جوشکاری و تاریخچه آن

تعریف جوشکاری:

بطور کلی جوشکاری یکی از انواع اتصالات است که از نیمه اول قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفته.
از زمانیکه انسان آهنگری یعنی به شکل درآوردن آهن سرخ شده را آموخت این عمل به جوش آتشی مرسوم گردید،که در حال حاضر هم کم وبیش این کار صورت میگیرد.
کار شکل دادن آهن سرخ شده بتدریج تکامل پیدا کرد وبا پیشرفت تکنولوژی و پیدایش صنایع اتمی،الکترونیکی،شیمی صنعتی و
تسلیحات پیچیده،همچنین با کشف عناصر جدیدی که در مقابل حرارت مقاومت زیادی داشتند(برای ذوب آنها درجه حرارت زیادی
مورد نیاز بوده) و همچنین عناصری که تمایل زیادی به اکسید شدن داشتند و جوشکاری عناصر با دستگاههای موجود امکان پذیر
نبود منجر به اختراع دستگاههای مختلف جوشکاری گردید.
امروزه علم جوشکاری که خود نوعی هنر است دارای دامنه بسیار گسترده ای میباشد.
بطوریکه تاچندی قبل که جوشکاری فقط از طریق بالابردن درجه حرارت فلز و به نقطه ذوب رساندن آن انجام میگرفت.
امروزه در اثر گسترش زیاد دامنه علم و هنر جوشکاری در جهان و در نتیجه با پی بردن به ترکیبات داخلی فلز و با آگاهی از
مجموعه یون های باردار مثبت و منفی فلز متوجه شده اند که در اثر تبادل الکترونی،فلزات بر همدیگر اثر کرده و بدون احتیاج به
حرارت به یکدیگر اتصال می یابند.

جوشکاری بدون حرارت:

برای انجام این نوع جوشکاری باید به دو مسئله بسیارمهم توجه داشت:

اول اینکه سطوح مورد اتصال به اندازه ای صاف و صیقلی شود که حتی در زیر میکروسکوپ هم خلل و فرجی دیده نشود.
دوم اینکه از تاثیر عوامل خارجی مانند بخار آب و گاز و روغن بطور مطلق جلوگیری شود که این اعمال در خلاء انجام میگردد.
در این صورت است که این عمل یعنی تبادل الکترون و یکپارچه شدن قطعات با موفقیت انجام می شود.
صنعت جوشکاری تا آنجا پیشرفت کرده که برای اتصال قطعات نازک و ظریف الکترونیکی تا ماشین های عظیم صنعتی و
ساختمان ها،انواع وسایل حمل و نقل،هواپیماهای مدرن،سفینه های فضایی و بسیاری از چیزهای دیگر از انواع جوشکاری
استفاده میشود.
چنان که قبلا اشاره شد جوشکاری یکی از انواع اتصالات است،بنابراین قبل از اینکه جزئیات هریک از انواع جوشکاری را بررسی
کنیم به پیدایش و تکامل اتصالات مکانیکی و حرارتی میپردازیم.

ابتدا انسان با کشف آتش و پی بردن به قدرت حرارتی آن توانست فلزات را به حالت خمیری درآورده و بهم متصل کند.
در این روش ابتدا قطعات را داخل کوره قرار میدادند،زمانیکه فلز به اندازه کافی سرخ میشد فلزات را از کوره خارج و روی سندان قرار داده و ذرات فلزات داغ را بر اثر ضربات چکش داخل هم نموده و یکپارچه مینمودند.
که این روش اتصال به روش حرارتی معروف گردید و امروزه انواع و اقسام مختلف دارد.

اتصال سرد:

گاهی هم قطعات را بصورت سرد بهم متصل مینمودند که این روش اتصال به روش مکانیکی مرسوم گردید،مانند پرچ کاری دستی و ماشینی و پیچ و مهره.
در این روش ابتدا قطعات مورد اتصال را سوراخ نموده و سپس میخ پرچ را درآن قرارداده و توسط ضربات چکش میخ پرچ را میکوبیدند تا دو قطعه به هم اتصال یابند.

از آنجاییکه اتصال از طریق پرچ کاری و پیچ و مهره با تمام محاسنی که داشت معایبی هم از قبیل بازشدن و شل شدن و بریدن را دارد.
لذا جهت استحکام بیشتر و رفع این نواقص بشر به دنبال راهی میگشت که دوفلز را بطور محکم و دائمی به هم متصل نماید.
همانطور که قبلا اشاره شد با کشف چگونگی ذوب فلزات توسط کوره توانستند فلزات را از طریق ذوب کردن بهم متصل نمایند که به روش اتصال دائم معروف گردید که بیشتر برای ریل های راه آهن مورد استفاده قرار میگرفت.

تکامل صنعت جوشکاری:

از شروع جنگ جهانی دوم این صنعت رو به تکامل رفت و در قرن نوزدهم دانشمندانی به نامهای دیوس و آرتوس و یک شیمیدان فرانسوس به نام هانری مواسان اتصال دائم بوسیله قوس الکتریکی را بوجود آوردند.
در این روش با ایجاد قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار و تولید حرارت کافی فلزات ذوب و بهم متصل میشدند.

نمونه این الکترود ها میتوان به الکترود 6013 اشاره کرد.

روش دیگری بوجود آمد که بتوانند فلزات نازکتر را باآن ذوب و متصل نمایند،این روش توسط شعله گاز میباشد.

در این روش با ایجاد حرارت لازم توسط یک گاز سوختنی مانند استیلن و گازاکسیژن میتوانند فلزات را ذوب و بهم متصل نمایند که به جوشکاری اکسی استیلن معروف است.

امروزه با روش های مدرن تری فلزات را ذوب و بهم متصل مینمایند مانند:

روش اصطکاکی:

در این روش که براثر اصطکاک بین دو قطعه حرارت ایجاد میگردد و انرژی حرارتی حاصل از اصطکاک باعث ذوب و اتصال دو قطعه میگردد.

روش پیشرفته دیگر جوشکاری با اشعه نوراست مانند اشعه لیزر که در این روش از انرژی نور بعنوان منبع حرارتی برای ذوب فلزات استفاده میکنند.

علاوه بر نمونه های ذکر شده روش های متداول پیشرفته دیگی بسیار زیاد است.بنابراین میتوان گفت بطورکلی در صنعت جوشکاری برای ذوب فلزات از پنج منبع حرارتی استفاده میکنند:

1-کوره ای 2- الکتریکی 3- شیمیایی 4-مکانیکی 5-اشعه نور

شرکت صنایع جوشکاری و تولید الکترود شیراز تولید کننده انواع الکترودهای معمولی و تخصصی.