اگر با کمی تامل به اطراف خود بنگریم خواهیم دید که اغلب وسائل پیرامون زندگی و محل کارمان به گونه ای به هم متصل شده اند،برخی به وسیله میخ،پرچ،پین،خار و…تحت عنوان اتصالات مکانیکی،بعضی توسط انواع چسب های معدنی و آلی با عنوان اتصالات شیمیایی و برخی دیگر نیز به وسیله انواع فرآیند های جوشکاری،لحیم کاری و… تحت عنوان اتصلات متالوژیکی ،چون مواد و فلزات تشکیل دهنده و جوش دهنده و گیرنده از لحاظ متالوژیکی بایستی دارای خصوصیات مناسب باشند، بنابراین جوشکاری از لحاظ متالوژیکی بایستی مورد توجه قرار گیرد که آیا قابلیت متالوژی و فیزیکی جوشکاری دو قطعه مشخص است؟ پس از قابلیت متالوژی ، آیا قطعه‌ای را که ایجاد می‌کنیم، از لحاظ مکانیکی قابل کاربرد و سالم است؟ آیا می‌توانیم امکانات و وسائل برای نیازها و شرایط مخصوص این جوشکاری ، مثلاً گاز و دستگاه را ایجاد نمائیم و بر فرض ، ایجاد نیرو در درجه حرارت بالا یا ضربه زدن در درجه حرارت پایین ممکن باشد؟ زیرا استانداردهای مکانیکی و مهندسی و صنعتی جوشکاری باید در تمام این موارد رعایت شود تا جوش بدون شکستگی و تخلخل و یا نفوذ سرباره و غیره انجام گیرد.
تکرار می‌شود در جوشکاری تخصصی و اصولاً تمام انواع جوش ، قابلیت جوش خوردن فلزات را باید دقیقاً دانست. در مورد مواد واسطه و الکترود و پودر جوش ، باید دقت کافی نمود. محیط لازم قبل و در حین جوشکاری و پس از جوشکاری را مثلاً در مورد چدن ، باید بوجود آورد. گازهای دستگاههای مناسب و انتخاب فلزات مناسب از لحاظ ذوب در کوره ذوب آهن و بعد در حین جوشکاری از لحاظ جلوگیری از صدمه گاز – آتش و مشعل و برق و هوای محیط و وضعیت جسمانی و زندگی جوشکار ، خود نکات اساسی دیگر هستند که مشکلات جوشکاری می‌باشند.
در این طبقه بندی عیوب ریشه ای به نواقصی اطلاق می شود که معمولا در پاس یک“Root Pass” بوجود می آید و جزء نواقص مهم شمرده می شود، عیوب داخلی نواقصی است که در قسمت “ Filling Hot Pass” بوجود می آید و از نظر اهمیت در درجه دوم قرار دارد و عیوب سطحی یا جانبی که در بعضی موارد با بازرسی عینی نیز قابل رویت می باشند و در پاس رو یا “Cap” ایجاد می شوند که به آسانی قابل تعمیر هستند.
البته نقص Crack که به صورتهای مختلف مشاهده می شود می تواند در کلیه پاسها بوجود آید و یکی از عیوب بسیار مهم جوش تلقی می شود.
اکنون بطور اختصار به بررسی هر یک از عیوب و علت بوجود آمدن و محل قرار گرفتن عیب در داخل جوش می پردازیم.
علت بوجود آمدن این عیب می تواند کم بودن فاصله دو لبه قطعه کار در محل اتصال (بسته بودن گپ)، استفاده از الکترود با قطر زیاد همراه با جریان کم که حرارت کافی برای ذوب لبه قطعه کار را ایجاد نخواهد کرد و در نهایت چنانچه فاصله دو لبه قطعه کار و الکترود انتخابی مناسب باشند، علت اصلی میتواند کم بودن جریان برق باشد که قادر به ایجاد حوضچه مذاب با حرارت کافی نیست. در مورد جوشکاری با گاز علت امر می تواند گذشته از بسته بودن درز جوش، کم بودن حرارت شعله نیز باشد.
تصویر L.O.P. در کلیشه پرتونگاری بصورت یک خط تیره در وسط خط جوش مشاهده می شود، یعنی دقیقاً در مسیر پاس یک و با توجه به اینکه دو لبه قطعه کار ذوب نشده باقی می ماند. در اکثر موارد تیرگی با ابعاد هندسی مشاهده می شود.
زیر برش یا سوختگی لبه های قطعه کار Under Cut
این عیب حاصل استفاده از الکترود با قطر زیاد است که مستلزم استفاده از جریان بیشتر و همچنین سرعت زیاد جوشکاری می باشد. سوختگی لبه ها می تواند در پاس یک و یا در پاس آخر بوجود آید.
کلیشه پرتونگاری به صورت یک تیرگی در کناره لبه قطعه کار در اطراف پاس یک و یا در کناره های جوش در Cap”“ مشاهده می شود.
این عیب در پاس یک مشاهده می شود که حاصل استفاده از دستگاه جوشکاری عیوب می باشد. یعنی عامل اصلی بوجود آمدن عیب، قطع و وصل مکرر برق می باشد. بدیهی است در “Filling” با ذوب شدن مجدد لایه ها توسط پاس های بعدی این عیب برطرف می شود.
در کلیشه پرتونگاری به صورت تیرگی های جدا از هم در مسیر پاس یک مشاهده می شود.
از عیوب جنبی جوش می توان Weld Spatter را نام برد که همان پاشش مواد مذاب به اطراف مقطع جوش می باشد. عامل این عیب بالا بودن بیش از حد جریان برق و یا فاسد بودن الکترود و در مورد جوش گاز اعمال بیش از اندازه حرارت به مذاب و عدم هم زدن مذاب توسط میله جوش می باشد.
تصویر در کلیشه پرتونگاری به صورت لکه های سفید در روی فلز مبنا دیده می شود.
این عیب در پاس یک و به علت ایجاد مذاب بیش از حد نیاز و غیر قابل کنترل در اثر اعمال حرارت زیاد بوجود می آید که مذاب حاصل در داخل جوش نفوذ کرده و پس از سرد شدن به صورت یک فلز اضافی در محل باقی می ماند.
در کلیشه پرتونگاری به صورت یک لکه روشن در وسط پاس یک مشاهده می گردد.
این عیب در پاس یک بوجود می آید که علت اعمال حرارت زیاد در یک نقطه و یا توقف لحظه ای دست جوشکار می باشد.
در کلیشه پرتونگاری به صورت یک لکه تیره رنگ در مرکز جوش مشاهده می شود.
L.O.F یکی از نقائص ریشه ای جوش می باشد که معمولاً در پاس یک “Root Pass” بوجود می آید. با وجود این در “Filling” و حتی در “Cap” هم مشاهده می شود که یکی از لبه های قطعه کار ذوب نشده باقی می ماند. علت عمده بوجود آمدن این عیب کم بودن جریان برق و باز بودن درز جوش و سرعت حرکت دست جوشکار و همچنین عدم همترازی دو لبه قطعه کار “Hi – Lo” می تواند باشد.
تصویر در کلیشه پرتونگاری به صورت یک تیرگی بسیار واضح با یک لبه هندسی مشاهده می شود و اگر در پاس های ریشه ای باشد در امتداد تصویر پاس یک، و چنانچه در “Filling” باشد نسبت به شماره پاس از مرکز جوش فاصله خواهد گرفت.
این نقص در اثر کار با ولتاژ کم و سرعت زیاد در قسمت “Filling” بوجود می آید که لایه های جوش در اثر کمبود حرارت و سرعت حرکت دست جوشکار گذشته از اینکه خوب با هم امتزاج پیدا نمی کنند در بعضی موارد حتی فلز مبنا نیز ذوب نشده و به صورت سالم باقی می ماند که خود نوعی از L.O.F است.
در کلیشه پرتونگاری غالباً به صورت یک پرچم مشاهده می شود.
جوشکاری ، یکی از رشته‌های پرهزینه در صنعت و آموزش ابتدائی و عالی است. انتخاب افراد و جوانان در هر سن و مدارج تحصیلی و کارخانه‌ای ، با داشتن قدرت تحمل کار با آتش ، قدرت تحمل خطرات و آموزش تخصصی به این جوانان بسیار مشکل است. زیرا سرمایه‌های عظیم آموزشی احتیاج دارد تا یک متخصص به تمام معنی یا یک مهندس جوشکار واقعی تربیت شود.
تهیه ماشین‌آلات مدرن و مفصل جوشکاری احتیاج به بودجه‌های عظیم دارد تا بتوان از انواع ماشین‌آلات مدرن بهره‌گیری نمود، مخصوصاً در آموزش که باید همه جانبه باشد. بعضی اوقات تمام وسایل کارخانجات شهر و مراکز آموزشی ، کافی برای ارائه کل تخصص نمی‌باشن. و اشکال‌تراشی و نبودن بودجه و خرید و کمک به ساخت نیز گرفتاری دیگری است.
رعایت نکات ایمنی و تخصصی ایمنی ، خود یکی دیگر از مشکلات عظیم جوشکاری است، بطوری‌که فرضاً انفجار یک کپسول مانند یک بمب میتواند جان صدها نفر را به خطر اندازد، در حالیکه مثلاً در کارگاه تراش و ریخته گری ،خطرها تا این حد بالا نیستند و کوچکترین بوی گاز ناشی از عدم اتصالات صحیح و اصولی ، ممکن است جان عده ای را به خطر اندازد. همان طوریکه تربیت متخصص ، احتیاج به بودجه‌های عظیم آموزشی برای خرید وسائل و کتب بطور همزمان دارد، هزینه های دیگر جوشکاری جهت جلوگیری از هر نوع انفجار و احتراق در کارگاهها و صدمه به بدن و چشم جوشکار و افراد حاضر در کارگاه می‌باشد.
بدین جهت جوشکاری را رشته ای پر خرج نام نهاده‌اند. مسلم است که این مخارج عظیم در استفاده از اتصالات جوش حذف خواهند شد. یعنی اینکه اتصالات پر خرج و مفصل پیچ و پرچ وقتی با جوشکاری جایگزین شوند، مخارج عظیم تشکیلات را در مدت کوتاهی تامین خواهند کرد.
بریدن قطعات ماشینی به ضخامتهای زیاد ، یکی از وظایف مهم برشکاری است. بطور کلی ، اتصال قطعات مختلف از یک نوع فلز یا انواع فلزات و آلیآژها و بالا بردن استحکام و سرعت عملیات و کاهش هزینه‌ها از مهمترین اهداف جوشکاری است.