تاریخچه جوشکاری و ایرادات رایج آن
جوشکاری یکی از قدیمی‌ترین و پراستفاده‌ترین روش‌ها در صنعت است که قدمتی هزاران ساله دارد. از دوران باستان، زمانی که فلزات با ضربات چکش به هم متصل می‌شدند، تا امروز که فناوری‌های پیشرفتهای مانند جوشکاری لیزری و فراصوتی به کار گرفته می‌شود، جوشکاری همیشه نقشی حیاتی در ساخت و تولید ایفا کرده است. با رشد سریع صنعت و پیشرفتهای تکنولوژیک، تقاضا برای جوش‌های باکیفیت و مقاوم نیز افزایش یافته است. اما حتی با وجود تجهیزات پیشرفته، ایرادات جوشکاری همیشه یک چالش برای مهندسان و تکنسین‌ها بوده است.
تاریخچه جوشکاری
جوشکاری به شکلی ابتدایی در دوران مصر باستان آغاز شد، جایی که فلزکاران مس را با روش‌های ابتدایی جوشکاری می‌کردند. در قرون وسطی، آهنگران از روش‌های جوشکاری آهن برای ساخت زره‌ها، سلاح‌ها و ابزارهای کشاورزی استفاده می‌کردند. در قرن نوزدهم، با ابداع روش‌های جوشکاری قوس الکتریکی و گاز، این فن‌آوری وارد مرحله‌ای جدید از توسعه شد. این روش‌ها، پایه‌گذار جوشکاری مدرن بودند و به تدریج با معرفی تجهیزات پیشرفته‌تر، از جمله جوشکاری لیزری و الکترون پرتابی، جوشکاری به یکی از اصلی‌ترین روش‌های اتصال فلزات در صنایع گوناگون تبدیل شد.
پودر کشش دوزه
ایرادات جوشکاری
با تمام مزایا و پیشرفتهای جوشکاری، این فرآیند ممکن است دچار ایرادات متعددی شود. این ایرادات می‌توانند بر کیفیت، ایمنی و کارایی سازه‌های جوش‌داده‌شده تأثیر بگذارند. درک این ایرادات و چگونگی جلوگیری از آن‌ها برای اطمینان از صحت و کارایی جوش‌ها بسیار مهم است. در ادامه به برخی از ایرادات رایج در جوشکاری و روش‌های پیشگیری از آن‌ها می‌پردازیم:
1. تخلخل (Porosity)
توضیح:
تخلخل یکی از شایع‌ترین ایرادات جوشکاری است که زمانی رخ می‌دهد که حباب‌های گاز در داخل جوش به دام می‌افتند. این وضعیت می‌تواند به ضعف ساختاری منجر شود و در نهایت استحکام جوش را کاهش دهد.
دلایل:
آلودگی مواد پایه با روغن، رنگ، زنگ‌زدگی یا رطوبت.
استفاده از گاز محافظ با کیفیت نامناسب.
رطوبت در الکترودهای جوشکاری یا مواد پرکننده.
جوشکاری در محیط‌هایی با رطوبت یا باد زیاد که باعث نفوذ اکسیژن و نیتروژن به جوش می‌شود.
روش‌های پیشگیری:
تمیز کردن دقیق سطح مواد پایه قبل از جوشکاری.
استفاده از گاز محافظ با کیفیت و اطمینان از تنظیم صحیح جریان گاز.
خشک کردن الکترودها و نگهداری آن‌ها در شرایط مناسب.
جوشکاری در محیط‌های خشک و با تهویه مناسب.
2. ناقصی لبه (Undercut)
توضیح:
ناقصی لبه زمانی رخ می‌دهد که فلز پایه به درستی پر نشود و یک شیار کوچک یا فرورفتگی در نزدیکی منطقه جوش ایجاد شود. این ایراد می‌تواند استحکام جوش را کاهش داده و باعث شکستن یا ترک‌خوردگی در آینده شود.
دلایل:
استفاده از جریان جوشکاری بالا.
حرکت سریع الکترود یا مشعل در حین جوشکاری.
زاویه نامناسب الکترود یا مشعل.
روش‌های پیشگیری:
کاهش جریان جوشکاری به مقدار مناسب.
تنظیم سرعت حرکت الکترود یا مشعل برای اطمینان از پر شدن کامل فلز پایه.
تنظیم زاویه مشعل یا الکترود به‌طور صحیح.
3. ترک (Cracking)
توضیح:
ترک‌ها می‌توانند در حین سرد شدن یا پس از آن در فلز جوش تشکیل شوند. ترک‌های جوش می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی استحکام و دوام سازه را کاهش دهند.
دلایل:
استفاده از مواد با تنش‌های داخلی بالا.
تغییرات ناگهانی دما در حین یا پس از جوشکاری.
استفاده از مواد پرکننده ناسازگار با مواد پایه.
روش‌های پیشگیری:
پیش‌گرم کردن فلز پایه قبل از جوشکاری برای کاهش تغییرات دمایی ناگهانی.
استفاده از مواد پرکننده مناسب که با مواد پایه سازگار باشند.
جوشکاری در شرایط دمایی کنترل‌شده برای کاهش تنش‌های داخلی.
4. جوش ناقص (Incomplete Penetration)
توضیح:
جوش ناقص زمانی رخ می‌دهد که نفوذ جوش به عمق کافی در فلز پایه نرسد، که این می‌تواند باعث کاهش استحکام اتصال شود.
دلایل:
استفاده از حرارت یا جریان جوشکاری پایین.
آماده‌سازی نادرست لبه‌های قطعات برای جوشکاری.
فاصله نامناسب بین قطعات.
روش‌های پیشگیری:
افزایش جریان جوشکاری و حرارت به میزان مناسب.
آماده‌سازی دقیق لبه‌های قطعات.
تنظیم فاصله مناسب بین قطعات برای اطمینان از نفوذ کامل.
سخن پایانی
ایرادات جوشکاری می‌توانند منجر به کاهش کیفیت و استحکام سازه‌های جوش‌داده‌شده شوند و در صورت عدم توجه به آن‌ها، مشکلات جدی‌تری مانند شکست سازه یا خرابی‌های پرهزینه را به همراه داشته باشند. با آگاهی از دلایل این ایرادات و به‌کارگیری روش‌های پیشگیری مناسب، می‌توان کیفیت جوش‌ها را بهبود بخشید و از وقوع ایرادات جلوگیری کرد. مهندسان و تکنسین‌ها باید با دقت و توجه به جزئیات، فرآیند جوشکاری را اجرا کنند تا از بروز مشکلات جلوگیری شود.