جوشکاری برق چیست؟ + معرفی انواع جوش برق

همه شما با جوشکاری آشنایی دارید و تقریبا می دانید چیست؟ یکی از روش‌های متداول و کاربردی برای متصل‌کردن فلزات به یکدیگر، جوشکاری است. جوشکاری در کل به دو دسته ذوبی و غیر ذوبی (جامد) تقسیم می‌شود. یکی از مهم‌ترین زیر مجموعه‌های جوشکاری ذوبی، جوشکاری برق است. در این مقاله با ما همراه باشید تا با جوشکاری برق به‌طور کامل آشنا شوید‌.

تاریخچه جوشکاری برق

جوشکاری برق یکی از روش‌های پرکاربرد در صنعت است که برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر استفاده می‌شود. این روش با استفاده از جریان الکتریکی و گرمای تولیدشده توسط قوس برق، امکان اتصال دائمی بین قطعات فلزی را فراهم می‌کند. در طول زمان، تکنولوژی جوشکاری برق تحولاتی را پشت سر گذاشته است.

شروع استفاده از جوشکاری برق به‌طور گسترده در قرن 19 میلادی بود. در اوایل این قرن، محققان و مخترعان مانند همفری دیوی، نیکولا تسلا و آرک در ایالات متحده آمریکا و همچنین بریتانیا به بررسی و توسعه فناوری جوشکاری برق پرداختند. آنها از جریان الکتریکی برای اتصال قطعات فلزی استفاده کردند و اولین دستگاه‌های جوشکاری برقی را اختراع کردند.

در سال 1881، نیکولا تسلا یک پتانسیل جدید در زمینه جوشکاری برق را معرفی کرد. او قوس الکتریکی را کشف کرد؛ با عبور جریان الکتریکی از بین دو قطب الکترود، قوسی قوی و گرما تولید می‌کند. این اختراع مهم بهبود قابل‌توجهی در فناوری جوشکاری برق ایجاد کرد و روش جوشکاری با قوس الکتریکی به‌شدت پرطرفدار شد.

در طی قرن 20، تکنولوژی جوشکاری برق بهبودهای بسیاری را تجربه کرد. روش‌های مختلفی مانند جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری تیگ، جوشکاری میگ، جوشکاری الکتروسلگ، و جوشکاری مقاومتی برق توسعه یافتند. همچنین، استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند کنترل‌های عددی (CNC) و روباتیک در جوشکاری برق رایج شد.

در حال حاضر، جوشکاری برق به‌عنوان یکی از روش‌های اصلی اتصال فلزات در صنایع مختلف استفاده می‌شود، از جمله صنعت خودرو سازی، ساخت‌و‌ساز، تولید قطعات الکترونیکی و… . تکنولوژی‌های مدرن مانند جوشکاری با لیزر و جوشکاری با الکترون نیز در حال توسعه هستند که قابلیت‌ها و کارایی جوشکاری را بهبود می‌بخشند.

جوشکاری برق چیست؟

جوشکاری برق یا جوشکاری الکتریکی (Electric arc welding)، یک فرایند صنعتی است که برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر، از طریق ایجاد حرارت و فشار با استفاده از جریان الکتریکی استفاده می‌کند. در این فرایند، قطعات فلزی که قرار است به یکدیگر متصل شوند، تحت تأثیر جریان الکتریکی قرار می‌گیرند. جریان الکتریکی از طریق نقاط تماس قطعات عبور می‌کند و باعث تولید گرما می‌شود. گرما باعث نرم‌شدن قطعات فلزی می‌شود و پس از خنک‌شدن، قطعات به هم متصل می‌شوند.

در این فرایند، الکترودها با ترانسفورماتور یا منبع جریان قدرتمند متصل می‌شوند و جریان الکتریکی به داخل الکترود ها می‌رود. در نقطه تماس الکترود‌ها، یک قوس الکتریکی تشکیل می‌شود که به‌شدت گرم است و باعث ذوب‌شدن قسمت‌هایی از محل جوشکاری می‌شود. این قسمت‌ها در اثر خنک‌شدن، به هم پیوسته و جوشکاری نهایی تکمیل می‌شود.

جوشکاری برق به‌صورت گسترده ‌ای در صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، ساخت‌و‌ساز، تولید لوله‌ها، ساخت کشتی‌ها، صنعت هواپیما، صنعت نفت‌و‌گاز، صنایع فضایی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شود. این فرایند به‌دلیل سرعت، قابلیت اتصال به‌صورت همزمان چندین نقطه و قابلیت اتصال به مواد فلزی مختلف، بسیار محبوب است.

کاربرد جوشکاری برق

جوشکاری برق یک فرایند صنعتی است که با استفاده از حرارت تولیدشده توسط قوس برقی بین الکترود و قطعه کار، اجزای مختلف را به هم متصل می‌کند. این فرایند عمدتاً برای ایجاد اتصالات دائمی بین فلزات استفاده می‌شود. جوشکاری برق در بسیاری از صنایع مهم مانند خودروسازی، ساخت‌وساز، صنایع دریایی، صنایع فضایی، نفت‌و‌گاز و صنایع فلزی استفاده می‌شود. کاربردهای جوشکاری برق شامل موارد زیر می‌شود؛

• ساخت و تعمیرات خودرو: جوشکاری برق در صنعت خودروسازی برای اتصال قطعات فلزی مانند شاسی، بدنه، روکش‌ها، لوله‌ها و اتصالات استفاده می‌شود.
• ساخت و تعمیرات ساختمانی: در صنعت ساخت‌و‌ساز، جوشکاری برق برای اتصال قطعات فلزی در ساختمان‌ها مانند ستون‌ها، تیرها، پل‌ها، قاب‌ها و سازه‌های فلزی استفاده می‌شود.
• صنایع دریایی: جوشکاری برق در ساخت و تعمیرات کشتی‌ها، ناوگان دریایی و سازه‌های فلزی دریایی مانند سد و بنادر استفاده می‌شود.
• صنعت نفت‌وگاز: در صنعت نفت‌وگاز، جوشکاری برق برای اتصال لوله‌ها، تجهیزات نفتی و گازی، مخازن و سازه‌های فلزی استفاده می‌شود.
• صنعت فلزی: در صنعت فلزی، جوشکاری برق برای تولید و تعمیر قطعات و تجهیزات فلزی مانند ماشین ‌آلات، ابزار‌ها، قطعات صنعتی و سازه‌های فلزی استفاده می‌شود.

جوشکاری برق با ایجاد اتصالات قوی و دائمی بین قطعات فلزی، امکان تحمل بارها و استحکام مکانیکی بالا را فراهم می‌کند. این فرایند نقش مهمی در تولید و ساخت اجزای مختلف صنایع دارد و بهبود کیفیت و قابلیت استفاده طولانی مدت از محصولات فلزی را فراهم می‌کند.

انواع جوشکاری برق

با اینکه جوشکاری برق زیر مجموعه جوشکاری ذوبی است، اما خود در انواع مختلفی وجود دارد که عبارتند از:

• جوشکاری میگ ( MIG )
• جوشکاری TIG
• جوشکاری استیک
• جوش برق با الکترود دستی
• جوش برق نفوذی
• جوشکاری برق بدون الکترود

در ادامه هر یک از انواع جوشکاری را به تفکیک معرفی می‌کنیم.

جوشکاری میگ ( MIG ) چیست؟

جوشکاری MIG (MIG welding) یا همچنین به‌عنوان جوشکاری MAG (MAG welding) شناخته می‌شود، یک روش جوشکاری قوس الکتریکی است که در آن جریان الکتریکی از طریق سیم جوش ذوب‌شده و جوش به‌وسیله یک گاز محافظتی تحت فشار حفاظت می‌شود. نام «MIG» مخفف Metal Inert Gas است که به‌معنای «فلزات با گاز بی‌ فعال” است و نام «MAG» مخفف Metal Active Gas است که به‌معنای «فلزات با گاز فعال» است.

در جوشکاری MIG، سیم جوشی به‌عنوان الکترود در دستگاه جوش قرار داده می‌شود. جریان الکتریکی از طریق سیم جوش می‌گذرد و در نتیجه سیم جوش ذوب می‌شود و به نقطه جوش می‌رسد. در همان زمان، یک گاز محافظتی مانند آرگون یا دی اکسید کربن از طریق خروجی سیم جوش به نقطه جوش تزریق می‌شود تا از تماس مستقیم بین جوش و هوا جلوگیری کند و جوش را در برابر اکسیداسیون و تغییرات دیگر محافظت کند.

جوشکاری MIG یکی از روش‌های محبوب جوشکاری است و به‌دلیل سرعت بالا و قابلیت استفاده در انواع مختلف مواد، از جمله فلزات آهنی و غیرآهنی، استفاده می‌شود. این روش جوشکاری در صنایع مختلف مانند صنعت خودروسازی، ساخت‌وساز، تولید ماشین‌آلات، صنعت دریایی و بسیاری از صنایع دیگر به‌کار می‌رود.

جوشکاری TIG چیست؟

جوشکاری TIG (Tungsten Inert Gas Welding) یک روش جوشکاری قوس الکتریکی است که در آن الکترود از ورق تنگستن ساخته شده است و گاز دیگری به‌نام گاز محافظ (Inert Gas) برای محافظت از منطقه جوش استفاده می‌شود. در این روش، جوشکار باید الکترود تنگستن را به نقطه مورد نظر برساند و درعین‌حال یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار تشکیل دهد. این قوس الکتریکی حرارت بسیار زیادی را به نقطه جوش منتقل می‌کند و باعث ذوب‌شدن قطعات کار می‌شود.

گاز محافظ در جوشکاری TIG عموماً آرگون یا همراه آرگون استفاده می‌شود. گاز محافظ از تماس قطعه جوشکاری با هوا و اکسیژن جلوگیری می‌کند و به ناخالصی‌های محیطی نیز اجازه نمی‌دهد وارد منطقه جوش شود. این باعث می‌شود جوشکاری TIG به‌عنوان روشی کم دود و با کیفیت بالا شناخته شود.

جوشکاری استیک چیست؟

جوشکاری استیک (Stick welding) یا همان الکترودی جوشکاری (Shielded Metal Arc Welding یا SMAW) یکی از روش‌های متداول جوشکاری فلزات است. در این روش، الکترودی که شامل مواد جوشکاری و پوشش محافظ است، به‌عنوان منبع جوشکاری استفاده می‌شود.

فرایند جوشکاری استیک به‌این‌صورت انجام می‌شود: الکترود جوشکاری، که در داخل آن سیم جوش موجود است، به قطعه‌ای که قرار است جوش‌ داده شود، نزدیک می‌شود. سپس قوس الکتریکی بین سر آن و قطعه برقرار می‌شود. در اثر این قوس، سیم جوش ذوب‌شده و در قسمت فلزی ایجاد‌شده توسط قوس جوش ریخته می‌شود. همچنین پوشش محافظ الکترود، با گرمای ایجادشده در جوشکاری ذوب‌شده و از محل قوس روی جوش پدیدار می‌شود. پوشش محافظ، جوانه‌ها و اکسیدها را از جوش دور و هوا را از دسترس قوس جوش بریده می‌کند.

جوشکاری استیک به‌دلیل سادگی و قابلیت اجرا در محل‌هایی که دسترسی به برق محدود است، بسیار محبوب است. این روش به‌خوبی برای جوشکاری فلزاتی مانند فولادهای کربنی، فولاد‌های ضدزنگ، آلیاژهای فولادی و چدن‌ها مناسب است. اما نیاز به تجربه و مهارت برای استفاده بهینه از این روش وجود دارد.

جوش برق با الکترود دستی چیست؟

جوش برق با الکترود دستی یا به اصطلاح «جوشکاری الکتریکی» یک فرایند جوشکاری است که در آن از قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار استفاده می‌شود تا اتصال حرارتی بین قطعات فلزی ایجاد شود. در این فرایند، الکترودی که می‌تواند شامل یک سیم فولادی با پوشش یا یک سیم فولادی خالص باشد، با استفاده از جریان الکتریکی قوس را تشکیل می‌دهد. قوس الکتریکی می‌تواند در دو شکل مختلف ایجاد شود: جوشکاری با قوس ثابت (SMAW) و جوشکاری با قوس محافظه‌ کاری گاز (GMAW).

در جوشکاری با قوس ثابت (SMAW)، الکترود با یک دسته متصل به منبع برق دستی، مانند منبع جریان مستقیم (DC) یا منبع جریان متناوب (AC)، به قطعه کار وصل می‌شود. جریان الکتریکی که از الکترود عبور می‌کند، باعث ایجاد قوس الکتریکی می‌شود و حرارت بسیار بالا را تولید می‌کند که باعث ذوب قسمت‌های قطعه کار و الکترود می‌شود. هنگامی که جریان قطع، قطعه کار خنک‌شده و جوشکاری تکمیل می‌شود.

در جوشکاری با قوس محافظه‌ کاری گاز (GMAW)، الکترود با یک منبع جریان ثابت به قطعه کار وصل می‌شود. در این فرایند، یک گاز محافظ از طریق سریع الجریان توسط الکترود به قطعه کار ارسال می‌شود تا از تماس با هوا جلوگیری کند و محل جوش را در محیط بی‌‌هوا حفظ کند. این گاز محافظ همچنین می‌تواند برای کنترل آب‌وهوا، جریان الکترود و خنک‌کردن جوش استفاده شود.

جوش برق با الکترود دستی به‌عنوان یک فرایند جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد تا قطعات فلزی را به هم متصل کند و به‌وسیله تولید حرارت قوس الکتریکی از ذوب قطعات فلزی استفاده می‌کند. این فرایند در صنایع مختلفی مانند ساخت‌وساز، صنعت خودروسازی، تولید لوله‌ها و ظروف فلزی و بسیاری دیگر استفاده می‌شود.

جوش برق نفوذی چیست؟

جوش برق نفوذی (Electric Resistance Welding) یا به اختصار ERW، یک روش جوشکاری است که برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شود. در این روش، جریان الکتریکی از طریق قطعات فلزی عبور می‌کند و باعث ایجاد گرما و ذوب‌شدن فلزات می‌شود. سپس فشاری به قطعات وارد می‌شود تا قطعات به هم لحیم شوند و جوش تشکیل شود.

فرایند جوش برق نفوذی به‌صورت عمده در تولید لوله‌های فولادی به‌کار می‌رود. در این فرایند، نوار فولادی به‌شکل یک لوله شکل داده می‌شود و سپس لبه‌های آن به هم لحیم می‌شوند تا لوله تشکیل شود. برق از طریق لبه‌های لوله عبور می‌کند و باعث گرم‌شدن آن‌ها می‌شود. سپس فشاری به لبه‌ها وارد می‌شود تا لبه‌ها به هم لحیم شوند و لوله ساخته شود. این روش جوشکاری برای تولید لوله‌های بزرگ صنعتی با قطر و ضخامت بالا بسیار موثر است.

جوش برق نفوذی از سایر روش‌های جوشکاری مانند جوشکاری تیغه یا جوشکاری قوس الکتریکی متمایز است. به‌عنوان مثال، در جوشکاری قوس الکتریکی، قوس الکتریکی بین قطعات فلزی ایجاد می‌شود که باعث ذوب‌شدن فلزات می‌شود، درحالی‌که در جوش برق نفوذی، جریان الکتریکی از طریق قطعات فلزی عبور می‌کند و آنها را گرم می‌کند.

از مزایای جوش برق نفوذی می‌توان به‌سرعت بالا، کیفیت بالا و هزینه کمتر نسبت‌به برخی روش‌های دیگر اشاره کرد. بااین‌حال، بسته‌به نوع فلزات و شرایط محیطی، ممکن است جوش برق نفوذی در برخی موارد مناسب نباشد و روش‌های دیگری مانند جوشکاری قوس الکتریکی مورد استفاده قرار گیرند.

جوشکاری برق بدون الکترود چیست؟

جوشکاری برق بدون الکترود به عملیاتی اطلاق می‌شود که در آن از الکترودهای سنتی جوشکاری که برای ایجاد قوس الکتریکی استفاده می‌شوند، صرف نظر می شود. در جوشکاری برق بدون الکترود، جریان الکتریکی مستقیماً به قطعات کاری منتقل می‌شود و یکی از قطعات به‌عنوان الکترود عمل می‌‌کند. این روش در انواع مختلفی از جوشکاری اعمال می‌شود، از جمله جوشکاری نقطه‌ای (spot welding) و جوشکاری توسط فشار مقاومتی (resistance welding).

در جوشکاری نقطه‌ای بدون الکترود، دو قطعه کاری به یکدیگر فشار داده می‌شوند و جریان الکتریکی از طریق نقطه مخصوصی از تماس بین آنها عبور می‌کند. این جریان الکتریکی باعث ایجاد حرارت بین نقطه تماس قطعات و با انجام فشردگی و جریان برق، جوش ایجاد می‌شود.

در جوشکاری توسط فشار مقاومتی بدون الکترود، دو قطعه کاری با استفاده از فشار مستقیم به یکدیگر فشرده می‌شوند. سپس جریان الکتریکی از طریق قطعه کاری عبور می‌کند و با ایجاد مقاومت الکتریکی، حرارت تولید می‌شود که باعث جوش‌شدن قطعات می‌شود.

هر دو روش جوشکاری بدون الکترود نیازمند تماس مستقیم بین قطعات کاری هستند و منجر به ایجاد جوش با کیفیت بالا و قوی می‌شوند. علاوه‌براین، در این روش‌ها معمولاً لحیم‌کاری و یا استفاده از فلوکس مانند جوشکاری با الکترود لازم نیست و به‌همین‌دلیل، به‌عنوان روش‌های سریع و کارامد در صنعت جوشکاری محسوب می‌شوند.

انواع حالت‌های جوش برق

علاوه‌براینکه جوشکاری برق در انواع مختلفی وجود دارد حالت‌های مختلفی را هم شامل می‌شود که عبارتند از:

• جوشکاری برق عمودی
• جوش برق استیل
• جوشکاری آلومینیوم با برق
• جوشکاری بدون برق

در ادامه این حالت‌ها را به تفکیک بیان می‌کنیم‌.

جوشکاری برق عمودی چیست؟

جوشکاری برق عمودی، یک روش جوشکاری است که در آن الکترود جوشکاری عمود بر سطح قطعه قرار می‌گیرد و جریان الکتریکی از الکترود به سطح قطعه جریان می‌یابد. در این روش، جوشکاری از طریق گرما و فشار ایجاد‌شده توسط جریان الکتریکی انجام می‌شود. الکترود معمولاً از جنس فلزی است که پس از ذوب‌شدن، جوش را در دو قسمت جوشکاری به هم متصل می‌کند.

مزایای جوشکاری برق عمودی

• سرعت بالا: این روش جوشکاری اغلب به‌صورت خودکار صورت می‌گیرد و با سرعت بالا انجام می‌شود، که به‌عنوان یک روش صنعتی مناسب برای تولید انبوه است.
• عملکرد قوی: جوشکاری برق عمودی به‌دلیل تمرکز بالای گرما و فشار در منطقه جوش، باعث ایجاد اتصالات قوی و محکم بین قطعات می‌شود.
• کمترین تأثیر حرارتی: در این روش، حرارت تمرکزشده به منطقه جوش منتقل می‌شود و تأثیر حرارتی روی قطعات اطراف کاهش می‌یابد.
• کارایی بالا: جوشکاری برق عمودی به طور کلی موثرتر و کار آمد تر از روش های دیگر جوشکاری است.

استفاده‌های رایج جوشکاری برق عمودی

• جوشکاری قطعات فلزی در صنایع خودروسازی، هواپیماسازی و ساخت‌وساز.
• تولید لوله‌ها و لوله‌کشی.
• جوشکاری قطعات فلزی در صنایع پتروشیمی و نفت‌و‌گاز.
• تولید ساختمان‌های فلزی و قطعات صنعتی.

به‌طور‌کلی، جوشکاری برق عمودی به‌عنوان یک روش جوشکاری صنعتی موثر در تولید قطعات فلزی استفاده می‌شود.

جوش برق استیل چیست؟

جوش برق استیل یک فرایند جوشکاری است که برای اتصال قطعات فلزی استیل از طریق استفاده از جریان برق به‌کار می‌رود. این فرایند برای ایجاد اتصالات قوی و دوام بالا در قطعات فلزی استیل استفاده می‌شود.

جوش برق استیل با استفاده از دو الکترود فلزی انجام می‌شود که جریان برق را از طریق آنها عبور می‌دهند. هنگامی که الکترود ها به قطعات فلزی متصل می‌شوند، جریان برق از طریق قطعات فلزی عبور می‌کند و در نقطه اتصال الکترود ها به قطعات، دمای بسیار بالایی ایجاد می‌شود. این دما باعث ذوب‌شدن قسمت‌های کوچکی از قطعات فلزی می‌شود و پس از خنک‌شدن، اتصال دائمی بین قطعات فلزی شکل می‌گیرد.

فرایند جوش برق استیل برای انواع مختلفی از استیل‌ها قابل‌استفاده است و می‌توان در صنایع مختلف از آن استفاده کرد، از جمله صنایع خودروسازی، ساختمان‌‌سازی، صنایع دریایی، صنعت نفت‌و‌گاز، تولید و توزیع انرژی و… .

به‌عنوان یک فرایند جوشکاری حرارتی، جوش برق استیل نیازمند تجهیزات و مواد جوشکاری مربوطه است. همچنین، توانایی فنی و تخصصی در انجام این فرایند نیز لازم است تا اتصالات صحیح و باکیفیتی ایجاد شود. بهتر است برای انجام جوش برق استیل، به کارشناسان و متخصصان مربوطه مراجعه کنید تا از انجام صحیح این فرایند و حفظ استانداردهای ایمنی و کیفیت مطمئن شوید.

جوشکاری آلومینیوم با برق چیست؟

جوشکاری آلومینیوم با برق یک فرایند جوشکاری است که برای اتصال قطعات آلومینیوم با استفاده از حرارت تولیدشده به‌واسطه جریان برق انجام می‌شود. این روش جوشکاری به‌عنوان جوشکاری توزیع الکتریکی مقاومتی (Electric Resistance Spot Welding) نیز شناخته می‌شود.

در جوشکاری آلومینیوم با برق، دو قطعه آلومینیوم که قرار است به هم متصل شوند، در محل مورد نظر قرار می‌گیرند. سپس جریان برق از طریق دو الکترود به قطعات آلومینیوم تزریق می‌شود. جریان برق باعث تولید گرما در محل تماس قطعات می‌شود و این گرما باعث ذوب شدن و ترکیب قطعات آلومینیوم می‌شود.

برای جوشکاری آلومینیوم با برق، از تکنیک‌هایی مانند جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC) استفاده می‌شود. در صورت استفاده از جریان مستقیم، الکترود مثبت و منفی به‌ ترتیب به قطعات آلومینیوم متصل می‌شوند، درحالی‌که در صورت استفاده از جریان متناوب، جهت جریان در هر سیکل تغییر می‌کند.

جوشکاری آلومینیوم با برق معمولاً در صنایع خودرو‌سازی، هواپیماسازی و ساخت‌و‌ساز استفاده می‌شود. این روش جوشکاری مزایایی از جمله سرعت بالا، هزینه کمتر نسبت‌به روش‌های دیگر و قدرت جوشکاری بالا را داراست. همچنین، این روش باعث کاهش تغییر شکل و افت کیفیت محل جوش نسبت‌به روش‌های حرارتی متداول می‌شود.

جوشکاری بدون برق چیست؟

جوشکاری بدون برق یا همچنین به آن جوشکاری فشاری گرم نیز گفته می‌شود، روشی است که برای اتصال قطعات فلزی به‌کار می‌رود و در آن از برق برای تولید حرارت برای ذوب‌کردن قطعات فلزی استفاده نمی‌شود. در این روش، فشار بالا و دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد تا قطعات فلزی به یکدیگر جوشکاری شوند.

عموماً در جوشکاری بدون برق، از دستگاه‌هایی مانند پرس هیدرولیک یا پرس مکانیکی استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها قدرت فشار قابل‌تنظیم را روی قطعات فلزی اعمال می‌کنند تا آن ها را به هم چسبانند. درعین‌حال، دمای بالا نیز باعث ذوب‌شدن قسمت‌های فلزی می‌شود و با تخلیص فشار، قطعات به هم جوش می‌خورند.

جوشکاری بدون برق معمولاً در صنایع سنگین و صنایع فلزی استفاده می‌شود، به‌ویژه در مواردی که استفاده از روش‌های جوشکاری با برق به‌دلایل ایمنی یا فنی غیرممکن یا غیرمناسب است. این روش به‌عنوان یک راه حل جایگزین مناسب برای جوشکاری در برخی موارد مطرح است.

نحوه جوشکاری برق

جوشکاری برق یک فرایند صنعتی است که در آن قطعات فلزی با استفاده از حرارت تولیدشده به‌وسیله جریان الکتریکی به هم جوش می‌زنند. این فرایند برای اتصال قطعات متفاوت فلزی یا اصلاح قطعات شکسته یا خراب‌شده استفاده می‌شود. در جوشکاری برق، اصلی‌ترین اجزایی که برای انجام این فرایند نیاز دارید، عبارتند از:

• منبع برق: یک سیستم جوشکاری برقی شامل یک منبع تغذیه الکتریکی است که جریان الکتریکی را تولید می‌کند. این منبع معمولاً یک منبع جریان مستقیم (DC) است که برای جوشکاری فلزات استفاده می‌شود. منابع جوشکاری برقی ممکن است از نوع ترانسفورماتوری، توان الکترونیکی یا ترانسفورماتوری با استفاده از باطری‌ها باشند.
• الکترود: الکترود‌ها، کاتد و آند موادی هستند که جریان الکتریکی از طریق آنها عبور می‌کند و حرارت مورد نیاز برای جوشکاری را ایجاد می‌کند. الکترودها به دو دسته تقسیم می‌شوند: الکترودهای با پوشش و الکترودهای بدون پوشش. الکترودهای با پوشش معمولاً برای جوشکاری فلزات فولادی استفاده می‌شوند، در‌حالی‌که الکترود‌های بدون پوشش برای جوشکاری فلزات آلومینیوم، مس و… مناسب هستند.
• محیط حفاظتی: برای جلوگیری از تاثیرات جو آزاد روی فلزات در هنگام جوشکاری، معمولاً از گازهای حفاظتی مانند آرگون یا دی اکسید کربن استفاده می‌شود. این گازها از اطراف قطعه جوشکاری تزریق می‌شوند تا باعث جلوگیری از تماس فلز با هوا و اکسیداسیون آن شوند.
• تجهیزات جانبی: ابزارهای دیگری مانند کلمپ‌ها، کاورها، دستگاه‌های خنک‌کننده و… نیز برای انجام بهتر و ایمن‌تر جوشکاری برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هنگامی که این اجزا آماده شده باشند، مراحل جوشکاری برق به‌طورکلی شامل موارد زیر است:

• آماده‌سازی قطعات: قطعاتی که قرار است جوش داده شوند، باید تمیز و از هرگونه روغن، رسوب، رویه‌های آلوده یا آکسیداسیون پاک شوند. سپس قطعات برای جوشکاری درست قرار داده می‌شوند و در صورت لزوم با هم محکم‌شده و محل جوش‌‌دهی آماده می‌شود.
• تنظیم تنظیمات جوشکاری: باتوجه‌به نوع فلز و نوع الکترود استفاده‌شده، تنظیمات مناسب برای جریان الکتریکی، ولتاژ و سرعت حرکت الکترود تنظیم می‌شود. این تنظیمات به‌طور‌کلی توسط دستور العمل‌های تولیدکننده الکترود و نوع فلز مورد جوشکاری مشخص می‌شوند.
• انجام جوشکاری: الکترود به محل جوش‌‌دهی نزدیک می‌شود و جریان الکتریکی روشن‌شده و از طریق الکترود به فلز منتقل می‌شود. جریان الکتریکی باعث ایجاد حرارت در نقطه جوش می‌شود که فلز را مذاب می‌کند و به‌هم جوش می‌دهد. بعد از خنک‌شدن، قطعات جوشکاری‌شده می‌توانند تمام شوند و محل جوشکاری قوی و اتصال مناسبی ایجاد می‌شود.
• در طول فرایند جوشکاری برق، حتماً باید از ایمنی‌های مربوطه، مانند استفاده از ماسک حفاظتی، لباس‌های محافظ، دستکش‌های مناسب و سایر تجهیزات ایمنی استفاده شود. همچنین، مهارت و تجربه کافی در جوشکاری برق نیز بسیار مهم است.

ترفندها و تکنیک‌های جوشکاری برق

جوشکاری برق یک فرایند مهم در صنعت و ساخت‌و‌ساز است که برای اتصال قطعات فلزی از جوش استفاده می‌کند. در زیر ترفند‌ها و تکنیک‌هایی را برای جوشکاری برق بیان می‌کنم؛

• انتخاب مناسب الکترود: برای هر نوع جوشکاری، الکترود مناسب را انتخاب کنید. الکترودهای مختلف و ورق‌های متفاوت نیازهای خاصی دارند. مطالعه دستورالعمل تولیدکننده الکترود و ورق‌های جوشکاری را پیش از شروع به‌کار انجام دهید.
• تمیزکردن سطح جوش: قبل از شروع جوشکاری، سطح جوش را به‌خوبی تمیز کنید. از برداشتن آلاینده‌ها مانند روغن، گردوغبار و رسوبات اطمینان حاصل کنید. این کار به حفظ کیفیت جوش و اتصال صحیح کمک می‌کند.
• تنظیمات جریان و ولتاژ: تنظیمات جریان و ولتاژ برای جوشکاری بسیار مهم است. آنها براساس نوع الکترود، ضخامت و نوع فلز مورد جوشکاری تنظیم می‌شوند. دستورالعمل‌های تولیدکننده الکترود و ورق‌های جوشکاری را رعایت کنید و تجربه خود را نیز در تنظیمات استفاده کنید.
• تمرکز بر فرایند جوشکاری: هنگام جوشکاری، به فرایند و جزئیات آن تمرکز کنید. مطمئن شوید که الکترود به‌خوبی در محل جوش نگه داشته می‌شود و جریان جوشکاری را بادقت کنترل کنید. همچنین، به‌شکل و حالت الکترود و فلزات پایه توجه کنید تا مطمئن شوید کیفیت جوش مناسب است.
• جلوگیری از سوزش الکترود: در صورتی که الکترود سوزش پیدا کرد، جوشکاری به‌خوبی انجام نمی‌شود و کیفیت جوش پایین خواهد بود. برای جلوگیری از سوزش الکترود، سعی کنید فاصله مناسبی بین الکترود و قطعه جوشکاری را حفظ کنید و سرعت حرکت الکترود را کنترل کنید.
• استفاده از تکنیک‌های جوشکاری: در جوشکاری برق، تکنیک‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید. به‌عنوان‌مثال، تکنیک جوشکاری با حرکت موجی (weaving) را می‌توانید برای جوشکاری قطعات ضخیم‌تر استفاده کنید. همچنین، تکنیک‌های پرش (tack welding) و پرسونال (backstep welding) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• تمرین و تجربه: برای بهبود مهارت‌های جوشکاری برق، تمرین و تجربه بسیار مهم هستند. با انجام تکراری جوشکاری و آزمایش در شرایط مختلف، می‌توانید مهارت خود را بهبود دهید و بهترین روش‌ها و تکنیک‌ها را برای پروژه‌های خاص خود کشف کنید.

مهارت در جوشکاری برق به‌مرورزمان و با تمرین بهبود می‌یابد، بنابراین اگر تازه‌کار هستید، به‌شکل پیوسته تمرین کنید و به راهنمایی‌های تکنیسین‌ها و جوشکاران حرفه‌ای توجه کنید.

لوازم و تجهیزات جوشکاری برق

برای اینکه بتوان جوشکاری برق را انجام داد، به لوازم و تجهیزات مخصوص و پیشرفته نیاز است. برخی از این دستگاه‌ها مختص دستگاه و جوش برق هستند و برخی دیگر نیز برای محافظت و ایمنی هستند. از جمله این تجهیزات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد؛

• دستگاه جوش
• کابل جوش
• انبر جوش
• الکترود جوشکاری
• لباس محافظ جوشکاری
• ماسک جوشکاری
• چکش جوشکاری

دستگاه جوش چیست؟

دستگاه جوش یک وسیله‌ی الکتریکی یا گازی است که برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر به‌کار می‌رود. با استفاده از دستگاه جوش، قطعات فلزی به هم متصل می‌شوند و اتصال قوی و ماندگاری بین قطعات ایجاد می‌شود. دستگاه جوش از اصول فیزیکی و شیمیایی استفاده می‌کند تا قطعات را به‌حالت محلول یا گداخته تبدیل کند و به هم بچسباند. دستگاه جوش‌ها براساس نوع منبع انرژی که برای جوشکاری استفاده می‌شود، متفاوت هستند. دو نوع اصلی دستگاه جوش عبارتند از؛

• دستگاه جوش الکتریکی: در این نوع، جریان الکتریکی باعث ایجاد گرما می‌شود. الکترودهای مخصوصی که به منبع برق وصل می‌شوند، قطعات فلزی را به هم جوش می‌دهند. این نوع جوشکاری عموماً در صنعت و ساخت‌و‌سازها استفاده می‌شود.
• دستگاه جوش گازی: این نوع دستگاه جوش از گازهای قابل‌اشتعال مثل آرگون و اکسیژن استفاده می‌کند. با استفاده از یک فنجان گاز، جرقه ایجاد می‌شود که به قطعات فلزی متصل شده است و اتصال جوش را ایجاد می‌کند. این نوع جوشکاری عموماً برای جوشکاری لحیم‌کاری و جوشکاری تفصیلی استفاده می‌شود.
• دستگاه‌های جوش بسته‌به نوع و حجم کاربردهای خود می‌توانند در اندازه‌ها و قدرت‌های مختلفی وجود داشته باشند. آنها در صنایع مختلفی از جمله صنعت خودروسازی، ساختمان، تولید فلزات، تعمیرات و ساخت کشتی‌ها، لوله‌کشی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می‌شوند.

 

کابل جوش چیست؟

کابل جوش (Welding Cable) نوعی سیم برق است که برای اتصال و جوشکاری قطعات فلزی استفاده می‌شود. این کابل‌ها برای انتقال جریان الکتریکی با بالاترین کیفیت و کارایی طراحی شده‌‌اند.

کابل‌های جوش معمولاً از روکش پلاستیکی و هسته‌ای متشکل از مس تشکیل شده‌‌اند. هسته مسی باعث انتقال بهتر جریان الکتریکی و کاهش افت ولتاژ می‌شود. علاوه‌براین، کابل جوش دارای عایقی مناسب است که در برابر حرارت و فشارهای بالا که در فرآیند جوشکاری ایجاد می شود، مقاوم باشد.

مشخصات فنی کابل جوش شامل ظرفیت جریان (آمپر)، ولتاژ عملیاتی (ولت)، مقاومت الکتریکی، قطر هسته و عایق، و وزن کابل می شود. این مشخصات براساس نیازهای فرایند جوشکاری و توان مصرفی جوشکاری تعیین می‌شوند.

کابل جوش به‌طور گسترده در صنایع جوشکاری و موارد دیگری مانند ساختمان‌سازی، تعمیرات خودرو، صنایع دریایی، صنایع نفت‌وگاز و سایر کاربرد‌های مشابه استفاده می‌شود.

انبر جوش چیست؟

انبر جوش یک ابزار استفاده می‌شود برای اتصال قطعات فلزی با یکدیگر. این ابزار از روش جوشکاری استفاده می‌کند که در آن، قطعات فلزی به یکدیگر متصل می‌شوند با استفاده از حرارت تولید‌شده توسط یک قوس الکتریکی بین یک الکترود مثبت و یک الکترود منفی.

فرایند اتصال قطعات فلزی با استفاده از انبر جوش عموماً شامل مراحل زیر است:

• آماده‌‌سازی: قطعات فلزی که قرار است جوش داده شوند، باید پاک‌شده و آماده برای جوشکاری شوند. این شامل تمیز‌کردن سطح قطعات، برداشتن پوشش‌های زنگ‌‌زدایی، و تهیه شکاف بین قطعات برای ورود الکترود می‌شود.
• تنظیم تجهیزات: انبر جوش شامل یک ترانسفورماتور برق است که جریان بالا را به الکترود‌ها تأمین می‌کند. قوس الکتریکی با استفاده از این ترانسفورماتور ایجاد می‌شود. قدرت جریان و ولتاژ باید براساس نوع و ضخامت قطعات فلزی تنظیم شود.
• جوشکاری: الکترود مثبت به قطعه کار متصل می‌شود و الکترود منفی را در دست جوش‌گر نگه دارید. با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترودها، جریان الکتریکی از الکترود مثبت، از طریق قطعه کار عبور و حرارت را ایجاد می‌کند. قطعات فلزی در نتیجه حرارت بالا، نرم و متصل می‌شوند.
• خنک‌سازی: پس از جوشکاری، قطعات فلزی باید به‌آرامی خنک شوند. این کار به کمک آب یا مواد خنک‌‌کننده دیگر انجام می‌شود. خنک‌سازی صحیح می‌تواند به قطعات جوش‌داده‌شده استحکام بیشتری بدهد.

انبر جوش در صنعت، ساختمان ‌سازی، خودرو‌سازی و موارد دیگر برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شود.

الکترود جوشکاری چیست؟

الکترود جوشکاری یک قطعه از جوشکاری است که برای اتصال قطعات فلزی در فرآیند جوشکاری استفاده می‌شود. این قطعه عمدتاً شامل یک میله فلزی با پوششی خاص است که جریان الکتریکی از آن عبور می‌کند و باعث ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعات فلزی می‌شود.

عملکرد الکترود جوشکاری به‌این‌صورت است که جریان الکتریکی از طریق الکترود عبور می‌کند و باعث گرم‌شدن میله الکترود می‌شود. درهمین‌حین، قوس الکتریکی بین الکترود و قطعات فلزی شکل می‌گیرد که باعث ذوب‌شدن قطعات فلزی و اتصال آن ها به یکدیگر می‌شود. پوشش الکترود نیز وظیفه‌ای دارد که به‌عنوان یک عامل حمایتی عمل می‌کند. این پوشش می‌تواند شامل مواد جدا‌کننده، جریان‌کننده، محافظتی و جرم‌‌دهنده باشد.

نوع الکترود جوشکاری بستگی‌به نوع جوشکاری و نوع فلزاتی که قرار است جوش داده شود، دارد. الکترود‌های جوشکاری معمولاً با استاندارد‌های مشخصی تولید می‌شوند و برای انواع مختلف جوشکاری مانند جوشکاری ضربه‌ای (Shielded Metal Arc Welding)، جوشکاری پلاسما (Plasma Arc Welding)، جوشکاری تیگ (Tungsten Inert Gas Welding) و جوشکاری میگ (Metal Inert Gas Welding) استفاده می‌شوند.

درهرصورت، الکترود جوشکاری نقش اساسی در فرایند جوشکاری دارد و به‌عنوان یک ابزار مهم در صنعت و ساخت‌و‌ساز استفاده می‌شود.

لباس محافظ جوشکاری چیست؟

 لباس محافظ جوشکاری یک نوع لباس کار است که به‌منظور حفاظت از جوشکاران در برابر خطراتی که ممکن است در طول فرایند جوشکاری به آن‌ها تهدید کند، طراحی شده است. این لباس‌ها از مواد مقاوم در برابر حرارت، جریان الکتریکی، جذب اشعه UV و سایر خطرات معمول در محیط جوشکاری ساخته می‌شوند. عناصر اصلی یک لباس محافظ جوشکاری عبارت‌اند از:

•  پوشش مقاوم در برابر حرارت: این لباس‌ها از موادی ساخته می‌شوند که مقاومت بالا در برابر حرارت داشته باشند و جلوگیری از سوختن و آسیب به پوست را به‌عهده داشته باشند.
•  جذب اشعه UV: آفتاب‌سوختگی و آسیب به پوست ناشی از اشعه UV در معرض آن راه جوشکاران قرار دارند؛ لذا لباس‌های محافظ جوشکاری از جذب این نوع اشعه جلوگیری می‌کنند.
•  محافظت در برابر جریان الکتریکی: در فرایند جوشکاری، جریان الکتریکی قابل‌توجهی به‌کار می‌برده می‌شود. لباس‌های محافظ جوشکاری باید بتوانند از شوک الکتریکی و آسیب به پوست در نتیجه تماس با جریان الکتریکی جلوگیری کنند.
•  محافظت در برابر مواد شیمیایی: جوشکاری ممکن است شامل استفاده از مواد شیمیایی مختلف باشد؛ بنابراین لباس‌های محافظ جوشکاری باید مقاوم در برابر این مواد باشند و از تماس مستقیم با آن‌ها جلوگیری کنند.
•  راحتی و حرکت آزاد: علاوه بر محافظت، لباس محافظ جوشکاری باید برای جوشکار آزادی حرکت و راحتی فراهم کند تا فرایند کار راحت‌تر و کارآمدتر باشد.

 معمولاً لباس‌های محافظ جوشکاری شامل ستون پوشش، گریوت، دستکش‌ها، کلاهک، عینک‌ها و کفش‌های محافظ است. البته، نوع و ویژگی‌های دقیق لباس محافظ جوشکاری بستگی‌به محیط کار، استانداردهای صنعتی مربوطه و نیازهای ایمنی جوشکار دارد.

ماسک جوشکاری چیست؟

ماسک جوشکاری یک وسیله ایمنی است که برای محافظت از چهره و تنفس در محیط‌های جوشکاری استفاده می‌شود. جوشکاری یک فرایند صنعتی است که در آن اجزای مختلف فلزی با یکدیگر به‌وسیله حرارت و فشار ترکیب می‌شوند. در این فرایند، قوس الکتریکی بین الکترودهای جوشکاری و قطعات فلزی تشکیل می‌شود و باعث ایجاد حرارت و ذوب‌شدن قطعات فلزی می‌شود.

 ماسک جوشکاری طراحی شده است تا جوشکاران را در برابر اشعه‌های خطرناکی که در جوشکاری ایجاد می‌شود، محافظت کند. این اشعه شامل نور قوس الکتریکی، حرارت، اشعه فرابنفش و ماده‌های پرت مذاب است که در هنگام جوشکاری تولید می‌شود.

 ماسک جوشکاری عموماً شامل یک قاب حفاظتی است که روی چهره قرار می‌گیرد و یک صفحه شیشه‌ای یا پلاستیکی که به‌عنوان واقعیت مجازی (VRD) یا پنجره جوشکاری شناخته می‌شود. این صفحه شیشه‌ای توانایی حجاب اشعه را دارد و درعین‌حال به جوشکار امکان مشاهده وضعیت جوشکاری را می‌دهد. همچنین، ماسک جوشکاری معمولاً دارای سیستم تهویه است که به جوشکار کمک می‌کند تا در طول جوشکاری تنفس کند و از آلودگی هوا جلوگیری کند.

 به‌طورکلی، ماسک جوشکاری یک وسیله مهم است که به جوشکاران کمک می‌کند از خطرات احتمالی جوشکاری مانند اشعه مضر و ذرات پرت محافظت کنند و برای ایجاد یک محیط کار ایمن استفاده می‌شود.

چکش جوشکاری چیست؟

 چکش جوشکاری یک ابزار است که برای اتصال دو قطعه فلزی با استفاده از فرایند جوشکاری استفاده می‌شود. این چکش دارای ساختاری سنگین و مقاوم است و به‌عنوان یک ابزار دستی استفاده می‌شود.

استفاده از چکش جوشکاری برای انجام جوشکاری دارای چندین مرحله است. در ابتدا، قطعات فلزی که قرار است جوش داده شوند، با یکدیگر به‌شکل مطلوب چیده می‌شوند و سپس الکترودهای جوشکاری روی قطعات قرار می‌گیرند. سپس جریان برق از طریق الکترودها عبور می‌کند و باعث ایجاد حرارت شدید در نقطه تماس قطعات می‌شود. در این مرحله، چکش جوشکاری وظیفه اعمال فشار به قطعات جوش داده شده را دارد.

با استفاده از چکش جوشکاری، قطعات فلزی تحت‌تأثیر فشار قرار گرفته و به هم الحاق می‌شوند، این فشار باعث می‌شود تا ماده فلزی به‌طور قوی و دائمی به یکدیگر متصل شوند. این فرایند معمولاً در جوشکاری تک‌نقطه یا جوشکاری پوششی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

چکش جوشکاری به‌دلیل قدرت و ضربه‌ای که به قطعات جوشکاری می‌زند، بهبود و افزایش استحکام جوش و اتصال قطعات را تسهیل می‌کند. همچنین، این چکش می‌تواند برای صاف‌کردن سطح جوش و حذف هر گونه عیوب یا ترک‌های موجود نیز استفاده شود.

مزایای جوشکاری برق

 جوشکاری برق یک فرایند صنعتی است که از جرقه‌های الکتریکی برای اتصال و یا ذوب‌کردن قطعات فلزی استفاده می‌کند. این روش در صنایع مختلفی از جمله ساخت‌وساز، خودروسازی، صنعت دریایی، هواپیمایی و صنایع فلزی استفاده می‌شود. مزایای جوشکاری برق عبارت‌اند از:

•  قدرت اتصال: جوشکاری برق امکان ایجاد اتصالات بسیار قوی بین قطعات فلزی را فراهم می‌کند. این فرایند به‌واسطه ایجاد گرما و فشار قوی، اتصالاتی باقدرت مکانیکی بالا ایجاد می‌کند که می‌تواند به‌راحتی بارهای ثقلی، تنش‌ها و ارتعاشات را تحمل کند.
•  سرعت و کارایی: جوشکاری برق به‌دلیل استفاده از جرقه‌های الکتریکی به‌صورت سریع و کارامد انجام می‌شود. این فرایند می‌تواند به‌سرعت اتصالات فلزی را ایجاد کند و به‌همین‌دلیل در خطوط تولید انبوه بسیار مفید است.
•  چگالی و عدم نیاز به مصرف مواد: در جوشکاری برق، فلزات در نقاط اتصال به هم متصل می‌شوند و نیاز به مصرف مواد اضافی مانند روکش و فوم دارنده ندارند. این باعث می‌شود که اتصالات بسیار چگالی ایجاد شوند و از نظر ظاهری نیز بسیار زیبا باشند.
•  کنترل و کیفیت: جوشکاری برق امکان کنترل دما، فشار و سایر پارامترهای مربوط به فرایند جوشکاری را فراهم می‌کند. این به‌معنای ایجاد اتصالات باکیفیت و تطبیق با نیازهای مشخصات فنی است.
•  امکانات تکنولوژیکی: جوشکاری برق از امکانات تکنولوژیکی پیشرفته‌ای مانند ربات‌های جوشکاری و جوشکاری تحت محیط گاز حفاظتی (مانند جوشکاری آرک تیگ) بهره می‌برد. این امکانات امکان جوشکاری در محیط‌های پیچیده و دسترسی محدود را فراهم می‌کنند.
•  قابلیت اتصال متنوع: جوشکاری برق قابلیت اتصال به‌تنهایی یا به‌همراه عملیات های جوشکاری دیگر مانند جوشکاری گاز آرگون یا جوشکاری پلاسما را دارد. این امکان به تولیدات متنوع و متناسب با نیازهای مختلف صنایع کمک می‌کند.

 بااین‌حال، لازم به ذکر است که جوشکاری برق نیز برخی محدودیت‌ها و معایب دارد که باید به آن‌ها توجه شود، مانند تولید حرارت و امکان تغییر شکل قطعات در اثر جرقه‌های الکتریکی.

معایب جوشکاری برق

 جوشکاری برق یک روش پرکاربرد برای اتصال قطعات فلزی است، اما همچنین دارای برخی معایب است. در زیر تعدادی از معایب جوشکاری برق را بررسی می‌کنیم:

•  حرارت بالا: در جوشکاری برق، دمای بالایی به جسم کاری اعمال می‌شود. این حرارت می‌تواند باعث تغییر خواص فلزی شود و باعث تنش‌ها و تغییر شکل قطعات شود. این ممکن است در اثر سردشدن قطعات بعد از جوشکاری منجر به تغییر ابعاد و تنش‌های ناخواسته شود.
•  اکسیداسیون: در حین جوشکاری برق، جوشکاری قسمتی از فلزات باعث تولید اکسیدها می‌شود. این اکسیدها می‌توانند باعث کاهش مقاومت جوش و کاهش قدرت اتصال شوند.
•  آلودگی فلزات: در هنگام جوشکاری برق، مواد جانبی مانند فلزات پر کربن یا اضافی ممکن است به فلزات مورد جوشکاری الحاق شوند. این مواد ممکن است باعث تشکیل شکاف‌ها، نقاط ضعف و کاهش مقاومت مکانیکی جوش شوند.
•  تنش حرارتی: جوشکاری برق ممکن است باعث تولید تنش‌های حرارتی در فلزات شود. این تنش‌ها می‌توانند باعث تغییر شکل، ترک‌خوردگی یا تغییرات در خواص مکانیکی فلزات شوند.
•  محدودیت در جوشکاری برخی مواد: برخی فلزات با استفاده از جوشکاری برق به‌طور مؤثر قابل‌جوشکاری نیستند. ممکن است نیاز به استفاده از روش‌های جوشکاری دیگری مانند جوشکاری گاز یا جوشکاری به روش فشاری باشد.
•  پیچیدگی فنی: جوشکاری برق ممکن است نیاز به تجهیزات پیچیده، مثل منابع برق و الکترودها، داشته باشد. علاوه‌براین، نیاز به تجهیزات حفاظتی مانند ماسک‌های جوشکاری و لباس‌های مقاوم در برابر حرارت و اشعه نوری نیز وجود دارد.

 بااین‌حال، با استفاده از تجهیزات مناسب و دانش کافی، بسیاری از این معایب قابل‌کنترل و کاهش است. همچنین، جوشکاری برق همچنان یکی از روش‌های مهم برای اتصال فلزات در صنایع مختلف است و مزایای بسیاری نیز دارد.

عوارض جوشکاری برق

 جوشکاری برق یک فرایند صنعتی است که در آن قوس برق برای اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شود. این فرایند ممکن است به عوارض مختلفی منجر شود. در زیر به برخی از عوارض جوشکاری برق اشاره خواهم کرد؛

•  اشعه فرابنفش: در هنگام جوشکاری برق، قوس برق می‌تواند اشعه فرابنفش تولید کند. این اشعه می‌تواند روی پوست و چشم‌ها تأثیر داشته باشد و باعث سوختگی، سوختگی نورهای ماکولار یا کتراکت (ازدست‌دادن شفافیت عدسی چشم) شود؛ بنابراین، استفاده از محافظت‌های موردنیاز، مانند عینک‌ها و لباس‌های محافظ جوشکاری، الزامی است.
•  دود و گازها: هنگام جوشکاری برق، مواد جوش، فلزات و روکش‌های محافظی می‌توانند ذوب‌شده و به‌صورت دود و گازها از جوش خارج شوند. این دودها و گازها می‌توانند شامل مواد زائد فلزی، مواد شیمیایی خطرناک و ذرات معلق در هوا باشند. در صورت استنشاق این مواد، ممکن است به تنفسی مشکل‌زا تبدیل شوند و به‌سلامتی آسیب برسانند؛ لذا استفاده از وسایل محافظ نظیر ماسک‌های تنفسی و محافظ گوش و چشم مهم است.
•  حرارت: جوشکاری برق ممکن است به همراه افزایش دما و تولید حرارت بیش‌ازحد منجر شود. این حرارت می‌تواند سبب تغییر خواص مکانیکی فلزات شده است و در برخی موارد باعث تغییر شکل و انقباض وسایل جوشکاری شود. همچنین، در صورت عدم مدیریت درست حرارت، می‌تواند منجر به تغییرات نامطلوب در ساختار فلزات و ضعیف‌شدن قویایی آن‌ها شود.
•  صدا و لرزش: در هنگام جوشکاری برق، قوس برق و استفاده از ابزارهای جوشکاری می‌توانند صداها و لرزش‌های قابل‌توجهی ایجاد کنند. این صداها و لرزش‌ها ممکن است باعث ایجاد اختلالات در سیستم عصبی، استرس و کاهش کارایی کارکنان شوند. برای مقابله با این مشکلات، استفاده از ابزارهای محافظتی و کاهش صدا و لرزش باید در نظر گرفته شود.

 توجه داشته باشید که برای جلوگیری از عوارض جوشکاری برق، رعایت اصول ایمنی و استفاده از تجهیزات محافظ بسیار حائز اهمیت است. همچنین، آموزش مناسب و مهارت کافی در زمینه جوشکاری نیز برای کاهش ریسک عوارض بسیار مهم است.

جریان جوش برق

در جوشکاری برق از دو جریان متناوب (AC) و مستقیم (DC) استفاده می شود. هر کدام از این جریان ها مزایای مخصوص به خود را دارند. انتخاب جریان برق به پوشش الکترود و روکش وابسته است. در ادامه این دو روش و مزایای آن ها را بررسی می کنیم.

جریان AC  در جوشکاری برق

 جوشکاری برق یکی از روش‌های جوشکاری است که در آن برق جریان متناوب (AC) استفاده می‌شود. در جریان AC، جهت جریان الکتریکی به‌طور متناوب تغییر می‌کند. این جریان با یک سیکل تکرار شده که شامل نیم‌دوره مثبت و نیم‌دوره منفی است، از منبع تأمین برق به محل جوشکاری ارسال می‌شود.

 جوشکاری برق AC برای برخی نوع فرایندهای جوشکاری، مانند جوشکاری تراکمی، جوشکاری تفکیکی و برخی از فرایندهای جوشکاری قوسی مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این فرایندها، استفاده از جریان متناوب مزایایی دارد، از جمله امکان استفاده از ترانسفورماتورها برای تنظیم جریان و ولتاژ و همچنین امکان استفاده از الکترودها باخاصیت اکسیداسیون پذیر.

 به‌عنوان‌مثال در جوشکاری قوسی با الکترودهای پوشیده شده، الکترود به‌عنوان یکی از قطب‌ها استفاده می‌شود و جریان AC از آن عبور می‌کند. در هر سیکل جریان، الکترود مواد جوشکاری را ذوب می‌کند و به تثبیت‌کننده جوش متصل می‌شود.

 در نتیجه، جریان AC در جوشکاری برق به‌منظور انجام فرایندهای جوشکاری مختلف، به‌ویژه در جوشکاری قوسی با الکترودهای پوشیده شده، استفاده می‌شود.

مزایای جریان AC در جوشکاری برق

 جریان متناوب (AC) در جوشکاری برق برخی مزایا و مزایای خاصی دارد. در ادامه برخی از این مزایا را برای شما توضیح می‌دهم:

•  استفاده آسان: جریان AC با استفاده از ترانسفورماتورها قابل‌تنظیم است. این قابلیت به شما اجازه می‌دهد تا ولتاژ و جریان را برای جوشکاری موردنیاز خود تنظیم کنید. این امر مزیتی است که به شما امکان می‌دهد با انواع مختلف فلزات کار کنید و از جوشکاری در اندازه‌ها و شرایط مختلف بهره‌برداری کنید.
•  عملکرد بالا: جریان AC می‌تواند از قدرت واقعی بالایی برخوردار باشد. این قدرت بیشتر معمولاً برای جوشکاری فلزات سنگین و ضخیم استفاده می‌شود. با جریان AC، می‌توانید سرعت جوشکاری را افزایش دهید و نتایج بهتری در کارهای جوشکاری دستی و صنعتی به‌دست آورید.
•  حفاظت الکتریکی: جریان AC در صورت بروز خطا و نیاز به قطع برق، به‌سرعت قطع می‌شود. این ویژگی می‌تواند ایمنی کاربران را افزایش دهد و خطرات احتمالی را کاهش دهد. همچنین، با استفاده از جریان AC می‌توان از سیستم‌های حفاظت الکتریکی مانند مدارهای قطع‌کننده اضطراری (Emergency Breakers) و استوپرها (Stopper) استفاده کرد.
•  کنترل حرارتی: جریان AC به‌راحتی قابل‌تنظیم و کنترل حرارتی است. این ویژگی به شما اجازه می‌دهد دمای جوشکاری را به‌دقت کنترل کنید و از آسیب به قطعات یا تغییرات ساختاری در فلز جلوگیری کنید.
•  عمر طولانی‌تر الکترود: در جوشکاری با جریان AC، الکترودها کمتر به‌طور مستقیم با قطعات فلزی تماس دارند. این باعث کاهش زودهنگام سایش الکترود و افزایش عمر طولانی‌تر آن‌ها می‌شود.

 به‌هرحال، همان‌طورکه اشاره کردیم، هر نوع جریان الکتریکی (AC یا DC) برای کاربردهای خاص خود مزایا و معایبی دارد. برای انتخاب نوع جریان مناسب برای جوشکاری، نیازمند توجه به نیازهای و محدودیت‌های خاص پروژه خود هستید.

جریان DC در جوشکاری چیست؟

جوشکاری با جریان مستقیم (DC) یکی از روش‌های متداول در جوشکاری است. در این روش، جریان الکتریکی با جهت ثابت و یکنواخت در طول فرایند جوشکاری استفاده می‌شود.

جریان DC می‌تواند از دو نوع منبع تأمین شود: جریان DC از طریق منبع DC یا تبدیل جریان AC به جریان DC. در هر دو حالت، جریان DC در جوشکاری به‌صورت پیوسته و بدون تغییر جهت جریان عبور می‌کند.

استفاده از جریان DC در جوشکاری دارای برخی مزایا و معایب است. مزیت اصلی استفاده از جریان DC این است که می‌تواند کنترل بهتری روی عمق و سرعت جوشکاری داشته باشد. همچنین، از طریق تنظیم جریان DC می‌توان اثرات جانبی مانند پراکنش گاز و اکسیداسیون را کاهش داد.

اما معایب استفاده از جریان DC شامل مواردی مانند نیاز به منبع تغذیه DC و هزینه‌های بالاتر در مقایسه با جریان AC است. همچنین، در صورت استفاده از الکترودهای با اتصال مثبت به قطب منفی و الکترودهای با اتصال منفی به قطب مثبت، مشکلاتی مانند آکلتریشن الکترودها و اسیدزایی الکترولیت ممکن است به‌وجود آید.

بنابراین، استفاده از جریان DC در جوشکاری بستگی‌به نوع کاربرد و نیازهای خاص شما دارد. اگر قصد دارید جوشکاری را انجام دهید، بهتر است با متخصصان و کارشناسان جوشکاری مشورت کنید تا بهترین روش و نوع جریان برای نیازهای شما را مشخص کنند.

مزایای جریان DC در جوشکاری

 جریان DC (جریان مستقیم) در جوشکاری برخی مزایا و مزیت‌های خاصی دارد. در زیر تعدادی از این مزایا را بررسی خواهیم کرد:

•  کنترل بهتر: با استفاده از جریان DC، می‌توانید به طور دقیق‌تری کنترل شده‌تری روی فرایند جوشکاری تأثیر بگذارید. این نوع جریان به شما اجازه می‌دهد تا سرعت، عمق و شدت‌جریان را به طور دقیق تنظیم کنید.
•  تمایل به پلکش کمتر: در جریان DC، الکترود مثبت و منفی به طور خاص مشخص شده‌اند که باعث کاهش پلکش الکترود و بهبود پایداری جوش می‌شود.
•  عمر طولانی‌تر الکترود: در جریان DC، الکترود مثبت کمتری در معرض فرایند پلکش قرار می‌گیرد، بنابراین عمر طولانی‌تری دارد. این به شما کمک می‌کند تا هزینه‌های تعویض الکترود را کاهش دهید.
•  ایجاد نیروی جوشکاری قوی‌تر در جریان DC، انرژی بیشتری به جوشکاری انتقال می‌یابد که باعث ایجاد نیروی جوشکاری قوی‌تر و جوشکاری عمیق‌تر می‌شود.

 کاهش اسپلات: در جوشکاری با جریان DC، اسپلات‌ها (پروانه‌های کوچک ذوب شده) به‌طورکلی کمتر شده و پراکنده‌تر می‌شوند. این مزیت باعث می‌شود تا نتیجه جوشکاری تمیزتر و باکیفیت‌تری باشد.

 توجه داشته باشید که استفاده از جریان DC برای جوشکاری به نوع جوشکاری مورداستفاده و نیازهای خاص پروژه وابسته است. همچنین، هر نوع جریان جوشکاری (AC یا DC) مزایا و معایب خود را دارد و باید بر‌اساس شرایط و نیازهای خاصی انتخاب شود.

جمع‌بندی آنچه مطالعه کردید… 

جوشکاری برق یکی از روش‌های متداول است که امروزه در صنایع مختلف استفاده می‌شود. افرادی که در این زمینه فعالیت دارند، می‌دانند که باید در مورد این جوشکاری اطلاعات کاملی داشته باشند و سپس اقدام به جوشکاری نمایند. در واقع داشتن اطلاعات کامل باعث می‌شود یک جوشکاری باکیفیت انجام شود.