جوشکاری با قوس الکتریکی از روشهای بسیار قدیمی و رایج برای به هم پیوستن فلزات است که در زمینههای گوناگون صنعتی استفاده میشود. در این روش، با برقراری یک قوس الکتریکی میان الکترود و قطعه فلزی، محل اتصال ذوب شده و پیوندی مستحکم بین دو قطعه به وجود میآید.
در این نوشته، نخست به توضیح این روش جوشکاری پرداخته و سپس، موارد استفاده گسترده آن در صنعتهای مختلف را مرور خواهیم کرد.
رونیکس را بخوانید.
جوشکاری قوسی چیست؟
جوشکاری با قوس الکتریکی، روشی است که در آن از انرژی برق برای ذوب کردن و به هم پیوستن دو تکه فلز استفاده میشود. در این فرآیند، یک جرقه الکتریکی پایدار بین یک الکترود و فلز اصلی (قطعهای که باید جوش بخورد) برقرار میشود. این جرقه یا قوس الکتریکی، گرمای بسیار زیادی تولید میکند که باعث ذوب شدن لبههای فلزات و اتصال محکم آنها به یکدیگر میشود.
فرایند جوشکاری قوسی چگونه است؟
جوشکاری با قوس الکتریکی روشی برای پیوند دادن قطعات فلزی است. در این فرآیند، با استفاده از یک منبع برق متناوب یا مستقیم، یک قوس الکتریکی ایجاد میشود. این قوس حرارت بسیار زیادی تولید میکند که میتواند فلز را در نقطه اتصال ذوب کند. حرارت ایجاد شده به حدود ۳۵۹۳ درجه سانتیگراد میرسد. سپس این قوس را میتوان به صورت دستی یا با دستگاه در طول خط درز جوش حرکت داد. الکترود مورد استفاده ممکن است تنها نقش هدایت جریان برق را داشته باشد، یا علاوه بر آن، خودش ذوب شده و به عنوان ماده پرکننده به محل جوش اضافه شود.
به دلیل دمای بسیار بالا، فلز ذوب شده ممکن است با اکسیژن و نیتروژن هوا ترکیب شود. برای جلوگیری از این اتفاق و کاهش تماس فلز مذاب با هوا، از یک گاز محافظ یا لایهای محافظ به نام سرباره استفاده میکنند.
اشتباهات معمول در جوشکاری و روشهای برطرف کردن آنها.
مزایای جوشکاری قوسی
جوشکاری با قوس الکتریکی به خاطر سادگی و انعطاف زیادی که دارد، یکی از رایجترین شیوههای اتصال فلزات در کارهای صنعتی به شمار میرود. از مهمترین برتریهای این روش میتوان به این موارد اشاره کرد:
یادگیری آسان و بدون پیچیدگی
سرعت عمل و بازدهی مناسب
قابلیت استفاده در موقعیتهای گوناگون
مقاومت و عمر طولانی اتصال
توانایی جوش دادن فلزات مختلف
انواع جوشکاری قوسی
روشهای گوناگونی برای جوشکاری قوس الکتریکی وجود دارد. انتخاب هر روش به عواملی مانند نوع فلز، دستگاه جوش موجود و نوع گازی که برای محافظت از منطقه جوش به کار میرود، بستگی دارد. در برخی روشها مانند جوشکاری تیگ، میگ و مگ، از یک گاز محافظ استفاده میشود تا از ناخالصی و آلودگی محل اتصال جلوگیری کند.
به طور کلی، جوشکاری قوسی را میتوان در دو گروه اصلی جای داد: جوشکاری با الکترود مصرفی و جوشکاری با الکترود غیرمصرفی.
بیشتر بخوانید: روش های مختلف جوشکاری | هر روش چه زمانی کاربرد دارد؟
روشهای جوشکاری با الکترود مصرفی
در این شیوه، همزمان با آب شدن قطعهای که میخواهیم جوش بدهیم، الکترود نیز ذوب میشود و ماده پرکننده را برای محل اتصال فراهم میکند.
جوشکاری میگ: در این روش، از یک گاز محافظ استفاده میشود تا فلز گداخته شده، با تماس با هوای محیط آلوده نشود.
جوشکاری زیرپودری (که با نام جوشکاری سربارهای هم شناخته میشود) یکی از روشهای جوشکاری با قوس الکتریکی است. در این فرآیند، حرارت ناشی از قوس الکتریکی، هم فلز اصلی و هم سیم جوش (الکترود) را ذوب میکند تا اتصال ایجاد شود.
مهمترین ویژگی این فرآیند، به کار بردن پودر یا سرباره برای پوشاندن قوس الکتریکی و حوضچه مذاب است.
جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود روکشدار (SMAW): این روش که به آن «جوشکاری با الکترود دستی» هم میگویند، پرکاربردترین و در دسترسترین نوع جوشکاری قوسی است. در این فرآیند از یک الکترود مصرفی که با دست نگه داشته میشود استفاده میگردد. روی این الکترود یک پوشش از جنس فلاکس وجود دارد که در حین کار ذوب میشود. این پوشش با تولید گاز محافظ و همچنین ایجاد یک لایه سرباره، از محل جوش در برابر هوا و اکسید شدن در زمان جوشکاری محافظت میکند.
در روش جوشکاری با الکترود دائم، خود الکترود ذوب نمیشود. وظیفه آن تنها ایجاد حرارت و قوس الکتریکی است تا قطعهای که میخواهیم جوش دهیم، ذوب شود.
جوشکاری تیگ: در این روش، از یک الکترود با جنس تنگستن استفاده میشود که در حین کار ذوب نمیشود. برای تشکیل اتصال جوش، لازم است سیم جوش به صورت جداگانه به منطقه جوش اضافه شود. همچنین در این فرآیند، استفاده از گاز محافظ برای محافظت از منطقه جوش امری ضروری است.
جوشکاری قوس پلاسما: (PAW) این روش بسیار شبیه به جوشکاری تیگ است. در جوشکاری قوس پلاسما، یک قوس الکتریکی بین یک الکترود ثابت ایجاد میشود. این قوس، گاز داخل مشعل را به حالت پلاسما درمیآورد. سپس پلاسما از یک نازل مخصوص عبور کرده و به سطح قطعه کار هدایت میشود. در این روش نیز از گاز محافظ برای جداکردن منطقه جوش از هوا استفاده میگردد.
قیمت یک دستگاه اینورتر جوشکاری به عوامل مختلفی بستگی دارد. درک این عوامل به شما کمک میکند تا انتخاب مناسبتری داشته باشید و محصولی را بخرید که با نیازها و بودجه شما هماهنگ باشد.
**مهمترین چیزهایی که روی قیمت تاثیر میگذارند:**
* **قدرت و توان دستگاه:** هرچه دستگاه قویتر باشد و بتواند جریان بالاتری برای جوشکاری قطعات ضخیمتر تولید کند، معمولاً قیمت آن بیشتر است.
* **کیفیت ساخت و قطعات:** دستگاههایی که با قطعات مرغوب و با دوام ساخته شدهاند و احتمال خرابی کمتری دارند، طبیعتاً قیمت بالاتری دارند.
* **امکانات و فناوری:** برخی اینورترها امکانات پیشرفتهتری دارند؛ مانند تنظیم خودکار جریان، قابلیت جوشکاری با انواع مختلف الکترود، سیستم محافظت در برابر نوسان برق و گرمای بیش از حد. این قابلیتها بر قیمت نهایی میافزایند.
* **برند و خدمات پس از فروش:** محصولات معروف و شناختهشده که دارای گارانتی معتبر و خدمات گسترده هستند، ممکن است گرانتر باشند. این هزینه اغلب برای اطمینان از پشتیبانی قابل قبول است.
* **ورودی و خروجی برق:** دستگاههایی که بتوانند با برق تکفاز (مثل برق خانه) و هم با برق سهفاز (صنعتی) کار کنند، یا دستگاههای سهفاز خالص، در محدوده قیمتی متفاوتی قرار میگیرند.
با در نظر گرفتن این نکات و مقایسه مدلهای مختلف، میتوانید بهترین گزینه را برای کار خود انتخاب کنید.
کاربرد جوشکاری قوسی
جوشکاری قوسی به خاطر فواید زیادی که دارد، در بسیاری از صنایع به کار برده میشود. در زیر برخی از زمینههای اصلی استفاده از این روش جوشکاری را مرور میکنیم:
ساختمانسازی: از جوشکاری قوسی برای ساخت سازههای فلزی مانند پلها، ساختمانها و اسکلتهای فلزی استفاده میشود.
تولید دستگاهها و ماشینها: این روش در ساخت و تعمیر ماشینآلات صنعتی و کشاورزی کاربرد دارد.
ساخت و تعمیر کشتی: جوشکاری قوسی در ساختن و تعمیر کشتیها و قایقها نقش مهمی ایفا میکند.
صنعت نفت و گاز: از این روش برای تولید و تعمیر لولهها، مخزنها و دیگر ابزارهای مورد نیاز در صنعت نفت و گاز بهره میبرند.
خودروسازی: جوشکاری قوسی در ساخت بدنه و زیره خودروهای مختلف استفاده میشود.
فلزات قابل استفاده در جوشکاری قوسی
در این بخش، فلزاتی که میتوان با روش جوشکاری قوسی به هم متصل کرد را معرفی میکنیم و نکات کلیدی مربوط به هر کدام را مرور خواهیم کرد.
**منیزیم**
جوشکاری قوسی روی منیزیم ممکن است، ولی به ابزارهای ویژه نیاز دارد. این روش اغلب برای تعمیر قطعات ریختهگری و افزودن ماده تازه به قسمتهای فرسوده یا شکسته به کار میرود. الکترود مصرفی باید فاقد کلرید سدیم باشد تا از زنگ زدگی جلوگیری شود.
**آلومینیوم**
جوشکاری آلومینیوم معمولاً با روشهای میگ یا تیگ انجام میشود. جوش دادن این فلز گاهی سخت است، چون گرم را به سرعت منتقل میکند و روی آن لایهای اکسیدی وجود دارد که ذوب شدنش دمای بالاتری نیاز دارد. با این حال، جوشکاری قوسی میتواند بر این دشواریها چیره شود.
**فولاد ضد زنگ**
میتوان فولاد ضد زنگ را با چندین روش جوشکاری قوسی به راحتی جوش داد. جوشکاری با الکترود (استیک) روی این فلز امکانپذیر است، ولی نتیجه از نظر زیبایی چندان مطلوب نیست. جوشکاری میگ روی فولاد ضد زنگ سریعتر و محکمتر از جوشکاری با الکترود است، اما ظاهر کار پس از پایان ممکن است کاملاً تمیز نباشد.
پس اگر ظاهر نهایی قطعه برایتان مهم است، بهتر است از جوشکاری تیگ کمک بگیرید.
**فولاد**
فولاد پرکاربردترین مادهای است که با جوشکاری قوسی به هم وصل میشود و بسیاری از پیشرفتهای اولیه این روش نیز بر پایه آن شکل گرفته است. جوشکاری با الکترود (SMAW) به سادگی روی فولاد اجرا میشود و جوشهایی با کیفیت خوب ایجاد میکند. همچنین بسته به شرایط، میتوان از دیگر انواع جوشکاری قوسی نیز استفاده کرد.
**تیتانیوم**
تیتانیوم را بیشتر با روش تیگ جوش میدهند، اما جوشکاری میگ هم روی آن قابل انجام است. این فلز به خوبی جوش میخورد، ولی باید دقت زیادی به تمیزی قطعات و همچنین پوشش کامل منطقه جوش با گاز محافظ داشت. وجود این محیط خنثی در جوشکاری قوسی تیتانیوم بسیار اهمیت دارد.
**چدن**
چدن به خاطر درصد بالای کربن، مادهای پیچیده برای جوشکاری به شمار میرود. هنگام جوش دادن چدن، کنترل دمای ماده بسیار مهم است. چون چدن انعطافپذیر نیست، گرم کردن موضعی ممکن است باعث تنش گرمایی و در نتیجه ترک خوردن شود. به طور کلی، چدن قبل از جوشکاری نیاز به گرم کردن اولیه دارد و خنک کردن آن پس از جوش نیز باید به آرامی و تحت کنترل باشد.
**مس و برنج**
مس و برنج به آسانی با جوشکاری قوسی جوش میخورند. آلیاژهای مس را میتوان با الکترود جوش داد، اما برای دستیابی به کیفیت بهتر، استفاده از روشهای میگ یا تیگ توصیه میشود.
**آلیاژهای نیکل**
آلیاژهای نیکل را میتوان تقریباً مانند دیگر فلزات پرکاربرد مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم، با جوشکاری قوسی به هم متصل کرد. روش تیگ به عنوان بهترین گزینه شناخته میشود، اما روشهای میگ و جوشکاری با الکترود (SMAW) نیز برای آن قابل استفاده هستند.
تجهیزات مورد نیاز برای جوشکاری قوسی
برای انجام جوشکاری با قوس الکتریکی، استفاده از وسایل محافظتی مناسب بسیار مهم است تا از خطرات و صدمات احتمالی جلوگیری شود. اولین و ضروریترین ابزار، عینک مخصوص جوشکاری است که از چشمها و صورت در برابر نور خیرهکننده و پرتوهای خطرناک محافظت میکند.
عینک ایمنی پلیکربنات مدل RH-9025 رونیکس، دارای شیشه شفاف است، در برابر خط و خش مقاوم میباشد و از چشمها و اطراف صورت کاربر بهخوبی در برابر حرارت و تراشههای پرتاب شده حین جوشکاری محافظت میکند.
دستکشهای مخصوصی که در برابر حرارت مقاوم هستند، برای محافظت از دستها در برابر سوختگی لازم و ضروری میباشند. همچنین لباسهای محافظ که از جنس ضدحریق و مقاوم در برابر جرقه و دمای بالا ساخته شدهاند، به همراه کفشهای ایمنی، از بدن و پاها مراقبت میکنند.
علاوه بر این، وجود سیستم تهویه مناسب در محل کار برای جلوگیری از جمع شدن گازهای خطرناک و دودهای زیانآور، نقش بسیار مهمی در سالم ماندن جوشکار ایفا میکند.
جوشکاری قوسی: اتصالی قدرتمند
جوشکاری با قوس الکتریکی، یکی از روشهای بسیار رایج در صنعت است. اگر این مهارت را بیاموزید، توانایی ارزشمندی کسب خواهید کرد که در مشاغل گوناگون به کارتان میآید.
برای دستیابی به نتیجهای خوب و ایمن، مهم است که نوع مناسب جوشکاری قوسی را انتخاب کنید و از ابزارها و روشهای درست استفاده نمایید. با توجه به تنوع شیوههای موجود و مهارت جوشکاران حرفهای، این روش اتصالی قابل اطمینان برای نیازهای مختلف صنعتی به شمار میرود.
شما به عنوان یک استادکار بیشتر از چه روش جوشکاری استفاده میکنید؟
بر اساس توضیحات سایت ایران بور درباره روش جوشکاری قوسی میتوان اینگونه بیان کرد:
“جوشکاری قوسی یکی از روشهای متداول جوشکاری است که در آن گرمای لازم برای ذوب و به هم پیوستن فلزات، از طریق یک قوس الکتریکی تولید میشود. در این فرآیند، یک منبع قدرت الکتریکی، با استفاده از جریان مستقیم یا جریان متناوب، یک قوس الکتریکی بین الکترود (که ممکن است مصرفی یا غیرمصرفی باشد) و قطعه کار اصلی ایجاد میکند.”
سؤالات متداول
چطور میتوانیم در جوشکاری با قوس الکتریکی بهتر شویم؟
دو چیز اصلی برای پیشرفت یک جوشکار، یادگیری اصولی و تمرین عملی است. در دورههای آموزشی، جوشکار با جزئیات کار با قوس الکتریکی آشنا میشود و میآموزد که هر حرکت یا تنظیمی چه اثری روی نتیجه کار میگذارد.
جوشکاری قوس الکتریکی با جوشکاری لیزری چه فرقی دارد؟
اساسیترین تفاوت این دو روش، در چگونگی تولید گرما برای آب کردن فلز است. در جوشکاری قوس الکتریکی، این گرما از یک جرقه الکتریکی ایجاد میشود؛ اما در جوشکاری لیزری، پرتو متمرکز نور لیزر، فلز را گرم و ذوب میکند.
چگونه میتوان تجهیزات ایمنی رونیکس را خرید؟
تجهیزات ایمنی و سایر محصولات برند رونیکس از طریق فروشگاههای ابزارفروشی در سراسر ایران قابل خریداری هستند.