ردکردن این

جوشکاری حالت جامد چیست؟

در این مقاله قصد داریم تا برای شما در مورد یک سری از فرآیندهای جوشکاری که در آن  نیاز نیست که قطعه ذوب شود صحبت کنیم که به جوشکاری حالت جامد گفته می شود.

در جوشکاری حالت جامد نیاز نیست برای اتصال دو قطعه قسمتی از قطعات را ذوب کنیم .

حال سولی که پیش می آید این است که: پس قطعات را چگونه به یکدیگر متصل کنیم؟

در جواب سوال پرسیده شده می توان گفت که دو قطعه را به کمک پیوند متالورژیکی به یکدیگر متصل می کنیم . نکته این روش این می باشد که در حین اتصال دو قطعه به یکدیگر درجه حرارت هایی که به فلزات وارد می شود به هیچ عنوان از نقطعه ذوب دو فلز بیشتر نمی شود و هیچ گونه آلیاژ پرکننده ای که نیز ذوب نمی شود. در یک چنین حالتی برای این که بتوان کیفیت اتصالات را افزایش داد چه این اتصالات بین دو فلز هم جنس یا دو فلز غیر همجنس از حالتی استفاده می کنند که به آن تغییر فرم یا نغییر فرم و نفوذ کمک گرفته می شود.

جوشکاری حالت جامد به صورت های مختلفی انجام می شود که در ادامه به توضیح آنها می پردازیم؟

انواع جوشکاری حالت جامد

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

جوشکاری حالت جامد
جوشکاری حالت جامد

این نوع جوش کاری یکی از حالت های جوشکاری در حالت جامد می باشد . در این حالت ما از یک ابزار چرخشی مصرف نشدنی استفاده می کنیم که می تواند شامل یک پین و شانه که با طراحی خاصی می باشد استفاده کنیم . در واقع شانه باعث می شود تا تماس محکمی با بالای سطح قطعه کار ایجاد شود. در این حالت با توزیع حرارت بوجود آمده در شانه ای که به واسته اصطکاک به وجود آمده است مواد و فلزات را نرم می کنند و به این شکل آنها را به هم جوش می دهند. تغییر فرم واد و یا به عبارت دیگر حالت پلاستیکی که بوجود می آید در هنگام حرکت ابزارها در جهت جوشکاری بوجود می آید

این نوع جوشکاری در سال ۱۹۹۱ در موسسه جوشکاری TWI که در انگلستان قرار دارد ابداع و اختراع شد و گسترش این نوع جوشکاری توسط آقای لاکهید مارتین در سال ۱۹۹۵ یعنی چهار سال بعد از ابداع چنین روشی صورت گرفت. توسعه چنین روشی در سال ۲۰۰۱ در موسسه فضایی مارشال انجام شد و این توسع برای برطرف کردن نیاز این سازمان فضایی می بوده است .

جوشکاری حالت جامد در ابتدا فقط برای فلزاتی انجام می شده که نقطه ذوب پایینی دارند انجام می شده مانند آلومینیوم و آلیاژهای آن ولی به خاطر موثر بودن و تاثیرات عالی که از خود نشان داد برای سایر فلزات و آلیاژها از جمله آلیاژهای فولادی مورد استفاده قرار گرفت.

جوشکاری اصطکاکی

در این نوع جوشکاری از حرارتی که بر اثر حرکت و اصطکاکی که دو قطعه برروی یکدیگر انجام می دهند برای متصل کردن قطعات به یکدیگر استفاده می شود. روش کار به این شکل می باشد که دو قطعه مود نظر را برروی یکدگر قرار داده و با اعمال نیروی فشاری این دو قطعه را آنقدر بروی یکدیگر حرکت داده تا حرارت تولید شده در قسمت مشترکی که بین دو قطعه وجود دارد باعث نرم شده آن قسمت از دو قطعه شده و در این حالت آن قسمت از دو قطعه که حالت پلاستیکی پیدا کرده است به فضایی بیرون از قسمت مشترک بین دو قطعه رانده شده و در این زمان حرکت اصطکاکی بین دو قطعه متوقف می شود و در این هنگام با اعمال یک نیروی فشاری بزرگتر از قبل همزان دو قطعه را سرد می کنیم و این عمل باعث جوش خوردن دو قطعه به یکدیگر می شود.

از این فرایند برای تولید شافت‌های محرک، سوپاپ موتور، محور فرمان و میل کمک فنر (suspension rod) استفاده می شود. قابلیت این فرایند در اتصال مواد ناهمجنس بدین معنی است که می توان بدنه و سر سوپاپ را از مواد متفاوتی که مناسب سیکل کاری و حرارتی آنهاست ساخت.

جوشکاری فشاری سرد

جوشکاری فشاری سرد یکی از قدیمی ترین روشهای جوشکاری حالت جامد است که استفاده از این روش سابقه ی بسیار طولانی دارد. از انواع این نوع جوشکاری می توان به جوشکاری غلطکی اشاره کرد که به وسیله چنین جوشکاری می توان ورق های جوشکاری را به طور پیوسه و پشت سر هم جوشکاری نمود و به این میزان سرعت جوشکاری ورق های را بسیار بالا برد. در این نوع جوشکاری با افزایش فشار عمودی و  همچنین افزایش انبساط سطحی می توان میزان استحکام نقطه جوش را بسیار بالا برد. برای این که بتوانیم میزان موثر بودن این روش را بالا ببریم می توانیم میزان فشار عمودی که به نقاط جوش داده شده را بست کنیم . همچنین با افزایش درصد انبساط سطحی باز هم میزان استحکام نقطه جوش را بالا برد و همجنین نحویه آماده سازی سطح و حرات دهی در هنگام جوش کاری بسیار مهم و با اهمیت می باشد.

جوشکاری آهنگری

یکی دیگر از انواع جوشکاری حالت جامد جوشکاری آهنگری می باشد که به نام جوشکاری پتکه ای نیز از آن یاد می شود این نوع جوشکاری قدیمی ترین روش جوشکاری در دنیا محصوب می شود. در قریم از این نوع جوشکاری برای اتصال و جوش دادن لوله های فولادی و مخازن تحت فشار استفاده می شود البته امروزه انجام این روش کمی تغییر کرده و با دادن حرارت به قسمت مربوطه برای جوش دادن عمل اتصال دو قطعه به یکدیگر بسیار راحت تر شده است.

از انواع جوشکاری حالت جامد جوشکاری نفوذی است

این نوع جوشکاری از انواع جوشکاری می باشد که از آن برای انصال تیتانیوم و سایر آلیاژهای مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از معایبی که جوشکاری ذوبی دارد این می باشد که نمی توان برای اتصال آلیاژ در کنار فلز پایه مقاومت اتصالی ایجاد کرد از این رو از چنین جوشکاری برای ایجاد استحکام بیشتر استفاده می شود. استفاده از روش جوشکاری نفوذی در صنعت هوا فضا بسیار مفید بوده و هزینه های ایجادی شده را بشدت کم می کند زیرا استفاده از آلیاژ تیتانیوم در صنعت هوا و فضا کاربرد بسیار زیادی دارد

تهیه شده توسط شرکت معجزه صنعت