بررسی جوشکاری انفجاری

به گزارش بازرگانی سلیمانی؛ گسترش روز افزون جوشکاری و استفاده از آن در مشاغل و صنایع مختلف باعث شده تا جوشکاری به عنوان یک حرفه مهم و کاربردی برای اتصال فلزات باشد. جوشکاری دارای دو روش ذوبی و جامد می باشد.

روش جامد در جوشکاری یکی از روش هایی است که به وسیله آن می توانید فلزات مختلف را به یکدیگر متصل نمایید که یکی از انواع آن جوشکاری انفجاری می باشد. جوش انفجاری روشی است فرایند جوش، با استفاده از انفجار و نیروی ناشی از آن انجام می شود.

جوشکاری انفجاری

جوشکاری انفجاری یا Explosive Welding یکی از انواع جوش جامد است. در این روش، جوشکاری با استفاده از انفجار کنترل شده، مواد منفجره صورت می گیرد. در جوش انفجاری ذوب و انفجار صورت نمی گیرد. انفجار و سرعت ضربه عامل اصلی اتصال در این نوع جوشکاری می باشد. برای انجام جوشکاری انفجاری به روانساز نیاز داریم.

دو رکم اساسی در جوشکاری انفجاری، انفجار و ضربه می باشد که اساس آن بر پایه اتصال مولکولی است. در این روش جوشکاری ضربه ای که به فلز وارد می شود سرعت بالایی دارد و مواد منفجره باید تجت کنترل باشد. در جوشکاری انفجاری دو صفحه به یکدیگر متصل می شوند که یکی در قسمت پایین ثابت و دیگری در بالا متحرک است که به آن پرنده نیز گفته می شود.

تاریخچه جوشکاری انفجاری (Explosive Welding)

تاریخچه جوشکاری به هزاران سال پیش بر می گردد. یکی از روش های اصلی جوشکاری در طول قرن های گذشته، آهنگری بوده است. که در سالیان بعد روش ها و حالت هایی بر اساس تحقیقات و کشفیات به جوشکاری اضافه شد. جوشکاری انفجاری یکی از این روش ها بوده است که شروع آن به جنگ جهانی دوم باز می گردد. پس از تحقیقات در سال ۱۹۴۴ جوش انفجاری به عنوان یکی از روش های جوش جامد شناخته شد. با گذشت دو دهه، این نوع جوش به عنوان یک فرایند تجاری به بهره برداری رسید. شرکت Dupont در سال ۱۹۶۲ این روش را ثبت کرد و در سال ۱۹۶۴ مورد تایید قرار گرفت. امروزه از این روش در بخش های گوناگونی از صنایع استفاده می شود.

فرایند و روش جوشکاری انفجاری

جوشکاری انفجاری به این صورت است که دو صفحه در دو قسمت پایین و بالا قرار دارد. صفحه پایینی ثابت و صفحه بالایی را اصطلاحا متغییر می گویند. این جوش به این صورت است که به صفحه بالایی با سرعت بالا فشار وارد می شود. همین سرعت در هنگام  انفجار باعث برقراری اتصال می شود. روش و فرایند اصلی اتصال در جوشکاری انفجاری به این صورت است که ضربه و انفجار عامل اتصال می باشند. البته باید در نظر داشت که انفجار کنترل شده و سرعت ضربه کمتر و یا بیشتر از اندازه تعیین شده نباشد. یکی دیگر از نکات مهم این است که صفحه پرنده باید کوچکتر از صفحه ثابت باشد.

مزایای جوشکاری انفجاری

یکی از دلایلی پر طرفدار بودن روش جوشکاری انفجاری، مزیت ها و ویژگی هایی است که دارد. در ادامه به مهم ترین مزیت های این مدل جوش به صورت مختصر اشاره می کنیم:

-مقاومت بسیار بالا

-کیفیت عالی و بالای اتصال

-سهولت در فرایند جوشکاری

-امکان انجام جوشکاری در ابعاد وسیع

-عدم تغییر ریز ساختار فلز

-امکان اتصال سطوح وسیع و بزرگ

محدودیت ها و معایب جوشکاری انفجاری

روش های مختلف جوشکاری در کنار مزایا دارای معایبی نیز هستند. این نوع جوشکاری نیز مانند دیگر روش ها دارای برخی معایب نیز می باشد که در ادامه به صورت مختصر به آن ها اشاره می کنیم:

-احتمال وجود خطر به دلیل استفاده از مواد منفجره

-ایجاد سر و صدای زیاد در محیط

-فلزات باید دارای مقاومت بالایی باشند

-صفحه پرنده نباید خیلی بزرگ باشد

پارامتر ها و عوامل تاثیر گذار در فرایند جوشکاری انفجاری

منظور از پارامترها و عوامل تاثیرگذار در این فرایند به نسبت میان دو سطح گفته می شود. عوامل تاثیر گذار یعنی سرعت و ضربه نیز در چگونگی اتصال سهیم هستند. این عوامل کمک می کنند یک فرایند دقیق و محکمی در جوشکاری داشته باشیم. از مهم ترین پارامترها و عوامل تاثیرگذار در جوش انفجاری می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-سرعت پیشروی نقطه برخورد

-سرعت ضربه یا سرعت برخورد

-زاویه دینامیکی برخورد

الزامات و نکات ایمنی جوشکاری انفجاری

برای انجام دادن جوشکاری انفجاری باید برخی از الزامات و نکات ایمنی را رعایت کرد. مهم ترین نکات ایمنی در هنگام جوشکاری، رعایت کردن برخی نکات می باشد:

-استفاده استاندارد از مواد منفجره هنگام جوشکاری

-رعایت کردن فاصله

-ایمن کردن محیط جوشکاری

جوشکاری انفجاری در لوله ها

از جوشکاری انفجاری برای ساخت لوله های دو جداره استفاده می شود. این کار به این صورت انجام می شود که یک موج حاصل از انفجار به و جود می آید که موجب تغییر شکل در لوله ها می شود. با فشار و سرعت ضربه ای که به لوله متحرک وارد می شود، اتصال کامل می شود. برای دستیابی به این اتصال کافی است که الزامات جوش و کیفیت جوشکاری رعایت شود.

چه فلزاتی را می توان با جوشکاری انفجاری متصل نمود

جوش انفجاری به ما اجازه می دهد که به کمک آن بتوانیم، انواع فلزات هم نوع را بدون تخلخل و با کیفیت بالا به هم وصل کنیم. این جوش این امکان را فراهم می کند که علاوه بر فلزات هم نوع، فلزات غیر همجنس را نیز به یکدیگر متصل کنیم. از جمله فلزاتی که به این روش می توان به یکدیگر وصل کرد، مس به فولاد، آلومینیوم به فولاد، مس به آلومینیوم و … می باشد. هنگام جوشکاری فلزات غیرمشابه باید به نکاتی مانند ضخامت آن ها، سرعت ضربه و مقدار مواد منفجره دقت کرد تا یک جوشکاری مناسب و با کیفیت داشت.