اتصالات جوشی - تعاريف گروه اتصالات جوشی | Definitions of Welded Joints

اتصالات جوشی

امروزه اجرای اتصالات اسکلت فلزی به وسیله جوش به طور گسترده‌ای افزایش یافته است. جوش‌کاری به عملی اطلاق می‌شود که طی آن تکه‌های فلز با حرارت دادن آنها به حالت خمیری در آمده و سپس به یکدیگر متصل شوند.

انواع اتصالات جوشی

1- اتصال لب ‌به‌ لب

این اتصال اغلب برای متصل ساختن انتهای ورقه‌های مسطح با ضخامت‌های نسبتاً مساوی به کار می‌رود. در این روش لبه‌هایی که جوش‌کاری می‌شود معمولاً پخ می‌زنند، آماده می کنند و با دقت در یک راستا قرارداده، سپس جوش‌کاری را آغاز می‌کنند.

2- اتصال روی هم

از معمول‌ترین نوع اتصالات است و دارای سه مزیت می‌باشد:

- سادگی جفت و جور کردن

- سادگی اتصال دادن

- امکان اتصال روی هم صفحات با ضخامت‌های متفاوت

3- اتصال سپری

این نوع اتصال در ساخت، نیم‌رخهای مرکب به شکل(T و I) و نیز ساختن تیرورق‌ها، آویزها و لچکی‌ها و عموماً قطعاتی کاربرد دارد که با زاویه با هم جفت و جور می‌گردند.

4- اتصال گوشه  

 این نوع اتصال به طور عمده در ساخت مقاطع جعبه‌ای مستطیلی شکلی که به صورت تیر یا ستون ساخته می شود کاربرد دارد.

5- اتصال پیشانی

این اتصال نقش باربری ندارد و بیشتر در نگهداری دو یا چند صفحه در یک سطح یا نگهداری امتداد اولیه کاربرد دارد.

ترک در جوش

عواملی که سبب ترک خوردن در حین جوش‌کاری می‌گردند عبارتند از:

1- درگیر بودن اتصال که سبب تنش‌های بالایی در جوش می‌گردد.

2- چنانچه سطح جوش مقعر باشد ممکن است در سطح جوش تنش بالایی به وجود آید که سبب ترک طولی در نوار جوش می‌شود.

3- خنک شدن سریع جوش باعث ترک در سطح جوش خواهد شد.

کیفیت جوش

ظاهر سطح جوش مشخصه مهمی از کیفیت جوش است.

جوش خوب باید دارای ظاهری با مشخصات زیر باشد:

 1- در آن ترک وجود نداشته باشد.

 2- حفره سطحی، روی هم آمدگی، آمیختگی گل جوش‌کاری با جوش وجود نداشته باشد.

 3- عرض و موج یکنواخت داشته باشد.

 4- اگر جوش لب به لب است، سطح جوش با ورق یکسان باشد یا اندکی بر آمده باشد.

روشهای متداول جوش‌کاری عبارتند از:

- جوش‌کاری با گاز 

- جوش‌کاری با قوس الکتریکی

جوش‌کاری با گاز

در این روش، ابتدا لبه فلز با حرارت ناشی از احتراق گاز ذوب می‌شود و همراه یا بدون فلز پرکننده در هم ادغام می‌شود و پس از انجماد اتصال صورت می‌گیرد.

گازهای سوختنی که در این نوع جوش‌کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از:

استیلن، پروپان، هیدروژن، گاز طبیعی و برخی گازهای سوختنی دیگر.

انواع جوش

جوش‌ها به طور کلی از لحاظ اجرا به 4 نوع تقسیم می‌شوند:

1- جوش شیاری

2- جوش گوشه 

3- جوش انگشتانه 

4- جوش کام  

در کارهای اسکلت فلزی از 4 نوع جوش گفته شده به نسبت‌های زیر استفاده می‌شود:

1- جوش شیاری 15%

2- جوش گوشه 80%

3- جوشهای کام و انگشتانه مجموعاً 5%

- جوشهای شیاری

مورد استفاده اصلی جوش شیاری متصل ساختن قطعات سازه‌ای است که در روی یک سطح و در امتداد هم قرار گرفته اند. جوش شیاری بیشتر به منظور انتقال کل نیرویی است که بویسله قطعاتی که با این جوش به هم متصل می‌شوند به کار می‌رود، از این رو جوش باید دارای مقاومتی هم اندازه با مقاومت قطعه متصل شونده باشد.

- جوش گوشه

جوش گوشه به دلیل سادگی انجام کار و قابلیت استفاده از آن در اغلب موارد دارای بیشترین کاربرد است.

- جوش‌های کام و انگشتانه

این نوع جوش‌گاه به تنهایی و گاه با ترکیب دیگر جوش‌ها نظیر جوش گوشه یا برای کمک در انتقال برش در صفحات روی هم به کار می‌رود.

جوش‌کاری با قوس الکتریکی

معمولی‌ترین روش جوش‌کاری خصوصاً برای جوش فولاد ساختمانی، استفاده از انرژی برق است. به این منظور اغلب از قوس‌الکتریکی استفاده می‌کنند.

در جوشکاری با قوس الکتریکی قطعات مورد جوش قسمتی از مدار الکتریکی به نام مدار جوش را تشکیل می‌دهد. منبع انرژی جریان در این مدار یک مولد برق، مبدل یا یکسوکننده است. فلز ذوب شده در مقابل اکسیژن و ازت موجود در هوا حساسیت بیشتری دارد.

برای حفاظت جوش، از مفتول‌های روکش‌دار استفاده شده که به آنها الکترود می‌گویند استفاده می‌شود.

جوش‌با قوس الکتریکی نیز مانند جوش‌کاری با گاز می‌تواند به یکی از انواع جوش شیاری، جوش گوشه و یا جوش کام یا انگشتانه اجرا شود.

- جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار

جوش‌های قوس الکتریکی با الکترود روکش‌دار یکی از مهم‌ترین، ساده‌ترین و شاید کارآمدترین جوش‌هایی هستند که برای فولاد ساختمانی به کارمی‌روند.

در این روش، فلز الکترود تبدیل به مایع پرکننده می‌شود و قسمتی از روکش به گاز حافظ جوش‌کاری و قسمت دیگر آن به گل جوش‌کاری تبدیل می‌گردد و قسمتی هم به وسیله فلز جوش جذب می‌گردد.

روکش الکترود اعمال زیر را انجام می‌دهد:

1- با ایجاد سپر گازی هوا را جدا ساخته، قوس را تثبیت می‌کند.

2- مواد دیگری مانند احیاکننده‌ها را وارد فلز جوش می‌کنند تا به این ترتیب بافت ساختمانی آن را بهبود بخشد.

3- با ایجاد یک روکش از گل جوش‌کاری روی حوضچه مذاب و جوش سخت شده آن را در مقابل اکسیژن و نیتروژن هوا حفاظت می‌کند و مانع سرد شدن سریع جوش می‌گردد.

- جوش قوس الکتریکی غوطه‌ور یا جوش زیرپودری

در این روش جوش‌کاری قوس الکتریکی قابل رؤیت نیست زیرا با لایه ضخیمی از مواد دانه‌ای و مواد متصل‌کننده پوشیده شده‌است. الکترود فلزی سخت، که در این نوع جوش‌کاری از آن استفاده می‌شود به مصرف پرکردن درز می‌رسد.

انتهای الکترود دائماً به وسیله فلوس ذوب شده که روی آن لایه دیگری از فلوس ذوب نشده به(Flux) صورت دانه‌ای قرار دارد و از آن محافظت می‌کند.

فلوس که عامل مشخصه این روش جوش‌کاری است، روکشی ایجاد می‌کند که اجازه می‌دهد عمل جوش‌کاری بدون پراکندگی، جرقه زدن یا ایجاد دود انجام گیرد. فلوس دانه‌ای معمولاً به صورت خودکار روی خط برش و در پیشاپیش الکترود که در حال حرکت به جلو می‌باشد قرار می‌گیرد.

این ماده حوضچه مذاب را در مقابل گازهای هوا محافظت نموده و به تمیزی فلز جوش کمک می‌کند و در ضمن ترکیب شیمیایی فلز جوش را نیز بهبود می‌بخشد.

از این روش اغلب برای جوش فولاد در کارخانه و برای کار با وسایل خودکار و یا نیمه خودکار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

- جوش قوس الکتریکی با حفاظت گاز

در این روش الکترود مفتول ممتد است که از میان گیره الکترود گذشته و با یک قرقره تغذیه می‌شود. حفاظت در این روش اصولاً با سپری از گاز غیرفعال صورت می‌گیرد. گازهای مرکب معمولاً به تنهایی برای این منظور به کار نمی‌روند. فقط دی‌اکسیدکربن در این مورد استثنا است.

- جوش قوس الکتریکی با فلوس مغزی

در این روش الکترود ممتد فلزی آن لوله‌ای شکل بوده و مواد فلوس در داخل آن قرار دارد.

در مورد مفتول‌های قرقره پیچ، حفظ روکش بر روی سیم امکان ندارد به همین دلیل سپر گازی شکل به وسیله فلوس مغزی تأمین می‌شود اما حفاظت بیشتر اغلب به وسیله گاز CO2 انجام می‌گیرد.