کیان برنا

سهندسازه

آموزش رویت

متصل نمودن اعضای یک سازه فلزی با استفاده از حرارت و ذوب شدن موضعی و یکپارچه شدن پس از این فرایند را جوشکاری می گویند.

بیش از 80 درصد از اتصالات سازه های فلزی از طریق جوش می باشد و مابقی اتصالات از طریق پیچ و پرچ است، بنابراین رعایت نکات مربوط به جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.

ما در این نوشته از ساختمانچی به معرفی انواع جوشکاری و نکات ایمنی و اجرایی آن می پردازیم. با آگاهی از آن ها و اجرای این نکات در شروع عملیات جوشکاری می توانید میزان بروز حوادث خطرناک را به حداقل برسانید. با ما همراه باشید.

انواع جوشکاری

عملیات جوشکاری معمولا به دو صورت جوش گازی و جوشکاری با قوس الکتریکی اجرا می شود. در جوشکاری گازی از گاز برای ایجاد حرارت مورد نیاز عملیات جوشکاری استفاده می شود. اما در جوشکاری با قوس الکتریکی از عبور جریان متناوب یا مستقیم، بدین منظور بهره می برند.

در جوش کاری به این روش باید به نوع و ضخامت الکترودی که در پروسه جوشکاری مصرف می شود دقت نمود. برای انتخاب الکترود و روش جوشکاری باید مواردی چون جنس و استحکام فلز مبنا، خواص مکانیکی و شیمیایی مورد انتظار از جوش، ضخامت قطعه، وضعیت جوشکاری، وجود یا عدم وجود محیط خورنده، راندمان جوشکاری، دمای کاری ، هزینه و نوع درز یا شیار توجه نمود.

در اتصالات فولادی بیشتر جوش گوشه، جوش شیاری، جوش کام و انگشتانه استفاده می شود. جوش گوشه در اکثر اتصالات مطلوب است چرا که از لحاظ اقتصادی و سهولت در اجرا مناسب می باشد. در حدود 80 درصد از جوشکاری ها از این نوع جوش استفاده می شود.

جوش شیاری برای انتقال کامل نیرو مورد استفاده قرار می گیرد. این جوش در درزهای ساده، جناغی یک و دو طرفه، نیم جناغی، لاله ای، نیم جناغی دو طرفه اجرا می شود.

حدود 15 درصد از جوشکاری ها با استفاده از جوش شیاری انجام می پذیرد. جوش کام و جوش انگشتانه برای انتقال نیروی برشی و جلوگیری از لغزش ورق ها، به تنهایی و یا در کنار جوش های دیگر به کاربرده می شوند.

جوشکاری قوس الکتریکی

جوشکاری تنگستن گاز: در این نوع جوشکاری الکترودها مصرف نمی شوند و فرایند اتصال در این روش به آرامی صورت می پذیرد. در روش جوش کاری تنگستن گاز، می توان دقیق ترین نوع جوشکاری را انجام داد. بیشترین کاربرد این نوع جوشکاری در صنایع هوا و فضا می باشد.

جوشکاری قوس پلاسما: این جوشکاری شباهت بسیاری به جوشکاری تنگستن دارد و محصولی بسیار باکیفیت را تولید می کند. کاربرد جوشکاری به وسیله قوس پلاسما بیشتر در صنایع ابزارسازی و یا لوله سازی می باشد.

جوشکاری با پوشش فلزات: در این جوشکاری، الکترودها مصرف می شوند اما وجود پودر سبب می شود تا از تماس فرایند جوشکاری با هوا جلوگیری به عمل آید.

جوش کاری فلزی بدون پوشش: در جوشکاری فلزی بدون پوشش برخلاف جوشکاری با پوشش فلزات، الکترودها به طور کامل مصرف می شوند.

جوشکاری زیرپودری: در جوشکاری زیرپودری، از پودرهای دانه ریز برای پوشش دهی محل اتصال استفاده می شود.

جوشکاری اتمی هیدروژن: در این نوع از جوشکاری از دو الکترود غیرهمسان فلزی استفاده می شود. این الکترودها در فضایی پر از هیدروژن، ذوب می شوند و سپس قطعات را به یکدیگر متصل می کنند.

جوشکاری با قوس الکتریکی به همراه پوشش گاز: در این نوع جوشکاری از گاز به منظور پوشش قطعات استفاده می شود. جوش آرگون از متداول ترین روش های این جوشکاری محسوب می شود.

انواع جوشکاری

جوشکاری با گاز اکسیژن

جوشکاری با گاز پروپان: در این نوع جوشکاری که در صنعت به جوش اکسیژن معروف است، پروپان و گاز اکسیژن می سوزند و محل اتصال را گرم می کنند.

جوش کاری با گاز و فشار: در این نوع از جوشکاری ابتدا از شعله برای گرم کردن و پس از آن از فشار برای اتصال استفاده می شود. جوشکاری با گاز و فشار امروزه کاربردی ندارد و استفاده نمی شود.

جوشکاری هوا استیلن: در جوشکاری هوا استیلن، از مواد شیمیایی برای بهبود فرایند جوشکاری استفاده می شود. این جوشکاری نقطه ضعف های زیادی دارد و به همین دلیل طرفداران کمی نیز دارد.

جوشکاری با اکسیژن استیلن: این نوع از جوشکاری به وسیله ترکیب استیلن و اکسیژن می باشد که سبب می شود قطعات تا دمای بسیار بالایی گرم شود. دمای بالای بوجودآمده سبب تولید جوش بسیار دقیقی می شود. از مزایای دیگر این نوع جوشکاری می توان به ارزان بودن آن اشاره نمود.

جوشکاری اکسیژن هیدروژن: همانطور که از نام این جوشکاری پیداست، از اکسیژن و هیدروژن به منظور ایجاد جوش استفاده می شود.

نکات ایمنی جوشکاری

رعایت مسائل ایمنی در جوشکاری یکی از مهم ترین فاکتورهایی است که جوشکاران و مسئولان کارگاه ها باید بدان توجه داشته باشند. در صورت نادیده گرفتن نکات ایمنی و رعایت نکردن آن ها خسارات جبران ناپذیر مالی و جانی رخ می دهد که عواقب ناگواری در پی خواهند داشت.

در حین کار کردن با وسایل الکتریکی احتمال برق گرفتگی جوشکار وجود دارد. بنابراین یک جوشکار باید نکات ایمنی را رعایت کند؛ زیرا بی احتیاطی در حین کار باعث برق گرفتگی و در نهایت بیماری یا مرگ خواهد شد.

ایمنی جوشکار

  • استفاده از عینک و نقاب مخصوص برای جوشکار امری بسیار ضروری است. زیرا در صورت عدم استفاده از این وسایل ایمنی, اشعه قوس الکتریکی اثرات جبران ناپذیری در پی خواهد داشت.
  • به منظور حفاظت بدن در برابر ذرات فلزی مذاب، جوشکار باید از لباس کار و پیش بند مخصوص استفاده کند.
  • جوشکار برای انجام عملیات جوشکاری باید دستکش دست کند. زیرا ذرات مذابی که در حین جوشکاری به اطراف قوس الکتریکی پرتاب می شوند باعث سوختگی می شوند و بسیار خطرناک می باشند. علاوه بر آن تمیز نمودن جوش درزها قبل از جوشکاری و بعد از آن با دست لخت امکان پذیر نیست.
  • اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمزی که حین ایجاد قوس و بعد از آن به وجود می آید اثرات نامطلوبی بر چشم و پوست می گذارد؛ بنابراین برای انجام جوشکاری های کوتاه باید از نقاب های دستی و برای جوش کاری های بزرگ باید از نقاب هایی که بر روی سر ثابت می مانند استفاده نمود.
  • در صورتی که جوشکار کار را متوقف کند باید با زدن کلید اصلی دستگاه مدار را قطع نماید.
  • در صورت اتمام محل جوشکاری توسط جوشکار و مشغول شدن آن در مکانی دیگر، باید بقیه جوشکاران را از آن آگاه نموده تا از ایجاد حوادث مربوط به برخورد با آن و ایجاد سوختگی پرهیز شود.
  • در صورت انجام جوشکاری در داخل مخازن، تمهیدات لازم باید در خصوص بیرون کشیدن جوشکار در مواقع خطر اندیشیده شود. علاوه بر آن یکی از افراد باید مسلط به جوشکار بوده تا بتواند در هنگام بروز حادثه به وی کمک کند.
بخوانید!  آسمان مجازی یا سقف کشسان چیست؟

ایمنی در برابر برق گرفتگی

احتمال برق گرفتگی در فصول گرم و مکان هایی که رطوبت در آن ها بالاست بیشتر است، زیرا زمانی که بدن عرق کرده و پوست بدن مرطوب است مقاومت بدن در برابر عبور جریان پایین می آید.

به همین منظور به جوشکاران توصیه می شود علاوه بر استفاده از گیره های عایق و الکترودهای روکش دار، در هنگام تعویض الکترود یا زمانی که قوس خاموش است در جای مرطوب قرار نگیرند. زیرا ممکن است در این حالت نیز در معرض ولتاژ مدار باز باشند.

ولتاژ برق جوشکاری در شرایط معمولی برای جوشکاری خطری ندارد. اما در صورت بروز اختلال در عملکرد ژنراتور و یا سیم پیچی تراتسفورماتور ممکن است ولتاژ بالا برود و این امر خطرآفرین است.

گیره الکترود باید عایق پوش شود و عایق آن سالم باشد. زیرا در صورت آسیب دیدگی اگر جوشکار دستکش خود را دربیاورد احتمال برق گرفتگی بالا می رود. این گیره ها در حین جوشکاری گرم می شوند و برای خنک کردن آن ها باید از وسایل خنک کننده استفاده شود. علاوه بر آن می توان تا سرد شدن گیره اول از گیره دیگر استفاده نمود.

قراردادن الکترود در آب به منظور خنک کردن آن کاری بسیار خطرناک است و باید از آن پرهیز شود. گرم شدن الکترود ممکن است به دلیل اتصال ناقص گیره الکترود و کابل و یا استفاده از گیره الکترود مخصوص جوشکاری سبک برای جوشکاری سنگین حاصل می شود، بنابراین به منظور جلوگیری از احتمال خطر باید آن را خنک کرد.

کاربرد جوشکاری

ایمنی در برابر حریق

از انجام جوشکاری در مکان هایی که مواد اشتعال زا وجود دارند باید اجتناب شود. اما اگر جوشکاری در مکان هایی که در مجاورت با مخازن حاوی گاز یا مایع اشتعال زا قرار دارند اجتناب ناپذیر است تمام احتیاط های لازم باید رعایت شود.

در صورت استفاده از دستگاه جوشکاری سیار، خطر احتمال بروز حریق در محل باید بررسی شود و قبل از شروع جوشکاری ایمنی لازم رعایت گردد.

گاهی اوقات نازکی قطر کابل باعث گرما و در نتیجه سوختن عایق آن می شود. همچنین ممکن است گیره الکترود به دلیل بی احتیاطی بر زمین بیفتند و به دلیل کاربرد نادرست یک مدار کوتاه در دستگاه ایجاد شود. با توجه به این دلایل نگهداری و رعایت نکات ایمنی باید با توجه بیشتری صورت گیرد تا احتمال بروز حوادث به حداقل برسد.

 ایمنی ماشین های جوشکاری

نصب و یا تعمیر ماشین های جوشکاری باید توسط تکنسین های مجرب صورت بگیرد و حین تعمیر نیز جریان برق باید به طور کامل قطع شود.

ترانسفورماتورهای جریان متناوب توسط هوا خنک می شوند اما اگر خنک کردن آن ها با مایع صورت می گیرد، این مایع باید ضد حریق باشد. به منظور جلوگیری از آسیب پذیری سیم پیچی ترانسفورماتور اطراف آن را باید با ورق های فولادی پوشش داد.

کارگاه های جوشکاری باید مجهز به پریزهای متعدد و سیستم تهویه هوا باشند. ماشین جوشکاری معمولاً از یک مکان به مکان دیگر کشیده می شود. به همین دلیل باید امکان کار با آن در تمام نقاط کارگاه وجود داشته باشد.

ماشین های جوشکاری که با موتور دیزلی یا بنزینی کار می کنند دود تولید کرده و فضا را آلوده می کنند. بنابراین هنگام کار با این ماشین آلات باید از سیستم تهویه هوا برای خروج دود و آلودگی استفاده نمود.

به منظور جلوگیری از بروز حوادث ناگوار، دستگاه های جوشکاری باید از نظر مکانیکی و الکتریکی در مکان مناسب نگهداری شوند خصوصا دستگاه هایی که در محیط آزاد مورد استفاده می گیرند.

مکان نگهداری دستگاه های جوشکاری باید تمیز و خشک باشد و کابل آنها باید به نحوی جمع شود که از آسیب دیدگی و ایجاد خطر جلوگیری گردد. علاوه بر آن برای جلوگیری از جرقه زدن کلیدهای تبدیل، آن ها را باید همیشه تمیز نگه داشت و برای تمیز نمودن آن ها از مواد اشتعال زا نظیر بنزین استفاده نمود.

ایمنی کابل ها

  • کابل های جوشکاری را باید تمیز نگهداری کرد و از آلوده شدن آن ها به روغن و گریس و یا قرار گرفتن آن ها در گودال آب، روغن و یا کف مخازن جلوگیری به عمل آید.
  • وقتی چند کابل را به منظور افزایش طول بهم متصل می کنید، عایق پوش کردن آن ها را فراموش نکنید.
  • نحوه قرار دادن کابل های بلند و طویلی که در کارگاه های جوشکاری قرار دارند باید مرتب باشد. همچنین نکات ایمنی به منظور جلوگیری از ایجاد حادثه توسط آن ها رعایت شود. این کابل ها باید از محل عبور و مرور افراد و ماشین ها فاصله داشته باشند.
  • اگر در مکانی عملیات جوشکاری به طور مداوم در حال اجرا است, یک سیم کشی دائمی می تواند از وجود کابل های طویل در محیط کار و احتمال آسیب دیدن آن ها جلوگیری به عمل آورد.
  • امکان برخورد کابل های جوشکاری با لبه های تیز و بریدگی های پروفیل ها و یا قرار گرفتن در زیر چرخ وسایل نقلیه وجود دارد. به همین دلیل با توجه به شرایط کاری باید جنس کابل را انتخاب نموده و مراقبت های لازم از آن صورت گیرد.
بخوانید!  بازسازی آپارتمان، سرمایه گذاری برای آینده

معایب و آسیب هایی که ممکن است حین جوشکاری رخ دهند

  • اگر جوشکاری به دقت و توسط افراد ماهر انجام نشود ممکن است دچار معایبی گردد. اگر سرعت حرکت کمتر از حالت نرمال باشد، زاویه الکترود نامناسب بوده یا از الکترود با قطر بیشتر استفاده گردد و یا اگر آمپراژ خیلی پایین باشد منجر به انباشتگی جوش در کناره ها می شود که اصطلاحا به آن روی هم افتادگی گفته می شود.
  • یکی دیگر از معایب جوش، بریدگی کناره هاست. این اتفاق زمانی رخ می دهد که آمپر زیاد باشد، سرعت جوشکاری بالا بوده و زاویه الکترود بیش از حد به سطح اتصال متمایل باشد. ممکن است در حین جوشکاری مقداری از مواد زائد وارد محل جوش شوند که به آن حبس سرباره اطلاق می شود. عواملی چون پاک نشدن درست سرباره، آمپراژ ناکافی و زاویه یا اندازه ی نادرست الکترود می تواند از دلایل این اتفاق باشد.
  • یکی دیگر از نواقص جوشکاری ذوب ناقص است که می تواند در پی اتفاقاتی چون استفاده از الکترودهای کوچک برای فولاد ضخیم و سرد، آمپراژ ناکافی، زاویه ی نامناسب الکترود، سرعت حرکت بسیار بالا و سطح کثیف جوشکاری اتفاق افتد. تخلخل، نفوذ ناقص و همراستا نبودن اتصال جوش از دیگر معایب جوشکاری است که با توجه به دلایل وقوع آن ها باید سعی شود تا مانع از بروزشان شد.
  • ترک گرم و سرد که به علت انقباض جوش می باشد یکی از عیوب اصلی جوشکاری است. منظور از ترک گرم، ترکی است که در حین انجماد جوش و بلافاصله بعد از قطع قوس الکتریکی اتفاق می افتد. با رعایت نکاتی می توان مانع از وقوع ترک گرم شد. با استفاده از فلز پایه یا الکترودی که عناصر ناخالصی کمتری داشته باشند، پیشگرم کردن به منظور کاهش تنش های انقباضی، افزایش سطح مقطع جوش و استفاده از گاز محافظ تمیز می توان از بروز این نوع ترک جلوگیری کرد. ترک سرد ترکی است که پس از گذشت مدتی از زمان جوشکاری رخ می دهد. با استفاده از الکترود مناسب و کم هیدروژن، تمیز کردن سطح جوشکاری و پیشگرم و پسگرم کردن و کنترل دما می توان مانع بروز این نوع ترک شد.

به طور کلی برای جلوگیری از بروز معایب در جوشکاری باید به مواردی چون ترتیب جوشکاری، پیشگرم کردن، دمای بین پاسی، عملیات حرارتی پس از جوشکاری، طراحی اتصال، روش جوشکاری و مواد پر کننده دقت نمود.

بررسی و بازرسی جوشکاری

جوشکاری می بایست توسط بازرس چک و بازرسی شود. بازرسی که این مسئولیت را بر عهده می گیرد می بایست با نقشه های مهندسی آشنایی داشته باشد و از روی علائم جوش، محل اتصالات جوش و نوع جوش را شناسایی کند.

هم چنین آشنا به استانداردهای جوش سازه های فلزی بوده و از فرایند جوشکاری و مواد مصرفی جوش آگاهی کامل داشته باشد. بازرس جوش باید در جوشکاری تجربه داشته و عیوب جوش را بشناسد و روش های پیشگیری و رفع آن ها را بداند.

هم چنین بایستی گزارشات کنترل کیفیت را در مراحل مختلف ساخت، تهیه و ثبت نماید. بازرسی جوش در سه مرحله ی قبل از جوشکاری، حین جوشکاری و بعد از جوشکاری انجام می شود.

  • بازرسی قبل از جوش شامل مطالعه دقیق پلان، نقشه ها و مشخصات فنی، اطلاع از کیفیت مورد انتظار و میزان حساسیت سازه، مطالعه استانداردهای مربوطه، اطمینان از مناسب بودن شرایط کاری و محیطی چون وجود دمای مناسب و عدم وزش باد و باران، شناسایی فلز پایه، بازرسی تجهیزات جوشکاری و مواردی از این دست می شود.
  • در حین جوشکاری نیز لازم است تا بازرس جوش مواردی مثل قطعات متصل شونده و درزهای جوشکاری، محل های جوش و سطوح مجاور آن را جهت اطمینان از تمیزی آن قسمت بررسی نماید. هم چنین بازرسی ترتیب و توالی جوشکاری، وضعیت جوشکاران و اپراتورهای جوشکاری از نظر مهارت، کنترل آمپراژ دستگاه جوش با نوع الکترود مصرفی و بازرسی نحوه استفاده از مواد مصرفی جوشکاری از لحاظ داشتن شرایط مطلوب نیز از جمله وظایف بازرس جوش در حین اجرای جوشکاری می باشند.
  • در مرحله آخر و بعد از جوشکاری نیز می بایست سطح ظاهری جوش ها بازرسی شوند.

رعایت نکات ایمنی از دیگر مواردی است که باید در حین جوشکاری رعایت شود تا هیچ گونه آسیبی به کسی وارد نشود. بدین منظور توصیه می شود در اجرای جوشکاری ضمن توجه به نکات ایمنی، مواردی چون استفاده از ماسک جوشکاری با لنز تیره، دستکش ساق بلند نسوز، تن پوش چرمی، عینک دور دار، پاپوش چرمی و انبر دست رعایت شود.

کلام پایانی

امیدواریم مطالعه این مطلب برای شما کاربران عزیز پرسود و مفید بوده باشد و به اطلاعات ارزشمندی دست یافته باشید. در صورت تمایل نظرات خود را به منظور بهبود کیفیت مطالب با ما در میان بگذارید.