انتخاب فرآيند جوشکاری مناسب

در بسیاری از موارد، اتصال طراحی شده را میتوان با چند فرایند جوشکاری مختلف ایجاد نمود. اما همواره یک فرایند است که بهترین نتیجه را (در مجموع) ایجاد میکند. بنابر این یک متخصص جوش باید بتواند با روشی مقبول، یکی از فرایندهای ممکن را برای اتصال مورد نظر تعیین نماید. در این مقاله با روال انتخاب فرایند جوشکاری مناسب آشنا میشوید. این روال شامل چهار مرحله است:

مرحله اول : بررسی ویژگی های مورد نیاز اتصال

در این مرحله باید بزرگ یا کوچک بودن اتصال جوش، موقعیت و جهت جوشکاری و ضخامت فلز پایه بررسی گردد. در جوشکاری، ملزومات هر اتصالی را میتوان در چهار ویژگی خلاصه کرد: پرکنندگی سریع (نرخ رسوب بالا)، انجماد سریع (در موقعیت های دشوار جوشکاری)، سرعت جوشکاری زیاد (سرعت حرکت قوس بالا و بستر جوش بسیار کوچک) و نفوذ (عمق نفوذ جوش در فلز پایه).

پرکنندگی سریع هنگامی نیاز است که به مقدار زیادی فلز جوش برای پر کردن اتصال احتیاج باشد. بستر جوش های بزرگ را تنها میتوان با نرخ رسوب بالا، در زمان کم ایجاد کرد. در بستر جوش های کوچک، پرکنندگی سریع یک پارامتر فرعی میباشد.

انجماد سریع در جوشکاری موقعیت های دشوار (بالا سری و عمودی) مد نظر قرار میگیرد که نیاز است حوضچه مذاب جوش خیلی سریع منجمد گردد.

سرعت جوشکاری بالا به معنی پیشروی سریع قوس و فلز مذاب و ایجاد یک بستر جوش پیوسته و مناسب بدون انقطاع و بریدگی میباشد. این خصوصیت در جوش های تک پاسه کوچک، مانند جوشکاری ورق ها مد نظر است.

نفوذ با نوع اتصال تغییر میابد. در بعضی از اتصالات نفوذ باید عمیق باشد تا به اندازه کافی از فلز پایه با فلز جوش ترکیب شود و در برخی دیگر باید نفوذ محدود شود تا از سوختگی و ترک جلوگیری گردد.

هر اتصال جوشی را میتوان بر اساس چهار پارامتر مذکور دسته بندی کرد.

مرحله دوم: تطبیق ویژگی های مورد نیاز اتصال با فرایندهای جوشکاری

اغلب سازندگان دستگاه های جوش اطلاعات مختلفی را در ارتباط با ویژگی ها و توانایی دستگاه های خود ارائه میدهند که میتوان از آنها استفاده نمود. در این مرحله با توجه به خصوصیات هر دستگاه و ویژگی های هر فرایند میتوان یک یا چند فرایند را به گونه ای انتخاب کرد که خصوصیات تعیین شده برای اتصال را فراهم سازد. در این حالت به ندرت پیش میاید که تنها یک فرایند انتخاب شود و معمولا دو یا چند فرایند خصوصیات مد نظر را تامین میکنند.

مرحله سوم: تهیه چک لیستی برای تعیین توانایی فرایندهای انتخاب شده در تطبیق با شرایط خاص کاری

پارامترهای دیگری نیز علاوه بر اتصال روی انتخاب فرایند تاثیر میگذارند. بسیاری از آنها مختص شرایط کار و کارگاه جوشکاری شما میباشند. گاهی این پارامترها تاثیر زیادی بر حذف برخی فرایندهای انتخاب شده دارند. در این مرحله باید تمامی این پارامترها به صورت چک لیست تهیه شود و موردی بررسی گردد.

حجم تولید: باید هزینه دستگاه جوش را با مقدار کار یا تولید مورد نیاز تطبیق داد. اگر حجم کار برای یک کاربرد به اندازه کافی نباشد، میتوان کاربرد دیگری را نیز بطور موازی در نظر گرفت تا هزینه ها تعدیل گردد.

خصوصیات جوش: در صورتیکه یک فرایند نتواند خواص جوش را تامین نماید، از لیست انتخاب ها حذف میگردد.

مهارت کاربر: کاربران ممکن است که مهارت کار با یک فرایند را خیلی سریعتر از فرایندهای دیگر کسب نمایند. آموزش کاربران برای یک فرایند جدید هزینه بر است.

تجهیزات کمکی: هر فرایند دارای منبع تغذیه و تجهیزات کمکی خاص خود میباشد. اگر یک فرایند را بتوان با تجهیزات موجود اجرا نمود، هزینه اولیه بسیار کاهش میابد.

تجهیزات جانبی: قابلیت دسترسی و هزینه تجهیزات جانبی مورد نیاز باید مد نظر قرار گیرد.

شرایط فلز پایه: زنگار، روغن، لبه سازی، جوشپذیری و سایر شرایط فلز پایه باید مد نظر قرار گیرد. این پارامترها میتوانند قابلیت یک فرایند را محدود نمایند.

وضعیت قوس: در صورتی که درز اتصال نامنظم باشد، استفاده از فرایندهای با قوس آزاد ترجیح داده میشود؛ اما در مواردی که بتوان درز جوش مناسب ایجاد کرد استفاده از فرایند زیرپودری ارجح است.

قید و بست: در برخی فرایندها (بخصوص فرایندهای نیمه خودکار) نیاز به قید و بست های خاص است که باید مد نظر قرار گیرد.

تنگناهای تولید: اگرفرایندی هزینه تولید را کاهش دهد، اما محدودیت و مشکلاتی برای تولید ایجاد نماید، ارزش خود را از دست میدهد. دستگاه های بسیار پیچیده که نیاز به سرویسکاری مداوم توسط افراد ماهر دارند میتوانند باعث کاهش سرعت تولید شوند.

چک لیست تهیه شده باید تمامی فاکتورهای موثر بر اقتصاد تولید را در بر داشته باشد. فاکتورهای دیگری را که میتوان اشاره کرد عبارتند از:

- ملزومات تولید

- محدوده ابعادی جوش

- انعطاف پذیری در کاربرد

- طول درز جوش

- زمان تنظیم و راه اندازی

- هزینه اولیه

- ملزومات بهداشتی و زیست محیطی

با تعیین این فاکتورها میتوان فرایند مناسب را از بین فرایندهای انتخاب شده تعیین نمود. در صورتیکه تمامی شرایط یکسان باشد، معیار انتخاب هزینه کلی خواهد بود.

مرحله چهارم: بازنگری فرایند با اطلاعات سازنده دستگاه جوش برای تایید توانایی آن

در این مرحله باید چک لیست تهیه شده و ویژگی های مورد نیاز با نماینده سازنده دستگاه جوش مورد بازنگری قرار گیرد تا از توانایی دستگاه و انتخاب صحیح اطمینان حاصل شود.