقاومتی به‌صورت نقطه‌ای یا درز جوش انجام می‌شود. جوشکاری MIG؛ این روش جوشکاری استنلس استیل با گاز محافظ یا جوشکاری قوسی نیز شناخته می‌شود.
در این روش جوشکاری، منبع گرما قوس الکتریکی است و از گاز آرگون یا هلیوم به‌عنوان محافظ استفاده می‌شود. از دیگر روش‌های جوشکاری استنلس استیل می‌توان ازجمله به جوشکاری با استفاده از پرتو لیزر نیز اشاره داشت.
توجه به مقوله کنترل کیفیت جوش
می‌توان گفت به همان اندازه که انتخاب روش و تکنیک مناسب برای فرایند جوشکاری حائز اهمیت است، و انتخاب مواد جوشکاری با تشخیص مشاور متخصص، اینکه از برند ایساب استفاده شود یا سایر برندها و نظارت بر فرآیندها از انتخاب الکترود تا بازرسی کیفیت جوش نیز بسیار مهم است تا اندازه‌ای که عدم اجرای اصولی آن می‌تواند کیفیت و سلامت جوش را زیر سؤال ببرد.
در این راستا آزمون‌های مختلفی برای کنترل جوش ازجمله انواع آزمون‌های مخرب و آزمون‌های غیر مخرب تعریف می‌شود که لازم است تحت نظر مشاور متخصص و صاحب صلاحیت روش بهینه آن انتخاب شود.در این مقاله از سایت رویان جوش به تکنیک‌های جوشکاری برای متریال‌های خاص مانند آلومینیوم یا استنلس استیل پرداختیم. امیدواریم که مورد استفاده شما عزیزان قرار بگیرد.
