آموزش جوشکاری آهن آلات
آموزش جوشکاری آهن آلات
یکی از شیوه‌های رایج برای پیوند دادن آهن‌آلاتی مانند تیرآهن، جوشکاری به شمار می‌آید. این فرآیند دارای انواع متنوعی است؛ برای مثال، جوشکاری قوس الکتریکی را می‌توان نام برد. در این تکنیک، از قوس الکتریکی با ولتاژ پایین و جریان بالا بهره‌برداری می‌شود. این روش، شامل تعامل بین یک الکترود و قطعه فلزی است که قرار است جوش داده شود.
به واسطه جریان برق، حرارت زیادی ایجاد می‌شود که باعث ذوب فلز پایه (فلزی که فرآیند جوشکاری روی آن انجام می‌گیرد) و پیوستن قطعات آهنی به یکدیگر می‌گردد. کیفیت این پیوستگی به عوامل گوناگونی نظیر تجربه و مهارت اپراتور جوشکار، نوع الکترود، نوع اتصال و… وابسته است.
در این مقاله به بررسی روش‌های جوشکاری آهن آلات خواهیم پرداخت و نکات مهمی را برای انجام صحیح این کار و ارتقاء کیفیت محصول نهایی ارائه خواهیم کرد. این موضوع به ویژه در قیمت فعلی تیرآهن، که از جمله مقاطع کلیدی در ساخت و ساز به شمار می‌رود، تأثیرگذار است.
آموزش جوشکاری قوس الکتریکی رایج در اتصالات تیرآهن
قبل از این که به یادگیری جوشکاری فلزات بپردازید، مهم است که به این نکته توجه کنید که جوشکاری به روش‌های گوناگونی صورت می‌گیرد که عبارتند از:
جوشکاری قوس الکتریکی با سرباره محافظ (SMAW)
جوشکاری قوس الکتریکی با حفاظت فلزی (Shielded Metal Arc Welding) تکنیکی برای پیوند قطعات فلزی و فولادی، نظیر تیرآهن، محسوب می‌شود. دلیل نام‌گذاری این روش به عنوان محافظتی، به کارگیری الکترودهای روکش‌دار برای انتقال جریان الکتریکی است.
این تکنیک به نام جوشکاری با الکترود دستی شناخته می‌شود، زیرا انجام آن به صورت دستی و توسط یک کارشناس ماهر صورت می‌گیرد. این ویژگی باعث شده است که این روش در محیط‌های گوناگون قابل بهره‌برداری باشد. همچنین، این فرایند از سادگی و هزینه پایینی برخوردار است، هرچند که سرعت انجام کار به تجربه و توانایی اپراتور بستگی دارد. به همین خاطر، این تکنیک در صنایع مختلف به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اموزش جوشکاری آهن با قوس الکتریکی گاز (GMAW)
جوشکاری قوس الکتریکی گاز که به اختصار به آن جوشکاری MIG و MAG گفته می‌شود، فرآیندی است که به کمک یک گاز محافظ صورت می‌گیرد. این گاز نقش حیاتی در حفاظت از ناحیه جوش دارد. گاز محافظ در دو نوع غیرفعال (MIG) و فعال (MAG) در دسترس است.
اگر بخواهیم به طور مختصر به بررسی آموزش جوشکاری GMAW بپردازیم، باید بگوییم که حرارت لازم برای ذوب و پیوستن فلزات از طریق قوس الکتریکی که بین سیم جوش و فلز پایه ایجاد می‌شود، تأمین می‌گردد. در این روش که از الکترودهای جامد فلزی بهره می‌برد، تولید سرباره به میزان قابل توجهی محدود است. همچنین، حوضچه مذاب جوش به کمک گازهای محافظ از آسیب‌ها در امان می‌ماند.
نحوه انجام جوشکاری
آموزش جوشکاری آهن آلات
آموزش جوشکاری آهن با قوس الکتریکی توپودری (FCAW)
جوشکاری توپودری (Flux Cored Arc Welding) یک تکنیک است که می‌تواند به دو شکل اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک اجرا شود. این پروسه شباهت زیادی به جوشکاری الکتریکی گاز دارد. لازم به ذکر است که در حالت اتوماتیک، عملیات توسط ماشین‌آلات و تجهیزات ویژه انجام می‌شود. در مقابل، در روش نیمه‌اتوماتیک، اپراتور نقش هدایت‌کننده را ایفا می‌کند و با استفاده از ابزاری به نام تفنگ، سرعت انجام کار را تنظیم می‌کند.
اموزش جوشکاری اهن به روش قوسی گاز تنگستن (GTAW)
جوشکاری قوسی با گاز تنگستن، که به اختصار TIG نامیده می‌شود، یکی از روش‌های جوشکاری با گاز بی‌اثر است. در این شیوه، برای محافظت از ناحیه جوش از گازهای نجیب مانند هلیوم و آرگون بهره گرفته می‌شود. فرآیند جوشکاری به این صورت معمولاً زمان بیشتری را نسبت به دیگر تکنیک‌های جوشکاری می‌طلبد.
اما اگر این کار با دقت بیشتری صورت گیرد، نتیجه نهایی از نظر ظاهری بسیار مرتب‌تر و استحکام محل اتصال به مراتب بالاتر خواهد بود. در صورتی که تصمیم به جوشکاری تیرآهن دارید، ضروری است که از منابع آموزشی خاص این موضوع بهره ببرید، زیرا این فرآیند کمی متفاوت از سایرین است.
نواقص جوشکاری قوس الکتریکی
آموزش جوشکاری آهن آلات
جوشکاری به روش قوس الکتریکی عمدتاً با ذوب کردن فلزات صورت می‌گیرد. این فرآیند ممکن است باعث تغییراتی در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی فلز در ناحیه جوش شود. مشکلاتی مانند تخلخل، ترک، وجود سرباره و… از جمله معایب این نوع جوشکاری به شمار می‌روند. علاوه بر این، عدم پیوند مناسب فلز نیز یکی از چالش‌های این روش محسوب می‌شود.
دلایل عدم جوش‌خوردن آهن می‌تواند به عملکرد اپراتور، نوع مواد به کار رفته در فرآیند جوش و عوامل مشابه مربوط باشد. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر برخی از مشکلات رایج در جوشکاری خواهیم پرداخت.
در حین عملیات جوشکاری، انواع مختلفی از گازها از جمله هیدروژن و مونوکسید کربن آزاد می‌شود. این پدیده به خاطر به کارگیری الکترودها در فرآیند جوشکاری است. فلز مایع تمایل زیادی دارد که با این گازها ترکیب شود. اگر این گازها جذب شوند و به دلیل عدم حل شدن در فلز، به صورت حباب در آن محبوس شوند، باعث بروز تخلخل در ساختار فلز خواهد شد.
برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی، توصیه می‌شود که فرآیند جوشکاری آهن به شیوه‌ای صحیح انجام گیرد. در این روش، جوشکاری به آرامی صورت می‌گیرد تا گازها فرصت کافی برای خروج داشته باشند. در ادامه، چند پیشنهاد برای یادگیری جوشکاری فلز به شما ارائه می‌شود تا با بهره‌گیری از آنها، به نتایج بهتری دست یابید.
ورود سرباره به محل جوش
سرباره به ماده‌ای پودری اطلاق می‌شود که به منظور حفاظت از فلز جوش (فلزی که برای اتصال فلزات پایه به کار می‌رود) به کار گرفته می‌شود. در برخی موارد، به علت به کارگیری جریان الکتریکی نادرست یا عدم رعایت اصول تمیزکاری، این مواد به ناحیه جوش نفوذ می‌کنند.
اگر سرباره نتواند به طور مؤثر از ناحیه جوش خارج گردد و در آنجا گیر کند، ممکن است مشکلاتی در اتصال نهایی به وجود آورد. برای جلوگیری از بروز چنین معضلی، ضروری است که از ولتاژ و جریان الکتریکی مناسب بهره گرفت و همچنین به تمیزی و نظافت محیط کار توجه ویژه‌ای داشت.
ورود سرباره در جوشکاری
نفوذ ناقص به وضعیتی اطلاق می‌شود که در آن فلزات به طور مطلوب به هم نمی‌پیوندند. این مشکل می‌تواند ناشی از چندین عامل باشد. یکی از این عوامل، دمای نامناسب در ناحیه جوشکاری است. در برخی موارد، گرمای تولید شده به اندازه کافی نیست تا فلزات را به یکدیگر متصل سازد.
ممکن است در ابتدا ارتباط بین دو فلز برقرار شود، اما در حین استفاده، این ارتباط ممکن است از هم گسسته شود. برای جلوگیری از این مشکل، لازم است دمای ناحیه جوش به سطح مناسبی افزایش یابد تا هر دو فلز به طور تقریباً همزمان ذوب شوند و فرآیند جوشکاری انجام گیرد.
علت دیگری که می‌تواند منجر به بروز مشکلات در فرآیند جوش شود، موقعیت و چیدمان نادرست دو فلز در کنار یکدیگر است. در چنین حالتی، جوش قادر نخواهد بود آنها را به طور مؤثری به هم متصل کند. بنابراین، ضروری است که فلزات به درستی در کنار هم قرار گیرند و پس از آن، عملیات جوشکاری آغاز شود. در اینجا، یادگیری اصول جوشکاری برای دستیابی به نتایج مطلوب اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند.
حضور تنگستن
در روش جوشکاری TIG، تماس با الکترود می‌تواند منجر به جابه‌جایی ذرات تنگستن به فلز جوش شود. این ذرات از طریق اشعه ایکس شناسایی می‌شوند و به دلیل چگالی بالاتر از فولاد، به شکل نقاط روشن ظاهر می‌گردند.
تنگستن در جوشکاری
در بخش‌های قبلی به برخی از مشکلات ناشی از ولتاژ و جریان الکتریکی پایین اشاره کردیم. اما نکته‌ای که باید در نظر داشت این است که افزایش جریان الکتریکی نیز می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی در فرآیند جوشکاری گردد. وقتی جریان الکتریکی به میزان زیادی بالا رود، خطر ذوب شدن فلز پایه در نواحی غیر از ناحیه جوش افزایش پیدا می‌کند.
ذرات فلز مذاب ممکن است توسط گازهای ناشی از جوشکاری به ناحیه جوش منتقل شوند. این پدیده می‌تواند منجر به ایجاد فرورفتگی، برآمدگی، ترک و مسائل مشابه در محل جوش گردد. از این رو، اهمیت آموزش در زمینه جوشکاری و انجام این کار توسط افراد ماهر و با تجربه به وضوح نمایان است.
عیوب جوشکاری
ترک خوردگی
ترک خوردگی در ناحیه جوش یکی از مشکلات مهم در فرآیند جوشکاری به شمار می‌آید. این عیب ممکن است به علت عوامل متعدد از جمله خنک شدن سریع، ترکیب‌های خاص آلیاژی، عدم تأمین حرارت کافی، انتخاب الکترود نامناسب، اندازه نامناسب محل جوش و عدم پیش گرم کردن فلزات پایه پدید آید.
ترک‌ها به دسته‌های گوناگونی تقسیم می‌شوند؛ این دسته‌بندی می‌تواند بر اساس ویژگی‌هایی از جمله شکل، ابعاد، محل بروز و غیره صورت گیرد. انواعی از ترک‌ها شامل ترک‌های ریز، طولی، عرضی، منفصله و تشعشعی هستند. یادگیری فنون جوشکاری و به دست آوردن مهارت و تجربه کافی می‌تواند به طور قابل توجهی از بروز ترک‌ها جلوگیری نماید.
انواع گازهای محافظ در جوشکاری
انواع مختلفی از گازهای محافظ در جوشکاری وجود دارند، از جمله آرگون، هلیوم و دی اکسید کربن. در این قسمت از مقاله، به تحلیل جامع‌تری از هر یک خواهیم پرداخت.
جوشکاری آرگون
این گاز یکی از گازهای غیر قابل احتراق و بی‌بو به شمار می‌رود که هیچ واکنش شیمیایی با جو اطراف یا مواد موجود در محیط ندارد؛ به همین دلیل به آن گاز نجیب نیز می‌گویند. یکی از مزایای کلیدی استفاده از آرگون به عنوان گاز محافظ، هزینه کمتر آن نسبت به سایر گازهاست. این گاز تقریباً ۱۰ برابر سنگین‌تر از هلیوم است و همچنین پتانسیل یونیزاسیون کمتری نسبت به آن دارد.
جوشکاری هلیوم
هلیوم یکی دیگر از گازهای نجیب به شمار می‌آید که در جوشکاری به عنوان یک محافظ به کار می‌رود. این گاز، مشابه آرگون، غیر قابل احتراق و بی‌بو است. جالب است بدانید که میزان پاشش و جرقه در حین استفاده از هلیوم نسبت به آرگون بیشتر است. همچنین، هزینه تهیه هلیوم نسبت به آرگون اندکی بالاتر می‌باشد.
جوشکاری دی اکسید کربن
در بسیاری از موارد، نمی‌توان از اکثر گازهای فعال به عنوان گاز محافظ در فرآیند جوشکاری استفاده کرد؛ اما دی‌اکسید کربن به عنوان یک استثنا، قابلیت این کار را دارد. به کارگیری این گاز در جوشکاری باعث می‌شود که حرارت بیشتری به فلز پایه منتقل گردد. از جمله مزایای استفاده از دی‌اکسید کربن می‌توان به سرعت بالای جوشکاری، نفوذ بسیار زیاد و هزینه کمتر در مقایسه با آرگون اشاره کرد.
به طور کلی، یادگیری مهارت جوشکاری آهن به افراد این امکان را می‌دهد که ابتدا فعالیت‌های خود را با سطح ایمنی بالاتری انجام دهند و در حین کار از آسیب به سلامت خویش جلوگیری کنند. همچنین، این آموزش به تسریع فرآیند کار و تولید محصول نهایی با کیفیت بهتر منجر خواهد شد.
با بهره‌گیری از مهارت‌های به دست آمده، امکان جلوگیری از بروز مشکلاتی مانند ترک، نفوذ ناکافی، تخلخل و… فراهم می‌شود. در پایان، امیدواریم این مقاله برای شما سودمند بوده باشد. چنانچه در مورد روش‌های صحیح جوشکاری آهن سوالی دارید، لطفاً در بخش نظرات مطرح کنید تا کارشناسان ما به آن پاسخ دهند.
مطالب بیشتر :
