جوشکاری انفجاری چیست؟

به صورت کلی، جوشکاری  دارای دو روش ذوبی و جامد (آلیاژی) می باشد. جوشکاری حالت جامد یکی از روش هایی است که می توان فلزات غیر مشابه را به هم وصل کرد و یکی از انواع آن جوشکاری انفجاری است. جوشکاری انفجاری روشی است که در آن فرآیند جوشکاری با استفاده از انفجار و نیروی حاصل از آن انجام می شود. در این مقاله قصد داریم به طور جامع و عملی به این سوال بپردازیم که جوش انفجاری چیست و تمامی عوامل و پارامترهایی را که به درک بهتر جوشکاری انفجاری کمک می کنند، تحلیل کنیم. برای بررسی میزان انفجار از صفر تا صد قبل از جوشکاری با ما همراه باشید.

تعریف جوشکاری

اتصال مصالح مختلف یکی از روش هایی است که در سال های اخیر اهمیت زیادی در صنعت و ساختمان پیدا کرده است. همانطور که می دانیم مهمترین و موثرترین روش برای یک رابطه قوی و پایدار، جوشکاری است. این به ما کمک می کند تا فرآیند جوشکاری، اتصال و تراکنش را به سریع ترین و راحت ترین راه تکمیل کنیم. برای اینکه بتوانیم مناسب ترین روش را برای جوشکاری انتخاب کنیم، مهم است که بدانیم چه نوع جوشی در دسترس است و از کدام نوع جوشکاری می توان برای کاری که قصد انجام آن را داریم استفاده کرد.

برای خرید انواع دستگاه جوش و برش با مشاوران ایران بور تماس حاصل کنید

همانطور که می دانید جوشکاری در تقسیم بندی کلی دارای دو نوع ذوبی و جامد می باشد که هر کدام دارای روش ها و حالت های متنوعی هستند. هر یک از این دو روش، یعنی جوشکاری ذوبی و جوش جامد، دارای مزایا و ویژگی هایی هستند که به کاربران کمک می کند تا جوشکاری قوی و بادوام را تجربه کنند. در مقالات دیگر به طور کامل انواع جوشکاری را معرفی کرده ایم که برای درک بهتر جوشکاری انفجاری مطالعه آنها توصیه می شود.

جوشکاری انفجاری چیست؟

جوشکاری انفجاری نوعی جوش جامد است که در آن دو یا چند فلز را می توان با استفاده از انفجار کنترل شده مواد منفجره به یکدیگر متصل کرد. در جوشکاری سندبلاست ذوب یا انجماد وجود ندارد و عامل اصلی باند انفجاری و سرعت ضربه است و برای انجام جوش سریع به روان کننده نیاز داریم.

انفجار و ضربه دو عنصر اساسی در جوشکاری انفجاری هستند که مبتنی بر پیوندهای مولکولی است. در جوشکاری انفجاری، ماده منفجره باید کنترل شود و ضربه به فلز سرعت بالایی دارد. در این روش جوشکاری دو صفحه به یکدیگر متصل می شوند که یکی در پایین ثابت و دیگری در بالا قابل جابجایی است که به صفحه پرنده نیز معروف است. نکته مهم این است که سرعت ضربه ای که باید به صفحه پرنده فرستاده شود بالا باشد به طوری که این دو فلز در قسمت های مشترک به هم متصل شده و در هنگام انفجار جوش داده می شوند.

جوشکاری انفجاری برای جوشکاری فلزاتی که با روش های دیگر قابل اتصال نیستند استفاده می شود. این فلزات دارای آلیاژهای مختلفی هستند و جوشکاری انفجاری اجازه می دهد تا کار اتصال در زمان کوتاهی انجام شود. در ادامه به توضیح فلزات قابل جوشکاری با جوش انفجاری می پردازیم و در مورد کاربردهای جوش انفجاری، مزایا، عوامل تاثیرگذار و سایر نکات مهم که به شما در درک بهتر جوشکاری انفجاری کمک می کند، بحث خواهیم کرد.

تاریخچه جوشکاری انفجاری

تاریخچه جوشکاری به هزاران سال قبل باز می گردد. در چند قرن اخیر آهنگری یکی از روش های اصلی جوشکاری بوده است. اما به مرور زمان و در قرون اخیر روش هایی به جوشکاری اضافه شد که هر کدام بر اساس تحقیقات و اکتشافات مخترعین بوده است. هر یک از این روش های ابداع شده دارای پیشینه و دلیل تحقیقاتی است که تبدیل به روش جوشکاری شده است. جوشکاری انفجاری نیز مانند سایر روش‌ها، تاریخچه و ریشه‌ای دارد که به جنگ جهانی دوم و مشاهدات به‌دست‌آمده از رها شدن گلوله هنگام نفوذ به اجسام فلزی بازمی‌گردد.

پس از این مشاهدات و تحقیقات در سال ۱۹۴۴، جوشکاری انفجاری به عنوان یکی از فرآیندهای جوشکاری جامد شناخته شد و حدود دو دهه بعد (۱۹۶۰) به عنوان یک فرآیند تجاری مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۹۶۲، شرکت دوپونت این فرآیند را به ثبت رساند که در سال ۱۹۶۴ تصویب شد و در سال ۱۹۶۶، شرکت Dynamic Materials حقوق آن را به دست آورد. امروزه از این روش در صنایع مختلف استفاده می شود.

کاربرد های جوش انفجاری

جوشکاری انفجاری در صنایع مختلف برای اتصال سطوح بزرگ و کوچک، اتصال لوله ها و مخازن استفاده می شود. با توجه به اینکه صنایع مختلفی وجود دارد و لحیم کاری یکی از روش های پرطرفدار در این صنایع است، جوشکاری انفجاری نیز به مقدار زیاد مورد استفاده قرار می گیرد و جوشکاری انفجاری کیفیت خوبی در این صنایع ایجاد می کند. در زیر انواع کاربردهای جوشکاری انفجاری آورده شده است.

• تولید لوله و لوله عایق
• مخازن تحت فشار
• سازه های هوانوردی
• مبدل های حرارتی
• ساختار دریایی
• مخازن فرآیند، مقاوم در برابر خوردگی شیمیایی

فرآیند انجام جوشکاری انفجاری

جوش انفجاری مانند سایر روش های جوشکاری برای اتصال فلزات است و برای اتصال فلزات به نحو مطلوب باید فرآیند جوشکاری طبق این روش جوشکاری انجام شود. در فرآیند جوشکاری انفجاری فرآیند به این صورت است که ابتدا باید دو صفحه در قسمت پایین و بالایی قرار داده شود که به آن صفحه تحتانی ثابت و صفحه بالایی را پرواز می گویند.

جوش انفجاری – فشار با سرعت بالا به صفحه اعمال می شود و سرعت ضربه در هنگام انفجار شروع به جوش می کند. اصولاً روش و فرآیند اصلی جوشکاری انفجاری عوامل مربوط به انفجار و ضربه است و باید توجه داشت که ابتدا انفجار کنترل شده و سرعت ضربه کمتر از حد تعیین شده نباشد. نکته مهم دیگر در مورد این روش جوشکاری این است که صفحه فلای باید کوچکتر از صفحه ثابت باشد.

از آنجایی که جوشکاری انفجاری یکی از روش های جوشکاری است، می توان فلزات غیرمشابه را نیز به هم وصل کرد و برای این کار لازم است روش های جوشکاری فلزات غیر مشابه در حین جوشکاری را بشناسید. فرآیند جوشکاری انفجاری به سه روش زیر انجام می شود.

انفجار صفحه ثابت

سرعت حرکت بالا در صفحه فلای

دو صفحه بالا و پایین با هم برخورد می کنند و به هم وصل می شوند.

مزایای جوش انفجاری

• امکان اتصال مناطق بزرگ
• اتصال با کیفیت بالا
• بدون تغییر ریزساختار فلز
• نیازی به آماده سازی سطح نیست
• مقاومت بالا
• بدون چرخش و بدون تخلخل
• فرآیند جوشکاری ساده
• جوشکاری در سایزهای بزرگ

معایب جوش انفجاری

جوشکاری انفجاری مانند سایر روش ها دارای معایبی است که ممکن است برخلاف مزایای آن کمرنگ ظاهر شود. در این موارد برخی از معایب و کاستی های این روش جوشکاری موثر را نشان داده ایم.

فلزات باید مقاومت بالایی داشته باشند

صفحه فلای نباید خیلی بزرگ باشد

سر و صدای زیادی ایجاد کنید

خطر احتمالی به دلیل استفاده از مواد منفجره

عوامل تاثیر گذار در فرآیند جوشکاری انفجاری

در جوشکاری انفجاری، سرعت ضربه یا سرعت برخورد یکی از پارامترهای مهمی است که باید در نظر گرفته شود و در صورت عدم توجه به این عوامل مهم، جوش شکسته می شود. برای اینکه بتوان یک جوش انفجاری کامل را انجام داد، بررسی تمام پارامتر ها و عوامل موثر در فرآیند جوشکاری اهمیت دارد. رعایت این شرایط مهم اجازه می دهد تا یک جوش انفجاری قوی رخ دهد. یکی از این شرایط این است که ابتدا سرعت مورد نیاز برای ضربه اولیه ایجاد شود و سپس زاویه نیرو فراتر از حداقل اندازه افزایش یابد تا جوش مورد نیاز ایجاد شود.

نکات ایمنی

جوشکاری انفجاری یکی از انواع جوشکاری جامد است که برای انجام آن باید الزامات و نکات ایمنی را در نظر گرفت. مهمترین نکات ایمنی در جوشکاری انفجاری رعایت چند مورد از جمله: حفظ فاصله، ایمن سازی محل جوشکاری و استفاده از مواد منفجره استاندارد می باشد.

فلزاتی که میتوان با جوش انفجاری به هم متصل نمود

مزیت دیگری که می توان با این روش جوش در نظر گرفت این است که علاوه بر فلزات مشابه، فلزات نامشابه را نیز می توان به هم وصل کرد.

همانطور که در مقالات مربوط به جوشکاری جامد بحث کردیم. و با توجه به اینکه جوش انفجاری نیز زیر مجموعه جوشکاری جامد است این امکان را به ما می‌دهد که  فلزات را با آلیاژهای مختلف جوش دهیم. فلزاتی که می توان به آسانی با این روش به یکدیگر جوش داد، مس و فولاد هستند. در جوش نیکل در مقابل فولاد تیتانیوم و فولاد آلومینیوم در مقابل فولاد و مس و آلومینیوم، باید ضخامت و سرعت ضربه را در نظر گرفت.

سخن پایانی

ما به خوبی می دانیم که جوشکاری یکی از مشاغل و حرفه هایی است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و همانطور که در این مقاله و پیش از این نیز گفتم جوشکاری روش ها و حالت های مختلفی دارد. در این مقاله به این می پردازیم که جوشکاری انفجاری چیست و کاربرد آن در چه صنعتی است و برای انجام آن از چه پارامترها و روش هایی باید پیروی کرد.