17-05-2019, 12:21 AM
آثار باقیمانده از گذشته های بسیار دور نشانگر این واقعیت است که انسان های اولیه با استفاده از اصول فیزیکـی که امـروزه اساس جوشکـاری مدرن را تشکیـل می دهد، قطعـات فلزی را بـه یکدیگر متصل می کردند. تجزیه و تحلیل ابزارهای کشف شده از آن دوران 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 آنها را به یکدیگر متصل می نمودند.
مهمترین اصول فیزیکی که سنگ زیربنای روش های معمولی جوشکاری کنونی را تشکیل می دهد، در اواخر قرن نوزدهم کشف و ابداع شده و به تدریج در صنعت مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۸۶ یک دانشمند روسی به نام برناندوز، اختراع روشی را به ثبت رساند که به وسیله آن قادر بود تا یک قطعه فلزی را با الکترود ذغالی به صورت موضعی و با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود ذوب نماید. در این روش دو قطعه فلزی در فاصله معینی از یکدیگر قرار داده شده و با استفاده از پدیده فـوق و حرکت الکترود ذغالی در طول شکاف بین دو قطعه و وارد نمودن همزمان میله ای فلزی از جنس قطعه در داخل قوس الکتریکی، حوضچه مذابی را به وجود می آورد که پس از منجمد شدن، شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پیوستن این قطعات می شود.
چند سال بعد و در سال ۱۸۹۱ دانشمند دیگر روسی به نام اسلاویانوف، روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. در این روش به جای الکترود ذغالی از یک الکترود فلزی استفاده شد که همزمان وظیفه فلز پرکننده را نیز برعهده داشت.
در این روش ذوب حاصل از الکترود فلزی در فاصله بین نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار می گرفت که این امر باعث اکسید شدن مذاب شده و در جوش ایجاد اشکال می کرد. از طرف دیگر قوس الکتریکی نیز ناپایدار بود که غیریکنواختی جوش را موجب می شد.
جهت برطرف نمودن این عیوب در سال ۱۹۰۵ یک صنعتگر سوئدی به نام اسکار جلبرگ 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 به وجود آورد. اولین قایق ده متری تعمیراتی که تمام اتصالات آن توسط جوشکاری انجام شده بود در سال ۱۹۱۸ بـه آب انداختـه شد. از اواخر دهـه ۱۹۳۰ که احداث پل ها، خطوط راه آهن و غیره با روش جوش دادن قطعات به یکدیگر آغاز گردید تا به امروز که انسان به ساختن فضاپیما، آسمان خراش، نیروگاه هسته ای، میکروپروسسور و غیره اشتغال دارد، 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 علمی و فنی برای اتصال فلزات غیرهمجنس مانند مس و آلومینیوم، فلز به غیرفلز چون سرامیک و فلز و حتی غیرفلز به غیرفلز مانند سرامیک و سرامیک نیز استفاده می شود. علاوه بر کاربرد جوشکاری در ایجاد اتصالات دائم، این فرایند کاربردهای دیگری نیز در صنعت دارد، 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 اهمیت آنها کمتر از کاربری اصلی این فرایند نیست.
متخصصین ابداع فرایندهای جوشکاری همواره در تلاش هستند تا فرایندی ابداع نمایند که به کمک آن امکان ایجاد اتصالی با کمترین هزینه، بیشترین سرعت و خواصی مشابه قطعه اصلی وجود داشته باشد. حاصل این تلاش ها، ابداع فرایندهای جوشکاری گوناگونی است که هر کدام کاربرد ویژه و نقاط قوت و ضعف خود را دارند. از فرایند جوشکاری پتکی یا آهنگری (Forge Welding) هنگامی که انسان اولیه پس از ابداع آتش و فلز، متوجه شد که می تواند دو قطعه فلزی را به صورت سرد یا گداخته روی هم قرار داده و در اثر کوبیدن موجب اتصال آنها شود تا فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (Friction Stir Welding) که عمر کوتاهی داشته و هنوز در مراحل مقدماتی کاربردی قرار دارد و نیز از فرایند جوشکاری با استفاده از پرتو الکترونی که می تواند ورق های ضخیم را با یک پاس و بدون پخ سازی متصل سازد تا فرایندی که در آن عملیات جوشکاری را در زیر میکروسکوپ انجام می دهند و محل جوش را نمی توان با چشم غیرمسلح دید، تنها نمونه هایی از این فرایندها می باشند.
