دانلود مقاله جوشکاری

تاریخچه جوشکاری kk امروز که انسان به ساختن فضا پیما، آسمان خراش، نیروگاه هسته ای، میکروپروسسور و غیره مشغول است هنوز جوشکاری از روش های بسیار مهم اتصال محسوب می شود.

فرآیندهای جوشکاری نه تنها برای اتصال فلزات همجنس بلکه در موارد خاص با رعایت نکات تکنیکی و متالورژیکی ویژه برای اتصال فلزات غیر همجنس (مس-آلومینیوم)، فلز به غیر فلز (سرامیک به فلز) و حتی غیر فلز به غیر فلز (سرامیک به سرامیک) نیز استفاده می شود.

علاوه بر کاربرد جوشکاری در اتصالات دائم، کاربردهای دیگری نیز در صنعت معمول است (نظیر بازسازی عیوب قطعات ریختگی یا ماشین کاری شده، بازسازی قطعات فرسوده و مستهلک شده و ایجاد موضوع جوش با خواص ویژه در فرآیند ساخت بعضی از قطعات صنعتی) که هر کدام جایگاه ویژه ای داشته و ضمن اینکه اهمیت آنها کمتر از کاربرد اصلی اتصال آن نیست.

تاکنون فرایندهای مختلف جوشکاری در دنیا ابداع شده است که هر کدام کاربرد ویژه و نقاط ضعف و قوت خود را دارند.

بعنوان مثال فرایند جوشکاری پتکی یا آهنگری (Forge Welding) هنگامی که انسان اولیه با آتش و فلز آشنا شد متوجه شد که می توان دو قطعه فلزی بصورت سرد یا گداخته روی هم قرار داده و در اثر کوبیدن موجب اتصال آنها شود، یا فرایند جوشکاری اصطکاکی تلاطمی (Stir Friction Welding) که عمر کوتاهی دارد و هنوز مراحل ابتدایی کاربردی آن مطرح است و یا فرایندهای پیشرفته دیگری که مراحل آزمایشگاهی را طی می کنند.

همچنین فرایند جوشکاری نسبتاً جدیدی نیز ابداع شده است که ورق به ضخامت 600 میلیمتر را با یک پاس بدون پخ سازی جوش می دهند و...

و یا فرایندی که عملیات جوشکاری را باید در زیر میکروسکوپ انجام داد و محل جوش را نمی توان با چشم غیر مسلح دید.

یکی از مهمترین و اصلی ترین تلاشهای متخصصین، ابداع فرایندهای جوشکاری با کمترین هزینه و بیشترین سرعت و خواص کاملاً مشابه قطعه اصلی است.آثار باقیمانده از گذشته های بسیار دور نشانگر این واقعیت است که انسان های اولیه با استفاده از اصول فیزیکی که امروزه اساس جوشکاری مدرن را تشکیل می دهد قطعات فلزی را به یکدیگر متصل می کردند.

تجزیه و تحلیل ابزارهای کشف شده از قرون اولیه نشان می دهد که برای اتصال دو قطعه فلزی به یکدیگر، لبه های گداخته شده این قطعات را روی یکدیگر قرار داده و با ضربات چکش بهم متصل می کردند.مهمترین اصول فیزیکی که سنگ زیربنای متدهای معمولی جوشکاری در قرن حاضر را تشکیل می دهد در اواخر قرن نوزدهم کشف و ابداع شده و به تدریج در صنعت مورد استفاده قرار گرفت.

در سال 1887 یکی از دانشمندان روسی بنام Bernadas اختراع متدی را به ثبت رساند که به وسیله آن قادر بود تا یک قطعه فلزی را با الکترود ذغالی به صورت موضعی با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود ذوب نماید.

در این زمان نامبرده دو قطعه فلزی را در فاصله معینی از یکدیگر قرار داده و با استفاده از پدیده فوق الذکر و حرکت الکترود ذغالی در طول شکاف بین دو قطعه و وارد نمودن همزمان میله ای فلزی از جنس قطعه در داخل قوس الکتریکی، حمام مذابی به وجود آورد که بعد از منجمد شدن شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پیوستن این قطعات گردید.چند سال بعد یعنی در سال 1891 دانشمند دیگر روسی بنام Slavjaniv، روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود.

در این روش به جای الکترود ذغالی از یک الکترود فلزی استفاده شده که همزمان وظیفه فلز پرکننده را نیز به عهده داشت.

در روش الکترود ذوب شونده ذوب حاصل از الکترود فلزی در فاصله بین نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار می گرفت که این امر باعث اکسیده شدن مذاب و در نتیجه ایجاد اشکال در جوش می گردید.

از طرف دیگر قوس الکتریکی نیز ناپایدار بود که خود به خود غیر یکنواختی جوش را به دنبال داشت.برای برطرف نمودن این عیوب در سال 1905 یک صنعتگر سوئدی بنامOscar Kjellberg الکترود فلزی پوشش دار را اختراع نمود.

پوشش این الکترود را مخلوطی از مواد معدنی مختلف تشکیل می داد که قادر بود با تولید گاز و ایجاد سرباره، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت نماید.

علاوه بر این، پوشش الکترود باعث پایداری قوس الکتریکی و یکنواخت شدن جوش می گردید.

با اختراع الکترود پوشش دار، صنعت این امکان را یافت تا جوش هایی با استحکام معادل فلز پایه بوجود آورد.

اولین قایق ده متری تعمیراتی که تمام اتصالات آن توسط جوشکاری انجام شده بود در سال 1918 به آب انداخته شد.

از اواخر دهه 1930 که احداث پل ها و خطوط راه آهن و نیز ساخت کشتی های اقیانوس پیما و غیره با روش جوش دادن قطعات به یکدیگر با سرعت آغاز گردید.

الکترود الکترود و در نهایت سالم بودن الکترود بستگی به مفتول مغزی الکترود دارد.

مفتول مغزی اکثراً از فولاد ساده کم کربن با کمترین درصد ناخالصی و در بعضی موارد از فولادهای آلیاژی و یا فلزات و آلیاژهای غیر آهنی نظیر آلومینیوم، مس و نیکل ساخته می شوند.

ترکیب شیمیایی مفتول مغزی و خواص مکانیکی آن در قابلیت تولید الکترود و خواص جوش بطور مستقیم و غیر مستقیم موثر است.

پوشش الکترود علاوه بر محافظت نوک الکترود گداخته، قطرات ناشی از ذوب مفتول مغزی و حوضچه مذاب از اکسید شدن، وظایف دیگری نظیر کمک به پایداری قوس، تصفیه یا جذب ناخالصیهای مذاب، کنترل ترکیبات شیمیایی جوش، شکل دادن به گرده جوش و راحت جدا شدن سرباره پس از انجماد را نیز بعهده دارد.

مواد مختلفی در فرمولاسیون پوشش الکترودها بکار می روند تا این وظایف بخوبی انجام شوند.

ترکیبات این مواد در انواع الکترودها متفاوت بوده و در نتیجه الکترود با کاربردهای مختلف تولید می شود.

بخش عمده مواد تشکیل دهنده پوشش الکترود از مواد معدنی هستند که کیفیت آنها تاثیر زیادی در کیفیت عملی و خواص جوش دارد.

بطور مثال ناخالصی در حد 01/0 درصد از یک عنصر خاص در یک ماده معدنی که برای خیلی از کاربردها قابل صرف نظر کردن است، در پوشش الکترود می تواند در خواص مهندسی جوش تاثیر نا مطلوب بجا گذارد.

با توجه به نکات بسیار مختصر اشاره شده ی فوق، اهمیت و حساسیت تولید الکترود با کیفیت مناسب برای کاربردهای خاص روشن می شود.

کیفیت جوش تنها به کیفیت الکترود مصرفی بستگی ندارد بلکه علاوه بر آن، برای انتخاب صحیح الکترود باید نکات ظریف و تکمیلی خاصی را نیز در نظر گرفت.

اکثراً تصور می شود اگر جنس قطعه جوشکاری مشخص باشد انتخاب الکترود آسان بوده و الکترودی که با ترکیب شیمیایی قطعه نزدیک می باشد بهترین انتخاب است؛ یا الکترودی که صرفاً بتواند کمترین پاشش را داشته و سرباره آن راحت تر جدا شود و جوش خوبی نیز داشته باشد انتخاب مناسب است.

در هر حال انتخاب صحیح الکترود نیاز به جمع آوری اطلاعات بیشتری از شرایط کاری جوش و امکانات موجود در واحد صنعتی دارد که فعلاً از حوصله این بحث خارج است.

متاسفانه موارد زیادی از عدم رعایت دستورالعمل های سازنده الکترود در خصوص چگونگی نگهداری و مصرف صحیح الکترود در صنعت مشاهده می شود.

در این رابطه می توان به نگهداری طولانی الکترود در انبار، شرایط نامناسب حمل و نقل، انبارداری در شرایط مرطوب و در نتیجه فاسد شدن و صدمه دیدن روکش الکترود اشاره کرد که جملگی تاثیرات نامطلوب در کیفیت جوش بجا می گذارد.

در مورد مواد مصرفی در فرایندهای دیگر جوشکاری مانند جوشکاری زیر پودری و غیره، بنوعی کلیه مسائل اشاره شده در فوق، می بایستی رعایت گردد.

جوشکاری،عوارض وراههای پیشگیری از آن بشر از زمانیکه خود را شناخته در پی کار و فعالیت بوده و در هر زمان دستخوش تحولاتی گردیده است.

به وجود آمدن ابزار کار قدیمی‌ترین تحولی است که در زندگی بشر بوجود آمده است.

زمانی ابزار سنگی و بعداً با پیدایش آهن و فلزات ابزار فلزی جایگزین آن شد به تبع توسعه صنایع و ابزار آلات مشاغل مرتبط با آنها نیز به صورت تخصصی درآمده و از هم جدا گردید که حرفه جوشکاری یکی از آنها می‌باشد.

عوامل زیان آور موجود در کارگاه جوشکاری: در کار جوشکاری ابزار و وسایلی استفاده می‌شود که در صورت عدم رعابت موازین ایمنی باعث بروز مشکلاتی می‌گردد.

عمده‌ترین عوامل زیان‌آوری که در رابطه با این حرفه وجود دارد عبارتند از: 1-انواع اشعه های ناشی از جوشکاری 2- سر و صدای محیط کار 3- دود و گازهای ناشی از جوشکاری 4- حرکات و وضعیت‌های نامناسب بدن در حین کار که در مورد هر یک توضیحات مختصری ارائه میگردد.

اشعه‌های ناشی از جوشکاری: نور مرئی IR- UV نور مرئی همان نور طبیعی و نور مصنوعی ناشی از لامپ‌ها می‌باشد که نه تنها نقش مهمی در رویت اشیا و جلوگیری از برخورد با آنها دارد بلکه بر اساس آخرین تحقیقات نقش بسیار مهمی در افزایش بازدهی و جلوگیری از خستگی ناشی از کار دارد.

در بین اشعه‌ها، اشعه ماوراء بنفش (UV) ناشی از نقطه جوش و مادون قرمز (IR) ناشی از التهاب فلز گداخته خطر بیشتری دارند.

تابش اشعه حاصل از جوشکاری بخصوص دستگاههای جوش الکتریکی بر چشم سبب ناراحتی چشم با علائم سرخی، ریزش اشک، خارش و ترس از نور، ورم ملتحمه،‌ خیرگی و آب مروارید می‌گردد.

روش پیشگیری : در مورد جوشکاران بایستی از عینکها و یا سپرهای حفاظتی شیشه‌های آن قادر به جذب اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز می‌باشند استفاده شود.

سر و صدای محیط کار : خستگی شنوایی : کاهش قدرت شنوایی، تحریک اعصاب، وزوز کردن گوش، سوت کشیدن پرده گوش از جمله عوارض ناشی از سر و صدای محیط کار می‌باشد.

تغییر در ترکیبات خون و سایر مایعات بدن نیز گزارش شده است که افزایش یا کاهش قندخون از آن جمله‌اند.

در صورتیکه سر و صدای محیط کار در حدی باشد که باعث مختل شدن مکالمه عادی بین دو نفر در محیط کار گردد بالاتر لز حد مجاز بوده و کارگر باید از گوشی جهت محافظت سیستم شنوایی استفاده کند.

وسایل حفاظت سیستم شنوائی شامل: پلاک گوش: طوری طرح و ساخته شده است که کاملاً در مجرای داخلی گوش قرار میگیرد.

گوشی: کاملاًً‌ گوش خارجی را می‌پوشاند از نظر حفاظت بهتر و در ضمن خیلی راحت‌تر از پلاک گوش خواهد بود.

دود و گازهای ناشی از جوشکاری: دود حاصل از جوشکاری با کاربید و استیلن حاوی انواع فلزات سمی و سایر مواد شیمیایی بوده که استنشاق آنها به آسانی صورت میگیرد که این ذرات می‌توانند به قسمتهای انتهایی ریه‌ها نفوذ نموده و عوارض شدیدی ایجاد نمایند.

گازهای زیان آور ناشی از جوشکاری: از جمله گازهایی که در حرفه جوشکاری استفاده می‌شود گاز استیلن می‌باشد که گازی است بی‌رنگ که خالص آن بوی بدی ندارد علت بوی بدی که در جوشکاریها استشمام می‌شود هیدروژن سولفوره مخلوط با آن است که به علت ناخالصی کاربید می‌باشد.

عوارض ناشی از این گاز شامل: سرفه، ریزش اشک، سردرد، سرگیجه، ورم ملتحمه، اختلالات گوارشی، بیهوشی،‌ نارسایی تنفسی می‌باشد که در غلظت‌های زیاد باعث اغماء و مرگ می‌گردد.

راههای پیشگیری از عوارض فوق : برای جلوگیری از ایجاد عوارض فوق استفاده از ماسکهای مخصوص و فیلتردار جهت حفاظت دستگاه تنفسی الزامی است و همچنین استفاده از سیستم تهویه عمومی و موضعی در کاهش بار آلودگی محیط کار مؤثر می‌باشد.

جوشکاری آلیاژ AL-6XN آلیاژ AL-6XN یک فلز سوپر آستنیتی با مقاومت خوردگی بسیار عالی و ساختار پایدار تا دمای 540C میباشد.

مزیت ویژه این فولاد مقاومت عالی آن در برابر خوردگی شیاری حفره ای شدن خوردگی ناشی از کلراید و ترک خوردگی تنشی (SCC) میباشد که میتواند جایگزین بسیار مناسبی برای فولادهای زنگ نزن در محیطهای خورنده و حاوی کلراید باشد.

این آلیاژ ابتدا برای مصارف دریایی تولید شد ولی اکنون در صنایع متفاوتی از جمله صنایع غذایی دارویی و شیمیایی مورد مصرف پیدا کرده است.

این آلیاژ در دمای ۶۵۰ تا 980C فاز چی (Chi Phase) (ترکیب کرم-آهن-موایبدن) در راستاس مرزدانه ها تشکیل شده و نواحی اطراف را از مولیبدن و کرم فقیر میسازد.

این موضوع باعث ایجاد خوردگی بین دانه ای میگردد.

برای کاهش این اثر به ترکیب این آلیاژ نیتروژن افزوده میگردد تا این تغییر فاز را کاهش داده و مقاومت خوردگی را بهبود بخشد.

این موضوع هنگام جوشکاری از اهمیت بالایی برخوردار میگردد و لذا برای جوشکاری باید نکات خاصی را رعایت نمود.

نکات جوشکاری : در جوشکاری لوله در سایت از رینگهای جوشکاری با عناصرآلیاژی بیشتر از فلز پایه استفاده میشود.

برای دیگر جوشکاریها میتوان از رینگ و یا سیم جوشهای خاص استفاده نمود.

فلز جوش باید دارای مولیبدن بیشتری نسبت به فلز پایه باشد تا کاهش مولیبدن فلز پایه هنگام سرد شدن را جبران نماید.

معمولا سیم جوش حاوی ۹٪ مولیبدن (آلیاژ ۶۲۵) مناسب است اما میتوان از سیم جوشهای دیگر نیز استفاده کرد باید از گاز خنثی بعنوان گاز تورچ و گاز محافظ استفاده کرد.

هر دو گاز آرگون و هلیوم قابل استفاده میباشند اما استفاده از آرگون معمولتر است.

میتوان ۳ تا ۵٪ نیتروژن به گاز اضافه کرد تا جبران مقدار نیتروژن سوخته شده فلز پایه حین جوشکاری را جبران نماید.

حرارت ورودی باید تا جای ممکن کم باشد بطوریکه کمترین تاثیر را بر منطقه جوش و HAZ گذاشته و تشکیل اکسیدهای رنگی اطراف جوش حداقل گردد.

اکسیدهای تیره ایجاد شده روی سطح باید با گرد اکسید آلومینیوم و اسید شویی برطرف شوند.

درصورت عدم تمیزکاری مناسب سطح و باقیماندن لایه های اکسیدی، مقاومت به خوردگی کاهش میابد.

فلز پایه نباید پیشگرم گردد مگر در مواقعی که دمای قطعه کمتر از 10C درصورتیکه دمای قطعه زیر نقطه شبنم باشد باید آنرا به آرامی تا بالای نقطه شبنم گرم کرد و از نشست رطوبت روی سطح جلوگیری نمود.جوشکاری باید در ناحیه جوش استارت شود.

درصورتیکه این امر غیر ممکن باشد باید ناحیه قوس پس از انجام جوشکاری با سنگ زنی بطور کامل برداشته شود.

فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی FSW)) فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) به عنوان یکی از فرآیندهای اتصال دهی 16 سال پیش توسط ((TWI به ثبت رسیده .

ابزار چرخشی مقاوم به سایش برای اتصال دهی صفحه و ورق مواد از قبیل آلومینیوم ، مس و قلع مورد استفاده قرار گرفته شده است .

همچنین در لابراتوار ها و آزمایشگاهها منیزیم ، روی ، تیتانیوم و فولاد با فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی جوشکاری شده اند .

جوشکاری مادون نقطه ذوب در فاز جامد انجام میگیرد .

جوش به وسیله ترکیب جنبش و حرکت واصطکاک و تغییرشکل مکانیکی ناشی از چرخش ابزار تولید میشود و ماکزیمم حرارت تولید شده در این فرایند حدود 8/0 نقطه ذوب فلزات پایه تنظیم میشود .

خواص مکانیکی خوب و پیچیدگی خیلی کم منسوب است به حرارت ورودی کم و نبود ذوب ، بطوریکه این فرایند در دسته فرآیندهای جوشکاری حالت جامد قرار گرفته است ، فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اتصال دهی موادی که با فرایند های متداول جوشکاری قابلیت جوش پذیری ندارند ، مورد استفاده قرار گرفته است .

فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در تولید راکت های دلتا 2با مدول interstage ، صنایع فضایی و کشتیهای حمل و نقل تانکرهای بزرگ از آلیاژهای آلومینیوم مستحکم در آگوست 1999 با موفقیت و کامیابی به انجام رسیده است.در صنایع کشتی سازی و صنایع نورد مواد اولیه در حال حاظر چندین شرکت از این فرایند استفاده میکنند به عنوان مثال برای تولید و ساخت تابلوهای آلومینیومی بزرگ که از جنس آلومینیوم اکستروژن .

پژوهش و تولید ماشینهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) از بعد اقتصادی و نصب برای جوشکاری ضخامت های بالای 16 میلی متر قابل دسترسی و کاربرد هستند.

فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) در سال 1991 توسط TWI در کمبریج ( ( UK ، اختراع و ثبت شده و در مکانهایی که تولیدات بکار رفته اند رشد و تکامل یافته است .

بطور جاری45 سازمان اجازه و لیسانس استفاده از این فرایند را داشته و بیشتر این شرکتها صنعتی بوده و برخی کشورها ، به عنوان مثال آمریکا ، اسکاندیناوی ، ژاپن و استرالیا این فرایند را بصورت تجارت در تولیدات خود بکار میبرند.

فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی مهندسین برای کاربرد های گوناگون ، فرایند های جوشکاری حالت جامد جدیدی را اختراع کرده اند که ازجمله این فرایند ها میتوان به فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی MPW)) اشاره کرد.

تحقیقات تئوری ، آزمایشگاهی و عملی از حدود 16 سال پیش در مورد فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی شروع شده است ولی به تازه گی در خطوط تولید کارخانه جات مورد استفاده قرار گرفته است.

فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی MPW)) یک فرایند اتصال دهی با سرعت بالا است که در آن یک نیروی الکترومغناطیس (Electromagnetic) با شتاب زیاد تولید یک ضربه مینماید که برایند این عوامل تولید یک جوش حالت جامد است.

فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی MPW)) به همراه فرایند جوشکاری انفجاری EXW)) به دلیل مکانیسم های مشابه در اتصال دهی ، هر دو در فرایند های جوشکاری حالت جامد (Solid-State) کلاسبندی شده اند.

این فرایند از ابتدای سال 1970 اختراع شده و در ابتدا جهت اتصال دهی کلاهک های توپی لوله از جنس آلیاژ آلومینیوم جهت کاربرد های هسته ای مورد استفاده قرار گرفته است ، هرچند به تازگی برای کاربرد های منحصر فرد در خودرو سازی ، علاقه مندی استفاده از این فرایند زیاد شده است و هم اکنون تولیدات مشابه ای از اتصال دهی میله های محرک آلومینیوم به فولاد کاربرد دارد.

فرایند MPW)) یک فرایند اتصال دهی تک ضربه ای سرعت بالا است که برای اتصال دهی اجزای لوله مانند و یا تیوب مانند مورد استفاده قرار میگیرد و همانند فرایند شکل دهی سریع مغناطیسی عمل مینماید.

همچنین فرایند جوشکاری ضربان مغناطیسی MPW)) یک فرایند اتصال دهی متالوژیکی صحیح است و یک فرایند جوشکاری سرد به شمار می آید .

جوشکاری در زیرآب بیش از صد سال است که قوس الکتریکی در جهان شناخته شده و به کار گرفته میشود اما اولین جوشکاری زیر اب توسط نیروی دریایی بریتانیا انجام شد در ان زمان یک کارخانه کششتی سازی برای اب بند کردن نشتهای موجود در پرچهای زیر کشتی که در اب واقع شده بود از جوشکاری زیر ابی بهره گرفت .

در کارهای تولیدی که در زیر اب انجام میپذیرد جوشکاری زیر ابی یک ابزار مهم و کلیدی به شمار می اید.

در سال 1946 الکترود های ضد اب ویژه ای توسط وان ویلجن در هلند توسعه یافت .

سازه های فرا ساحلی از قبیل دکل های حفاری چاههای نفت خطوط لوله و سکوهای ویژه ای که در ابها احداث می شوند در سالهای اخیر به طرز چشمگیری در حال افزایش اند.

بعضی از این سازه ها نواقصی را در عناصر تشکیل دهنده اش و یاحوادث غیر مترقبه ازقبیل طوفان تجربه خواهند کرد جوشکاری زیر ابی به دو دسته تقسیم میشود: جوشکاری مرطوب جوشکاری خشک در روش جوشکاری مرطوب، عملیات جوشکاری در زیر آب اجرا شده و مستقیماً با محیط مرطوب سرو کار دارد.

در روش جوشکاری خشک، یک اتاقک خشک در نزدیکی محلی که می بایستی جوشکاری شود ایجاد شده و جوشکار کار خود را با قرار گرفتن در داخل اتاقک انجام می دهد جوشکاری مرطوب:under Water Welding نام جوشکاری مرطوب حاکی از آن است که جوشکاری که در زیر آب صورت می پذیرد، مستقیماً در معرض محیط مرطوب قرار دارد.

در این روش از جوشکاری از نوعی الکترود ویژه استفاده می شود و جوشکاری به صورت دستی درست مانند همان جوشکاری که در فضای بیرون آب انجام می شود، صورت می گیرد.

آزادی عملی که جوشکار در حین جوش کاری از این روش دارد، جوشکاری مرطوب را موثر تر و به روشی کارا و از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه کرده است.

تامین کننده نیرویجوشکاری روی سطح مستقر شده است و توسط کابل ها و شیلنگ ها به غواص یا جوشکار متصل می شود.

در جوشکاری مرطوب دو مشخصه زیر به کار گرفته میشود: 1-تامین کننده نیرو 2- قطبیت( قطبیت منفی) اگر از جریان DC و قطب + استفاده شود، برقکافت روی داده و سبب خرابشدگی و از بین رفتن سریع اجزاء فلزی نگهدارنده الکترود می شود.

برای جوشکاری مرطوب از جریان AC نیز به دلیل عدم امنیت کافی و وجود مشکلاتی که در حفاظت از قوس در زیر آب وجود دارد، استفاده نمی شود.

(جوشکاری قوس فلزی دسمنبع تغذیه می بایستی یک دستگاه جریان مستقیم که دارای رده بندی آمپر بین 300 تا 400 است، باشد.

دستگاههای جوشکاری ژنراتور موتور اغلب برای جوشکاری مرطوب مورد استفاده قرار می گیرد.

2- قطبیت( قطبیت منفی) اگر از جریان DC و قطب + استفاده شود، برقکافت روی داده و سبب خرابشدگی و از بین رفتن سریع اجزاء فلزی نگهدارنده الکترود می شود.

پیکره دستگاه جوشکاری می بایستی در پایین، زیر کشتی قرار داده شده باشد.

مدار جوشکاری می بایستی شامل نوعی سوئیچ مثبت باشد که معمولاً از یک کلید تیغه ای استفاده می شود و از جوشکار غواص فرمان می گیرد.

کلید تیغه ای در مدار الکترود می بایستی در تمام طول جوشکاری در برابر شکسته شدن مقاوم باشد و نیز از امنیت کافی برخوردار باشد.

منبع تغذیه جوشکاری می بایستی در حین فرایند جوشکاری تنها به نگهدارنده الکترود وصل باشد.

در این روش از جریان مستقیم همراه با الکترود منفی و نیز از نگهدارنده الکترود ویژه ای که در برابر آب عایق هستند استفاده می شود.

نگهدارنده های الکترود جوشکاری که در زیر آب بکار گرفته می شوند از یک سر خمیده برای گرفتن الکترود و نگه داشتن آن در خود بهره می برند و ظرفیت پذیزش دو نوع الکترود را دارد.

نوع الکترودی که به کار گرفته می شود بر طبق استاندارد( AWS انجمن جوشکاری امریکا) در طبقه بندی E6013 قرار گرفته است.

این الکترود ها می بایستی ضد آب باشند و تمامی اتصالات نیز باید طوری عایق بندی شده باشد که آب نتواند با قسمت های فلزی کوچکترین تماسی داشته باشد.اگر عایق بندی شکستگی داشته باشد و یا قسمتی از آن ترک داشته باشد، آنگاه آب می تواند با فلز رسانا تماس پیدا کرده ، موجب ایجاد نقص و در نهایت کار نکردن قوس شود.

به علاوه اینکه ممکن است خوردگی سریع مس در قسمتی که عایق ترک خورده است، ایجاد شود.

جوشکاری پیش فشار (جوشکاری خشک): جوشکاری بیش فشار در اتاقک های پلمپ شده در اطراف سازه یا قطعه ای که می خواهد جوشکاری شود، استفاده می شود.

این اتاقک در یک فشار معمولی پر از گاز می شود (که معمولاً از هلیوم حاوی نیم بار5 اکسیژن است).

این جایگاه روی خطوط لوله قرار گرفته و با هوایی مخلوط از هلیو و اکسیژن که قابل تنفس باشد پر شده و در فشاری که جوشکاری آنجا صورت می پذیرد و یا فشاری بیشتر از آن اجرا می شود.

در این روش در اتصالات جوش بسیار با کیفیتی ایجاد می شود به طوری که با اشعه ایکس و دیگر تجهیزات لازم ایجاد می شود.

فرایند جوشکاری قوس گاز تنگستن در این قسمت بکار گرفته خواهد شد.

محوطه زیر جایگاه در معرض آب قرار دارد.

بنابراین جوشکاری در محل خشکی صورت گرفته ولی در فشار هیدرواستاتیکی اب دریا که در محیطمجاور ان قرار دارد.

خطرات: برای غواص یا جوشکار خطر شک الکتریک وجود خواهد داشت.

اقدامات احتیاطی که انجام شده اند عبارتند از عیق بندی مناسب و در حد کافی تجهیزات جوشکاری، بسته شدن منبع الکتریسیته درست زمانی که قوس به پایان می رسد و نیز محدود کردن ولتاژ جوشکاری قوس فلزی دستی در مدار باز دستگاه جوشکاری.

خطر دیگر تولید شدن هیدروژن و اکسیژن در جوشکاری مرطوب توسط قوس است.

اقدام های احتیاطی می بایستی در مورد بلند کردن کپسول های گاز نیز رعایت شود.

به این دلیل که آنها به صورتی بالقوه توانایی زیادی برای منفجر شدن دارا هستند.

خطر بعدی ای که سلامت یا جان جوشکار را تهدید می کند نیتروژنی است که در فشار زیاد در معرض هوا قرار گرفته و می تواند به وی آسیب برساند.

اقدامات احتیاطی شامل فراهم آوری یک منبع گاز یا هوای اضطراری می شود که در کنار غواص قرار گرفته است و نیز اتاقک فشار زدایی برای جلوگیری از خفگی توسط نیتروژن که بعد از اشباع شدن روی سطح پخش می شود.

در سازه هایی که از جوشکاری مرطوبِ زیر آب استفاده می کنند، بازرسی بعد از جوشکاری ممکن است بسیار مشکل تر از جوشکاری هایی باشد که در محیط بیرون و در معرض هوا انجام می پذیرد.

اطمینان از بی نقص بودن چنین جوشکاری هایی به مراتب اهمیت بیشتری پیداکرده و در واقع احتمال اینکه عیب و کاستیِ ناشناخته ای پدیدار شود، وجود دارد.

مزایای جوشکاری خشک: 1- ایمنی غواص – جوشکاری در یک اتاقک صورت گرفته که موجب مصون ماندن جوشکار از جریانات اقیانوسی و یا احتمالاً موجودات دریایی می شود.

این جایگاه خشک و گرم از روشنایی مطلوبی برخوردار بوده و از سیستم کنترل محیط خاصی نیز بهره می گیرد(ESC)6 .

2- کیفیت خوب جوش – این روش توانایی ایجاد جوش هایی را دارد که حتی می توان آن را با جوش های موجد در فضای باز و در مجاورت هوا مقایسه کرد.

دلیل این امر اینست که دیگر آبی وجود ندارد که بخواهد جوش را خاموش و یا قطع کند.

و نیز اینکه میزان هیدروژن (H2) تولیدی آن خیلی کمتر از جوشکاری های مرطوب است.

3- کنترل سطح – آماده سازی اتصال، همترازی لوله، بررسی آزمایش ضد مخرب (NDT)(7) و غیره به صورت عینی کنترل و تنظیم می شوند.

4-آزمون غیر مخرب (‌ NDT) – آزمون غیر مخرب برای محیط خشک جایگاه تسهیل شده است.

معایب جوشکاری خشک: 1- اتاقک یا جایگاه جوشکاری تجهیزات پیچیده و خدمات پشتیبانی زیادی را مستلزم می داند و خود اتاقک به طرز غیر متعارفی پیچیده است.

2-هزینه و ارزش مالی این اتاقک به صورت قابل ملاحظه ای بالا بوده و بسته به عمق محل کار هزینه آن افزایش می یابد.

عمق محل جوشکاری در کار تاثیر می گذارد، طوری که در اعماق بیشتر جمع کردن قوس و استفاده از ولتاژ های بالتر و متناسب با آن لازم و ضروری می باشد.

انجام یک کار جوشکاری بدین شکل هزینه ای بالغ بر 80000 دلار دارد.

و نیز گاهی اوقات نمی توان از یک اتاقک برای چند کار مختلف استفاده کرد، که البته این مشکل بستگی به نوع کارها و میزان تفاوت آنها دارد.