انواع جوشکاری + توضیحات کامل

جوشکاری یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین فرآیندهای اتصال در صنایع مختلف است که از آن برای ایجاد اتصالات دائمی و مقاوم میان فلزات و گاهی غیر فلزات استفاده می‌شود. این فرآیند با استفاده از حرارت، فشار، یا هر دو، باعث ذوب مواد و پیوند آن‌ها در نقطه اتصال می‌شود. انواع جوشکاری مختلفی وجود دارد که هرکدام بر اساس نیازهای صنعتی و ویژگی‌های مواد مورد استفاده، به‌کار گرفته می‌شوند. از جمله رایج‌ترین روش‌های جوشکاری می‌توان به جوشکاری با الکترود دستی (SMAW)، جوشکاری قوسی با گاز محافظ (MIG/MAG)، جوشکاری تنگستن با گاز محافظ (TIG)، و جوشکاری زیرپودری (SAW) اشاره کرد.

هر نوع جوشکاری بسته به مواد، شرایط محیطی، و نوع اتصال مورد نظر، مزایا و معایب خاص خود را دارد. در صنایع مختلف مانند ساخت و ساز، خودروسازی، کشتی‌سازی و هوافضا، انتخاب نوع مناسب جوشکاری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ چرا که این انتخاب می‌تواند به‌طور مستقیم بر استحکام، دوام و کیفیت نهایی سازه تأثیر بگذارد. در این مقاله به بررسی انواع مختلف جوشکاری، مزایا و معایب هر روش، و کاربردهای آن در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.

اهمیت جوشکاری

جوشکاری و تست جوش در ساختمان‌سازی اهمیت بسیار بالایی دارد، زیرا این فرآیندها نقش کلیدی در ایجاد سازه‌هایی مستحکم و ایمن ایفا می‌کنند. جوشکاری، اتصالاتی محکم میان اجزای فلزی ساختمان ایجاد می‌کند که در برابر بارهای مختلف مانند وزن سازه، زلزله و باد مقاومت کنند. اما اگر جوش‌ها به درستی انجام نشوند یا کیفیت مناسبی نداشته باشند، ممکن است در طول زمان ترک‌ها و نقاط ضعف ساختاری ایجاد شود که می‌تواند به خرابی و حتی فروپاشی سازه منجر شود.

دانستن انواع جوشکاری مناسب در هر پروژه از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا هر روش جوشکاری برای نوع خاصی از مواد، ضخامت‌ها، و شرایط محیطی مناسب است. انتخاب نادرست نوع جوشکاری می‌تواند باعث کاهش استحکام و دوام اتصال شود، که در نهایت به مشکلاتی از قبیل خرابی زودهنگام، ترک‌خوردگی، یا حتی شکست سازه منجر می‌شود. برای مثال، جوشکاری تیگ (TIG) به دلیل دقت و کیفیت بالای جوش، برای صنایع حساس مانند هوافضا یا تولید تجهیزات پزشکی انتخاب می‌شود، در حالی که روش‌های دیگر مانند جوشکاری قوس زیرپودری (SAW) برای سازه‌های سنگین و بزرگ کاربرد دارد. به همین دلیل، آگاهی از ویژگی‌های هر روش و انتخاب درست، نقشی کلیدی در کیفیت نهایی پروژه ایفا می‌کند.

تست جوش ساختمان

به همین دلیل، تست جوش نیز اهمیت بالایی دارد. تست جوش، شامل بررسی و ارزیابی کیفیت و صحت جوش‌ها از لحاظ استحکام و عاری بودن از ترک‌ها، حفره‌ها و دیگر نقص‌های داخلی است. این تست‌ها به روش‌های مختلفی انجام می‌شوند، از جمله تست‌های غیرمخرب (مانند تست رادیوگرافی، اولتراسونیک و تست ذرات مغناطیسی) که بدون آسیب به جوش، کیفیت آن را ارزیابی می‌کنند.

مجموعه عمران کامرانی با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته و کارشناسان متخصص، خدمات تست جوش را با بهترین کیفیت ارائه می‌دهد. ما به دقت و صحت انجام تست‌ها توجه داریم و تمامی مراحل را بر اساس استانداردهای روز دنیا انجام می‌دهیم تا اطمینان حاصل شود که اتصالات جوشی کاملاً مقاوم و عاری از نقص هستند.

انواع جوشکاری چگونه است؟

۱. جوش قوسی با الکترود دستی روکش‌دار (SMAW)

جوشکاری قوسی با الکترود دستی روکش‌دار که به آن جوشکاری دستی یا جوشکاری قوس الکترود (SMAW) نیز گفته می‌شود، یکی از روش‌های رایج جوشکاری در صنایع مختلف است. در این روش، جریان الکتریکی از طریق یک الکترود فلزی پوشیده شده با روکش، باعث ایجاد قوس و ذوب فلز پایه و الکترود می‌شود. این فرایند جوشکاری به دلیل سادگی تجهیزات، امکان استفاده در شرایط محیطی مختلف، و عدم نیاز به گاز محافظ خارجی، در صنایع ساخت و ساز، تعمیرات و نگهداری و همچنین پروژه‌های عمرانی بسیار کاربرد دارد. با این حال، مهارت بالای جوشکار و تمیزکاری پس از جوش از جمله نیازهای اصلی این روش است.

۲. جوشکاری قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (GMAW یا میگ/ مگ)

از انواع جوشکاری به جوش قوسی با الکترود فلزی و گاز محافظ (GMAW)، که به‌عنوان جوشکاری میگ (MIG) یا مگ (MAG) نیز شناخته می‌شود، از یک قوس الکتریکی برای ذوب فلز پایه و سیم جوش مصرفی استفاده می‌کند، در حالی که گاز محافظ از ناحیه جوش در برابر آلودگی محافظت می‌کند. این روش به دلیل سرعت بالا و توانایی در ایجاد جوش‌های تمیز و مقاوم، به‌طور گسترده در صنایع خودروسازی، ساخت ماشین‌آلات سنگین و صنایع تولیدی استفاده می‌شود. تفاوت اصلی بین MIG و MAG در نوع گاز محافظ است که در MIG از گازهای خنثی (مانند آرگون) و در MAG از گازهای فعال (مانند CO2) استفاده می‌شود.

۳. جوشکاری با الکترود تنگستن و گاز محافظ (روش تیگ یا GTAW)

جوشکاری تیگ (TIG) یا جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن و گاز محافظ (GTAW) یک نوع از انواع جوشکاری بوده و دارای فرآیند دقیق و تمیز است که در آن قوس الکتریکی بین یک الکترود تنگستن و فلز پایه تشکیل می‌شود و جوش بدون استفاده از الکترود مصرفی انجام می‌گیرد. گاز محافظ (معمولاً آرگون یا هلیوم) ناحیه جوش را از آلودگی‌های محیطی محافظت می‌کند. به دلیل کنترل دقیق حرارت و جوشکاری با کیفیت بالا، این روش به‌ویژه در صنایع حساس مانند هوافضا، صنایع غذایی و ساخت تجهیزات پزشکی که نیاز به جوش‌های تمیز و بدون نقص دارند، بسیار کاربرد دارد.

۴. جوشکاری قوس پلاسما (PAW)

جوشکاری قوس پلاسما (PAW) یکی از انواع جوشکاری است که یک فرآیند پیشرفته از جوشکاری تیگ (TIG) است که در آن قوس الکتریکی از طریق یک نازل باریک عبور می‌کند تا پلاسما متمرکز شود و حرارت بیشتری ایجاد کند. این روش برای جوشکاری دقیق و سریع به‌ویژه در فلزات نازک و مواد حساس به حرارت، مانند فولاد ضدزنگ و آلیاژهای خاص، استفاده می‌شود. جوشکاری قوس پلاسما به دلیل دقت و کنترل بالای آن در صنایع الکترونیک، هوافضا و تولید تجهیزات حساس، کاربردهای ویژه‌ای دارد و از آن برای ایجاد جوش‌های دقیق با کمترین اعوجاج استفاده می‌شود.

۵. جوشکاری قوس زیرپودری (SAW)

از انواع جوشکاری به جوشکاری قوس زیرپودری (SAW) میتوان اشاره داشت. یک روش صنعتی جوشکاری است که در آن قوس الکتریکی زیر لایه‌ای از پودر مخصوص ایجاد می‌شود که نقش محافظ و فلاکس را ایفا می‌کند. این روش به دلیل عمق نفوذ زیاد و سرعت بالای جوشکاری، به‌ویژه برای جوشکاری اتصالات طولانی و سنگین مانند مخازن، کشتی‌ها، و سازه‌های فلزی سنگین کاربرد دارد. مزیت اصلی SAW این است که جوش با کیفیت بالا و بدون پاشش انجام می‌شود، زیرا قوس الکتریکی زیر پودر پنهان است و از آلودگی جوش جلوگیری می‌کند.

۶. جوش قوس توپودری (FCAW)

جوشکاری قوس توپودری (FCAW) یکی از انواع جوشکاری است که جزو روش‌های پرکاربرد در جوشکاری‌های صنعتی است که از الکترودی با مغزی توخالی پر شده از فلاکس استفاده می‌کند. این روش به دو نوع جوشکاری با گاز محافظ خارجی و بدون گاز تقسیم می‌شود. جوش قوس توپودری به دلیل سرعت بالا و قابلیت ایجاد جوش‌های مقاوم در شرایط محیطی مختلف مانند محیط‌های باز و بادخیز، در صنایع ساخت و ساز، کشتی‌سازی و سازه‌های فلزی سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این روش برای جوشکاری فلزات ضخیم مناسب است و به دلیل تولید کمتر پاشش، نیاز به تمیزکاری کمتری دارد.

۷. جوشکاری اتمی هیدروژن

جوشکاری اتمی هیدروژن یکی از روش‌های قدیمی و خاص از انواع جوشکاری است که در آن از قوس الکتریکی و گاز هیدروژن برای تولید حرارت استفاده می‌شود. هیدروژن به‌عنوان گاز محافظ عمل کرده و از اکسیداسیون قطعه جوش‌خورده جلوگیری می‌کند. این روش برای جوشکاری فلزات با نقطه ذوب بالا مانند تنگستن و مولیبدن استفاده می‌شود. اگرچه این روش در گذشته به دلیل توانایی ایجاد جوش‌های مقاوم و دقیق محبوب بود، اما امروزه به دلیل ظهور روش‌های پیشرفته‌تر، استفاده کمتری از آن می‌شود.

۸. جوشکاری قوس کربنی (CAW)

از انواع جوشکاری به جوشکاری قوس کربنی (CAW) میتوان اشاره کرد.از اولین روش‌های جوشکاری قوسی است که در آن از الکترود کربنی برای ایجاد قوس و ذوب فلزات استفاده می‌شود. این روش امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما همچنان در برخی کاربردهای خاص، مانند جوشکاری مواد فلزی سبک و تعمیرات صنعتی، کاربرد دارد. مزیت اصلی این روش سادگی و قابلیت استفاده از آن در محیط‌های مختلف است، اما به دلیل تولید حرارت زیاد و عدم کنترل دقیق بر کیفیت جوش، در مقایسه با روش‌های جدیدتر کمتر رایج است.

محکم‌ترین نوع جوش از انواع جوشکاری بسته به عوامل مختلفی مانند نوع فلز پایه، شرایط محیطی، و کاربرد نهایی قطعه می‌تواند متفاوت باشد. به‌طور کلی، جوشکاری قوسی با الکترود تنگستن و گاز محافظ (TIG یا GTAW) به‌دلیل دقت بالا و کنترل بهتر در فرآیند جوش، برای ایجاد اتصالات بسیار مقاوم و باکیفیت در فلزات مختلف شناخته می‌شود. اما در شرایطی که نیاز به جوشکاری قطعات بزرگ یا ضخیم است، روش‌هایی مانند جوشکاری قوس زیرپودری (SAW) یا جوشکاری توپودری (FCAW) به‌دلیل توانایی ایجاد اتصالات عمیق و محکم، گزینه‌های مناسبی هستند.

استحکام نهایی خط جوش به عوامل متعددی مانند استحکام فلز پایه، روش جوشکاری، و کنترل دقیق پارامترهای فرآیند جوشکاری بستگی دارد. برای مثال، فلزات با استحکام بالا مانند فولادهای خاص ممکن است نیاز به روش‌های خاص جوشکاری داشته باشند تا از تضعیف خواص مکانیکی جلوگیری شود. همچنین، برخی فلزات مانند آلومینیوم که دارای هدایت حرارتی بالا هستند، نیاز به روش‌های خاص جوشکاری دارند تا میزان حرارت ورودی به قطعه کنترل شود و خواص مکانیکی آن حفظ گردد.

کنترل کیفیت جوش

کنترل کیفیت جوش یکی از بخش‌های اساسی در انواع جوشکاری است که به تضمین استحکام و دوام جوش کمک می‌کند. این فرآیند شامل بررسی کیفیت تجهیزات، مواد مصرفی، نحوه اجرای جوش، و مهارت جوشکار است تا اطمینان حاصل شود که جوشکاری انجام‌شده مطابق با استانداردهای صنعتی و نیازهای پروژه است.

در این مقاله به بررسی انواع جوشکاری و کاربردهای آن‌ها در صنایع مختلف پرداختیم. روش‌های جوشکاری مانند جوش قوسی با الکترود دستی (SMAW)، جوشکاری با گاز محافظ (MIG/MAG)، جوشکاری با الکترود تنگستن (TIG)، جوشکاری قوس پلاسما (PAW)، و جوشکاری زیرپودری (SAW) هر یک ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند و بسته به نوع فلز، ضخامت قطعات، و شرایط محیطی به‌کار گرفته می‌شوند. همچنین روش‌های پیشرفته‌تری مانند جوشکاری قوس توپودری (FCAW)، جوشکاری اتمی هیدروژن و قوس کربنی (CAW) برای نیازهای خاص صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انتخاب نوع مناسب جوشکاری تأثیر زیادی بر کیفیت و استحکام نهایی اتصال دارد و باید با توجه به خواص فلز پایه، شرایط جوشکاری، و الزامات پروژه انجام شود. همچنین، کنترل کیفیت جوش، یک مرحله حیاتی در فرآیند جوشکاری است که به تضمین استحکام و دوام اتصالات کمک می‌کند. با توجه به پیچیدگی و تنوع روش‌های جوشکاری، اهمیت آشنایی با هر یک از این روش‌ها و کاربردهای آن‌ها برای تضمین عملکرد بهینه در صنایع مختلف ضروری است.