جوشکاری چیست: شاید برای شما جالب باشد که بدانید اتصال میان دو قطعه فلز را جوشکاری مینامند و از گذشتههای دور مورد استفاده قرار میگرفته است. در ادامه این مطلب با انواع روش های جوشکاری آشنا می شوید.
بیشتر ابزاری که بشر برای جنگاوری، شکار و یا زندگی معمولی استفاده میکرده، نیازمند پیوند بین دو قطعه بوده است.از این رو پیوند دو قطعه فلز که از طریق جوشکاری حاصلمیشود، کاربرد زیادی داشت.
در میان رومیان باستان، فردی با نام «پلینی» از لحیم به نام آرژانتاریم و ترناریم استفاده می‌کرد. آلیاژ آرژانتاریم حاوی قلع و سرب بود و ترنایم نیز به دو قسمت سرب و یک قسمت قلع تقسیم میشد که در حال حاضر نیز با پرکنندگی کاربرد دارند.
در گذشتههای دور، دقت ترکیبات شیمیایی و دستگاههای متداول طلاسازی در جواهرات با چسباندن ذرات ریز طلا بر روی سطح آن صورت میگیرفت. در این روش با استفاده از مخلوط نمک، مس و صمغ آلی با حرارت بالا، صمغ را کربونیزه نموده، و سپس نمک مس را به مس تبدیل میکردند و با درست کردن آلیاژ طلا، ذرات ریز طلا را جوش می‌دادند.
بطور کلی در رابطه با تاریخچه شروع جوشکاری مدرن چنین میتوان گفت:
- در سال ۱۸۸۶، «برناندوز از کشور روسیه، برای اولین بار قوس جوشکاری را مورد استفاده قرار داد.
- - در سال ۱۸۸۱، «موسیان» از قوس کربنی را به منظور ذوب کردن فلزات استفاده کرد.
- «اسلاویانو»، برای جوشکاری الکتررودهای قابل استفاده را به کار برد.
- در سال ۱۸۵۶، «ژول» جوشکاری مقاومتی را کشف نمود.
- در سال ۱۸۹۵، «لوشاتلیه» لوله اکسی استیلن را معرفی و کشف کرد.
- در سال ۱۸۷۶، «الیهو تامسون» در کشور آمریکا، جوشکاری مقاومتی را به کار برد.
![انواع روش های جوشکاری]()
شروع جوشکاری مدرن
از آنجا که علم جوشکاری نیازمند تخصص و فنون ویژه ای بود، هر کسی نمی توانست این کار را انجام دهد و تنها کسانی در این رشته مشغول بودند که از مهارت کافی برخوردار بودند. در عین حال، تخصص و فنون کار نیز به عنوان یک سر نهفته باقی میماند زیرا هر کسی که در این رشته فعالیت داشت، فنون و اصول کار را از دیگری کتمان مینمود. در حال حاضر نیز در رابطه با لحیم آلیاژ و آلومینیوم، رازهای نهفته‌ای وجود دارد.
در اثنای دو جنگ جهانی، پیشرفتهای زیادی در شروع جوشکاری مدرن پدید آمد. از یک سو نیازهای بشر به اتصالات مدرن، محکم و در عین حال سبک موجب شد تا بسیاری برای پاسخ، سرمایه گذاریهای عظیمی در این زمینه نمایند.
دولتها در عرصه نظامی گری به جوشکاری نیاز داشتند و بخش خصوصی نیز برای رفع حاجات و توسعه کار و فعالیت‌ها، نیازمند جوشکاری توسعه یافته بودند. سر انجام با تلاش‌هایی که در این عرصه صورت گرفت، موفقیت‌های زیادی در جوشکاری پدید آمد و این رشته را به یک علم تخصصی مبدل نمود. در حال حاضر جوشکاری به عنوان یک رشته علمی در دانشگاهها و مراکز علمی تدریس میشود.
طبقه بندی جوشکاری
انواع روش های جوشکاری جوشکاری به رشته‌های مختلفی دسته بندی میشود که عبارتند از:
- لحیم کاری
- جوشکاری زرد
- جوشکاری ذوبی
- جوشکاری فشاری و پرس
از آنجا که در شروع جوشکاری مدرن، عناصر و ترکیبات از خصوصیات منحصر بفردی نقش مهمی را ایفا می کنند ، لذا در جوشکاری باید از لحاظ متالوژیکی توجه زیادی نمود. به این معنا که قابلیتهای فیزیکی و متالوژی باید در جوشکاری مورد توجه قرار بگیرد.
همچنین پس از اتمام کار، باید میزان استحکام و مقاومت فلزات جوشکاری شده بررسی شوند. همچنین وسایل و ابزارهایی که از طریق جوشکاری ساخته میشوند باید تست شوند تا از میزان کارایی آنها اطلاع پیدا نمود. بطور کلی تمامی پارامترها و استاندارهای مهندسی باید در جوشکاری رعایت شود تا جوش بدون شکستگی و تخلخل و یا نفوذ سرباره و ... صورت گیرد.
در رابطه با عناصر و ترکیباتی از قبیل الکترود و پودر جوش باید دقت بیشتری نمود. همچنین در هنگام شروع جوشکاری مدرن، باید قابلیت جوش خوردن و میزان استحکام فلزات در مقابل دستگاه جوش، محیط و شرایط لازم در حین و پس از جوشکاری، مد نظر قرار بگیرد. از دیگر نکاتی که در هنگام جوشکاری باید مد نظر قرار بگیرند باید به انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن، به منظور جلوگیری از صدمه گاز، آتش و مشعل و برق و هوای محیط و وضعیت جسمانی جوشکار اشاره کرد.
توسعه صنعت جوشکاری
جوشکاری میتواند در مساحتی حداکثر ۲×۲ متر انجام شود اما اوج حساسیت جوشکاری تنها در چند سانتیمتر است چرا که همان درجه حرارت کارخانه ذوب آهن در محل جوشکاری در یک نقطه ایجاد میشود. جوشکاری نیازمند ابتکار، تخصص، مواد، متخصصان خبره و وسائل مدرن می‌باشد. در هیچیک از رشته‌های فنی به اندازه جوشکاری به سرمایه‌گذاری و رعایت جوانب فنی و غیر فنی ضروری و لازم، نیازی نیست.
خطرات در انواع روش های جوشکاری
شروع جوشکاری مدرن یکی از کارهایی که بدون خطر نیست و در زمان کار ممکن است برخی مخاطرات متوجه فرد جوشکار شود که عبارتند از : برق گرفتگی، سوختگی و ورود اجسام خارجی به داخل چشم.
خطر برق گرفتگی در زمان جوشکاری
در صورتی که هنگام سیم‌کشی وسائل برقی که برای جوشکاری با برق بکار می‌روند، نقصی و عیبی وجود داشته باشد و یا جوشکار نکات ایمنی لازم مربوط به برق را رعایت نکند، امکان برق گرفتگی وجود دارد. همچنین اگر جوشکار در ارتفاعات بالا مشغول جوشکاری باشد، ممکن است خطر سقوط یا شوک ناشی از ضربه الکتریکی بر ضایعات، وی را تهدید نماید.
خطرات جوشکاری آرگون
برق‌گرفتگی در زمان جوشکاری دارای علائمی از قبیل مور مور شدن، شوک خفیف تا شوک شدید، قطع تنفس، متزلزل شدن ضربان قلب و گاهی نیز مرگ می‌باشد. زمان برق گرفتگی در ارتفاع بالا، امکان سقوط وجود دارد که ممکن است به مرگ منجر شود. لذا رعایت نکات ایمنی در زمان جوشکاری اهمیت پیدا میکند. میزان ضایعات و مخاطرات ناشی از برق گرفتگی در زمان جوشکاری به عوامل زیر بستگی دارد:
از آنجا که در هر ولتاژی، جریان برق متناوب AC، خطرناک‌تر از جریان برق DCمستقیم می‌باشد، لذا میتوان گفت نوع جریان برق در میزان خطرات ناشی از برق گرفتگی در انواع روش های جوشکاری مؤثر می‌باشد. به عبارت دیگر، خطر شوک الکتریکی در جریان متناوب بیشتر اما در جریان مستقیم، خطر سوختگی بیشتر می‌باشد.
شدت شوک الکتریکی حاصل از برق گرفتگی به میزان ولتاژ برق مربوط به آن بستگی دارد. بنابراین ولتاژ نیز عامل مهمی در مخاطرات برق گرفتگیمیباشد. به عبارتی، به هر میزان که ولتاژ برق بیشتر باشد، شدت شوک حاصله نیز بیشتر خواهد بود. ولتاژ معمولی برق شهر که بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ ولت است، بسیار خطرناک است و اغلب ضایعات شدید حاصل از آن، گاهی مرگ آور است.
شدت جریان بین ۱۵ تا ۲۰ میلی‌آمپر با فرکانس HZ 50ولتاژ بالا نیز موجب چسبیدن دست مصدوم به سیم برق میشود و مانع رهائی وی میگردد که تنها با ورود شخص دوم، میتوان جریان برق را از وی جدا کرد.
در تواتر بین HZ 50تا HZ 80 هرتز ممکن است شوک یا ضربه الکتریکی به وجود آید در حالی که در فرکانس‌های بالا بین ۳۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ هرتز ، خطر کمتری وجود دارد چرا که به وسیله پرتاب، شخص را از منبع اصلی برق، دور میسازد.
مقاومت بدن انسان بین ۵۰۰ تا ۵۰ اهم متغیرمیباشد. از این رو میتوان گفت شدت برق گرفتگی به مقاومت بدن انسان نیز بستگی دارد. به عبارت دیگر، هر چه مقاومت در سر راه تماس منبع الکتریک با بدن (پوست خشک و ضخامت کف پا) بیشتر باشد، خطر شوک وارده کمتر خواهد بود.
مدت زمان تماس برق با بدن در مدت زمان بین ۱ تا ۳ ثانیه ممکن است موجب توقف قلب و فوت مصدوم شود.
با توجه به خطراتی که ممکن است در زمان جوشکاری رخ دهد، رعایت نکات ایمنی برای تمامی جوشکاران و کسانی که به صورت هرزگاهی به این حرفه میپردازند، ضروریمیباشد.