جوشکاری حالت جامد یا نفوذی چیست؟

جوشکاری حالت جامد یا جوشکاری نفوذی چیست؟ چرا نیاز به جوشکاری اصطکاکی داریم؟ همه فلزات توسط لایه ­های سطحی (اکسید) احاطه شده ­اند که برای جوش دادن آنها نیاز به مختل شدن این لایه­ ها می ­باشد. جوشکاری با فشار سرد Cold Pressure Welding، که در دمای محیط انجام می­  گردد، بر استفاده از فشاری بالا متکی است (۱۴۰۰-۲۸۰۰N/mm2 برای آلومینیوم و حداقل دو برابر این مقدار برای مس). این تغییر شکل‌های سطحی بین ۶۰ تا ۸۰ درصد لایه‌های اکسیدی را می‌شکند تا فلز تازه و غیرآلوده‌ای که تماس برقرار می‌کند در معرض دید قرار دهد. در این حالت نیروهای بین اتمی تولید جوش را به عهده می­ گیرند.

مواد جوشکاری حالت جامد یا نفوذی

در روش جوشکاری با فشار سرد (Cold Pressure Welding) اتصال هزاران سال است که استفاده می­ گردد و برای اکثر فلزات انعطاف پذیر و آلیاژهای آنها مانند مس، آلومینیوم، سرب، روی، نیکل، نقره، پلاتین، طلا، پالادیوم و کادمیوم قابل استفاده می ­باشد. ادبیات منتشر شده نشان می‌دهد که تغییراتی از روش‌ها در تولید برای اتصال ترکیبات فلزی مشابه و غیر مشابه برای حداقل ۴۰ سال استفاده شده است.

انواع مفصل جوشکاری فشار سرد

این فرآیند را می‌توان برای پیکربندی لبه اعمال کرد. اتصالات لب به لب عمدتاً برای اتصال سیم­ ها و میله ها در قطرهای ~ ۰.۵ میلی متر تا ۱۲ میلی متر، بسته به فلزی که به آن متصل می ­شود، استفاده می­گ ردد. اگر از روش تک لبه (فشار) استفاده شود، سطوحی که باید به هم متصل شوند باید کاملا تمیز شوند. با این حال، در صورت استفاده از تکنیک چند لبه (یعنی اعمال فشار چندگانه) تحمل بیشتری نسبت به شرایط سطح جوش ممکن است.

در مواردی که برنامه نیاز به اتصال ورق های لبه­ دار به خود یا میله­ ها دارد، می ­توان از یک سری جوش­ های کوچک استفاده نمود. هنگام محاسبه مقاومت، طراح باید در نظر داشته باشد که حداقل نصف ضخامت یکی از ورق ها در اثر فشار وارده از بین می ­رود.

همچنین می­ توان از فرآیندهای کشش استفاده نمود که در آن لوله­ های چند لایه یا میله­ های چند لایه جامد (پوشش دار) را با فشار سرد جوش داده می­ شوند. به همین ترتیب، اتصال رول فلزات نیز امکان پذیر می­ باشد. سازندگان تجهیزات تخصصی انواع مختلفی از سیستم­ های جوش سرد را عرضه می­ نمایند.

فرآیند جوشکاری در دمای محیط

مزایا و محدودیت ­های جوشکاری نفوذی یا حالت جامد

فرآیند جوشکاری در دمای محیط انجام می­ شود، برای همین هیچ اثر حرارتی روی قطعات در حال اتصال وجود ندارد و فرآیند سریع می­ باشد. پس از تولید قالب­ ها، کار با آن ساده و ارزان است. با این حال، با توجه به طراحی اتصالات و مواد جوش داده شده بسیار تخصصی است. از آنجایی که جوش­ ها در حالت جامد ساخته می  شوند، بازرسی آنها دشوار است. بنابراین باید به کنترل فرآیند اتکا کرد. به استثنای جوش­ های لب به لب یا جوش­ هایی که سطوح تماس با هم بریده می ­شوند، ضخامت قطعات در جوش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

برنامه های کاربردی در جوشکاری Cold welding

شاید بیشترین استفاده از جوشکاری فشار سرد cold pressure welding برای اتصال سیم، فویل به سیم، سیم به دو فلز و آب بندی ظروف حساس به حرارت مانند آنهایی که حاوی مواد منفجره هستند (برای مثال چاشنی­ ها) می­ باشد. سیم‌پیچ‌های میله‌ای به منظور ایجاد تداوم در کشش پس از جوش به قطرهای کوچکتر جوش داده می‌شوند. در صنعت الکترونیک، فرآیندهای جوش سرد برای آب بندی قوطی­ های کریستال فولادی قلع اندود و بسته ­های مسی برای دستگاه ­های نیمه هادی حساس به حرارت استفاده می­ گردد. بسته­ های شیشه ­ای نیز با استفاده از یک لایه میانی آلیاژ ایندیوم یا قلع آب بندی می گردند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟
در گفتگو ها شرکت کنید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *