اغلب سازه ها در صنعت از قطعات مختلف ( ریختگی، آهنگری شده، نوردی و ....)تشکیل شده اند که با روش های گوناگون به یکدیگر متصل می شوند.
روشهای متفاوت اتصال قطعات به یکدیگر را بر حسب نوع فرآیند و یا بنیان علمی آنهابه دسته های مختلفی به شرح زیر طبقه بندی نموده اند:
الف : روش های مکانیکی ( پیچ، پرچ، پین، کشو، خار و ...)
ب: روش های مکانیکی متالوژیکی (جوشکاری، لحیم کاری و ....)
ج : روش های شیمیایی ( چسب های معدنی وآلی )
د : و یا رده بندی بر اساس نوع اتصال
روش های اتصال موقت (پیچ و مهره ،پین ، خار و ....)
روش های اتصال نیمه موقت (پرچ، احتمالا لحیم کاری نرم و بعضی چسب ها
رو شهای اتصال دائم ( فر آیندهای جوشکاری و لحیم کاری سخت و اغلب چسب ها )
جوشکاری عبارت است از اتصال دو قطعه فلزی یا غیر فلزی به یکدیگر در اثر عوامل خارجی مثل حرارت و فشار که امروزه به صورت یک علم پیشرفته و موثر در خدمت صنایع در آمده در روزگار پیشین یک هنر به حساب می آمد تاریخ نویسان نخستین روش های اتصال را در شرق به چینی ها و در غرب به رومی ها باستان نسبت می دهند . چینی ها در سه هزار سال پیش از میلاد دانش اتصال برخی فلزات وغیر فلزات را آموخته بودند و رومی ها از لحیم های بهره می بردند که امروزه با اندک تغییری در صنایع جدید به کار می رود .
مصریان ، فنیقی ها ، ایرانیان و پیشیان قوم آزنتک در مرکز به اصول و موازین اتصالات و به خصوص جوشکاری پی برده اندبا این حال شروع جوشکاری به صورت یک فن آوری از سال 1800 میلادی رقم خود و سال 1885 دو نفر انگلیسی به نامهای بناردز (benarodos) و اولزوسکی (olszewski) جوشکاری قوس الکتریکی را اختراع کردند.
در سال 1890 میلادی برای اولین بار از میله فولادی به عنوان پر کننده استفاده شد و در سال 1900 میلادی جوشکاری بااکسیزن و استیلین به وسیله مشعل انجام گرفت . در همین سال بود که جوشکاری فشاری برای اولین بار به صورت اصطکاکی انجام شده در سال1940 میلادی یک سو ئدی بنام اسکار شلبرگ (Oscar kjellberg) الکترود روکش دار را اختراع کرد که چون پایه گذار شرکت ESAB سوئد بود الکترودهای روکش دار اولیه را به این کمپانی نسبت داده اند.
امروزه نیز آن را با علامت اختصاری ok که مخفف نام مخترع آن است می شناسند.
با شروع فعالیت ها برای آغاز جنگ جها نی دوم ( 30-1920 ) و با آغاز تلاشهایی برای ساخت،تعمیر و تکمیل ، تانکها ، کشتی ها ، هواپیما ها،آتشبارها، جوشکاری نیز _ اهمیت خود را بازیافت و در این راستا کشورهای پیشرو که خود را در شعله های فروزان جنگ در گیر می د یدند با افزایش تو لیدات نظامی خود توجه خویش را به طراحی و ابداع روشهای ارزان سریع و مطمئن جوشکاری معطوف داشتند و در طی همین سالها بود که بسیاری از روشهای ما شینی و جدید جوشکاری طراحی و آ زمایش شد در سال 1930 روش استفاده از گازهای محافظ در اروپا و امریکا رایج ودر اواسط همین سال برای اولین بار تکنیک جوشکاری زیر پودری اختراع شد . در همان سالها استفاده از گازهای خنثی ما نند هلیو م و آرگون در امریکا و گاز فعالco2 در اروپا مرسوم گردید. و به این ترتیب در دهه 30 روشهای MIG/MAGدر اروپا و امریکا شیو ع پیدا کرد.
با فروکش کردن آتش جنگ، فعالیت کارخانجات و سرعت چرخش چرخ صنایع در شرق و غرب زیاد شد و با آغاز دوران سازندگی مطا لعه و تحقیق و علمی کردن جوشکاری در کشور های مختلف دنیا آغاز شد.
در اروپا و آلمان،جوشکاری استاندارد سازی شده و در صنایعی چون فولاد خودرو و ماشین آلات ارزش های خود را به نمایش گذارد .
در ا نگلستان صنایع نفت و کشتی سازی جوشکاری به شکل علمی و مدرن به کار گرفته شد ودر ا ندک زما نی رشد به سزایی نمود
در سال 1960 میلا دی امریکا و شوروی نیز در مجموعه صنایع و به خصوص در صنایع خاص فضایی، هواپیمایی و غیره اطلاعات علمی و فنی جامعی در – باره جوشکاری بدست آوردند و کاربرد جوشکاری در کلیه صنایع غیر قابل انکار شد ودر همین سالها بود که استفاده از تشعشع الکترونی و لیزری مرسوم گردید .
امروزه بیشترین کشورهای دنیا مطالعات وسیعی درباره جوشکاری انجام مید هند و آن را به عنوان یکی از علوم ما در و پایه در دروس مدارس و موسسات و دانشگا ههای خود به شکل یک رشته تحصیلی مستقل در آورده اند .
در کشور ما نیز چند سالی است که امکان تحصیل و تحقیق در رشته جوشکاری در چند دانشگاه ودر مفاطع عالی فراهم شده که به همت اساتید پیشکسوتان و علاقه مندان به این رشته انجمن ها و مراکز آموزشی و یزه ای نیز ایجاد گردید ه است
حال با نگاهی دلسوزانه و دقیق به امکانات و سطح دانش جوشکاری موجود در کشور ((در مقایسه با کشور های در حال توسعه صنعتی )) و با توجه پتانسیل فراوان کار و نیاز پروزه ها ی عظیم سازندگی و با سازی در صنایع نفت ، پالایش و پتروشیمی نیروگاهی خودرو ، هواپیما، تسحیلات و غیره نیاز مبرم به آ فزایش فضا و امکانات فنی و ارتقا ء سطح کیفی و دانش جوشکاری به گونه ای اجتناب ناپذیر مشخص میگردد
اکثر سازه ها در صنعت عظیم تر و پیچیده تر از آنند که به صورت یکپارچه ساخته شوند . بنابراین قطعاتی که به طریقه ریخته گری ، آهنگری ، ماشین کاری و ... آماده شده اند را برهم سوار کرده و سپس بوسیله اتصالات بصورت واحد کامل در می آورند .
روشهای اتصال به گونه های مختلف تقسیم بندی شده است . از جمله :
اتصالات مکانیکی (گیره ، مهره ، پیچ ، پرچ)
اتصالات متالورژیکی (جوشکاری ، لحیم کاری)
اتصالات شیمیایی (انواع چسبهای معدنی و آلی)
نوع دیگر گروه بندی به صورت :
اتصالات موقت (پیچ و مهره ، پین ، خار ، کشو وزبانه )
اتصالات نیمه موقت (میخ و پرچ)
اتصالات دائم (جوشکاری ، لحیم کاری ، چسب )
تکنولوژی جوشکاری یکی از روشهای متداول اتصال دائم قطعات فلزی و بعضاً غیرفلزی بوده که از زمانهای دور به صورت گسترده‌ای بکار گرفته می شود. این تکنولوژی در زمان حال در بسیاری از شاخه های صنعت از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، ماشین سازی، خودروسازی، مخازن تحت فشار، پل سازی، اسکله های دریایی، نیروگاههای تولید برق و صنایع نظامی بطور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می گیرد. تکنولوژی جوشکاری یک دانش کاربردی بوده و امروزه بواسطه گستردگی آن، حوزه های مختلفی از قبیل خواص مواد ، متالورژی، مقاومت مصالح ، الکتروتکنیک و الکترونیک را در بر می گیرد . لذا لازم است که مهندسین طراح و فعال در این شاخه ، در حوزه های فوق الذکر از اطلاعات کافی برخوردار باشند . امروزه تکنولوژی جوشکاری از یک روش ابتدائی به روشهای مدرن با اتوماسیون بالا تحول یافته و بالغ بر 100 روش مختلف را شامل می شود .
اتصالات جوشی نظیر سایر انواع اتصالات دارای محاسن و محدودیت‌هایی است که تا حد امکان باید آنها را مورد توجه قرار داد . به طور کلی محاسن اتصال جوشی را می توان آب‌بندی کامل، استحکام استاتیکی بالا، انعطاف پذیری بالا، وزن اتصال پایین و زمان کوتاه تولید عنوان کرد. از طرف دیگر اتصال جوشی ممکن است دارای عیوبی از قبیل ناخالصی، ترک، تنش های پسماند و تغییر شکلهای جوشی باشد . هر یک از عیوب گفته شده باعث کاهش خواص مکانیکی اتصال جوشی شده و مشکلاتی را در ارتباط با استفاده از تکنولوژی جوشکاری ایجاد می کند و می تواند موجب عدم کارایی دلخواه اتصال جوشی را فراهم سازد . در عمل ایجاد جوش کاملا سالم (بدون هیچگونه عیب و نقص) تقریباً غیر ممکن وغیر اقتصادی است.
بنابرآنچه گفته شد لزوما یک اتصال جوشی صد در صد طبق آنچه طراحی شده است رفتار نخواهدکرد بطوری که عیوب و مشکلات ایجاد شده ، رفتار سازه راتحت تاثیر قرارخواهد داد. بنابر این ضرورت دارد بعد از ساخت یک سازه جوشی، یک سری اقدامات جهت اطمینان از رفتار سازه وکیفیت جوش ایجادشده انجام گیرد.
از جمله مهمترین و محسوس ترین عیوب جوشکاری تغییر شکلهای جوشی می باشد . سازه های جوشی پس از پایان عملیات جوشکاری دچار اعوجاج یا تغییر شکل می شوند . چنین تغییر شکلهایی علاوه بر اینکه دقت ابعادی قطعات را از بین می برند در هنگام مونتاژ آنها نیز می توانند مشکلات عدیده ای ایجاد نماید .
جهت کاهش تغییر شکلهای مزبور روشهای مختلفی از جمله پیشگرم ، پسگرم ، استفاده از قید و بند ، ترتیب مناسب انجام جوشکاری و ... بکار می رود که روشهای مزبور بطور مفصل در بخش روشهای سنتی بررسی خواهد شد . اما آنچه که مسلم است روشهایی که امروزه در صنعت برای پیشگیری و یا اصلاح تغییر شکلهای جوشی بکار می روند بسیار هزینه بر بوده و علاوه بر این نیاز به سعی و خطا و تجربه بسیار بالا دارند .
همچنین در بسیاری از سازه های بزرگ این روشها معمولا غیر قابل استفاده می باشند برای مثال واضح است که در جوشکاری یک مخزن با قطر و ارتفاع 10 متر ساخت قید و بندی که بتواند این مخزن را کاملا مقید کند غیر عملی خواهد بود و یا انجام عملیات پیشگرم یا پسگرم روی چنین سازه عظیمی هزینه و زمان ساخت را به میزان چشمگیری افزایش می دهد . لذا اگر بتوان به گونه ای میزان و نوع تغییر شکلهای پس از جوشکاری را قبل از آغاز عملیات پیش بینی کرد ، می توان با استفاده از یک طرح مناسب برای ترتیب جوشکاری و نیز اصلاح پارامتر های جوشی به متعادل شدن توزیع حرارت و در نتیجه کاهش تغییرشکلهای جوشی کمک فراوانی کرد .