اتصالات جوشکاری، انواع مختلفی دارد. در این صفحه قصد داریم انواع اتصالات جوشکاری را معرفی کنیم و ببینیم چه اتصالاتی را باید در فهرست اتصالات جوشکاری قرار دهیم. اتصالات، تمام اجزای یک سازه را کنار هم قرار می‌دهند و نیرو را به صورت مناسب توزیع می‌کنند. از این رو می‌توان گفت که انواع اتصالات جوشکاری به کار رفته در سازه‌های فولادی، مهم‌ترین نقش را در این نوع سازه‌ها ایفا می‌کنند. هرچند که خود طراحی و ساخت صحیح اتصالات جوشکاری، چالش‌برانگیز است، اما در عین حال قوانین و دستورالعمل‌هایی وجود دارد که لازم است جوشکاران بر طبق آن عمل کنند.
بنابراین به جرئت می‌توان گفت که جوشکاری، حرفه‌ای سخت و پیچیده است که بیشتر افراد صبور، جزئی‌نگر و خلاق را طلب می‌کند. یک جوشکار برای این که بتواند با موفقیت شغل خود را جلو ببرد، لازم است که نسبت به فن‌ها و تکنیک‌های این صنعت که انواع اتصالات جوشکاری را شامل می‌شود، درک عمیقی داشته باشد. باید به این مسئله توجه داشت که مشاغل مختلفی، به عمل جوشکاری احتیاج دارند. از این رو، انواع اتصالات به صورتی هستند که کاربردهای متنوع را پوشش دهند و با دامنه وسیعی از نیروهای وارده بر سازه‌ها سازگار باشند. قبل از اینکه به سراغ ادامه مقاله برویم همانطور که قول داده بودیم مایلم فیلم آموزش طراحی اتصالات جوشی در کتیا را که توسط مجموعه آموزشی فرادرس منتشر شده است به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش روی لینک زیر کلیک کنید.
انواع جوشکاری غیر ذوبی
به جوشکاری غیر ذوبی، اتصالات خشک نیز می‌گویند. جوشکاری غیر ذوبی برای وصل کردن قطعات، از فشار، تغییر شکل و حالت قطعات فلز، پیچ و همچنین اتصالات پرچی استفاده می‌کند و در این عمل، هیچ یک از قطعات را ذوب نمی‌کند. اتصالات غیر ذوبی، مثل بقیه اتصالات جوشی، بادوام نیستند و اکثراً برای اتصال فلزات نرمی همچون نقره، مس و آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر جوشکار بتواند به درستی از این نوع اتصالات استفاده کند، قادر خواهد بود نیروی وارده بر سازه را به بهترین شکل ممکن متعادل کند.
نقش پیچ در اتصالات غیرذوبی
پیچ، یک اتصال‌دهنده غیردائمی است که می‌تواند بدون آسیب به سایز اجزا، از سازه جدا شود و اتصال را باز کند. جنس پیچ معمولاً فولاد ضدزنگ، فولاد آلیاژی و استیل کربن است. کار با پیچ، بسیار آسان است و به نیروی برق نیاز ندارد. پیچ‌ها، پراستفاده‌ترین ابزار در سازه‌ها محسوب می‌شوند. بنابراین می‌توانیم آن‌ها را در فهرست انواع اتصالات جوشکاری قرار دهیم. البته این را نیز باید در نظر داشت که پیچ نمی‌تواند نیروی سازه را به خوبی تحمل کند، و از این رو باید بدانید که چه زمانی از آن استفاده کنید.
نقش پرچ در انواع اتصالات
یکی دیگر از انواع اتصالات جوشکاری، پرچ است. پرچ، بسیار پر سروصدا و هزینه بردار است و احتمال آتش‌سوزی آن نیز وجود دارد. علاوه بر آن، فردی که از پرچ استفاده می‌کند، باید حتماً متخصص باشد. پرچ، استحکام چندان زیادی ندارد و تعویض آن، دشوار است. اما خوبی این نوع اتصالات، این است که زمان اتصال ورقه‌های فولادی، سرعت کار را بالا می‌برد. در اتصال پرچ، در ابتدا، فرد متخصص، قطعات فلزی را سوراخ می‌کند. پس از آن، پرچ به وسیله حرارت، از سوراخ‌های قطعات، عبور می‌کند. در انتها نیز، بخش آخر پرچ به کمک حرارت، تغییر شکل می‌دهد.
انواع جوشکاری ذوبی
به اتصالات جوشکاری ذوبی، جوشکاری تر نیز گفته می‌شود. در جوشکاری ذوبی، به دستگاه‌های تولیدکننده حرارت بالا مثل اشعه، لیزر، شعله و قوس الکتریکی نیاز است تا عمل ذوب انجام شود. وقتی که جوشکار، حرارت را ایجاد کرد، سپس از شوک سرمایی، برای منجمد کردن الکترودهای ذوب شده استفاده می‌کند تا قطعات را به هم وصل نماید. جوشکاری ذوبی، نسبت به دیگر انواع اتصالات جوشکاری، نیازمند تخصص بیشتری است. هرچه تخصص جوشکار، بیشتر باشد، برای اتصال مطمئن، سریع و ظاهر بهتر، از تکنیک‌های مناسب‌تری استفاده می‌کند. به طور کلی، اتصالات جوشی، به پنج دسته لب به لب، سپری، گونیا، پوششی و پیشانی تقسیم می‌شوند، که هر کدام را در ادامه شرح خواهیم داد.
اتصال جوشکاری لب به لب
جوشکاری لب به لب، حالت‌های مختلفی دارد و از متداول‌ترین اتصالات جوشکاری است. این اتصال، با سیستم‌های لوله جوش داده شده کار می‌کند و در سراسر جهان، جهت اتصال لوله به لوله، لوله به دیگر اتصالات، شیرآلات، فلنج و دیگر تجهیزات استفاده می‌شود. در جوشکاری لب به لب، لازم است که ضخامت ورقه‌ها و لوله، برابر هم باشد. محل اتصال در جوشکاری لب به لب، اندازه‌ای حداقلی دارد و از این رو زمانی که در اتصالات، به جوشکاری باکیفیت و حرفه‌ای نیاز داریم، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جوشکاری لب به لب، یک نوع جوش شیاری، بانفوذ کامل در میان قطعات می‌رود. اما با این وجود، جوشکاری لب به لب را در فهرست انواع اتصالات جوشکاری ساده قرار می‌دهند، که البته می‌توان با اعمال تغییرات مختلف برای اهداف خاص، آن را پیچیده کرد. نکات حائز اهمیت در جوشکاری لب به لب، اتصال برش، آماده کردن قطعات پیش از عمل جوشکاری و برابر بودن ضخامت قطعات هستند.
اتصالات پوششی (روی هم)
اتصالات پوششی، چون ساده است و به وقت کمتری احتیاج دارد، بین جوشکاران، بسیار محبوب است. دلیل سریع بودن این جوشکاری، این است که نیاز نیست قطعات، از قبل برش داده و آماده شوند. در اتصال پوششی، همانطور که از نامش پیداست، دو قطعه فلز، به صورتی روی هم قرار می‌گیرند که هم‌پوشانی داشته باشند. البته این امکان وجود دارد که قطعات را کمی جابجا کرد تا خطاهای جزئی را پنهان نمود و طول قطعات را به شکلی بهتر تنظیم کرد. دو قطعه به کار رفته در این جوشکاری، ضخامت‌های مختلفی دارند. جوش را می‌توان فقط در یک طرف و یا این که در هر دو طرف قطعات انجام داد. اتصال لب به لب، به طور معمول با جوش گوشه ایجاد می‌شود.
اتصالات سپری (اتصال تی شکل)
اتصال سپری، شکلی شبیه T دارد و بعضی مواقع نیز، به شکل I، در ساخت نیمرخ‌های مرکب مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اتصال سپری، جوشکار، قطعات را طبق زاویه ۹۰ درجه و در مرکز به هم جوش می‌دهد و یا این که یکی از قطعات را با زاویه ۹۰ درجه در بخش میانی قطعه دیگر قرار می‌دهد. بیشتر کاربرد اتصال سپری، در ساخت ماشین‌آلات است. اما علاوه بر آن، در اتصالات تیرورق‌ها، آویزها، نشیمن‌های طاقچه‌ای، سخت‌کننده‌های تحت بار و همه قطعاتی که باید براساس زاویه متصل شوند، به کار می‌رود.
اتصال گونیا یا اتصال گوشه ای
یکی دیگر از انواع اتصالات جوشکاری اتصال گونیا است که در آن، دو قطعه مورد نظر، در زاویه مطلوب (که معمولاً ۹۰ درجه است) به هم وصل می‌شوند. اتصال گونیا، در بخش بیرونی و همچنین در لبه دو قطعه به کار می‌رود. این اتصال، نسبت به پیچش، مقاومتی عالی از خود نشان می‌دهد و از این رو، برای ستون‌های مقاوم، گوشه سازه محتمل بار، مقاطع مستطیلی یا جعبه و تیرها به کار می‌رود. اتصال گونیا، شکل‌های جوش مختلفی دارد؛ مثلاً شکل U، شکل J، شکل V و غیره. در این نوع اتصال، از انواع متنوعی از جوش مثل نسبی، لبه گونیایی و نقطه‌ای استفاده می‌شود.
اتصال لبه یا پیشانی
اتصال لبه یا پیشانی، از جوش شیاری استفاده می‌کند و برای وصل کردن قطعات روی ورق‌های فلزی به کار می‌رود. در اتصال لبه، لبه قطعات مورد نظر به هم جوش داده می‌شوند و این قطعات به موازات هم قرار داده می‌شوند. ضخامت این قطعات فلزی، ممکن است با هم فرق داشته باشد. اتصال لبه، نسبت به دیگر انواع اتصالات جوشکاری استحکام کمتری دارد، چون جوش در قطعات و شیارها، رسوب نمی‌کند. می‌توان اتصال لبه را به دلیل استحکام کم و شکنندگی، پس از مدتی جایگزین کرد. در صورتی که جوشکار قصد داشته باشد اتصال لبه را افزایش دهد، می‌تواند از فلز پرکننده استفاده نماید تا لبه قطعات را کاملاً ذوب کند و استحکام بیشتر شود. پس نحوه انجام این اتصال، به مهارت و سلیقه جوشکار بستگی دارد و به انواع متنوع شکل V، شکل J، شکل V، جوش مربعی، جوش شیاری، جوش گوشه یا جوش لب به لب جوش می‌شود.
نقش جوش در انواع اتصالات جوشی
باید توجه نمود که منظور از اتصالات، نحوه قرارگیری قطعات در کنار هم است و به خود جوشکاری کاری ندارد. اما قطعاً نوع جوشکاری، نقش مهمی در برقراری اتصالات ایفا می‌کند. علاوه بر آن، طبق کاربردهای جوشکاری و نوع مواد به کار رفته، انواع متنوعی از جوشکاری را داریم. هرچه بهتر جوش‌ها را درک کنیم، بهتر می‌توانیم انواع اتصالات جوشکاری را انجام دهیم. بنابراین در ادامه می‌خواهیم چندین نوع از جوش‌ها را معرفی کنیم:
جوش شیاری
جوش شیاری، درست همانند اسمش، در شکاف یا شیار میان دو قطعه انجام می‌شود. باید قبل از جوشکاری، لبه قطعات مورد نظر را آماده کرد، تا جوش شیاری به بهترین شکل ممکن در میان دو قطعه رسوب نماید. شکل هندسی که بین دو قطعه برقرار است، نوع جوش شیاری را تعیین می‌کند. البته نوع جوش شیاری، ملاک‌های دیگری نیز دارد. مثلاً به مقدار جوشی که قرار است میان دو شیار به کار رود نیز توجه می‌شود. در این حالت، دو جوش خواهیم داشت: جوش با نفوذ جزئی و جوش با نفوذ کامل. تنش کششی، برشی، خمشی، پیچشی، فشاری و تحمل سازه، از عوامل متعددی هستند که بر انتخاب نوع جوش شیاری تأثیرگذارند.
جوش گلویی یا جوش گوشه
بعد از جوش شیاری، جوش گلویی یا گوشه، بین انواع اتصالات جوشکاری بیشترین محبوبیت را دارد. این نوع جوش، در اتصالات مثلثی و قائم مورد استفاده قرار می‌گیرد و از این رو در اتصالات اصلی مثل اتصال سپری، پوششی و گونیایی به کار می‌رود. جوش گلویی، خیلی ساده است و به آماده‌سازی نیازی ندارد. همین سادگی، عمده‌ترین دلیلی است که باعث شده این نوع جوش تا این میزان در صنعت و کارخانه‌ها کاربردی باشد. مزیت دیگر جوش گلویی، این است که چون دقت و تخصص کمتری می‌خواهد، افراد مبتدی نیز می‌توانند آن را انجام دهند.
جوش کام و جوش انگشتانه
این دو نوع جوش، کمترین کاربرد را در صنعت دارند. جوش کام (جوش دکمه‌ای) معمولاً جهت پرسازی شکاف و فرورفتگی‌هایی که شکل بیضوی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوش انگشتانه (جوش انسدادی) نیز معمولاً جهت پرسازی شکاف و فرورفتگی‌هایی که شکل دایره‌ای دارند به کار می‌رود. فرق این جوش‌ها با جوش شیاری، این است که جوش شیاری، این طور نیست که سوراخ یا شکاف را کاملاً پر کند؛ در حالی که جوش کام و انگشتانه، سوراخ یا شکاف را کاملاً پر می‌کنند. این دو جوش، بیشتر زمانی به کار می‌روند که بقیه جوش‌ها (شیاری و گوشه) در لبه‌ها، از مقاومت کافی برخوردار نباشند. بنابراین می‌توان گفت کاربرد اصلی آن‌ها، افزایش استحکام اتصالات در کنار دیگر جوش‌هاست.
فرآیند آماده‌سازی لبه‌ها قبل از جوشکاری
اگرچه آماده‌سازی لبه‌ها جهت جوشکاری منجر به بالا رفتن هزینه‌ها می‌شود، ولی با انجام آن‌ها، مطمئن می‌شوید که جوش شما، نفوذ بهتری دارد و فرآیند جوشکاری تمیزتری خواهید داشت.
نوع و شکل لبه‌های جوش، باتوجه به پارامترهایی که در ادامه آورده‌ایم تعیین می‌شوند:
- نوع جوشکاری مورد نظر
- خاصیت‌های فلز مبنا
- مقدار مجاز پیچیدگی و انقباض
- عمق نفوذ
- کشش خمش و پیچش
- مقدار تنش باقی مانده بعد از فرآیند جوشکاری
پوزیشن‌های جوشکاری
حالا که با انواع اتصالات جوشکاری آشنا شدیم، بد نیست بدانید که فرآیند جوشکاری، در پوزیشن‌های مختلفی انجام می‌شود. به این معنا که موقعیت اتصال و قطعه مورد نظر، حالت‌های خاصی خواهند داست.
حالت تخت
جوشکاری در حالت تخت، شکلی افقی دارد. به این صورت که جوشکار باید عمل جوشکاری را از بالای قطعه آغاز کند و خط جوش را به حالت افقی پیش ببرد.
حالت افقی
در جوشکاری افقی، قطعه مورد نظر، به صورت قائم قرار خواهد گرفت و عمل جوشکاری، به حالت افقی است.
حالت قائم
قطعه مورد نظر، به صورت عمودی قرار خواهد گرفت و جوشکار، خط جوش را از بالا به پایین و یا بالعکس و به حالتی عمودی پیش می‌برد.
حالت بالای سقفی یا سر
این نوع حالت نیز، افقی است و فرآیند جوشکاری، در پایین قطعه مورد نظر است. به این صورت که انتقال مواد مذاب و الکترود، به سمت بالا است. جوشکاری در حالت سقفی، بسیار سخت و چالش‌برانگیز است.
نکات مهم در مورد انواع اتصالات جوشی
توجه بفرمایید که جوشکاری، در دسته حرفه‌های خطرناک قرار می‌گیرد و برای ورود به آن، باید آموزش مناسب را دید. علاوه بر آن، جوشکاری باید با وسایل لازم آن انجام شود. رعایت قوانین ایمنی نیز در هنگام جوشکاری، بسیار ضروری است. چون رعایت این قوانین، امنیت شما و همچنین اطرافیان را به حداکثر می‌رسانند. یک سری مقررات نیز وجود دارد که با رعایت آن‌ها، مقاومت سازه را تضمین خواهید کرد. یک مورد دیگر که باید به آن توجه شود، این است که هرگز نباید هنگام وزش شدید باد و در دمای زیر صفر جوشکاری کرد.
کلام آخر در مورد انواع اتصالات جوشکاری
در این مقاله، انواع اتصالات جوشکاری و همچنین انواع جوش‌ها را معرفی کردیم. علاوه بر آن، درباره چند پوزیشن جوشکاری صحبت کردیم. امیدواریم اطلاعاتی که به دنبالش بودید را در این مقاله پیدا کرده باشید. در پایان مایلم آموزش محیط جوشکاری در نرم افزار اینونتور را که توسط فرادرس منتشر شده است به شما معرفی کنم؛ برای دریافت این آموزش روی لینک زیر کلیک کنید:
نظرات