فرادرسبا جوشکاری پرتو الکترونی، اصطکاکی و نفوذی آشنا شوید
از جوشکاری پرتو الکترونی (Electron Beam Welding) برای تولید دماهای بالا و ذوب کردن قطعه کاری که باید جوش شود، استفاده می‌گردد.
جوشکاری پرتو الکترونی (Electron Beam Welding)
نحوه عمل‌کرد
هنگامی که رشته تنگستن به صورت الکتریکی در خلاء گرم می‌شود، الکترون آزاد می‌کند. این الکترون‌ها یک بار منفی دارند که از سوراخ آند عبور می‌کند. پرتو الکترون توسط لنز متمرکز می‌شود. هنگامی که پرتو الکترونی متمرکز به قطعه کار ضربه می‌زند، انرژی جنبشی این پرتو الکترون به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.
این انرژی گرمایی برای جوشکاری فلزات استفاده می‌شود. عملیات در خلاء انجام می‌گردد. بنابراین، امکان جوش دادن حفره‌ها وجود دارد. پرتوهای متمرکز شده دارای قطر حدود ۰.۲۵ تا ۱ میلی‌متر و تراکم قدرت kW/mm ۱۰ هستند. طول تمرکز مواد آلومینیومی حدود ۴۰ mm و فولاد حدود ۳۰ mm است.
متغیرهایی که در جوش پرتو الکترونی کنترل می‌شوند شامل موارد زیر است.
- ولتاژ
- سرعت
- فاصله بین تفنگ پرتو تا قطعه کار
جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding)
این روش یک فرایند جوشکاری حالت جامد است که در آن اتصال توسط گرما ایجاد می‌شود. این گرما از حرکت مکانیکی کشویی تحریک شده بین سطوح سایشی بدست می‌آید.
نحوه عمل‌کرد
در ابتدا اجزایی که باید جوش داده شوند، تحت فشار قرار می‌گیرند. یک بخش با سرعت بالا چرخانده و بخش دیگر ثابت نگه داشته می‌شود. در این جوش، گیره متحرک حرکت می‌کند و در تماس با اجزای چرخش قرار می‌گیرد. گرما بین سطوح تماس تولید می‌شود. این گرما برای جوش اجزای تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرد. فشار در طی جوشکاری خیلی کم (بر حسب MPa) است.
در طول این دوره، فلز به آرامی از منطقه جوش اکسترود (Extrude) می‌شود. جهت توقف حرکت نسبی، سیستم ترمز فعال می‌گردد.
پارامترهایی که در جوش‌های اصطکاک در نظر گرفته می‌شوند.
- فشار اصطکاک
- سرعت
- سوختن
مواد با قابلیت جوش دادن در ادامه آمده است.
- برنج برنز
- نیکل
- آلیاژهای تیتانیوم
- فولاد ضد زنگ
- آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم
اتصالات اساسی که توسط جوش اصطکاکی ساخته می‌شوند، به شرح زیر هستند.
- اتصال Bar-belt
- اتصال Bar-ball
- اتصال Tee-butt
جوشکاری نفوذی (Diffusion Welding)
این روش یک فرآیند اتصال حالت جامد است که در آن قدرت اتصال به طور عمده از نفوذ حاصل می‌شود. این روند نیاز به درجه حرارت حدود 0.5 دارد تا نرخ نفوذ بین قطعاتی که به هم متصل شده‌اند، بالا باشد. استحکام جوشکاری بستگی به فشار، دما، زمان تماس و پاکیزگی فلز دارد. جوشکاری نفوذی پیوند طلا روی مس، مثالی برای این نوع جوشکاری است. اول، یک لایه نازک از ورق طلا با چکش‌کاری به دست می‌آید. سپس طلا روی مس قرار می‌گیرد و نیروی وزن اعمال می‌گردد. این قطعه در یک کوره قرار داده می‌شود، تا زمانی که یک پیوند خوب به دست می‌آید.
به طور کلی در جوشکاری نفوذی، فشار ممکن است توسط وزن مرده و یا با استفاده از اختلاف فشار گاز اعمال شود. قطعات معمولا در یک کوره یا مقاومت الکتریکی گرم می‌شوند. جوشکاری نفوذی برای فلزات مختلفی مناسب است. از این روش همچنین در فلزات واکنش‌دهنده مانند تیتانیوم، زیرکونیم و آلیاژهای فلزی نسوز (refractory) استفاده می‌شود. فرایند جوشکاری نفوذی بسیار کندتر از سایر فرایندهای جوشکاری است.
اگر از مطالعه این متن لذت بردید، مطالب زیر به شما پیشنهاد می‌گردد.
