آموزش جوشکاری فلزات رنگی

جوشکاری فلزات رنگی یک فرآیند تخصصی است که شامل اتصال دو یا چند قطعه فلز به غیر از فلز آهن و آلیاژ‌های آن است. این فرآیند برای دهه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است و در طول زمان تکنیک‌های مربوط به آن تکامل یافته است.

برای مثال آلومینیوم، طلا، برنج، مس و… از فلزات رنگین محسوب شده و نیاز به مهارت خاصی برای جوشکاری هستند که در این آموزش به آن ها می‌پردازیم.

مزایای آموزش جوشکاری فلزات رنگی

یکی از مزایای اولیه جوشکاری فلزات رنگی، پرداخت‌های منحصر به فرد و زیبایی است که میتوان به آن دست یافت.

جوشکاری فلزات رنگی می‌تواند ظاهری سفارشی ارائه دهد. این کار در صورت انجام درست می‌تواند استحکام و دوام جوش را افزایش داده و طول عمر آن را بهبود بخشد و نیاز به تعمیرات را کاهش دهد.

علاوه بر این، جوشکاری فلزات رنگی کاربردهای زیادی دارد و می‌تواند بر روی طیف گسترده‌ای از مواد استفاده شود.

تکنیک‌های جوشکاری فلزات رنگی

تکنیک‌های مختلفی در جوشکاری فلزات رنگی استفاده می‌شود، از جمله جوشکاری TIG، جوشکاری MIG، جوشکاری لیزری و جوشکاری مقاومتی.

هر تکنیک مزایای خود را دارد و برای انواع مختلف فلزات مناسب است.

به عنوان مثال، جوشکاری TIG معمولاً روی آلومینیوم و فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود و می‌تواند به جوش‌هایی با کیفیت بالا با حداقل اعوجاج دست یابد.

از طرف دیگر، جوشکاری MIG برای فلزات ضخیم‌تر استفاده می‌شود و می‌تواند به جوشکاری با سرعت بالا با پرداخت‌های با کیفیت بالا دست یابد.

جوشکاری لیزری تکنیک جدیدتری است که از پرتو متمرکز نور برای اتصال فلزات استفاده می‌کند، در حالی که جوشکاری مقاومتی شامل عبور جریان الکتریکی از فلز برای ایجاد گرما و اتصال قطعات به یکدیگر است.

آماده سازی برای جوشکاری فلزات رنگی

آماده سازی مناسب برای جوشکاری موفق فلزات رنگی ضروری است.

این آماده سازی شامل انتخاب روش جوشکاری مناسب بر اساس نوع فلز مورد استفاده، آماده سازی سطح فلزات، تمیز کردن و چربی زدایی فلزات و انتخاب مواد مناسب می‌باشد.

آماده سازی سطح، شامل از بین بردن هرگونه زنگ زدگی، رنگ یا سایر مواد زائد از سطح فلز است و تمیز کردن و چربی زدایی سطح فلز تضمین می‌کند که از هر گونه آلودگی که می‌تواند بر فرآیند جوشکاری تأثیر بگذارد، پاک باشد.

انتخاب مواد شامل تطبیق مواد مصرفی جوش، از جمله مواد پرکننده و گاز، با نوع فلز مورد استفاده است.

تجهیزات و ابزار برای جوشکاری فلزات رنگی

جوشکاری فلزات رنگی به تجهیزات و ابزار خاصی از جمله دستگاه های جوشکاری، انتخاب گاز، مواد مصرفی جوشکاری و تجهیزات ایمنی نیاز دارد.

دستگاه جوش، قلبِ فرآیند جوشکاری است و بسته به تکنیک مورد استفاده می‌تواند متفاوت باشد.

انتخاب گاز نیز بسیار مهم است، زیرا گاز مورد استفاده در فرآیند جوشکاری می‌تواند بر کیفیت جوش تأثیر بگذارد.

از مواد مصرفی جوشکاری، از جمله مواد پرکننده و الکترودها، برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر استفاده می‌شود.

تجهیزات ایمنی، از جمله کلاه ایمنی، دستکش و لباس محافظ، برای محافظت از جوشکار در برابر گرما، نور و دود تولید شده در طول جوشکاری ضروری است.

مراحل جوشکاری فلزات رنگی

فرآیند جوشکاری فلزات رنگی چندین مرحله دارد، از جمله راه‌اندازی تجهیزات جوشکاری، تعیین پارامترهای جوشکاری مناسب، بستن قطعه کار، جوشکاری، تکمیل و تمیز کردن پس از جوشکاری.

راه‌اندازی تجهیزات جوش یعنی اتصال دستگاه جوش به منبع گاز و انتخاب مواد مصرفی مناسب.

تعیین پارامترهای جوشکاری مناسب شامل تنظیم آمپراژ، ولتاژ و سرعت جریان گاز صحیح بر اساس نوع فلز جوش داده شده و روش جوشکاری مورد استفاده، است.

بستن قطعه کار اطمینان حاصل می‌کند که قطعات فلزی قبل از شروع جوشکاری به درستی تراز شده‌اند.

جوشکاری یعنی اتصال قطعات فلزی به یکدیگر با استفاده از روش جوشکاری انتخابی.

تکمیل و تمیز کردن پس از جوش به منظور حذف هر گونه مواد اضافی و تمیز کردن ناحیه جوش.

1- جوشکاری مس

مس به دلیل رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا، چکش خواری و مقاومت در برابر خوردگی، در بسیاری از صنایع از جمله برق، لوله کشی و ساخت و ساز استفاده می‌شود.

جوشکاری مس را میتوان با استفاده از تکنیک‌های مختلفی از جمله جوشکاری قوسی تنگستن با گاز GTAW، جوشکاری قوس فلزی با گاز GMAW و جوشکاری اکسی استیلن انجام داد.

GTAW، همچنین به عنوان جوشکاری TIG شناخته می‌شود، یک روش جوشکاری مسی محبوب است که از یک الکترود تنگستن غیر قابل مصرف برای تولید قوس الکتریکی استفاده می‌کند که در صورت نیاز، مس و فلز پرکننده را ذوب می‌کند.

این روش برای جوشکاری ورق‌های نازک مسی مناسب است و می‌تواند جوش‌هایی با کیفیت بالا با کنترل عالی جوش تولید کند.

GMAW که به عنوان جوشکاری MIG نیز شناخته می‌شود، یکی دیگر از روش‌های رایج جوشکاری مس است که از یک الکترود مصرفی برای تولید قوس الکتریکی استفاده می‌کند که مس و فلز پرکننده را ذوب می‌کند. GMAW برای جوشکاری قطعات مسی ضخیم‌‌تر مناسب است و می‌تواند در فرآیندهای دستی و خودکار انجام شود.

جوشکاری اکسی استیلن که به آن جوش گازی نیز گفته می‌شود، فرآیندی است که از شعله‌ای استفاده می‌کند که از اختلاط گازهای استیلن و اکسیژن برای ذوب مس و فلز پرکننده ایجاد می‌شود.

این روش هم برای جوشکاری قطعات مسی ضخیم‌تر مناسب است و می‌تواند در دو فرآیند دستی و خودکار انجام شود.

2- جوشکاری سُرب

جوشکاری سرب یک فرآیند تخصصی است که برای اتصال قطعه‌های سربی به یکدیگر استفاده می‌شود.

سرب فلزی نرم، چکش خوار و مقاوم در برابر خوردگی است که معمولاً در صنعت ساخت و ساز سقف و کاربردهای ضد آب استفاده می‌شود.

جوشکاری سرب با استفاده از مشعل اکسی استیلن برای ذوب سرب و ایجاد پیوند بین اجزا انجام می‌شود.

جوش سرب به دلیل نقطه ذوب پایین سرب و خطر داغ شدن بیش از حد و آسیب رساندن به مواد می‌تواند چالش برانگیز باشد.

با این حال، با آموزش مناسب، تجربه و توجه به جزئیات، میتوان به جوش‌های سرب با کیفیت بالا دست یافت.

3- جوشکاری روی

روی فلزی مقاوم در برابر خوردگی است که معمولاً در بخش ساخت و ساز برای سقف ‌سازی و ناودان استفاده می‌شود.

جوشکاری این فلز نیاز به سرعت و دقت زیادی دارد و جوشکار باید بتواند یک جوش بی‌عیب و ایراد ایجاد کند.

جوشکاری روی را میتوان با استفاده از تکنیک‌های مختلفی از جمله جوشکاری قوسی تنگستن با گاز GTAW و جوشکاری قوس فلزی با گاز  GMAW انجام داد.

4- جوشکاری چدن

جوشکاری چدن یک فرآیند تخصصی است که برای تعمیر یا اتصال قطعات چدنی استفاده می‌شود. چدن به دلیل نقطه ذوب پایین و خطر ترک خوردگی و اعوجاج در طول فرآیند جوشکاری، یک ماده شکننده و چالش برانگیز برای جوش است.

جوشکاری چدن را میتوان با استفاده از تکنیک‌های مختلف جوشکاری از جمله جوشکاری گازی، جوشکاری الکترود دستی و جوشکاری MIG انجام داد. هر روش بسته به نوع و شرایط قطعه چدنی مزایا و معایبی دارد.

جوشکاری گازی روشی سنتی برای جوشکاری چدن است که از مشعل اکسی استیلن برای ذوب فلز و پر کردن ترک یا نقص استفاده می‌‌کند. جوشکاری گازی به چرخه‌های گرمایش و سرمایش مناسب و یک اپراتور ماهر برای جلوگیری از آسیب رساندن به قطعه چدنی نیاز دارد.

جوشکاری الکترود دستی، از قوس الکتریکی بین الکترود با پوشش شار و سطح چدن برای ذوب فلز و ایجاد اتصال استفاده می‌کند. این جوشکاری بسیار پرکاربرد است و می‌تواند در موقعیت‌های مختلف انجام شود، اما ایجاد یک جوش تمیز می‌تواند چالش برانگیز باشد.

5- جوشکاری آلومینیوم

جوشکاری آلومینیوم یک فرآیند تخصصی است که شامل اتصال قطعه‌های آلومینیوم با استفاده از تکنیک‌های مختلف جوشکاری است. آلومینیوم فلزی سبک و بادوام است که معمولاً در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساختمان استفاده می‌شود.

در جوشکاری آلومینیوم از چندین روش جوشکاری میتوان استفاده کرد که از جمله آنها میتوان به جوشکاری TIG، MIG و جوشکاری با گاز اشاره کرد.

جوشکاری TIG برای ورق‌های آلومینیومی نازک مناسب است و می‌تواند جوش‌هایی با کیفیت بالا با کمترین میزات اعوجاج ایجاد کند.

جوشکاری MIG یک روش سریع و کارآمد است که برای قطعات آلومینیومی ضخیم‌تر مناسب است و می‌تواند برای تولید با حجم بالا خودکار شود.

جوش گازی نیز برای قطعات کوچک آلومینیومی مناسب است و می‌تواند جوش‌های قوی و بادوام ایجاد کند.

6- جوشکاری طلا

جوشکاری طلا، که به عنوان لحیم کاری طلا هم شناخته می‌شود، یک فرآیند تخصصی است که برای اتصال قطعه‌های طلا به یکدیگر استفاده می‌شود.

طلا یک فلز نرم و انعطاف پذیر با نقطه ذوب بالا است که آن را به یک ماده چالش‌برانگیز برای جوش تبدیل می‌کند.

جوشکاری طلا را میتوان با استفاده از تکنیک‌های مختلفی از جمله لحیم کاری با مشعل و لحیم کاری القایی کوره‌ای انجام داد.

لحیم کاری با مشعل شامل استفاده از شعله مشعل برای گرم کردن طلا، فلز پرکننده و ایجاد یک پیوند قوی؛ است.

لحیم کاری القایی از امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا برای گرم کردن طلا و فلز پرکننده استفاده می‌کند و یک جوش تمیز و دقیق ایجاد می‌کند.

انتخاب فلز پرکننده در جوشکاری طلا بسیار مهم است. فلزات پرکننده برای اطمینان از یک پیوند قوی استفاده می‌شوند.

برای جلوگیری از اکسید شدن سطح طلا، جوشکاری طلا به محیطی کنترل شده با سطح اکسیژن کم نیاز دارد.

تمیز کردن و آماده سازی مناسب سطوح طلایی برای جوشکاری نیز برای اطمینان از اتصالی تمیز و قوی ضروری است.

جوش طلا در موارد مختلفی از جمله جواهرسازی، دندانپزشکی و ساخت لوازم الکترونیکی استفاده می‌شود.

7- جوشکاری فولاد

جوشکاری فولاد یک فرآیند متداول است که برای اتصال قطعات فولادی در صنایع مختلف از جمله ساختمان سازی، خودروسازی و… استفاده می‌شود. فولاد یک فلز همه کاره و بادوام است که میتوان آن را با استفاده از تکنیک‌های مختلف از جمله جوشکاری قوس الکتریکی، جوشکاری MIG و جوشکاری TIG جوش داد.

جوشکاری قوس الکتریکی برای جوشکاری قطعات فولادی ضخیم مناسب است و می‌تواند در فضای باز یا در محیط های چالش‌برانگیز انجام شود.

جوشکاری MIG یک فرآیند کارآمد و سریع است که برای قطعات فولادی با ضخامت نازک تا متوسط مناسب است و معمولاً در کاربردهای خودروسازی استفاده می‌شود.

جوشکاری TIG برای قطعات فولادی نازک تا متوسط ضخامت مناسب است و میتوان با استفاده از آن جوش‌هایی با کیفیت بالا با حداقل اعوجاج ایجاد کند.

جوشکاری فولاد می‌تواند جوش‌های با کیفیت و بادوام با استحکام عالی و مقاومت در برابر خوردگی را در صورت انجام صحیح ایجاد کند.

با این حال، تکنیک‌های جوشکاری نامناسب یا آماده سازی ناکافی می‌تواند منجر به جوش‌های ضعیف یا معیوب شود که می‌تواند یکپارچگی محصول نهایی را به خطر بیندازد.

سخن پایانی

جوشکاری فلزات رنگی یک فرآیند تخصصی است که مزایا و  کاربردهای متعددی را ارائه می‌دهد. جوشکاری فلزات رنگی نیاز به آماده سازی، تجهیزات و تکنیک‌های مناسب دارد و می‌تواند چالش‌هایی از جمله اعوجاج، تخلخل و ناسازگاری رنگ را ایجاد کند.

با این حال، با پیروی از روش‌ها و تکنیک‌های مناسب جوشکاری، می‌توان به جوشکاری موفق فلزات رنگی دست یافت که منجر به پرداخت‌هایی با کیفیت بالا و زیبایی‌ شناختی دلپذیر می‌شود.