1. مهندسي جوشكاري پيشرفته
فرایندهای جوشکاری

2. تعریف؛
فرایندهای جوشکاری ذوبی به دسته ای از فرایندهای اتصال قطعات گویند که در آنها از ذوب فلز پایه (Base Metal) برای ایجاد حوضچه ذوب استفاده می شود.

3. تقسیم بندی فرایندهای جوشکاری ذوبی
ب) جوشکاری قوسی
الف) جوشکاری با گاز
جوشکاری اکسی استیلن(OAW)
ج) جوشکاری توسط پرتوهای پرانرژی
جوشکاری پرتو الکترونی(EBW)
جوشکاری پرتو لیزر(LBW)

4. تقسیم بندی فرایندهای جوشکاری قوسی
جوشکاری قوسی فلز حفاظت شده (SMAW)
جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
جوشکاری قوسی پلاسمایی (PAW)
جوشکاری قوسی فلز با گاز محافظ (GMAW)
جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW)
جوشکاری سرباره الکتریکی (ESW)

5. دانسیته توان منبع حرارتی
مزایای افزایش دانسیته توان؛
حوضچه جوش عمیق تر
جوشکاری سریع تر
کیفیت بالاتر جوش
تلفات کمتر در قطعات

6. دانسیته توان منبع حرارتی
مزایای افزایش دانسیته توان
مقایسه بین پارامترهای جوشکاری در فرایندهای مختلف

7. انواع اتصالات در فرایندهای جوشکاری
اتصال سر به سر کروی (Butt joint square)
اتصال سر به سر V شکل(Butt joint V)
اتصال روی هم(Lap Joint)
اتصال T(T Joint)

8. انواع اتصالات در فرایندهای جوشکاری
تخت (Flat)
افقی (Horizontal)
قائم (Vertical)
بالاسر (Overhead)

9. فرایند جوشکاری اکسی استیلن (OAW)
تجهیزات فرایند

10. فرایند جوشکاری اکسی استیلن (OAW)
انواع شعله در فرایند جوشکاری اکسی استیلن
شعله خنثی
شعله احیایی
شعله اکسیدی

11. فرایند جوشکاری اکسی استیلن (OAW)
مزایا ؛
سادگی تجهیزات
قابلیت حمل و نقل تجهیزات
ارزانی تجهیزات
معایب ؛
دانسیته توان
سرعت پائین جوشکاری
گرمای ورودی بالا در واحد سطح
ناحیه متأثر از حرارت بزرگ
اعوجاج زیاد
محدودیت در جوشکاری فلزات حساس

12. فرایند جوشکاری قوسی فلز حفاظت شده (SMAW)
تجهیزات فرایند

13. فرایند جوشکاری قوسی فلز حفاظت شده (SMAW)
ذوب و اتصال فلز پایه توسط یک قوس پایدار
وظایف الکترود
تولید گاز محافظ
عوامل احیایی و فلاکس محافظ
حفظ پایداری قوس
عناصر آلیاژی

14. فرایند جوشکاری قوسی فلز حفاظت شده (SMAW)
معایب ؛
محدودیت در جوشکاری فلزات حساس
محدودیت در نرخ رسوب گذاری
محدودیت در دمای سر الکترود
محدودیت در اندازه الکترود
مزایا ؛
سادگی تجهیزات
ارزانی تجهیزات
قابل استفاده در بسیاری از سازه ها
الکترودهای جوشکاری

15. فرایند جوشکاری قوسی فلز حفاظت شده (SMAW)
تاثیر نوع قطبیت
انبر الكترود روش SMAW

16. فرایند جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
تجهیزات فرایند

17. فرایند جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
ذوب و اتصال فلز پایه توسط ایجاد یک قوس پایدار بین الکترود غیرمصرفی تنگستنی و فلز پایه
انواع قطبیت
جریان مستقیم ـ الکترود قطب منفی(DCEN)
جریان مستقیم ـ الکترود قطب مثبت(DCEP)
جریان متناوب

18. فرایند جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
مشعل جوشکاری
انواع الکترودهای تنگستنی

19. فرایند جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
گازهای محافظ
Ar, He, CO2, H2, N2, O2
الکترودهای جوشکاری
الکترود تنگستنی با 2% سریم یا توریوم
انتشار بهینه الکترون(Electron Emissivity)
قابلیت حمل جریان (Current carrying capacity)
عدم آلودگی نوک الکترود

20. فرایند جوشکاری قوسی تنگستن ـ گاز محافظ (GTAW)
معایب ؛
نرخ رسوب گذاری پائین
احتمال ذوب الکترود تنگستنی
احتمال حضور آخال تنگستنی در حوضچه
مزایا ؛
گرمای ورودی پائین
تونایی ایجاد تغییر در جریان
تونایی ایجاد تغییر در نرخ ورود فلز پر کننده
جوشکاری صفحات نازک بدون استفاده از فلز پرکننده
فرایند جوشکاری بسیار تمیز
توانایی جوشکاری فلزات حساس مانند Ti, Zr, Al, Mg

21. فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
تجهیزات فرایند

22. فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
ذوب و اتصال فلز پایه توسط ایجاد یک قوس پایدار بین الکترود تنگستنی و فلز پایه

23. فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
مقایسه دو فرایند؛
GTAW, PAW

24. مقایسه قوس در دو فرایند؛ GTAW, PAW

25. انواع فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
قوس غیرانتقالی
قوس انتقالی

26. فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
تشکیل کلید سوراخ
افزایش سرعت جوشکاری
افزایش عمق حوضچه جوش

27. فرایند جوشکاری قوسی پلاسما (PAW)
معایب ؛
پیچیدگی مشعل
نیاز به دقت در وضعیت الکترود در مشعل
تجهیزات گران
مزایا ؛
عدم حساسیت به تغییر طول قوس
نیاز به مهارت کمتر اپراتور
عدم آلودگی مذاب توسط الکترود
تشکیل کلید سوراخ

28. فرایند جوشکاری قوسی فلز با گاز محافظ (GMAW)
تجهیزات فرایند

29. فرایند جوشکاری قوسی فلز با گاز محافظ (GMAW)
ذوب و اتصال فلز پایه توسط ایجاد یک قوس پایدار بین سیم پر کننده و فلز پایه
Metal Inert Gas
(GMAW)
(MIG)
گازهای محافظ؛
Ar, He,…(MIG)
CO2 (GMAW)

30. فرایند جوشکاری قوسی فلز با گاز محافظ (GMAW)
مكانيزم هاي انتقال قطرات مذاب
Globular Transfer
Spray Transfer
Short Circuiting Transfer

31. تأثیر آمپراژ بر عمق نفوذ
فرایند جوشکاری قوسی فلز با گاز محافظ (GMAW)
مشعل جوشکاری
تأثیر آمپراژ بر عمق نفوذ

32. جوشکاری آلومینیوم توسط روش GMAW،Ar 100%(چپ) و He-25%Ar (راست)
معایب ؛
حجیم بودن مشعل و عدم دسترسی به مناطق باریک
مزایا ؛
در صورت استفاده از گاز محافظ، فرایند بسیار تمیزی است
نرخ رسوب گذاری بالاتر از GTAW
جوشکاری آلومینیوم توسط روش GMAW،Ar 100%(چپ) و He-25%Ar (راست)

33. فلز پر کننده به صورت سیم به درون سرباره تغذیه می شود
فرایند جوشکاری با سرباره الکتریکی (ESW)
با اینکه در این فرایند از قوس استفاده نمی شود، ولی در طبقه بندی انواع روش های جوشکاری، زیرمجموعه روش های قوسی قرار داده می شود
ذوب و اتصال قطعات با استفاده از حرارت سرباره موجود بین دو قطعه فلز انجام می شود
فلز پر کننده به صورت سیم به درون سرباره تغذیه می شود

34. فرایند جوشکاری با سرباره الکتریکی (ESW)
تجهیزات فرایند

35. فرایند جوشکاری با سرباره الکتریکی (ESW)
مزایا ؛
نرخ رسوب گذاری بسیار بالا
جوشکاری تک پاسه بدون توجه به ضخامت قطعات
عدم اعوجاج زاویه ای
معایب ؛
حرارت ورودی بالا
کیفیت جوش پائین
رشد دانه ها و کاهش چقرمگی
وضعیت جوشکاری (فقط جوش عمودی امکان پذیر است)

36. فرایند جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW)

37. فرایند جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW)
تجهیزات فرایند

38. فرایند جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW)
تجهیزات فرایند
تاثير آمپراژ مصرفي بر عمق نفوذ جوش

39. فرایند جوشکاری قوسی زیرپودری (SAW)
استفاده از فرايند جوشكاري زير پودري براي روكش كاري
استفاده از يك يا دو سيم در فرايند جوشكاري

40. مقایسه نرخ رسوب گذاری در انواع فرایندهای جوشکاری قوسی

41. فرایند جوشکاری پرتو الکترونی (EBW)
تجهیزات فرایند

42. فرایند جوشکاری پرتو الکترونی (EBW)
عملیات ذوب و اتصال قطعات با استفاده از انرژی پرتو الکترونی انجام می شود
مقایسه دو فرایند GTAW و EBW

43. فرایند جوشکاری پرتو الکترونی (EBW)
انجام فرایند جوشکاری در محیط خلاء
تأثیر فشار محیط بر واگرایی پرتو

44. فرایند جوشکاری پرتو الکترونی (EBW)
تشکیل کلید سوراخ

45. فرایند جوشکاری پرتو الکترونی (EBW)
معایب ؛
هزینه بالای تجهیزات
نیاز به خلاء
تنظیم دقیق موقعیت نسبی قطعه و پرتو
مزایا ؛
دانسیته توان بسیار بالا
تشکیل کلید سوراخ
جوشکاری قطعات ضخیم در یک پاس
سرعت بالای جوشکاری
حرارت ورودی بسیار پائین
جوشکاری فلزات حساس
جوشکاری فلزات غیر مشابه

46. فرایند جوشکاری پرتو لیزر (LBW)
تجهیزات فرایند
انواع لیزر؛
ND-YAG
CO2

47. فرایند جوشکاری پرتو لیزر (LBW)
معایب ؛
هزینه بالای تجهیزات
انعکاس پرتو لیزر از سطح قطعه
نیاز به دقت بالا در وضعیت قطعه و پرتو
مزایا ؛
توانایی ایجاد جوش های عمیق با عرض کم
سرعت بالای جوشکاری
منطقه متأثر از حرارت کوجک
عدم اعوجاج قطعه
جوشکاری فلزات غیرمشابه

48. فرایند جوشکاری پرتو لیزر (LBW)

49. دستگاه فرايند جوشكاري مقاومتي نقطه اي
فرایند جوشکاری مقاومتی (RSW)
دستگاه فرايند جوشكاري مقاومتي نقطه اي
(Spot Welding)

50. فرایند جوشکاری مقاومتی (RSW)
تغييرات درجه حرارت در موضع اتصال در ضمن فرايند جوشكاري مقاومتي نقطه اي (Spot Welding)

51. انواع الكترودهاي مسي در فرايند جوشكاري مقاومتي نقطه اي
فرایند جوشکاری مقاومتی (RSW)
انواع الكترودهاي مسي در فرايند جوشكاري مقاومتي نقطه اي
(Spot Welding)

52. فرايند جوشكاري مقاومتي نواري (Seam Welding)
فرایند جوشکاری مقاومتی (RSW)
فرايند جوشكاري مقاومتي نواري (Seam Welding)

53. فرايند جوشكاري مقاومتي نواري
فرایند جوشکاری مقاومتی (RSW)
فرايند جوشكاري مقاومتي نواري
(Seam Welding)

54. فرایند جوشکاری مقاومتي القايي فركانس بالا

55. فرایند جوشکاری جرقه ای (Flash Welding)

56. فرایند جوشکاری گاز سوختنی (OFW)
تجهیزات فرایند

57. فرایند جوشکاری گاز سوختنی (OFW)
تغييرات درجه حرارت شعله درجوشكاري گاز سوختني
مشعل برشكاري فرايند
برشكاري گاز سوختني

58. انواع شعله در فرايند جوشكاري گاز سوختني (OFW)

59. فرایند جوشکاری ترمیت (TW)

60. فرایند های جوشکاری حالت جامد
جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری نفوذی
جوشکاری اولتراسونیک
جوشکاری انفجاری
جوشکاری فورج
جوشکاری نوردی

61. فرایند جوشکاری اصطکاکی
مزایا؛
اتصال مواد غير مشابه
منطقه متاثر از حرارت باريك
صرفه جويي در مصرف مواد اوليه
عدم نياز به فلاكس، گاز محافظ و فلز پركننده
سرعت توليد بالا
قابليت اتوماتيك كردن فرآيند

62. شمايي از مراحل فرآيند جوشكاري اصطكاكي
فرایند جوشکاری اصطکاکی
تغييرات پارامترهاي مؤثر در طي
جوشكاري اصطكاكي
شمايي از مراحل فرآيند جوشكاري اصطكاكي

63. فرایند جوشکاری اصطکاکی
مراحل مختلف در طي ايجاد حرارت در جوشكاري اصطكاكي
اصطكاك در فصل مشترك سطوح در تماس و ايجاد منطقه خميري
ماده خميري رفتاري نظير ماده ويسكوز نشان مي دهد
افزايش وسعت منطقه ويسكوز و جابجا شدن شعاعي بطرف داخل
قطعه متحرك متوقف شده و لايه ويسكوز بيشتر سطح تماس را مي پوشاند

64. کاربرد جوشکاری اصطکاکی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
فرایند جوشکاری اصطکاکی
کاربرد جوشکاری اصطکاکی
در صنعت خودرو
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

66. فرایند جوشکاری نفوذی

67. جوشکاری انفجاری قبل از انجام فرایند
فرایند جوشکاری انفجاری
جوشکاری انفجاری قبل از انجام فرایند

68. جوشکاری انفجاری بعد از شروع فرایند
فرایند جوشکاری انفجاری
جوشکاری انفجاری بعد از شروع فرایند

69. نمونه اي از قطعات جوشكاري شده به روش جوشكاري انفجاري
فرایند جوشکاری انفجاری
نمونه اي از قطعات جوشكاري شده به روش جوشكاري انفجاري