جوشکاری، به طور کلی روشی است که به وسیله آن دو قطعه آهن به یکدیگر متصل شده و یا بخش‌های شکسته یا از بین رفته یک سازه به هم متصل می‌شود. در صورتی که این اتصال و یا ترمیم، به صورت غیر اصولی و ناصحیح انجام گیرد، مشکلات متعددی ایجاد خواهد شد. از این رو، آموزش اصول و ترفندهای جوشکاری و آشنایی با روش‌های آن، بسیار مهم و حیاتی خواهد بود. برای آشنایی بیشتر با فرایندهای جوشکاری مقاله"سیر تا پیاز انواع فرایندهای جوشکاری" را مطالعه نمائید. در واقع مانند هر عمل دیگری، انجام عملیات جوشکاری نیز بايد توسط یک جوشکار متخصص و خبره انجام گیرد، تا از عواقب احتمالی جلوگیری به عمل آید.

اصول و قواعد جوشکاری آهن  

انجام عملیات جوشکاری، مانند بسیاری از عملیات دیگر، دارای اصول و قواعد خاصی است. رعایت این قواعد به شما کمک می‌کند تا بهترین بازدهی را در اختیار داشته باشید. این اصول عبارتند از:

• لزوم گرم با سرد بودن آهن، بنا به نوع جوش.
• ممنوعیت رنج دمای ۶۵ تا ۲۶۰ درجه سانتیگراد در حین جوشکاری.
• رساندن دمای نقاط مورد نظر در جوشکاری به ۲۶۰ تا ۶۴۹ درجه سانتی‌گراد.
• خنک نگاه داشتن بخش‌هایی از آهن در نزدیکی محل جوش و همچنین خود محل جوش، پس از جوشکاری. داغ ماندن و یا سرد شدن بیش از حد این محل، باعث ایجاد خرابی می‌شود.

مراحل مختلف جوشکاری

مراحل مختلف جوشکاری عبارتند از: 

آماده‌سازی دستگاه جوش یا اینورتر

به غیر از دستگاه جوش، دو عدد کابل نیز مورد نیاز است. یک کابل دارای گیره و دیگری دارای انبر است. کابل گیره‌دار، به قطب منفی دستگاه و کابل انبردار به قطب مثبت متصل می‌شود. پس از آن، دستگاه به راحتی قابل روشن و خاموش کردن است. برای تهیه کلیه ملزومات جوش موردنیاز خود می‌توانید به اینسرا سر بزنید.

آماده کردن محل جوش

کابل گیره‌دار را به آهن متصل کنید. مطمئن شوید، سیم گیره به آهن متصل است تا اتصال با دستگاه نیز برقرار باشد. از عدم لرزش سیم نوک گیره بر روی آهن نیز اطمینان حاصل کنید، زیرا اگر لرزشی باشد، کابل زودتر از حالت عادی داغ می‌شود.

ایمنی قبل از کار

استفاده از ماسک و دستکش مخصوص جوشکاری، بسیار حائز اهمیت است. در غیر این صورت امکان ایجاد سوختگی‌های شدید و حتی نابینایی نیز وجود دارد. شما می توانید کلیه تجهیزات ایمنی مورد نیاز خود را از اینسرا تهیه نمائید.

آماده کردن الکترود

د جوشکاری‌های کوچک، از الکترود یا سیم جوش ۳ میلی‌متری استفاده می‌شود. الکترود میان کابل انبر قرار گرفته و آمپر دستگاه مابین ۵۰ تا ۷۰ تنظیم می‌شود.

انجام عملیات جوشکاری

هر چند مراحل قبل نیز مهم و حیاتی هستند و بدون انجام آن‌ها، عملیات جوشکاری قابل انجام نیست، اما این بخش از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و باید در انجام آن دقت بالایی صورت گیرد. برای انجام جوشکاری، لازم است تا انبر در نزدیکی محل جوش قرار گیرد. این فاصله نباید به قدری نزدیک باشد که الکترود به سطح کار بچسبد و باعث سوختن دستگاه نیز بشود. همچنین، نباید به اندازه‌ای دور باشد که موجب ذوب شدن الکترود و پاشیدن آن بر روی سطح آهن شود. فاصله ۲ الی ۳ میلی‌متری الکترود از آهن کاملا مناسب است. انبر حاوی الکترود را به محل جوش نزدیک کنید و به سمت خود حرکت دهید. این کار باعث به وجود آمدن قوس الکتریکی خواهد شد که جوش خوردن دو قطعه آهن به یکدیگر را امکان‌پذیر میکند.

روش‌های مختلف جوشکاری

به طور کلی روش‌های مختلف جوشکاری به دو دسته ذوبی و غیر ذوبی تقسیم می‌شوند. در جوشکاری ذوبی، لبه‌های دو قطعه ذوب می‌شوند. پس از آن، مذاب حاصل از دو قطعه با مذاب پر کننده درز مخلوط شده و پس از سرد و جامد شدن، موجب جوش خوردن و اتصال دو قطعه می‌شود. انواع مختلف جوشکاری ذوبی عبارت است از: جوشکاری قوسی، اکسی گاز، الکترونی و لیزری.

جوشکاری غیر ذوبی به این صورت است که، لبه‌های دو قطعه در تماس با هم ذوب نمی‌شوند، فشار مکانیکی باعث حذف فاصله اتم‌ها در محل اتصال می‌شود. انواع این جوشکاری شامل جوشکاری مقاومتی، اصطکاکی، انفجاری، فراصوتی و با نورد است.

ترفندهای جوشکاری صحیح و اصولی

در یک جوشکاری صحیح و با کیفیت، لازم است تا ترفندهای مختلفی مورد توجه قرار گیرد. ما در ادامه، به معرفی این ترفندها خواهیم پرداخت.

۱)پاشش حرارتی قوسی برای جوشکاری فلزهای ضخیم

هر چند ممکن است این موضوع چندان مورد توجه قرار نگیرد، اما مهارت‌هایی مانند چگونگی تنظیم ولتاژ، میزان جریان و سرعت جوشکاری اهمیت فراوانی در جوشکاری فلزات ضخیم دارد. به عنوان مثال می‌توان مدهای انتقال حرارتی مناسبی را برای این نوع فلزات فراهم کند. به عنوان مثال، محدودیت جوشکاری قوسی یا پاشش حرارتی، باعث شده آیت تا تنها بر روی فلزاتی با ضخامت ۸/۱ اینچ یا بیشتر و همچنین سطوح افقی استفاده شود.

• انتقال قوسی

در دوش انتقال قوسی، میزان ولتاژ، آمپر و سرعت تغذیه در مقایسه با حالت استاندارد اتصال کوتاه بیشتر است. این مورد، امکان ایجاد قوس‌های بلند با یک جوش پر نفوذ و عمیق را فراهم می‌کند.

• انتقال با پاشش حرارتی

ولتاژ، آمپر و سرعت جوشکاری در این حالت از قوس معمولی بیشتر است. در این روش، امکان استفاده از سیم‌هایی با قطر بالا امکان‌پذیر است. در نتیجه بخش بزرگی از فلزات رسوب کرده و جوش محکمی در این قسمت به وجود می‌آید. این نوع جوشکاری بر روی صفحات تخت و افقی انجام می‌شود.

۲)قواعدی برای تنظیم جهت، زاویه و سرعت جوشکاری

تنظیم این ۳ مورد، به شما کمک می‌کند تا اگر مبتدی و تازه‌کار هم هستید، بتوانید جوش‌های مستحکمی ایجاد نمایید.

• زاویه کار در جوشکاری

در صورتی که از سیم جوش استفاده می‌کنید، دستگاه را در زاویه ۱۰ تا ۱۵ درجه و در جهت فشار جوش نگاه دارید. در حالت استفاده از میله جوش، دستگاه را در جهت کششی با زاویه ۲۰ تا ۳۰ درجه و میله یا سیم را در زاویه ۴۵ درجه و بین دو قطعه فلز نگه دارید.

• جلو یا عقب بردن دست در جوشکاری

در صورت جوشکاری با چوب یا سیم جوش توپودری دست خود را بکشید و در خلال جوشکاری MIG، میله را فشار دهید.

• فضای قوس در جوشکاری

فاصله قوس برای جوشکاری سیمی بین ۸/۳ تا ۲/۱ اینچ و در جوشکاری میله‌ای بین ۸/۱ اینچ بین قطعه و میله است. به طور کلی نیز، طول قوس نباید از قطر هسته الکترود بیشتر باشد.

• سرعت کار در جوشکاری

حرکت با سرعت کم، دانه‌های محدب گسترده و با نفوذ کم تولید می‌کند. این کار باعث رسوب بیش از حد فلز می‌شود. در مقابل حرکت سریع نیز یک جوش کم عمق و یک مهره باریک و تاجدار ایجاد می‌کند. حداکثر سرعت برای اتصالات مختلف،کمتر از ۴۰ اینچ در دقیقه است.

۳)انتخاب گاز MIG

انتخاب گاز محافظ تایید شده که ۱۰۰ دی اکسید کربن است، برای جوشکاری MIG کاملا مقرون به صرفه است. با اینکه این گاز امکان اجرای مهارت‌های جوشکاری عمیق را می‌دهد، اما ممکن است تمایل به گازهای گران‌قیمت‌تری وجود داشته باشد.

به عنوان مثال ترکیب ۷۵ درصد آرگون و ۲۵ درصد دی اکسید کربن برای تولید جوش‌های زیبا و در سطح آمپر بالا.

۸۵ درصد آرگون و ۱۵ درصد دی اکسید کربن برای جوشکاری ورق‌های سنگین‌تر از فولاد و یا استفاده بر روی فلزی با رنگ زدگی بالا.

۹۰ درصد آرگون و ۱۰ درصد دی اکسید کربن برای جوشکاری انتقال اسپری و مقاطع سنگین یا ضخیم فلز.

۱۰۰ درصد آرگون یا مخلوط آرگون-هلیوم برای جوشکاری آلومینیوم.

۴)تمیز کردن ناخالصی‌ها

تمیز کردن ناخالصی‌ها، یکی از ترفندهای جوشکاری است که بسیاری از جوشکاران آن را نادیده می‌گیرند. این مورد به این معنی نیست که محل جوش باید عاری از هر نوع آلودگی باشد. د واقع بهتر است رنگ زدگی و خاک را از روی سطح آن پاک کرده و بدانید که این امر یک ترفند جوشکاری برای جوش بهتر قطعات محسوب می‌شود. نادیده انگاشتن این مرحله به احتمال زیاد شما را به بازسازی و تعمیر دوباره محل جوش ملزم خواهد کرد.

در صورتی که امکان تمیز کردن قطعه برایتان فراهم نیست، بهتر است از تعمیر قطعات به وسیله جوشکاری MIG، اجتناب کنید. در این حالت از جوشکاری چوبی و یک میله ۶۰۱۱ استفاده کنید. همچنین بهتر است سرعت انتقال جریان را نیز کاهش دهید.

۵)تعمیر فلزات با استحکام بالا

یکی از ترفندهای جوشکاری، دانستن رازهای چگونگی تعمیر فلزات با مقاومت بالاست. در حالی که امروزه تولیدکنندگان، تمایل بالایی به تولید فلزات مستحکم دارند، لازم است تا یک جوشکار متبحر، طرز جوش آن‌ها را بداند. برای ترمیم فلزی با استحکام بالا، لازم است در ابتدا رنگ، چربی، رطوبت و زنگ زدگی روی آن از بین برود. در مرحله بعد باید محل تعمیر گرم نگه داشته شود.

گرم کردن برای جلوگیری از ترک خوردن لازم است. توجه داشته باشید که هر چقدر در سیم جوش کربن بیشتری استفاده شده باشد، قطعه، گرم کردن بیشتری نیاز دارد. برای تعمیر فلزات با استحکام بالا از الکترود قطر نازک استفاده کنید و سرعت حرکت الکترود را نیز پایین نگه دارید. به این صورت حباب‌های گاز هیدروژن بیرون می‌آیند و یک جوشکاری با کیفیت خواهید داشت.

۶)جوشکاری آلومینیوم

آلومینیوم همواره باعث ایجاد مشکلاتی در روند جوشکاری شده و لازم است تا شما در این مورد ترفندهای جوشکاری صحیح با این فلز را به کار ببرید. این ترفندها عبارتند از:

• تهیه رول درایو U-groove. این وسیله سیم جوشکاری را خرد نمی‌کند. دقت کنید رول درایو را روی بخش قوی قرار ندهید.
• آستر تفلونی یا نایلونی را جایگزین آستر کابل کنید.
• از سیم تو پر آلومینیوم استفاده کنید.
• فقط از گاز آرگون یا آ گون-هلیوم استفاده کنید.
• محل تماس جوش را در حدود ۰.۱۱۵ اینچ بزرگتر از قطر سیم انتخاب کنید.
• قطعه مورد تعمیر را با یک برس سیمی تمیز کنید تا آلومينيوم‌های اکسید شده از بین بروند.
• کثیفی‌هایی مانند گریس، روغن و کود کشاورزی را به وسیله یک حلال ارگانیک یا آلکالین تمیز کنید. در این زمینه از تمیزکننده‌های اسیدی استفاده نکنید.
• برای کاهش ترک خوردگی، قطعه را با دمای ۲۳۰ درجه فارنهایت گرم کنید. در ابتدا و انتهای قطعه، مفتول جوشکاری قرار دهید.
• از گان کوتاه و کابل مستقیم استفاده کنید.
• برای پیشگیری از سوختن، جوشکاری را با تنظیمات ولتاژ و آمپر و سرعت بالا انجام دهید.
• توجه داشته باشید که به داخل جوش فشاری وارد نشود.
• سعی کنید دهانه جوش را در انتهای جوش پر کنید. این دهانه‌ها، علت اصلی ترک خوردگی در جوشکاری آلومینیوم هستند.

لیستی از وسایل ضروری در جوشکاری

از دیگر ترفندهای جوشکاری صحیح، در اختیار داشتن لیستی از وسایل و تجهیزات ضروری و کاربردی برای جوشکاری است. در ادامه با این اقلام آشنا می‌شویم.

سیم MIG

قطر مناسب برای این سیم، 035/0 یا 045/0 اینچ است، اما برای جوشکاری فلزات نازک، قطر 025/0 مناسب خواهد بود.

میله الکترود

برای استفاده‌های معمول و رایج، الکترود ۶۰۱۱ مناسب است. برای جوشکاری‌های عمیق بر روی قطعات ضخیم، الکترود ۶۰۱۰ را انتخاب کنید. در نهایت جوش‌های کم عمق بر روی قطعات باریک، الکترود ۶۰۱۳ کاربردی خواهد بود. انواع الکترود در سرای جوش و برش اینسرا موجود می باشد.

مفتول تو پودری

سیم شارژ هسته‌ای E71T-1، بسیار محبوب است که برای جوشکاری‌های خارج از موقعیت انتخاب درستی است. برای جوشکاری در موقعیت، سیم E71T-8 و برای جوشکاری فلز روکش‌دار یا گالوانیزه، E71T-14 را انتخاب کنید. تمام این سیم‌ها، سرعت رسوب بالاتری نسبت به الکترودهای چسبنده دارند و سرباره آن‌ها به راحتی از بین می‌رود.

جمع‌بندی و سخن پایانی

جوشکاری، یکی از کارهایی است که دقت و توجه بسیار زیادی را می‌طلبد. در صورتی که بخواهید به عنوان یک جوشکار متخصص و با مهارت به کار مشغول شوید، لازم است تا تمام ترفندهای جوشکاری اصولی و صحیح را به کار ببرید. این امر باعث می‌شود تا قطعه‌ای با کیفیت در اختیار داشته و از کار خود نهایت لذت را ببرید. ما در مقاله حاضر سعی کردیم تا آنچه از اصول و ترفندهای جوشکاری، لازم و حیاتی است را در اختیارتان قرار دهیم. امید است این مطالب برایتان مفید و پرثمر باشد.