جوشکاری برق چیست؟ مزایا، معایب و کاربرد جوشکاری برق

جوشکاری برق چیست؟

جوشکاری برق فرایندی است که در آن فلزات پس از ذوب به یکدیگر متصل می‌شوند. در طی این عملیات، فلزات توسط حرارت یا فشار یا گاهی اوقات هر دو ذوب می‌شوند و سپس با مواد پرکننده به یکدیگر متصل می‌شوند. جوشکاری برق در واقع فرایند اتصال فلزات به یکدیگر از طریق گرما است. گرمای مورد نیاز برای این فرایند از طریق برق تامین می‌شود. این نوع جوشکاری قدمت زیادی دارد و توسط فیزیکدان معروفی اختراع شد. برای انجام جوشکاری برق به دستگاهی به نام دینام نیاز داریم. وظیفه دینام این است که جریان مورد نیاز برای جوشکاری را آزاد کند. در ادامه با این نوع جوشکاری بیشتر آشنا خواهیم شد. لازم به ذکر است که جوشکاری برق جزو مشاغل پرطرفدار و پر درآمد است، از این رو افراد زیادی علاقه‌مند به یادگیری این حرفه هستند. آموزشگاه فنون برق برگزار کننده دوره آموزش جوشکاری برق در کلاسی مجهز و توسط اساتید مجرب است. اگر به دنبال شغلی پر درآمد هستید از یادگیری این حرفه غافل نشوید!

تاریخچه جوشکاری برق

در سال 1802، یک دانشمند روسی به نام ولادیمیر پتروف برای اولین بار کشف کرد که اگر دو تکه زغال سنگ را به قطب‌های یک باتری بزرگ وصل کنیم، از اتصال بین آن‌ها قوسی تشکیل شده و از شدت گرما سفید می‌شود. در سال 1809، یک فیزیکدان انگلیسی این اثر را آزمایش کرد و کشف پتروف را تأیید کرد.

در سال 1881 مردی به نام موسیان یک قوس کربنی برای ذوب فلزات ایجاد کرد و پس از او در سال 1886 دانشمند روسی به نام برناتوز اختراعی را ثبت کرد که می‌توانست با ایجاد قوس الکتریکی یک قطعه فلز را با الکترود ذغالی ذوب کند. در سال 1905 اسکار گلبرگ الکترودهای پوشش دار را اختراع کرد. این آزمایشات و تحقیقات در مورد جوشکاری الکتریکی با گذشت زمان کامل‌تر و پیشرفته‌تر شد و به شکل فعلی آن تبدیل شد.

انواع جوشکاری برق

در جوشکاری برق نوع قوس بسته به وجود یا عدم وجود الکترود متفاوت است. در انواع بیشتر جوشکاری الکتریکی از گاز محافظ برای جلوگیری از خراب شدن نقطه جوش و بهبود کیفیت جوش استفاده می‌شود. این جوش انواع مختلفی دارد که 4 مورد رایج‌ترین آنها عبارتند از:

• جوشکاری قوس فلزی گاز

این جوشکاری که به جوشکاری میگ مگ هم معروف است، قطعات را به وسیله قوسی که بین حوضچه جوش و فلز پرکننده ایجاد می‌شود، به یکدیگر متصل می‌کند. در این روش برای محافظت از حوضچه مذاب از گازهای محافظ استفاده می‌شود که اگر گاز خنثی باشد به آن MIG و اگر گاز فعال باشد MEG می‌گویند.

• جوشکاری قوس گاز تنگستن

در این روش جوش با استفاده از الکترودهای تنگستن غیر مصرفی ایجاد می‌شود، جهت حفاظت از منطقه در حال جوش از آلودگی‌ها از گازهای بی اثر مانند هلیوم و آرگون استفاده می‌شود. برخلاف سایر روش‌های جوشکاری GTAW فرایند بسیار تمیزی است، در نتیجه از این روش می‌توان برای کارهایی که ظاهر جوش مهم است استفاده کرد.

• جوشکاری با الکترود دستی

با توجه به اینکه جوشکاری برق با الکترود دستی از اولین روش‌های ابداع شده در دنیا برای جوشکاری بود، بیشتر مردم جوشکاری برق SMAW را به انواع جوشکاری برق می‌شناسند. الکترود مورد استفاده در این روش، روکش دار بوده و پوشش الکترود وظیفه حفاظت از حوضچه مذاب را بر عهده دارد.

این روش بسیار ارزان، آسان و در دسترس است. استفاده از جوش الکتریکی SMAW در برج‌های مخابراتی، پل‌ها، خطوط لوله و کشتی سازی استفاده می‌شود. این روش بیشتر برای جوشکاری الکتریکی لوله‌های گاز استفاده می‌شود. آموزش جوشکاری الکترود دستی بسیار آسان و ارزان است.

کاربرد جوشکاری برق

جوشکاری برق از جمله روش‌هایی است که به وسیله آن می‌توان کارهای زیادی در صنایع مختلف انجام داد. از جوشکاری برق در کار های کلی و جزئی می‌توان برای اتصال فلزات به یکدیگر استفاده کرد و با توجه به اینکه در این روش، اتصال به کمک حرارت و توسط برق است می‌توان گرمای مناسبی برای عملیات جوش در اختیار داشت. از جوشکاری برق می‌توان در صنایعی مختلفی مانند جوشکاری پل‌ها و لوله‌ها، جوشکاری ورق‌ها در فضای آزاد، جوشکاری سازه‌های فلزی و هنری استفاده کرد.

مزایای جوشکاری برق چیست؟

جوشکاری برق نسبت به سایر روش‌های جوشکاری مزایای زیادی دارد زیرا برای انجام فرایند جوشکاری برق نیاز به تجهیزات خاصی نیست در نتیجه از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است. در این روش به ندرت از گاز جوشکاری استفاده می‌شود . ابزار مورد استفاده در جوشکاری برقی به راحتی قابل حمل است. با این روش جوشکاری نیازی نیست که نگران شرایط آب و هوایی باشید زیرا این روش جوشکاری در هر شرایطی قابل اجراست در این روش انرژی تولید شده به هیچ وجه هدر نمی‌رود.جوشکاری با این روش بسیار دقیق و با ظرافت انجام می‌شود گرمای تولید شده برای ذوب قطعات مناسب بوده و تنها نیم ولت انرژی برای ذوب قطعات کافی است در نتیجه جوشکار را از خطر برق گرفتگی محافظت می‌کند.

جوشکاری با برق متناوب (AC)

برای انجام این روش از ترانس استفاده می‌شود و این دستگاه مستقیماً به برق شهر متصل می‌شود، همانطور که می‌دانید جریان برق شهر به صورت جریان متناوب می‌باشد. ترانس دارای یک مبدل الکتریکی است که شدت جریان الکتریکی را کاهش و از طرفی جریان الکتریکی را افزایش می‌دهد.

این دستگاه دارای دو قطب مثبت و منفی است. که قطب مثبت باید به الکترود مصرفی و قطب منفی به قطعه کار وصل شود تا با تولید گرما از جریان الکتریکی دو قسمت فلزی و الکترود ذوب شوند و سپس پس از سرد شدن به یکدیگر وصل شوند.

جوشکاری با برق مستقیم (DC)

برای تبدیل جریان متناوب شهری به جریان مستقیم می‌توان از دینام استفاده کرد، جوشکارها دینام را مستقیماً به شبکه شهری متصل می‌کنند و سپس شروع به جوشکاری می‌کنند. علاوه بر این، اکثر جوشکاران به طور مستقیم از دستگاه‌هایی برای تولید برق استفاده می‌کنند.

در این روش با کنار هم قرار دادن دو قطب مثبت و منفی یک قوس الکتریکی با دمای 3500 درجه ایجاد می‌شود که باعث ذوب و به هم پیوستن قطعات می‌شود. البته حوضچه مذاب باید در این روش محافظت شود تا محیط جوشکاری، اکسید و خراب نشود. جوش DC نسبت به جوش AC خطر کمتری دارد.

تجهیزات لازم برای انجام جوشکاری

دستگاه‌های جوشکاری مورد استفاده در این نوع فرایند می‌توانند دستگاه‌های جوشکاری AC یا DC باشند. دستگاه‌های جوش AC دارای یک ترانسفورمر کاهنده هستند که ولتاژ ورودی را از 220-440 ولت به 80-100 ولت تغییر می‌دهد. دستگاه‌های جوش DC دارای یک ژنراتور AC یا ژنراتور دیزلی / بنزینی یا یک مجموعه جوشکاری ترانسفورماتور رکتیفایر هستند. دستگاه‌های جوشکاری AC اغلب بر روی منبع تغذیه 50 هرتز یا 60 هرتز کار می‌کنند. راندمان ترانسفورماتورهای جوش AC بین 80 تا 85 درصد است.

• الکترود

الکترود یکی دیگر از وسایل کاربردی است که البته به صورت همیشگی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

• انبر جوشکاری

زمانی که می‌خواهیم فرایند جوشکاری را انجام دهیم نیاز به دستگاهی داریم که برق و حرارت را به قطعه کار منتقل کند. انبر جوش یکی از ابزارهای مهمی است که با آن الکترود را نگه می‌داریم و کار جوشکاری را انجام می دهیم. با توجه به آمپر دستگاه جوشکاری، انبر اندازه های مختلفی دارد. در جوشکاری TIG این کار با تورچ جوشکاری انجام می‌شود.

• کابل جوش

وظیفه کابل جوشکاری انتقال جریان بین انبر و قطعه کار است. کابل‌های جوشکاری از 900 تا 2000 سیم به هم تابیده شده ساخته می‌شوند. این امر باعث انعطاف پذیری و مقاومت بالای آن‌ها نیز می‌شود. سیم‌ها با پوشش پلاستیکی عایق بندی شده‌اند تا در برابر آسیب‌ها و خطر برق گرفتگی ایمن باشند.

• چکش

بعد از این که کار جوشکاری به پایان رسید، باقیمانده جوش را از محل به وسیله این وسیله پاک می‌کنند. جوشکار جوش اضافی را از محل خارج کند.

• برس سیم، چرخ سیم برقی

وظیفه این برس تمیز کردن نهایی سطوح پس از استفاده از چکش می‌باشد. در برخی موارد به جای استفاده از برس سیمی از چرخ سیم برقی استفاده می‌کنند.

• لباس های محافظ

وظیفه لباس محافظ محافظت از دست، بدن و لباس جوشکار از گرما، پاشش، اشعه مادون قرمز و غیره است. لباس‌های محافظ شخصی شامل پیش بند چرمی، کلاه، دستکش چرمی، آستین چرمی و غیره است. همچنین جوشکار باید از کفش‌های چرمی استفاده کند.

• ماسک جوشکاری

وظیفه ماسک جوشکاری و شیلد محافظ صورت، محافظت از چشم و صورت جوشکار در برابر اشعه مادون قرمز خطرناک و مضر تولید شده در فرایند جوشکاری است. ماسک‌های جوشکاری می‌توانند اتوماتیک و دستی باشند.

جمع بندی

جوشکاری برق از مهم ترین فرایند ها در صنعت است که کاربردهای فراوانی دارد. جوشکاری برق با روش های مختلفی که دارد به راحتی پاسخگوی نیاز افراد در صنایع گوناگون است. در این مطلب انواع روش های جوشکاری برق را شرح داده و روش ها انجام آن را توضیح دادیم. امیدوارم با مطالعه این بخش پاسخ سوالات خود را گرفته باشید. لازم به ذکر است که به علت خطرات و آسیب دیدگی‌های احتمالی سعی کنید که حین انجام جوشکاری موارد ایمنی را رعایت کنید.