جوشکاری برق یکی از روش‌های اصلی و حیاتی در صنعت و تولید است که برای اتصال و پیوند قطعات فلزی به یکدیگر استفاده می‌شود. این فرایند، با استفاده از جریان الکتریکی برای تولید گرما و ایجاد اتصال بین قطعات فلزی انجام می‌شود. جوشکاری برق، به دلیل دقت، سرعت و قابلیت اتصال قطعات مختلف با ضخامت‌ها و اشکال متنوع، یکی از مهم‌ترین روش‌های جوشکاری است که در صنایع مختلف از جمله صنایع خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع دریایی و هوافضا، ماشین‌سازی و صنایع فلزی به کار گرفته می‌شود.
جوشکاری با برق چیست؟
جوشکاری با برق یا به اصطلاح جوشکاری الکتریکی یک فرایند صنعتی است که در آن از انرژی الکتریکی برای ایجاد گرما و اتصال قطعات فلزی استفاده می‌شود. این فرایند به وسیله جریان الکتریکی که از طریق قطعات فلزی عبور می‌کند، ایجاد می‌شود. در این روش، قطعات فلزی که قرار است به هم جوش داده شوند، به عنوان الکترودها عمل می‌کنند و جریان الکتریکی از طریق آنها عبور می‌کند. این جریان الکتریکی باعث ایجاد گرما شده و باعث ذوب شدن قسمت‌های مورد نظر می‌شود، سپس وقتی قطعات به هم چسبیدند و سرد شدند، اتصال دائمی بین آنها شکل می‌گیرد.
این روش معمولاً برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر استفاده می‌شود و در صنایع مختلفی از جمله صنایع خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع دریایی و هوافضا، تعمیرات و ساخت ماشین‌آلات استفاده می‌شود. این روش به دلیل سرعت و دقت بالا و اتصالات قوی و مقاوم، در بسیاری از صنایع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مزیت جوشکاری با برق
جوشکاری با برق یک روش مؤثر و مورد استفاده برای اتصال قطعات فلزی است که به عنوان یک فرایند صنعتی دارای مزایای بسیاری می‌باشد:
- سرعت و کارآیی: این روش عموماً سریعتر از روش‌های دیگر جوشکاری مانند جوشکاری گازی است. این امر به تسهیل فرآیند تولید و کاهش زمان مورد نیاز برای اتصال قطعات کمک می‌کند.
- اتصال قوی: جوشکاری با برق اتصالات قوی و مقاومی بین قطعات فلزی فراهم می‌کند که معمولاً می‌تواند به مقدار بالایی از فشار، لرزش و حرارت مقاومت نشان دهد.
- دقت و کنترل بالا: این روش به جوشکار امکان می‌دهد تا بر روی دقت فرآیند کنترل داشته باشد. از طریق تنظیم جریان الکتریکی، ولتاژ و سرعت، می‌توان به طور دقیق در کنترل عملیات جوشکاری دخالت کرد.
- استفاده آسان: عموماً استفاده از تجهیزات جوشکاری با برق نسبت به سایر روش‌های جوشکاری نسبتاً آسان‌تر است.
- اقتصادی بودن: در برخی موارد، جوشکاری با برق می‌تواند هزینه کمتری نسبت به روش‌های دیگر داشته باشد، به خصوص در مواردی که میزان تولید بالا و تکراری است.
- تأثیر کمتر حرارتی: نسبت به برخی روش‌های دیگر جوشکاری، مانند جوشکاری گازی، جوشکاری با برق ممکن است حرارت کمتری به اطراف ناحیه جوش بفرستد که می‌تواند کاهش تغییر شکل و تغییرات مکانیکی مواد را فراهم کند.
روش های جوشکاری با برق
قبل از جوشکاری، قطعات فلزی باید کاملاً پاک و خالص شوند تا از چربی، روغن، رسوبات و دیگر آلودگی‌ها پاک شوند. قطعات باید به‌طور محکم و استوار تثبیت شوند تا حین جوشکاری جابجایی نکنند. بعد می بایست الکترود مناسب بر اساس نوع فلز و روش جوشکاری انتخاب شود. هر نوع فلز نیاز به الکترود یا رودهای جوش مخصوص خود دارد. برای جوشکاری صحیح، جریان الکتریکی و ولتاژ مورد نیاز باید با توجه به نوع فلز و ضخامت آن تنظیم شوند. الکترود یا رودهای جوش را با حرکت متناسب بین دو قطعه به طرف‌های جوش حرکت دهید تا اتصال دائمی ایجاد شود.
حرکت الکترود در جوشکاری بستگی به نوع جوشکاری و نوع الکترود دارد. این حرکات به تناسب نوع فلزات، ضخامت قطعات و نوع اتصال مورد استفاده قرار می‌گیرند. چند نوع از حرکات الکترود در جوشکاری عبارتند از:
حرکت عمودی (Vertical Motion)
در این نوع جوشکاری، الکترود به شکل عمودی حرکت می‌کند. این حرکت معمولاً برای جوشکاری قطعات ضخیم و عمودی به کار می‌رود.
حرکت افقی (Horizontal Motion)
حرکت افقی در جوشکاری به معنای حرکت الکترود (یا ابزار جوشکاری) به طرف‌های افقی قطعه‌ی فلزی است که قرار است جوش شود. این نوع حرکت معمولاً برای جوشکاری قطعاتی با فرم‌های افقی و عریض استفاده می‌شود.
موقعیت فلزات و ابزار جوشکاری در این نوع حرکت ممکن است به صورت افقی واقع شود و جوشکار باید الکترود یا ابزار جوشکاری را به صورت موازی با سطح قطعه حرکت دهد. این حرکت باعث ایجاد جوش متناسبی بین قطعات فلزی می‌شود. در تمامی روش های جوشکاری باید فاصله مناسب از الکترود با سطح قطعه رعایت شود و جوشکار باید الکترود را در این مواقع با حرکت افقی در ارتفاع مناسب نگه دارد تا اتصال دائمی و یکنواخت ایجاد شود. با استفاده از حرکت افقی، جوشکار می‌تواند کنترل بهتری بر روی جریان جوش، عمق جوش، و توزیع گرما داشته باشد تا جوش نهایی بهتر و قوی‌تری ایجاد شود.
حرکت چرخشی (Circular Motion)
حرکت جرخشی یا Circular Motion در جوشکاری به معنای حرکت الکترود یا ابزار جوشکاری به شکل دایره‌ای یا حرکتی مشابه فرآیند چرخش است. این نوع حرکت معمولاً برای ایجاد جوشی یکنواخت و توزیع مناسب گرما بر روی نقطه جوش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
حرکت دایره‌ای یا جرخشی
در این حالت، الکترود با حرکت دایره‌ای به دور نقطه جوش حرکت می‌کند. این حرکت می‌تواند به صورت کاملی دایره‌ای باشد یا به صورت زیگزاگ با حرکت همزمان جلو و عقب به شکل یک دایره کوچک باشد.
جهت جوشکاری متقارن یا کنترل شده توسط جوشکار، الکترود به شکل دایره‌ای حرکت می‌کند. این حرکت معمولاً برای جوشکاری دقیق و کنترل شده بر روی نقاط خاص جوش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ایجاد توزیع یکنواخت‌تر گرما و جوش بر روی نقطه جوش به دلیل تغییر مکان الکترود در یک حرکت دایره‌ای از مزایای این روش جوشکاری می باشد. این نوع حرکت می‌تواند باعث بهبود کیفیت جوش، کاهش خطر ایجاد شکستگی یا ترک، و ایجاد اتصال دائمی‌تر و قوی‌تر بین قطعات فلزی شود.
حرکت ردیفی (Weaving Motion)
یکی از پرکاربردترین روش های جوشکاری روش ردیفی می باشد. حرکت ردیفی در جوشکاری به معنای حرکت الکترود یا ابزار جوشکاری به صورت زیگزاگ یا ردیفی است که بر روی نقطه جوش صورت می‌گیرد. این حرکت به جهت افزایش عرض جوش، توزیع یکنواخت‌تر گرما و ایجاد جوش با کیفیت به کار می‌رود.
در این روش، الکترود به صورت زیگزاگ یا به شکل خطوط موازی در نقطه جوش حرکت می‌کند. این حرکت ممکن است از یک سمت به سمت دیگر یا به صورت ردیفی به بالا و پایین صورت گیرد.
مزایای حرکت ردیفی:
افزایش عرض جوش و ایجاد اتصال دائمی‌تر بین قطعات فلزی.
توزیع یکنواخت‌تر گرما بر روی نقطه جوش به دلیل حرکت متناوب الکترود در طول خط جوش.
کاهش خطر ایجاد ترک یا شکستگی در جوش به دلیل توزیع یکنواخت‌تر گرما و استحکام بیشتر جوش.
این نوع حرکت می‌تواند بهبود کیفیت جوش، توزیع مناسب‌تر گرما و بهبود عملکرد جوشکاری را فراهم کند. با استفاده از حرکت ردیفی، می‌توان کنترل بیشتری بر روی عمق و عرض جوش داشت و جوشی با کیفیت و یکنواخت‌تر ایجاد کرد.
حرکت حلقوی (Circumferential Motion)
حرکت حلقوی در جوشکاری به معنای حرکت الکترود یا ابزار جوشکاری در حرکت دایره‌ای یا شبیه دایره حول نقطه جوش است. این نوع حرکت معمولاً برای جوشکاری قطعات گرد، لوله‌ها و قطعاتی با شکل‌های دایره‌ای استفاده می‌شود. استفاده از حرکت حلقوی برای جوشکاری گردی‌ها و لوله‌ها کمک می‌کند تا جوش بهتری با کیفیت و یکنواخت‌تری ایجاد شود و در نتیجه، اتصال دائمی‌تر و قوی‌تر بین قطعات فلزی برقرار شود.
حرکت ترکیبی (Simultaneous Motion)
در این روش الکترود به صورت ترکیبی از حرکات مختلفی مانند حرکت چرخشی با حرکت ردیفی یا حرکت افقی و عمودی ترکیب می‌شود تا نتیجه‌ای مطلوب و کیفیتی برای جوش به دست آید.
این حرکات الکترود در جوشکاری با الکترود و روش‌های دیگر می‌توانند تاثیر زیادی در کیفیت و عمق جوش داشته باشند. انتخاب و استفاده از حرکات مناسب و بهینه بستگی به نوع جوشکاری، نوع فلزات و شرایط محیطی دارد.
به دقت و دانش فنی و تجربه احتیاج دارد تا اتصال دو فلز با جوشکاری صحیح و قوی انجام شود. همچنین، آموزش‌های عملی و تجربه کاری می‌تواند در بهبود مهارت‌های جوشکاری و انجام بهتر اتصالات موثر باشد.
انتخاب نوع الکترود جوشکاری
انتخاب نوع الکترود جوشکاری با برق به چندین عامل بستگی دارد که شامل موارد زیر می‌شود:
نوع و خصوصیات فلزات جوشکاری شونده: هر فلز نیاز به نوع مشخصی از الکترود دارد. برای مثال، فلزات مختلف مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ نیاز به الکترودهای مختلف دارند که با خصوصیات و ویژگی‌های فیزیکی آنها سازگار باشند.
- ضخامت و نوع قطعات جوشکاری: قطعات ضخیم و نازک ممکن است نیاز به الکترودهای متفاوتی داشته باشند. الکترودهای با روکش‌های مختلف می‌توانند برای متفاوت کردن استفاده شوند؛ برای قطعات ضخیم ممکن است الکترودهای با روکش‌های مقاوم‌تر و برای قطعات نازک الکترودهایی با روکش‌های نرم‌تر مناسب‌تر باشند.
- محیط و شرایط کاری: شرایط محیطی مانند دما، رطوبت و شرایط زیست‌محیطی نیز باید در انتخاب الکترود مدنظر قرار بگیرند. برخی الکترودها برای کار در شرایط خاص محیطی یا برای جوشکاری در محیط‌های خاصی بهتر عمل می‌کنند.
- کارایی و ویژگی‌های جوشکاری: الکترودها ویژگی‌های مختلفی دارند؛ بعضی از آنها بهترین عمق نفوذ را دارند، برخی دیگر بهترین جریان جوش، کیفیت جوشکاری، مقاومت در برابر لرزش یا خوردگی و… را ارائه می‌دهند.
به طور کلی، انتخاب الکترود جوشکاری باید براساس نیازهای خاص کاربرد و مشخصات فنی قطعات مورد نظر انجام شود. در صورت امکان، مشاوره با کارشناسان یا صاحب‌نظران تجربه‌دهی که با مواد و شرایط مربوطه آشنا هستند، می‌تواند در انتخاب بهترین الکترود برای کار مورد نظر کمک کند.
جمع بندی
جوشکاری برق، یک فرایند حیاتی در صنایع مختلف است که با استفاده از جریان الکتریکی، قطعات فلزی را به یکدیگر متصل می‌کند. این روش، به دلیل سرعت، دقت و قابلیت اتصال قطعات متفاوت، یکی از مهم‌ترین روش‌های جوشکاری است که در صنایع مختلف نظیر خودروسازی، ساخت و ساز، صنایع دریایی و هوافضا، و همچنین ماشین‌سازی و صنایع فلزی به کار می‌رود.
