اتصالات جوشی یکی از انواع اتصالاتی هستند که لبه آنها دارای حالت کونیک دار است.این اتصالات در فرآیند پایپینگ برای ادامه جریان یا تغییر مسیر جریان و تغییر دبی جریان و یا انشعاب گیری استفاده می‌شوند.
همچنین باید بدانید که اتصالات جوشی مانند اتصالات بنکن به صورت محصولات فولادی (فشار قوی، درزدار، مانیسمان)، آهنی، استیل و… تولید شده و به بازار عرضه می‌شوند. در ادامه این مطلب به اطلاعات بیشتری در مورد این اتصالات خواهیم پرداخت؛ پس همراه ما باشید.
اتصالات جوشی چیست:
آیا تابه‌حال به این فکر کرده اید که چگونه سازه‌های عظیم و پیچیده ای مانند پل‌ها، آسمان خراش‌ها و حتی خودروها به هم متصل می‌شوند؟ پاسخ در یک فرایند حیاتی و دقیق به نام جوشکاری نهفته است. جوشکاری، هنری است که فلزات را به یکدیگر پیوند می‌دهد و اتصالاتی ایجاد می‌کند که می‌تواند در برابر نیروهای عظیم مقاومت کند. اتصالات جوش داده شده، شامل اتصال دو قطعه فلزی است که استحکام خوبی در برابر فشار ایجاد کرده و در پروژههای مختلف کاربردهای زیادی دارند. اما سؤال اینجاست که اتصالات جوشی چه هستند و چگونه عمل می‌کنند؟ و علاوه‌برآن انواع این اتصالات جوش داده شده کدام‌اند؟ در این مقاله، درباره اتصالات جوشی حرف خواهیم زد و انواع آن را بررسی می‌کنیم و همچنین نکاتی را برای انتخاب نوع اتصال و مزیت‌های اتصال جوشی به شما ارائه خواهیم کرد و انواع جوشکاری را بررسی می‌کنیم؛ پس با ما، امرتات دلتا، تا انتهای مقاله همراه باشید.
اتصالات جوش داده شده چیست و چگونه است؟
اتصالات جوشی، اتصالی است که با ذوب کردن دو یا چند قطعه فلز از طریق گرما ایجاد می‌شود. این فرایند شامل ذوب کردن لبه‌های قطعات فلزی و سپس خنک‌شدن آنها است که منجر به ایجاد یک پیوند قوی و بادوام می‌شود. بر اساس تعریف انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)، اتصالات جوش داده شده نشان می‌دهد که چگونه دو قطعه فلزی به هم متصل می‌شوند.
اتصالات جوشی معمولاً در صنایع مختلف از جمله ساخت‌وساز و تولید، برای ایجاد سازه‌ها و اجزای محکم استفاده می‌شود. هدف در اتصالات جوش داده شده این است که مواد به طور یکپارچه به هم متصل شود تا به‌صورت یک واحد منسجم عمل کند. این روش جوشکاری برای تولید همه چیز از پل‌ها و ساختمان‌ها گرفته تا ماشین‌آلات پیچیده حیاتی است.
اتصالات جوش داده شده ازآنجایی‌که استحکام ساختاری خوب، عملکردی قابل‌قبول دارند، مورد توجه هستند. همچنین این اتصالات مقاومت در برابر عوامل محیطی را تضمین می‌کنند. به‌طورکلی پنج دسته اتصالات جوشی وجود دارد که شامل: اتصالات لب‌به‌لب، اتصالات هم‌تراز، اتصالات روی‌هم، اتصالات عمود به هم یا T شکل، اتصالات گوشه‌ای و اتصالات لبه‌ای است.
انواع اتصالات جوشی
انواع رایج اتصالات جوشی کدام‌اند؟
بخش مهم و حیاتی در اتصالات جوش داده شده، شناخت انواع آنها است. با شناخت انواع اتصالات جوشی متوجه خواهید شد که هرکدام برای چه کاری ساخته شده‌اند و چطور کار می‌کنند. این اتصالات در پروژههای مختلف به کار برده می‌شود. انواع رایج اتصالات جوشی به‌طورکلی شامل اتصالات لب‌به‌لب، روی‌هم، گوشه‌ای، لبه‌ای و T شکل است.
اتصالات جوشی لب‌به‌لب برای متصل کردن لبه‌های دو قطعه در یک سطح استفاده می‌شود و مناسب برای لوله‌ها و صفحات فلزی است. اتصالات روی‌هم که در آن دو قطعه به طور جزئی روی‌هم قرار می‌گیرند، برای ورق‌های فلزی خوب است. جوشکاری گوشه‌ای در زاویه قائمه به کار می‌رود و در ساخت فریو‌ها و سازه‌های زاویه‌دار مورد استفاده است. اتصالات لبه‌ای نیز برای ورق‌های نازک است که در لبه‌ها و کنار هم جوش داده می‌شود. در نهایت اتصالات T شکل زمانی به کار می‌رود که یک قطعه به طور عمود روی قطعه دیگری قرار می‌گیرد و برای ساخت‌وسازهای تحمل بار عمودی مناسب است. این اتصالات با توجه به هر پروژه و نوع کاربرد انتخاب می‌شود که در ادامه به شرح کامل انواع اتصال جوشی و نحوه تولید آنها می‌پردازیم:
1. جوش کاری لب به لب
جوشکاری لب‌به‌لب روشی است که در آن انتهای دو قطعه فلزی هم‌تراز شده و با استفاده از گرما به هم متصل می‌شود. این نوع جوشکاری در صنایع مختلفی از جمله لوله‌کشی، ساخت‌وساز، نفت و گاز و برای اتصالات صفحات، ورق‌ها و لوله‌ها مورداستفاده است. اتصال لب‌به‌لب ساده‌ترین نوع اتصالات جوشی بوده و کارایی زیاد دارد. نکته کلیدی در جوشکاری لب‌به‌لب، آماده‌سازی و تراز دقیق لبه‌ها است تا جوش نهایی، صاف و هموار بوده و استحکام لازم را داشته باشد.
مسئله‌ای که در اتصالات جوشی موردتوجه است، تنوع مختلف این نوع اتصال خواهد بود. انواع اتصال جوشی لب‌به‌لب شامل، اتصال ساده، با زاویه، دو زاویه، اتصال V شکل و U شکل است.
در یک توضیح کلی در اتصال لب‌به‌لب ساده، لبه‌های قطعات صاف و بدون زاویه بوده و این نوع اتصال برای قطعات نازک به کار می‌رود. در اتصال با زاویه یکی از لبه‌های قطعات تراشیده می‌شود تا فضای بیشتری برای جوشکاری باشد. در نوع دیگر که دو زاویه نام دارد، لبه دو قطعه تراشیده می‌شود تا استحکام بیشتری داشته باشد. نوع دیگر اتصالات لب‌به‌لب، اتصال v شکل است که خود به دو نوع V ساده و V دوگانه تقسیم‌بندی می‌شود. در این نوع جوشکاری لبه قطعات به شکل V برش می‌خورد که این نوع نیز برای قطعات ضخیم به کار برده می‌شود. در نهایت اتصال لب‌به‌لب U که مانند اتصال نوع قبل دو تقسیم‌بندی ساده و دوگانه دارد. اتصال جوشی شکل U نیز برای حفظ استحکام بوده و یک اتصال عالی برای قطعات ضخیم است.
2. اتصال جوشی گوشه ای
در این نوع اتصال، دو قطعه کار در زاویه ۹۰ درجه به هم متصل می‌شوند که شکلی شبیه به L ایجاد می‌کنند. این روش نیز به دلیل طراحی ساده در پروژههای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتصال جوش داده گوشه‌ای معمولا در ساخت‌وسازهایی با بخش‌های مربعی یا مستطیلی به کار برده می‌شود. این تکنیک جوشکاری اتصال گوشه‌ای، باعث ایجاد یک اتصال قوی و پایدار در گوشه‌ها شده و استحکام کلی سازه را تضمین می‌کند. اتصالات گوشه‌ای به دلیل استحکام بالا و قابلیت استفاده در ساختارهای زاویه‌دار، به‌ویژه در ساخت چارچوب‌ها، قاب‌ها و سازه‌های فلزی، بسیار محبوب هستند.
این نوع اتصال نیز انواع مختلفی دارد که شامل نوع باز و نوع بسته است. در نوع باز، شکافی ایجاد می‌شود که وقتی دو لبه قطعه به هم می‌رسند، شکل V ایجاد می‌کنند که آن قسمت جوشکاری می‌شود. در نوع بسته نیز تنها لبه‌ها روی‌هم قرار می‌گیرند و به هم جوش داده می‌شوند.
3. اتصال جوش داده شده T شکل
در این نوع اتصال، یکی از قطعات به‌صورت افقی و دیگری به صورت عمودی قرار می‌گیرد. در جوشکاری T شکل، دو قطعه در زاویه ۹۰ درجه بهم هم می‌رسند و جوش می‌خورند. این نوع جوشکاری معمولا در پرژوه‌های مختلفی چون قاب ساختمانی و سایر سازه‌ای را فراهم می‌کند که اطمینان از یک اتصال قوی و بادوام را شامل می‌شود. اتصال جوشی “T” معمولاً در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به مقاومت بالا و استحکام در نقاط اتصال وجود دارد، مانند سازه‌های فلزی، پل‌ها و ساختمان‌ها.
این اتصالات می‌توانند به دو شکل اصلی جوش گوشه (Fillet weld) و جوش شیاری (Groove weld) اجرا شوند. جوش گوشه معمولاً برای اتصالات با بارگذاری سبک مناسب است، درحالی‌که جوش شیاری برای بارهای سنگین‌تر و شرایط سخت‌تر استفاده می‌شود. انتخاب نوع جوش به نوع بار و شرایط محیطی بستگی دارد. اتصالات جوشی T شکل به دلیل سادگی در اجرا و هزینه پایین، به گزینه‌ای محبوب در پروژههای مهندسی تبدیل شده‌اند.
4. اتصال جوش روی هم
اتصالات جوشی روی‌هم، نوعی اتصال است که در آن دو قطعه فلزی روی‌هم قرار می‌گیرد و لبه‌هایشان به هم جوش داده می‌شود. این نوع اتصال به دلیل سادگی اجرا، هزینه پایین و مقاومت مناسب، در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی، خودروسازی و همچنین صنایع نفت و گاز کاربرد گسترده‌ای دارد. این نوع اتصال برای وقت‌هایی مناسب است که قطعات نیاز به استحکام زیادی ندارند.
مراحل اجرای اتصال جوشی روی هم شامل آماده‌سازی قطعات، قراردادن قطعات روی‌هم، جوشکاری و بازرسی و کنترل کیفیت است. در ابتدا قطعات فلزی باید تمیز و بدون زنگ‌زدگی باشند. سپس قطعه بالایی روی قطعه پایینی قرار می‌گیرد و با استفاده از دستگاه جوش، دو قطعه به هم متصل می‌شوند. پس از جوشکاری، اتصال باید از نظر کیفیت و استحکام بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که اتصال به‌درستی انجام شده است.
5. اتصالات جوش داده شده لبه‌ای
اتصالات جوشی لبه‌ای یکی از انواع اتصالات جوشی هستند که برای متصل‌کردن انتهای ورق‌های مسطح با ضخامت‌های نسبتاً مساوی به کار می‌رود. در این روش، قبل از جوشکاری، لبهٔ قطعات آماده می‌شوند و در صورت لزوم پخ زده می‌شوند. سپس قطعات به‌دقت در یک راستا قرار داده شده و از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده می‌شود.
این نوع اتصال به دلیل استحکام بالا و قابلیت تحمل بارهای سنگین، در صنایع مختلفی مانند ساخت‌وساز و تولید تجهیزات صنعتی کاربرد دارد. همچنین، اتصالات جوشی لبه‌ای به دلیل ظاهر زیبا و یکپارچه‌ای که ایجاد می‌کنند، در پروژه‌هایی که نیاز به‌دقت و کیفیت بالا دارند، بسیار مورداستفاده قرار می‌گیرند.
انواع مختلف جوشکاری قطعات فلزی
در یک مرور کلی جوشکاری به روش‌های مختلفی انجام می‌شود که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. جوشکاری قوسی با الکترود دستی (SMAW) یکی از رایج‌ترین روش‌هاست که از الکترود روکش‌دار برای جوشکاری استفاده می‌شود. جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود فلزی (MIG/MAG) و جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (TIG) برای جوشکاری فلزات نازک و ضخیم مناسب هستند. جوشکاری قوس پلاسما (PAW) و جوشکاری با پرتو لیزر (LBW) برای جوشکاری دقیق و باکیفیت بالا استفاده می‌شوند. جوشکاری مقاومتی (RW) برای ورق‌های فلزی نازک و جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW) برای فلزات با ضخامت‌های مختلف در محیط‌های خلأ مناسب هستند.
هرکدام از این روش‌ها، ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند که بسته به نیاز پروژه انتخاب می‌شوند. در یک جمع‌بندی جوشکاری SMAW به دلیل سادگی و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، محبوب است. MIG/MAG و TIG برای جوشکاری فلزات با دقت و کیفیت بالا مناسب است. PAW و LBW برای جوشکاری‌های دقیق و حساس استفاده می‌شود. RW و EBW نیز برای کابردهای خاص در صنایع مختلف، از جمله خودروساری و هوافضا مفید خواهد بود.
انتخاب نوع مناسب جوش و اتصال
انتخاب نوع جوش و اتصال مناسب یک تصمیم حیاتی در هر پروژه جوشکاری است. این انتخاب می‌تواند به طور قابل‌توجهی روی استحکام، دوام و ظاهر محصول نهایی تأثیر بگذارد. در اینجا درباره انتخاب نوع مناسب جوش و اتصال صحبت خواهیم کرد تا باتوجه‌به این موارد، بهترین اتصال جوشی را انتخاب کنید.
توجه به نوع مواد: مواد مختلف به روش‌های جوشکاری متفاوتی نیاز دارند. به‌عنوان‌مثال، فولاد ضدزنگ اغلب با جوشکاری TIG بهترین عملکرد را دارد، درحالی‌که آلومینیوم را می‌توان با استفاده از روش‌های MIG یا TIG جوش داد. ضخامت مواد نیز نقش دارد. مواد نازک‌تر ممکن است به جوشکاری دقیق TIG نیاز داشته باشند، درحالی‌که مواد ضخیم‌تر می‌توانند برای جوشکاری MIG یا چوبی مناسب‌تر باشند.
طراحی اتصالات: طراحی اتصالات برای هر نوع نیز متفاوت خواهد بود. اتصالات لب‌به‌لب برای سطوح صاف ایدئال هستند، درحالی‌که اتصالات T برای اتصالات عمود بر هم ضروری هستند. اتصالات لبه برای مواد با هم همپوشانی مفید است و اتصالات گوشه‌ای برای ساخت جعبه یا قاب استفاده می‌شود.
شرایط بارگذاری: فشار مکانیکی را در نظر بگیرید و باری که اتصال جوش داده شده تحمل می‌کند. پروژههای سازه‌ای که بارهای سنگین را تحمل می‌کنند، به جوش‌های قوی مانند اتصالات لب‌به‌لب یا T نیاز دارند. جوش فیله در اتصالات T یا اتصالات لبه می‌تواند استحکام کافی را برای کاربردهای کم‌نیاز فراهم کند.
کاربرد اتصالات جوشی
اتصالات جوشی دارای کاربردهای فراوانی هستند و با استفاده از دستگاه جوش و سیم جوشکاری، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این اتصالات درواقع نقشی تحت عنوان رابط جهت تغییر مسیر، تغییر سایز، انشعاب‌گیری و… دارند. علاوه بر این موارد، این نوع از اتصالات با در نظر گرفتن شرایطی مانند: دما و فشار قابل تحمل در موارد زیر کاربرد دارند:
خطوط انتقالی سیالات در پتروشیمی
کارخانجات صنعتی
رایزرهای صنعتی و ساختمانی
سیستم‌های آتش‌نشانی در ساختمان‌ها
لوله‌کشی گاز در منازل مسکونی
مزایای استفاده از اتصالات جوش داده شده
اتصالات جوشی مزایای متعددی نسبت به سایر روش‌های اتصال دارند، مانند:
استحکام و دوام: اتصالات جوش داده شده می‌توانند بسیار قوی باشند و برای کاربردهایی که نیاز به ظرفیت بالایی دارند، مناسب باشند. همچنین اتصالات جوشی به‌طورکلی بادوام هستند و می‌توانند در محیط‌های سخت و تنش‌های مکرر مقاومت کنند.
مقرون‌به‌صرفه بودن: در بسیاری از موارد، اتصالات جوش داده شده می‌تواند راه‌حل مقرون‌به‌صرفه‌تری در مقایسه با سایر روش‌های اتصال مانند پیچ‌ومهره باشد.
تطبیق‌پذیری: اتصالات جوشی را می‌توان در کاربردهای مختلف، از سازه‌های ساده گرفته تا ماشین‌آلات پیچیده استفاده کرد. جوشکاری می‌تواند به طیف وسیعی از مواد از جمله فلزات، آلیاژها و حتی برخی از غیر فلزات بپیوندد.
زیبایی‌شناسی: اتصالات جوش داده شده اغلب می‌توانند ظاهری تمیز و از نظر زیبایی‌شناسی، عالی ایجاد کنند، به‌خصوص زمانی که به‌درستی اجرا شوند.
سفارشی‌سازی: جوشکاری را می‌توان برای برآوردن نیازهای خاص مانند استحکام، ظاهر یا عملکرد سفارشی کرد.
به‌طورکلی، اتصالات جوش داده شده ترکیبی از استحکام، دوام، کارایی، تطبیق‌پذیری و مقرون‌به‌صرفه بودن را ارائه می‌دهند که آنها را به انتخابی محبوب در بسیاری از صنایع تبدیل می‌کند.
اتصالات جوش داده شده یکی از مهم‌ترین روش‌های اتصال قطعات فلزی است که با ذوب کردن و پیونددادن فلزات، اتصالی قوی و پایدار ایجاد می‌کند. انواع مختلفی از اتصالات جوشکاری مانند لب‌به‌لب، لبه‌ای، T، گوشه‌ای، روی‌هم وجود دارد که هر کدام برای کاربرد خاصی مناسب هستند. فرایندهای جوشکاری نیز متنوع‌اند، از جمله SMAW، GTAW، GMAW، SAW و جوشکاری مقاومتی. انتخاب نوع اتصال و فرایند جوشکاری به عواملی مانند جنس فلز، طراحی اتصال، محیط کار، هزینه و استانداردهای موردنظر بستگی دارد. اتصالات جوش داده شده به دلیل استحکام بالا، هزینه مناسب، تنوع کاربرد و سازگاری با محیط‌زیست، در صنایع مختلفی مانند ساخت‌وساز، تولید و خودروسازی مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به همه موارد گفته شده، اشاره کرده‌ایم. اگر هم به دنبال اتصالات جوشی هستید، امرتات دلتامی‌توان مرجعی عالی برای شما باشد.
مزایای اتصالات جوشی چیست؟
اتصالات جوشی دارای مزایای متعددی هستند از جمله: استحکام بالا که این اتصالات می‌توانند بارهای سنگین و شرایط محیطی مختلف را تحمل کنند. کاهش نشتی که به دلیل ایجاد اتصال محکم و بدون نقص، نشتی در این اتصالات به‌ندرت رخ می‌دهد. هزینه کمتر که قیمت اتصالات جوشی به دلیل استفاده از متریال کمتر، از سایر اتصالات کمتر است و نصب و نگهداری آنها نیز هزینه کمتری دارد.
کاربردهای اتصالات جوشی چیست؟
اتصالات جوشی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، ساخت‌وساز، صنایع دریایی و هواپیما و سیستم‌های لوله‌کشی برای انتقال سیالات مختلف مانند گاز، بخار، نفت و محصولات شیمیایی استفاده می‌شوند.
فرایندهای رایج جوشکاری چیست؟
برخی از فرایندهای محبوب عبارت‌اند از: جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW)، جوشکاری قوسی گازی (GTAW)، جوشکاری قوس فلزی با گاز (GMAW)، جوشکاری قوس الکتریکی (SAW) و جوشکاری مقاومتی.
نظری نیست.