• اینورترهای جوشکاری ابزارهایی هستند که از تکنولوژی اینورتری برای تامین جریان الکتریکی به عملیات جوشکاری استفاده می‌کنند. اینورترهای جوشکاری نسبت به ترانسفورماتورهای جوشکاری سنتی کوچکتر، سبک‌تر، با کارایی بالاتر و مصرف انرژی کمتری عمل می‌کنند. اینورترهای جوشکاری معمولاً برای جوشکاری‌های مختلف و در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. در زیر به برخی از انواع اینورترهای جوشکاری اشاره می‌کنم:

1. اینورترهای میگ-ماگ (MIG/MAG): این نوع اینورترها برای جوشکاری MIG (Metal Inert Gas) یا MAG (Metal Active Gas) استفاده می‌شوند. در این نوع جوشکاری، سیم الکترود به صورت خودکار تغذیه می‌شود و گازی که به عنوان محافظ و یا پیشکاربرد استفاده می‌شود، جریان جوشکاری را حفاظت می‌کند.
2. اینورترهای TIG (Tungsten Inert Gas): این ابزارها برای جوشکاری TIG استفاده می‌شوند. در جوشکاری TIG، الکترود تنگستن به همراه گاز محافظ استفاده می‌شود. اینورترهای TIG به دلیل کنترل دقیق جریان و حرارت، برای جوشکاری فلزات نرم و غیرآهنی مناسب هستند.
3. اینورترهای ARC (Shielded Metal Arc Welding): نیز به عنوان اینورترهای SMAW شناخته می‌شوند. در این نوع جوشکاری، الکترود با پوشش جوشکاری (shield) بر روی قطعه کار قرار می‌گیرد و با قوس الکتریکی جوشکاری انجام می‌شود.
4. اینورترهای پلاسما (Plasma Arc Welding): این اینورترها برای جوشکاری پلاسما استفاده می‌شوند. در این فرآیند، یک قوس الکتریکی بین الکترود و قطعه کار تشکیل شده و گازهای پلاسما برای حفاظت و انجام جوشکاری استفاده می‌شوند.
5. اینورترهای سابمرج (Submerged Arc Welding): در این نوع جوشکاری، الکترود با پوشش جوشکاری زیر جریان یک لایه پودر قرار می‌گیرد و توسط یک گاز حفاظتی پوشش داده می‌شود.
6. اینورترهای نقطه‌ای (Resistance Spot Welding): این اینورترها برای جوشکاری نقاط کوچک و محدود بر روی ورق‌ها استفاده می‌شوند. این نوع جوشکاری به طور اصولی برای اتصالات فلز به فلز استفاده می‌شود.

توجه داشته باشید که تکنولوژی‌ها و انواع اینورترهای جوشکاری ممکن است با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژیکی و نیازهای صنایع بهبود یابند و نسخه‌های جدیدتری از این ابزارها عرضه شوند.

• تقریباً تمام انواع فلزات قابلیت جوشکاری دارند، اما نحوه و مواد کمکی مورد نیاز برای جوشکاری ممکن است بسته به نوع فلز، خواص آن و فرآیند جوشکاری متفاوت باشد. در زیر به برخی از انواع رایج فلزاتی که معمولاً جوشکاری می‌شوند اشاره می‌کنم:

1. فولاد: انواع مختلف فولادها شامل فولاد کربنی، فولاد آلیاژی و فولاد ضدزنگ قابل جوشکاری هستند. نوع جوشکاری و مواد کمکی برای جوشکاری این فلزات بسته به میزان آلیاژها و خواص مکانیکی مورد نیاز متفاوت است.
2. آلومینیوم: آلومینیوم به عنوان یک فلز سبک با خواص حرارتی و الکتریکی مناسب، معمولاً با فرآیندهای TIG و MIG جوشکاری می‌شود. این جوشکاری ممکن است به کمک گازهای حفاظتی یا فرآیندهای خاصی مانند جوشکاری پلاسما انجام شود.
3. مس و آلیاژهای مسی: مس و آلیاژهای مسی معمولاً با فرآیندهای TIG و MIG جوشکاری می‌شوند. این جوشکاری می‌تواند در تولید لوله‌ها، اتصالات الکتریکی و سیم‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
4. آهن چدنی: آهن چدنی دارای خواص مکانیکی و حرارتی ویژه‌ای است و نوع جوشکاری باید با توجه به نوع آهن چدنی انتخاب شود. این فلز با فرآیندهای مختلفی مانند جوشکاری تیگ، جوشکاری میگ-ماگ و جوشکاری زیر پودر قابل جوشکاری است.
5. تیتانیوم: تیتانیوم به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاص خود، نیازمند فرآیندهای جوشکاری خاصی است. جوشکاری تیتانیوم معمولاً با فرآیندهای TIG و با استفاده از گازهای حفاظتی انجام می‌شود.
6. نیکل و آلیاژهای نیکلی: نیکل و آلیاژهای نیکلی به دلیل خواص مقاومت در برابر خوردگی و دمای بالا، در صنایع شیمیایی و نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند و ممکن است با فرآیندهای جوشکاری مختلفی جوشکاری شوند.

در هر صورت، نوع فلز، نیازهای خواسته شده و فرآیند جوشکاری مورد نظر تاثیر زیادی بر روی انتخاب مواد کمکی، تکنیک‌ها و تجهیزات دارد. همچنین، برای اطمینان از انجام جوشکاری صحیح و با کیفیت، مهارت و تجربه کارگران جوشکار نقش بسزایی دارد.

انواع اینورتر جوشکاری و کاربردهای آن

• گازهای حفاظتی و فرآیندی به طور گسترده در جوشکاری استفاده می‌شوند تا جلوی تاثیرات مخرب جوشکاری نظیر اکسیداسیون، آلایندگی هوا و تغییرات حرارتی را بگیرند. در زیر به برخی از انواع گازهایی که در جوشکاری استفاده می‌شوند، اشاره می‌کنم:

1. گاز آرگون (Argon): گاز آرگون به عنوان یک گاز حفاظتی برای جوشکاری TIG یا GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز، از تاثیرات اکسیژن و نیتروژن جلوگیری کرده و از کیفیت و قوام جوشکاری حفاظت می‌کند.
2. گاز آرگون/هلیوم (Argon/Helium): این ترکیب از گاز آرگون و هلیوم به عنوان گاز حفاظتی برای جوشکاری TIG در فلزاتی مانند آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیومی استفاده می‌شود. هلیوم باعث افزایش قدرت جوشکاری و افزایش نفوذپذیری قوس الکتریکی می‌شود.
3. گاز دی اکسید کربن (Carbon Dioxide – CO2): گاز CO2 یکی از گازهای حفاظتی است که به عنوان گاز حفاظتی و فرآیندی در جوشکاری MIG/MAG یا GMAW (Gas Metal Arc Welding) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز در جوشکاری فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی مورد استفاده است.
4. گاز آرگون/CO2 (Argon/CO2): این ترکیب از گاز آرگون و CO2 به عنوان گاز حفاظتی و فرآیندی در جوشکاری MIG/MAG استفاده می‌شود. این ترکیب قابلیت ایجاد قوس پایدارتر و بهتری را دارد.
5. گاز نیتروژن (Nitrogen): گاز نیتروژن به عنوان گاز حفاظتی برای جوشکاری فلزاتی که از حرارت بالا و حساسیت به اکسیداسیون رنج می‌برند، مانند فولادهای ضدزنگ، استفاده می‌شود.
6. گاز هیدروژن (Hydrogen): گاز هیدروژن به صورت ترکیب با گاز آرگون در جوشکاری فلزاتی مانند تیتانیوم و استیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز از کیفیت و قوام جوشکاری حفاظت می‌کند.
7. گاز آزوت (Argon): در جوشکاری برش پلاسما (Plasma Cutting)، گاز آزوت به عنوان گاز حفاظتی و برشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این گاز باعث خنک‌کردن و حذف ذرات مذاب شده در جوشکاری برشی می‌شود.

• این تنها چند مثال از گازهایی هستند که در جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب گاز مناسب بر اساس نوع فلز، نوع جوشکاری، و خواص مورد نیاز جوشکاری بسیار مهم است.
• جوشکاری در زیر آب یک فرآیند جوشکاری خاص است که در محیط زیر آب انجام می‌شود. این نوع جوشکاری معمولاً برای تعمیر و تثبیت اتصالات و ساختارهایی که در زیر آب قرار دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوشکاری در زیر آب به دلایلی مانند جلوگیری از تاثیرات محیطی و بهره‌گیری از خصوصیات آب برای خنک‌کردن فرآیند جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• برخی از انواع رایج جوشکاری در زیر آب عبارتند از:

1. جوشکاری غواصی (Underwater Welding): در این نوع جوشکاری، جوشکاران غواص در زیر آب برای انجام فرآیند جوشکاری به محل مورد نظر می‌روند. این روش به دو شکل اصلی انجام می‌شود: جوشکاری تحت آب با الکترود‌های معمولی (Dry Welding) و جوشکاری تحت آب با استفاده از الکترودهای خشک (Wet Welding).
2. جوشکاری هیدرولیک (Hydraulic Welding): در این روش، از قوس الکتریکی برای ایجاد حرارت استفاده می‌شود و آب به عنوان یک محیط خنک‌کننده برای کنترل دما استفاده می‌شود.
3. جوشکاری برش پلاسما در آب (Underwater Plasma Cutting): این روش شامل استفاده از فناوری برش پلاسما برای برش و جدا کردن قطعات فلزی در زیر آب می‌شود.
4. جوشکاری اصطکاکی در آب (Friction Welding Underwater): در این روش، اصطکاک بین دو قطعه فلزی تولید می‌شود تا جوش ایجاد شود. این فرآیند به صورت خشک و یا در محیط آب انجام می‌شود.

• مزایای جوشکاری در زیر آب شامل کاهش اکسیداسیون و تاثیرات محیطی بر روی جوش، خنک‌کردن سریع‌تر و کنترل بهتر دما، و توانایی انجام جوشکاری در محیط‌های مختلف آبی است. با این حال، جوشکاری در زیر آب نیازمند تجهیزات و مهارت‌های خاصی است و به دلیل ویژگی‌های محیطی می‌تواند چالش‌هایی داشته باشد.
• جوشکاری (به انگلیسی: Welding) یکی از روش‌های ساخت می‌باشد که هدف آن اتصال دائمی مواد مهندسی از قبیل فلز، سرامیک، پلیمر و کامپوزیت به‌یکدیگر است؛ و این کار معمولاً از طریق ایجاد حرارت بالا و ذوب ماده و سپس سرد کردن برای ایجاد جوش انجام می‌شود. جوشکاری با روش‌های اتصال دما پایین‌تری مانند لحیم‌کاری نرم (Soldering) و لحیم‌کاری سخت (Brazing) که در آنها فلز پایه ذوب نمی‌شود، تفاوت دارد.
• در جوشکاری علاوه بر ذوب فلز پایه، معمولاً از یک ماده به عنوان پرکننده نقطه اتصال (Filler) استفاده می‌شود تا حوضچه ای از مواد مذاب ایجاد گردد که پس از خنک شدن و ایجاد اتصال می‌تواند از فلز یا ماده پایه نیز قوی تر باشد. همچنین ممکن است از فشار در کنار گرما یا به تنهایی برای تولید جوش استفاده گردد. ضمناً در جوشکاری به نوعی محافظ برای حفاظت از فلزات پرکننده یا فلزات ذوب شده در برابر اکسید شدن یا آلودگی نیاز است.
• برای ایجاد حرارت مورد نیاز جوشکاری از منابع انرژی متعددی می‌توان استفاده کرد، از قبیل: شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزر، پرتوی الکترون، اصطکاک، و امواج مافوق صوت. همچنین جوشکاری در محیط‌های صنعتی مختلفی قابل اجراست از قبیل: هوای آزاد، جوشکاری زیر آب، و خارج از اتمسفر زمین. جوشکاری یک کار خطرناک است و برای جلوگیری از سوختگی، شوک الکتریکی، آسیب چشمی و دید، استنشاق گازهای سمی و دود و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید، نیاز به احتیاط می‌باشد.
• ا اواخر قرن نوزدهم، تنها فرایند جوشکاری موجود، جوشکاری توسط آهنگری بود که آهنگرها بیش از هزار سال از آن استفاده می‌کردند. جوشکاری قوس الکتریکی (جوش برق) و جوشکاری اکسی-استیلن (جوش گاز) از اولین فرآیندهای توسعه جوشکاری در اواخر قرن گذشته بودند. پس از آن خیلی زود فرایندهای جدیدی از قبیل جوش مقاومت الکتریکی ابداع شدند. در خلال سال‌هایی که جنگ‌های جهانی رخ داد، به دلیل نیاز شدید به روش‌های سریع و مطمئن ایجاد اتصال، فرایندهای جوشکاری با سرعت بسیار زیادی رشد کردند. پس از جنگ جهانی روش‌های مختلفی از قبیل روش‌های دستی جوشکاری مانند جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار (جوش برق)، که امروزه یکی از متداول‌ترین روش‌های جوشکاری محسوب می‌شود، و روش‌های نیمه و تمام اتوماتیک از قبیل جوشکاری قوسی با گاز محافظ (جوش آرگون یا CO₂)، جوشکاری زیرپودری، جوش قوسی Flux-cored و جوش سربار الکتریکی ابداع شدند.^[۲] امروزه دانش همچنان در حال توسعه بوده و ربات‌های جوشکاری یکی از اجزای اصلی بسیاری از کارخانجات محسوب می‌شوند.
• در سال ۱۸۰۰، سر همفری دیوی قوس الکتریکی ضربان-کوتاه را کشف کرد و نتایج خود را در سال ۱۸۰۱ منتشر کرد.^[۳][۴][۵] در سال ۱۸۰۲، واسیلی پتروف، دانشمند روسی، قوس الکتریکی مداوم را ایجاد کرد،^[۶][۷][۸] و متعاقباً «اخبار آزمایش‌های گالوانیک – ولتاییک» را در سال ۱۸۰۳ منتشر کرد، و در آن آزمایش‌های انجام شده در سال ۱۸۰۲ را توصیف کرد. یکی از مواردی که این گزارش منتشر شده بسیار مهم بود، توصیف قوس الکتریکی پایدار و توصیف کاربردهای احتمالی آن از جمله ذوب فلزات بود.^[۹] در سال ۱۸۰۸، دیوی که از کار پتروف بی‌خبر بود، دوباره قوس الکتریکی مداوم را کشف کرد.^[۱۰][۱۱] در سال‌های ۱۸۸۱–۸۲ نیکلای بناردوس (روسی) و استنیسلاو اولسفسکی (لهستانی)^[۱۲] اولین روش جوشکاری قوس الکتریکی را با استفاده از الکترودهای کربن به نام جوشکاری قوس کربن ایجاد کردند. پیشرفت در جوشکاری قوس الکتریکی با اختراع الکترودهای فلزی در اواخر دهه ۱۸۰۰ توسط یک شخص روسی، به نام نیکلای اسلاویانوف (۱۸۸۸) و یک شخص آمریکایی به نام چارلز. ال. کافین (۱۸۹۰) ادامه یافت. در حدود سال ۱۹۰۰، آ. پی. استرومنگر در بریتانیا یک الکترود فلزی روکش دار ارائه کرد، که قوس پایدارتری را به وجود آورد. در سال ۱۹۰۵، دانشمند روسی ولادیمیر میتکویچ پیشنهاد کرد که از یک قوس الکتریکی سه فاز برای جوشکاری استفاده شود. جوشکاری جریان متناوب توسط سی. جی. هولسلگ در سال ۱۹۱۹ اختراع شد، اما تا یک دهه بعد محبوبیت پیدا نکرد.^[۱۳]
• اتصال‌های جوشی را از لحاظ هندسی می‌توان به شکل‌های گوناگونی آماده کرد. ۵ گونه اصلی اتصال‌های جوشی از لحاظ هندسی عبارتند از:
• جوش لب به لب (butt joint)
• جوش روی هم (lap joint)
• جوش گوشه ای (corner joint)
• جوش لبه ای (edge joint)
• جوش T شکل (T-joint)
• روش‌های دیگری برای آماده‌سازی لبه قطعات قبل از جوشکاری وجود دارد. از قبیل: V شکل، U شکل، J شکل.^[۱۶]
• در بعضی روش‌های جوشکاری لازم است که اتصال‌ها حتماً به شکل خاصی آماده شوند. برای مثال در جوشکاری درزی یا نقطه جوش زنی یا جوشکاری پرتو الکترونی باید حتماً دو قطعه روی هم قرار داده شده و جوشکاری شوند یا در اصطلاح جوشکاری روی هم (Lap joint) شوند. بعضی روش‌های دیگر مانند جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار (جوش برق) بسیار منعطف بوده و تقریباً با این روش می‌توان هر نوع اتصالی را جوشکاری کرد. در برخی فرایندهای جوشکاری برای پر کردن شیار چند مرحله مختلف جوشکاری می‌شوند که به هر مرحله اصطلاحاً «پاس» می‌گویند. در این حالت پس از هر پاس جوشکاری اجازه می‌دهند که قطعه خنک شده و سپس یک مرحله یا پاس دیگر آن را جوشکاری می‌کنند.^[۱۷]
• گرمایش و سرمایش از مولفه‌های اصلی اکثر فرایندهای جوشکاری است. این گرمایش و سرمایش معمولاً اثرات نامطلوبی بر روی متالورژی مواد دارد. در جوشکاری ذوبی، گرما به حدی است که می‌تواند مقداری از فلز پایه را ذوب کرده (ماده ای که در حال جوشکاری است)، و در ادامه معمولاً یک خنک کاری سریع اتفاق می‌افتد. اثرات حرارتی برای این نوع جوشکاری بسیار بارز است، اما در فرایندهایی که گرمایش-سرمایش با سرعت و شیب کمتری اتفاق می‌افتد کمتر است. اگر به اثرات حرارتی به حد کافی توجه شود، معمولاً می‌توان این اثرات نامطلوب را کاملاً از بین برده یا آن را به حداقل رساند، و به جوشی با کارایی فوق‌العاده دست پیدا کرد.^[۱۸]
• از آنجایی که حوضچه مذاب معمولاً نسبت به قطعه اصلی کوچک است، جوشکاری ذوبی را می‌توان به عنوان “یک قطعه ریختگی کوچک در داخل یک قالب بزرگ” در نظر گرفت. خواص و ترکیب ماده نهایی حوضچه جوش، مخلوطی است از ماده مادر و الکترود یا سیم جوش. نسبت این مواد بستگی به عواملی از قبیل نوع فرایند جوشکاری، شکل اتصال، و آماده‌سازی لبه قطعات دارد.^[۱۸]
• از آنجایی که ترکیب شیمیایی این ناحیه و فرایند ذوب و انجماد آن با باقی فلز مادر متفاوت است، نمی‌توان انتظار داشت که خواص آن با فلز اصلی یکسان باشد. در نتیجه برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب باید فیلر یا الکترودی انتخاب شود که خواص آن در حالت «پس از ذوب و انجماد» برابر یا بالاتر از فلز مادر باشد. به همین دلیل در بسیاری از موارد ترکیب شیمیایی الکترود یا فیلر کمی با فلز مادر متفاوت است. ساختار دانه‌ها در ناحیه ذوب شده می‌تواند ریز یا درشت، هم محور (equiaxed) یا ریشه درختی (dendritic)، باشد و این بستگی به نوع و حجم فلز جوشکاری و نرخ خنک کاری دارد، اما ترکیب شیمیایی اکثر الکترودها و سیم جوش‌ها تمایل دارند دانه‌هایی ریز و هم محور تولید کنند. برابری یا بالاتر بودن استحکام الکترودها و سیم جوش‌ها از فلز مادر در حالت پس از جوشکاری، مبنای بسیاری از استانداردها و مشخصات فنی تعیین شده توسط AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) است.^[۱۸]
• حوضچه فلز مذاب ایجاد شده در اثر جوشکاری ذوبی مستعد همه مشکلات و نقایص مربوط به ریخته‌گری فلزات، مانند تخلخل گاز، ناخالصی‌ها، حفره گاز، ترک و انقباض است. از آنجا که معمولاً مقدار فلز مذاب در مقایسه با جرم کل قطعه کار کم است و فلز اطراف آن رسانش گرمایی خوبی دارد، انجماد و خنک سازی سریع فلز نیز کاملاً رایج است. از نقایص مرتبط با این شرایط نیز می‌توان به دام انداختن گازهای محلول (تخلخل گازی)، تفکیک شیمیایی، تغییر اندازه دانه، مشکلات شکل دانه و اثرات جهت‌گیری اشاره کرد.^[۱۸]
• در مجاورت حوضچه مذاب و کاملاً در داخل فلز پایه، تقریباً همیشه، ناحیه یا منطقه ای تحت عنوان منطقه متأثر از گرما (به انگلیسی: heat-affected zone) وجود دارد. در این ناحیه، که معمولاً به اختصار HAZ خوانده می‌شود، فلز مادر ذوب نشده، اما برای مدت زمانی کوتاه دمای آن بسیار بالا رفته‌است. فلز مجاور ممکن است حرارت کافی برای تغییر در ساختار و خواص از قبیل: تبدیل فاز، تبلور مجدد، رشد دانه، رسوب یا درشت سازی رسوبی، تردی یا حتی ترک خوردگی، جذب کرده باشد. به دلیل ساختار تغییر یافته، ناحیه متأثر از گرما ممکن است دیگر از خواص مطلوب ماده اصلی برخوردار نباشد و از آنجا که ذوب نشده‌است، نمی‌توان خواص آن را مشابه حوضچه جامد شده در نظر گرفت. در نتیجه، منطقه متأثر از گرما اغلب ضعیف‌ترین منطقه در اتصال جوشی است. به جز در مواردی که نقص آشکاری در حوضچه جامد شده وجود دارد، بیشتر شکست‌های جوشکاری در منطقه متأثر از گرما ایجاد می‌گردد.^[۱۸]
• معمولاً اگر خواص ایجاد شده پس از جوشکاری مطلوب نباشد، خواص و ساختار کل سازه جوشکاری شده توسط عملیات حرارتی اصلاح می‌گردد.^[۱۸]
• 

تولزلند سرزمین ابزار حرفه ای ها فروشگاهی به وسعت ایران