JA Vauxite

2nd Nov JA Template

تعریف اتصالات

اغلب سازه ها در صنعت از قطعات مختلف ( ريختگي، آهنگري شده، نوردي و ....)تشکيل شده اند که با روش هاي گوناگون به يکديگر متصل  مي شوند.
روشهاي متفاوت اتصال قطعات به يکديگر را بر حسب نوع فرآيند و يا بنيان علمي آنهابه دسته هاي مختلفي به شرح زير طبقه بندي نموده اند:
الف : روش هاي مکانيکي ( پيچ، پرچ، پين، کشو، خار و ...)
ب: روش هاي مکانيکي متالوژيکي (جوشکاري، لحيم کاري و ....)
ج : روش هاي شيميايي ( چسب هاي معدني وآلي )
د : و يا رده بندي بر اساس نوع اتصال
روش هاي اتصال موقت (پيچ و مهره ،پين ، خار و ....)
روش هاي اتصال نيمه موقت (پرچ، احتمالا لحيم کاري نرم و بعضي چسب ها
رو شهاي اتصال دائم ( فر آيندهاي جوشکاري و لحيم کاري سخت و اغلب چسب ها )

جوشکاري عبارت است از اتصال دو قطعه فلزي يا غير فلزي به يکديگر در اثر عوامل خارجي مثل حرارت و فشار که امروزه به صورت يک علم پيشرفته و موثر در خدمت صنايع در آمده در روزگار پيشين يک هنر به حساب  مي آمد تاريخ نويسان نخستين روش هاي اتصال را در شرق به چيني ها و در غرب به رومي ها باستان نسبت مي دهند . چيني ها در سه هزار سال پيش از ميلاد دانش اتصال برخي فلزات  وغير فلزات را آموخته بودند و رومي ها از لحيم هاي بهره مي بردند که امروزه با اندک تغييري در صنايع جديد به کار مي رود .
مصريان ، فنيقي ها ، ايرانيان و پيشيان قوم آزنتک در مرکز به اصول و موازين اتصالات و به خصوص جوشکاري پي برده اندبا اين حال شروع جوشکاري به صورت يک فن آوري از سال 1800 ميلادي رقم خود و سال 1885 دو نفر انگليسي به نامهاي بناردز (benarodos) و اولزوسکي (olszewski) جوشکاري قوس الکتريکي را اختراع کردند.
در سال 1890 ميلادي براي اولين بار از ميله فولادي به عنوان پر کننده استفاده شد و در سال 1900 ميلادي جوشکاري بااکسيزن و استيلين به وسيله مشعل انجام گرفت . در همين سال بود که جوشکاري فشاري براي اولين بار به صورت اصطکاکي انجام شده در سال1940 ميلادي يک سو ئدي بنام اسکار شلبرگ (Oscar kjellberg) الکترود روکش دار را اختراع کرد که چون پايه گذار شرکت ESAB سوئد بود الکترودهاي روکش دار اوليه را به اين کمپاني نسبت داده اند.
امروزه نيز آن را با علامت اختصاري ok که مخفف نام مخترع آن است مي شناسند.
با شروع فعاليت ها براي آغاز جنگ جها ني دوم ( 30-1920 ) و با آغاز تلاشهايي براي ساخت،تعمير و تکميل ، تانکها ، کشتي ها ، هواپيما ها،آتشبارها، جوشکاري نيز _ اهميت خود را بازيافت و در اين راستا  کشورهاي پيشرو که خود را در شعله هاي فروزان جنگ در گير مي د يدند با افزايش تو ليدات نظامي خود توجه خويش را به طراحي و ابداع روشهاي ارزان سريع و مطمئن جوشکاري معطوف داشتند و در طي همين سالها بود که بسياري از روشهاي ما شيني و جديد جوشکاري طراحي و آ زمايش شد در سال 1930 روش استفاده از گازهاي محافظ در اروپا و امريکا رايج ودر اواسط همين سال براي اولين بار تکنيک جوشکاري زير پودري اختراع شد . در همان سالها استفاده از گازهاي خنثي ما نند هليو م و آرگون در امريکا و گاز  فعالco2  در اروپا مرسوم  گرديد. و به اين ترتيب در دهه 30 روشهاي MIG/MAGدر اروپا و امريکا شيو ع پيدا کرد.
با فروکش کردن آتش جنگ، فعاليت کارخانجات و سرعت چرخش چرخ صنايع در شرق و غرب زياد شد و با آغاز دوران سازندگي مطا لعه و تحقيق و علمي کردن جوشکاري در کشور هاي مختلف دنيا آغاز شد.
در اروپا و آلمان،جوشکاري استاندارد سازي شده و در صنايعي چون فولاد خودرو و ماشين آلات ارزش هاي خود را به نمايش گذارد .
در ا نگلستان صنايع نفت و کشتي سازي جوشکاري به شکل علمي و مدرن به کار گرفته شد ودر ا ندک زما ني رشد به سزايي نمود
در سال 1960 ميلا دي امريکا و شوروي نيز در مجموعه صنايع و به خصوص در صنايع خاص فضايي، هواپيمايي و غيره اطلاعات  علمي و فني جامعي در – باره جوشکاري بدست  آوردند و کاربرد جوشکاري در کليه صنايع غير قابل انکار شد ودر همين سالها بود که استفاده  از تشعشع الکتروني و ليزري مرسوم گرديد .
امروزه بيشترين  کشورهاي دنيا مطالعات  وسيعي درباره جوشکاري انجام ميد هند و آن را به عنوان يکي از علوم ما در و پايه در دروس مدارس و موسسات و دانشگا ههاي خود به شکل يک رشته تحصيلي مستقل در آورده اند .
در کشور ما نيز چند سالي است  که امکان تحصيل و تحقيق در رشته جوشکاري در چند دانشگاه ودر مفاطع عالي فراهم شده  که به همت اساتيد  پيشکسوتان و علاقه مندان به اين رشته  انجمن ها و مراکز آموزشي  و يزه اي نيز ايجاد گرديد ه است
حال با نگاهي دلسوزانه  و دقيق به امکانات و سطح دانش جوشکاري موجود در کشور ((در مقايسه با کشور هاي در حال توسعه صنعتي )) و باتوجه پتانسيل فراوان کار و نياز پروزه ها ي عظيم سازندگي و با سازي در صنايع نفت ، پالايش و پتروشيمي نيروگاهي خودرو ، هواپيما، تسحيلات و غيره نياز مبرم به آ فزايش فضا و امکانات  فني و ارتقا ء سطح کيفي  و دانش جوشکاري  به گونه اي اجتناب ناپذير مشخص  ميگردد
اکثر سازه ها در صنعت عظيم تر و پيچيده تر از آنند که به صورت يکپارچه ساخته شوند . بنابراين قطعاتي  که به طريقه ريخته گري ، آهنگري ، ماشين کاري و ... آماده شده اند را برهم سوار کرده و سپس بوسيله اتصالات بصورت واحد کامل در مي آورند .

تكنولوژي جوشكاري يكي از روشهاي متداول اتصال دائم قطعات فلزي و بعضاً غيرفلزي بوده كه از زمانهاي دور به صورت گسترده‌اي بكار گرفته مي شود. اين تكنولوژي در زمان حال در بسياري از شاخه هاي صنعت از جمله صنايع نفت، گاز، پتروشيمي، ماشين سازي، خودروسازي، مخازن تحت فشار، پل سازي، اسكله هاي دريايي، نيروگاههاي توليد برق و صنايع نظامي بطور گسترده‌اي مورد استفاده قرار مي گيرد. تكنولوژي جوشكاري يك دانش كاربردي بوده و امروزه بواسطه گستردگي آن، حوزه هاي مختلفي از قبيل خواص مواد ، متالورژي، مقاومت مصالح ، الکتروتکنيک و الکترونيک را در بر مي گيرد . لذا لازم است که مهندسين طراح و فعال در اين شاخه ، در حوزه هاي فوق الذکر از اطلاعات کافي برخوردار باشند . امروزه تکنولوژي جوشکاري از يک روش ابتدائي به روشهاي مدرن با اتوماسيون بالا تحول يافته و بالغ بر 100 روش مختلف را شامل مي شود .
اتصالات جوشي نظير ساير انواع اتصالات داراي محاسن و محدوديت‌هايي است كه تا حد امكان بايد آنها را مورد توجه قرار داد . به طور كلي محاسن اتصال جوشي را مي توان آب‌بندي كامل، استحكام استاتيكي بالا، انعطاف پذيري بالا، وزن اتصال پايين و زمان کوتاه توليد عنوان كرد. از طرف ديگر اتصال جوشي ممكن است داراي عيوبي از قبيل ناخالصي، ترك، تنش هاي پسماند و تغيير شكلهاي جوشي باشد . هر يك از عيوب گفته شده باعث كاهش خواص مكانيكي اتصال جوشي شده و مشكلاتي را در ارتباط با استفاده از تكنولوژي جوشكاري ايجاد مي كند و مي تواند موجب عدم كارايي دلخواه اتصال جوشي را فراهم سازد . در عمل ايجاد جوش كاملا سالم (بدون هيچگونه عيب و نقص) تقريباً غير ممكن وغير اقتصادي است.
بنابرآنچه گفته شد لزوما يك اتصال جوشي صد در صد طبق آنچه طراحي شده است رفتار نخواهدكرد بطوري كه عيوب و مشكلات ايجاد شده ، رفتار سازه راتحت تاثير قرارخواهد داد. بنابر اين ضرورت دارد بعد از ساخت يك سازه جوشي، يك سري اقدامات جهت اطمينان از رفتار سازه وكيفيت جوش ايجادشده انجام گيرد.
از جمله مهمترين و محسوس ترين عيوب جوشکاري تغيير شکلهاي جوشي مي باشد . سازه هاي جوشي پس از پايان عمليات جوشکاري دچار اعوجاج يا تغيير شکل مي شوند . چنين تغيير شکلهايي علاوه بر اينکه دقت ابعادي قطعات را از بين مي برند در هنگام مونتاژ آنها نيز مي توانند مشکلات عديده اي ايجاد نمايد .
جهت کاهش تغيير شکلهاي مزبور روشهاي مختلفي از جمله پيشگرم ، پسگرم ، استفاده از قيد و بند ، ترتيب مناسب انجام جوشکاري و ... بکار مي رود که روشهاي مزبور بطور مفصل در بخش روشهاي سنتي بررسي خواهد شد . اما آنچه که مسلم است روشهايي که امروزه در صنعت براي پيشگيري و يا اصلاح تغيير شکلهاي جوشي بکار مي روند بسيار هزينه بر بوده و علاوه بر اين نياز به سعي و خطا و تجربه بسيار بالا دارند .
همچنين در بسياري از سازه هاي بزرگ اين روشها معمولا غير قابل استفاده مي باشند براي مثال واضح است که در جوشکاري يک مخزن با قطر و ارتفاع  10 متر ساخت قيد و بندي که بتواند اين مخزن را کاملا مقيد کند غير عملي خواهد بود و يا انجام عمليات پيشگرم يا پسگرم روي چنين سازه عظيمي هزينه و زمان ساخت را به ميزان چشمگيري افزايش مي دهد . لذا اگر بتوان به گونه اي ميزان و نوع تغيير شکلهاي پس از جوشکاري را قبل از آغاز عمليات پيش بيني کرد ، مي توان با استفاده از يک طرح مناسب براي ترتيب جوشکاري و نيز اصلاح پارامترهاي جوشي به متعادل شدن توزيع حرارت و در نتيجه کاهش تغييرشکلهاي جوشي کمک فراواني کرد .
البته استفاده از فرمولهاي رياضي جهت پيش بيني نوع و اندازه تغييرشکلهاي جوشي ، بدليل پارامترهاي بسيار زيادي که در فرآيند جوشکاري تاثير گذار هستند ، در حال حاضر تقريبا غير ممکن است . اما خوشبختانه روش المان محدود امکان اين پيش بيني را با دقت بسيار بالا دراختيار مهندسين قرار داده است و همزمان با پيشرفت کامپيوترها کاربرد شبيه سازي جوش توسط نرم افزارهاي المان محدود با سرعت بالايي در حال گسترش در صنايع مختلف بويژه صنايع نفت و گاز ، هواپيماسازي و کشتي سازي مي باشد .
ما نيز برآنيم تا با شبيه سازي فرآيند جوشکاري در کامپيوتر ، امکان پيش بيني تغييرشکلهاي جوشي را فراهم کنيم . لازم به يادآوريست که اگر چنين کاري انجام شود به راحتي مي توان پارامترهاي جوشکاري را به دفعات نامحدود تغيير داد تا حداقل تغييرشکلهاي جوشي حاصل شود حال آنکه انجام چنين سعي و خطايي در صنعت بسيار هزينه بر و کاملا غير اقتصادي مي باشد .

انواع اتصالات پرچكاري
1-پرچکاري سرد
2-پرچکاري گرم
.پرچکاري به منظور فقط اتصال-پرچکاري در اتصالات محکم-پرچکاري جهت اتصال و آببندي مخازن آب-پرچکاري و آببندي مخازن روغن-پرچکاري و آببندي مخازن نفت-پرچکاري و آب بندي مخازن تحت فشار-پرچکاري اتصالات مخصوص مانند ديگهاي بخار
اتصالات يکي از مهمترين فرآيندهاي ساخت و توليد هستند به‌نحوي که بيشتر از 90 درصد محصولات فلزي و غيرفلزي، با فرآيندهاي اتصال موقت و بيش از 50 درصد آنها با فرآيندهاي اتصال دائمي يا همان جوشکاري به هم متصل مي‌شوند. جوشکاري يکي از پرکاربردترين فرآيندهاي اتصال و البته مهمترين آنها است. سرعت توليد بالا، عدم محدوديت در ضخامت قطعات، ايجاد اتصالات آب‌بندي و... از مهمترين خصوصيات اتصالات جوشکاري شده هستند. نمونه‌هايي از کاربرد جوشکاري را مي‌توان در صنايع کشتي‌سازي، خودروسازي، نفت، گاز، پتروشيمي، نيروگاهي و حتي صنايع الکترونيک و الکتروتکنيک مشاهده كرد. به عبارت ديگر مي‌توان به جرات گفت که اکثر صنايع به‌طور مستقيم يا غيرمستقيم با فرآيندهاي جوشکاري در ارتباط هستند.