جوشکاری صنعتی فرایندی است که در آن فلزات با استفاده از حرارت شدید به یکدیگر متصل شده و پیوندی محکم و بادوام برای کاربردهای صنعتی ایجاد می‌کنند. این فرایند نقش حیاتی در تقویت اقتصاد کشورها ایفا می‌کند و نیازهای متنوع صنایع بزرگ مانند خودروسازی، هوافضا، کشتی‌سازی، تولید برق، ساخت‌وساز، نفت و گاز، تولید و معدن را برآورده می‌سازد. بازار ساخت و جوشکاری فولاد ساختمانی باارزش تخمینی ۷ میلیارد دلار، نشان‌دهنده پتانسیل و تقاضای جوشکاری در طیف گسترده‌ای از محیط‌های صنعتی است. این نوع جوشکاری برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله ساخت ماشین‌آلات، ساخت قاب‌های ساختمانی، ساخت و نگهداری خطوط لوله، تعمیر دیگ‌های بخار و ساخت و مونتاژ قطعات خودرو موردنیاز است. در این راهنما، بیشتر در مورد جوشکاری صنعتی، کاربردها و مصارف آن می‌آموزیم تا به شما خود در تصمیم‌گیری آگاهانه‌تر کمک کنیم.
تفاوت بین جوشکاری ساختمانی و صنعتی چیست؟
این پرسش متداول است، زیرا تمایز بین این دو حوزه و فاصله مهارت‌های موردنیاز در آن‌ها می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. باوجودآنکه هدف نهایی جوشکاری در هر دو مورد اتصال فلزات است، اما تفاوت چشمگیری از نظر مقیاس پروژه، کاربرد و الزامات فنی بین آن‌ها وجود دارد.
اندازه و مقیاس
عملیات جوشکاری ساختمانی معمولاً بسیار کوچک‌تر بوده و به تعمیرات جوشکاری در منزل، جوشکاری پله و پروژه‌های کوچک‌تر محدود می‌شود. از سوی دیگر، جوشکاری صنعتی شامل استفاده از تکنیک‌های جوشکاری بسیار بزرگ‌تر و دقیق‌تر برای ساخت سازه‌ها، ایجاد تجهیزات سنگین، تولید ماشین‌آلات بزرگ و موارد بسیار دیگر است. برای اجرای پروژه‌های جوشکاری صنعتی به‌دقت و پیچیدگی بالایی نیاز است.
تکنیک‌ها
تکنیک‌های جوشکاری در هر دو فرایند مشترک هستند، اما در جوشکاری ساختمانی با فرایندهای ساده‌تری مانند جوشکاری الکترود دستی یا جوشکاری گاز محافظ فلزی (MIG) مواجه خواهید شد. جوشکاری صنعتی ممکن است به جوش‌های پیچیده‌تر و فرایندهای پیشرفته‌تر برای پاسخگویی به نیازهای بالای استحکام، دقت و صحت نیاز داشته باشد. همچنین، بر خلاف برق تک‌فاز ساده‌تر، جوشکاری صنعتی معمولاً به توان الکتریکی بیشتری نیاز دارد که تنها از طریق برق سه‌فاز 415 ولتی قابل دستیابی است. انتخاب یک شرکت ساخت و تولید مناسب می‌تواند به اطمینان از پیشرفت پروژه کمک کند.
استانداردها
به دلیل ماهیت حیاتی پروژه‌های درگیر و کاربردهای آن‌ها، تمام جوشکاری‌های صنعتی باید با استانداردهای کیفیتی سخت‌گیرانه و کدهای صنعتی مطابقت داشته باشد، درحالی‌که ممکن است قوانین سخت‌گیرانه مشابهی برای جوشکاری ساختمانی اعمال نشود. دلیل این امر این است که هر تجهیزات یا محصولی که با استفاده از فرایند جوشکاری تعمیر یا ایجاد می‌کنید، تقریباً همیشه کاربرد گسترده‌تری خواهد داشت که ممکن است به گارانتی یا سند مشخصات فنی نیاز داشته باشد. به‌عنوان‌مثال، برخی از پروژه‌های ساخت صنعتی باید با استاندارد AS/NZ 1554.1:2014 مطابقت داشته باشند که استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای را برای جوشکاری فولاد ساختمانی تعیین می‌کند. پروژه‌های جوشکاری ساختمانی اغلب به رعایت شیوه‌های ایمنی استاندارد پایبند هستند و ممکن است به موارد بیشتری نیاز نداشته باشند.
درحالی‌که تفاوت‌های آشکاری بین جوشکاری ساختمانی و صنعتی وجود دارد، استخدام جوشکاران ماهری که فرایند را درک کرده و برای دستیابی به نتیجه‌ای موفق از پروتکل‌ها و تکنیک‌های ایمنی صحیح پیروی می‌کنند، اهمیت دارد.
رایج‌ترین انواع جوشکاری صنعتی
باتوجه‌به تنوع گسترده انواع فلزات، فرایندهای ساخت، عملیات ویژه و آلیاژهایی با خواص فیزیکی بسیار متفاوت، روش‌های جوشکاری متنوعی برای تسهیل این فرایندها وجود دارد. در اینجا به برخی از انواع اصلی جوشکاری می‌پردازیم: جوشکاری قوس فلزی محافظ گاز بی‌اثر (MIG)، جوشکاری قوس فلزی محافظ گاز فعال (MAG)، جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ بی‌اثر (TIG)، جوشکاری قوس الکترود توپر و جوشکاری قوس الکترود روپوش‌دار.
1. جوشکاری MIG و MAG
جوشکاری MIG و MAG فرایندهایی هستند که از طریق جریان جوشکاری، مواد پایه را به یکدیگر متصل می‌کنند. یک قوس الکتریکی سیم الکترود را ذوب کرده و تا تشکیل حوضچه جوش با فلز پایه ترکیب می‌کند. در طول جوشکاری MIG و MAG، گاز محافظی از طریق تفنگ جوشکاری جریان می‌یابد تا جوش را از آلودگی جوی محافظت کند. هر دو فرایند MIG و MAG از تکنیک‌های جوشکاری مشابهی پیروی می‌کنند؛ اما از گازهای محافظ متفاوتی استفاده می‌کنند. این روش‌ها به دلیل سرعت جوشکاری بالا، بهره‌وری، سهولت کار، تطبیق‌پذیری برای مواد مختلف، حداقل سرباره پس از جوشکاری و استحکام بالای جوش، برای پروژه‌های جوشکاری فولاد کربنی، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ و فولاد گالوانیزه محبوب هستند.
2. جوشکاری تیگ
جوشکاری تیگ که به نام جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ تنگستن (GTAW) نیز شناخته می‌شود، یک فرایند جوشکاری قوسی است که از الکترود تنگستن غیرمصرفی، گاز بی‌اثر و در صورت نیاز مواد پرکننده جداگانه برای اتصال فلزات به یکدیگر استفاده می‌کند. این روش به دلیل دقت و تطبیق‌پذیری بالا و همچنین تولید جوش‌های باکیفیت بسیار شناخته شده است. برای جوشکاری فولاد، آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، آلیاژهای نیکل، مس، برنج، منیزیم، برنز و حتی طلا مناسب است. کاربردهای رایج آن شامل جوشکاری لوله و ساخت ورق فلز می‌باشد.
3. جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی (SMAW)
جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی، فرایندی محبوب است که از یک الکترود مصرفی پوشیده شده با فلاکس برای ایجاد قوس و ذوب فلزات به یکدیگر استفاده می‌کند. این روش به دلیل سادگی و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، یکی از پرکاربردترین فرایندهای جوشکاری محسوب می‌شود. جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی به طور گسترده در صنایع تعمیر و نگهداری مورداستفاده قرار می‌گیرد و دارای مزایای منحصربه‌فردی است. این روش بسیار متنوع بوده و برای جوشکاری آلیاژهای فلزی از جمله نیکل، آلومینیوم، مس و فلزات آهنی مانند آهن و فولاد قابل‌استفاده است. همچنین نیازی به گاز محافظ ندارد و به‌راحتی در فضای باز و شرایط باددار قابل‌انجام است.
4. جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری (FCAW)
جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری (FCAW) از یک الکترود پوشیده شده با فلاکس استفاده می‌کند که گاز محافظ و فلاکس موردنیاز برای حفاظت از جوش و امکان‌پذیری فرایند را فراهم می‌کند. این روش جوشکاری، جوش‌های یکنواختی تولید کرده و حفاظت بهتری در برابر آلودگی‌های خارجی ارائه می‌دهد. به دلیل توانایی کار با مواد نازک‌تر که نیاز به ورودی حرارتی کمتری دارند، از FCAW معمولاً در ساخت ورق‌های فلزی استفاده می‌شود. بااین‌حال، مهم است بدانید که به دلیل خطر اکسیداسیون آلومینیوم و افزایش تخلخل در جوش، نمی‌توان از این فرایند برای کار با آلومینیوم استفاده کرد.
مشکلات احتمالی استفاده از یک پیمانکار نامناسب
در جوشکاری صنعتی، یافتن یک سرویس تعمیر جوشکاری یا جوشکار مناسب برای پروژه جدید، برای تضمین یکپارچگی و کیفیت جوش بسیار مهم است. اگر پیمانکار جوشکاری شما به‌درستی گواهی‌نامه نداشته باشد یا کار مطابق با استانداردها و کدهای مربوطه انجام نشود، از نظر فنی و بدون آگاهی، احتمالاً در نقض ضمانت یا کد قرار خواهید گرفت که بر یکپارچگی کل پروژه تأثیر می‌گذارد. هر اشتباهی می‌تواند باعث تغییر رنگ در جوشکاری فولاد شود که می‌تواند به پروژه آسیب برساند.
جمع‌بندی
جوشکاری، فراتر از صرف اتصال دو قطعه فلز، پل ارتباطی بین نیازهای پیچیده صنایع و نوآوری‌های مهندسی است. این فرایند، باتکیه‌بر دانش مواد، ترمودینامیک و مکانیک، نه‌تنها ساختارهایی مستحکم و پایدار خلق می‌کند، بلکه امکان تولید محصولات متنوع و با کارایی بالا را نیز فراهم می‌آورد.
در دنیای امروز، جوشکاری به‌عنوان یکی از ارکان اصلی صنایع مختلف، از خودروسازی و کشتی‌سازی تا ساخت سازه‌های عظیم و تجهیزات پزشکی، نقش‌آفرینی می‌کند. پیشرفت‌های تکنولوژیکی و ظهور روش‌های نوین جوشکاری، مرزهای این علم را گسترش داده و امکان دستیابی به اتصالاتی با کیفیت بالاتر و هزینه کمتر را فراهم آورده است.
باتوجه‌به اهمیت روزافزون جوشکاری در صنایع مختلف، سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه در این حوزه، پرورش نیروی انسانی متخصص و ارتقای استانداردهای کیفی، از جمله ضروریات توسعه پایدار هر کشور محسوب می‌شود.
در پایان، می‌توان گفت که جوشکاری، نه‌تنها یک مهارت فنی، بلکه یک هنر مهندسی است که با تلفیق دانش و تجربه، به خلق آثاری ماندگار می‌پردازد.
