باسمه تعالی
تحقیق
جوشـکاری
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه 4
تاریخچه جوشکاری 4
گروههای مختلف جوشکاری 5
مشکلات و گرفتاریهای صنعت جوشکاری 6
عوارض و سوانح ناشی از عوامل فیزیکی مربوط به جوشکاری 7
مسائل مهم جوشکاری 8
رعایت نکات ایمنی 9
هدف جوشکاری و برشکاری 10
وسایل ایمنی لازم شامل 12
مقدمه:
تاریخچه جوشکاری:
چون احتیاجات بشر ، اتصال و جوش در همه موارد را خواستار بوده است، لذا مثلاً از رومی های قدیم ، فردی به نام "پلینی" از لحیم به نام آرژانتاریم وترناریم استفاده می کرد که دارای مقداری مساوی قلع و سرب بود و ترنایم دارای دو قسمت سرب و یک قسمت قلع بود که هنوز هم با پرکنندگی مورد استفاده قرار می گیرند.
دقت و ترکیبات شیمیایی و دستگاههای متداول طلاسازی از قدیم الایام در جواهرات با چسباندن ذرات ریز طلا بر روی سطح آن با استفاده از مخلوط نمک و مس و صمغ آلی که با حرارت ، صمغ را کربونیزه نموده ، نمک مس را به مس احیاء می کنند و با درست کردن آلیاژ طلا ، ذرات ریز طلا را جوش می دهند و تاریخچه ای به شرح زیر دارند:
"برناندوز" روسی در 1886 ، قوس جوشکاری را مورد استفاده قرار داد.
"موسیان" در 1881 قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
"اسلاویانوف" الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری بکار گرفت.
گروههای مختلف جوشکاری:
1. لحیم کاری
2. جوشکاری فشاری و پرسی
3. جوشکاری ذوبی
4. جوشکاری زرد
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 قطعه ای را که ایجاد می کنیم، از لحاظ مکانیکی قابل کاربرد و سالم است؟
آیا می توانیم 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 می شود 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 می باشند.
مشکلات و گرفتاریهای صنعت جوشکاری:
جوشکاری در حقیقت ایجاد کارخانه ذوب آهن و فلزات در مساحتی حداکثر 2×2 متر و نقطه حساس جوشکاری چند سانتیمتر است، زیرا همان درجه حرارت کارخانه ذوب آهن در محل جوشکاری در یک نقطه ایجاد می گردد. مسلم است که چنین کار عظیمی احتیاج به ابتکار و تخصص و مواد و متخصص و وسائل مدرن دارد تا بتوان از این ذوب آهن چند سانتیمتری استفاده صحیح نمود.
شاید اضافه گوئی نباشد که در هیچیک از رشته های فنی تا این اندازه احتیاج به سرمایه گذاری و رعایت جوانب فنی و غیر فنی ضروری و لازم نباشد.
عوارض و سوانح ناشی از عوامل فیزیکی مربوط به جوشکاری
در موقع جوشکاری ، از عوامل فیزیکی مورد تاثیر یا حاصل از عمل جوشکاری ممکن است خطراتی متوجه جوشکار شود که در:
دسته اول: برق گرفتگی
دسته دوم: سوختگی
دسته سوم: ورود اجسام خارجی به داخل چشم
را می توان نام برد.
برق گرفتگی و عوارض حاصل از تاثیرات جریان برق
مسلم است اگر نقصی در سیم کشی وسائل برقی که برای جوشکاری با برق بکار می روند، وجود داشته باشد یا جوشکار نکات ایمنی لازم مربوط به برق را مراعات ننماید، خطر برق گرفتگی برای او وجود خواهد داشت و چنانچه جوشکار در ارتفاع مشغول جوشکاری باشد، مخاطرات حاصله از سقوط و در نتیجه شوک – ضربه الکتریکی نیز بر ضایعات حاصل از برق گرفتگی افزوده خواهد شد.
نشانه های حاد و فوری برق گرفتگی از مور مور شدن و یا شوک خفیف تا شوک شدید و قطع تنفس و متزلزل شدن ضربان قلب و عاقبت به مرگ منجر می شود. هنگامی که برق گرفتگی ، ایجاد شوک نماید و شخص در ارتفاع مشغول کار است، خطر سقوط و افتادن از ارتفاع روی زمین و روی وسایل و ماشین و غیره ، باعث پیدا شدن جراحات شدید شده ، وضع مصدوم را وخیم خواهد ساخت. بنابراین پیشنهاد می شود حتی المقدور جوشکاری را در سطح پایین انجام داد.
شدت ضایعات و مخاطرات حاصل از برق گرفتگی ، بستگی به عوامل زیر دارند:
نوع جریان برق: اصولاً در هر ولتاژی ، جریان برق متناوب AC ، خطرناکتر از جریان برق DC مستقیم می باشد و یا به عبارت دیگر ، خطر شوک الکتریکی در جریان متناوب بیشتر است. در حالیکه خطر سوختگی در جریان مستقیم نیز بیشتر است.
تاثیر ولتاژ: شدت شوک الکتریکی حاصل از برق گرفتگی ، بستگی به میزان ولتاژ برق مربوط به آن دارد و هرچه ولتاژ بیشتر باشد، شدت شوک حاصله بیشتر خواهد بود. در هر صورت ولتاژ بین 200 تا 250 ولت که ولتاژ معمولی برق شهر است، خطرناک بوده ، اغلب ضایعات شدید بوجود آورده ، ممکن است سبب مرگ شود.
مسائل مهم جوشکاری
تربیت متخصص و کاردان و کارشناس
جوشکاری ، یکی از رشته های پرهزینه در صنعت و آموزش ابتدائی و عالی است. انتخاب افراد و جوانان در هر سن و مدارج تحصیلی و کارخانه ای ، با داشتن قدرت تحمل کار با آتش ، قدرت تحمل خطرات و آموزش تخصصی به این جوانان بسیار مشکل است. زیرا سرمایه های عظیم آموزشی احتیاج دارد تا یک متخصص به تمام معنی یا یک مهندس جوشکار واقعی تربیت شود.
تهیه ماشین آلات مخصوص
تهیه ماشین آلات مدرن و مفصل جوشکاری احتیاج به بودجه های عظیم دارد تا بتوان از انواع ماشین آلات مدرن بهره گیری نمود، مخصوصاً در آموزش که باید همه جانبه باشد. بعضی اوقات تمام وسایل کارخانجات شهر و مراکز آموزشی ، کافی برای ارائه کل تخصص نمی باشن. و اشکال تراشی و نبودن بودجه و خرید و کمک به ساخت نیز گرفتاری دیگری است.
رعایت نکات ایمنی:
رعایت نکات ایمنی و تخصصی ایمنی ، خود یکی دیگر از مشکلات عظیم جوشکاری است، بطوری که فرضاً انفجار یک کپسول مانند یک بمب می تواند 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 بودجه های 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 می باشد.
بدین جهت جوشکاری را رشته ای پر خرج نام نهاده اند. 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.
هدف جوشکاری و برشکاری:
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 هزینه ها از مهمترین اهداف جوشکاری است.
ایمنی در جوشکاری
از آنجائیکه جوشکاری به عنوان کار گرم در صنعت از اهمیت فوق العاده برخوردار بوده و به لحاظ استفاده از دستگاه های مختلف که از برق و گاز برای این کار استفاده می نمایند ، باید هم از ایمنی دستگاههای برقی و همچنین از ایمنی سیلندرها اطلاعات کافی داشته باشیم . در این جزوه سعی شده است مواردی را در این رابطه به اطلاع شما برسانیم.
جوشکاری
جوشکاری برق:
در نوع اول : با استفاده از جریان برق ( مستقیم ) عملیات جوشکاری انجام می شود ، که بدلیل استفاده از جریان برق ، موارد ایمنی برق شامل سالم بودن کابل ها ، وود سیم ارت ، دو شاخه ، در پوش موتورها در مرحله اول الزامی است. در مرحله بعد استفاده از وسایل ایمنی جوشکاری شامل : ماسک ، عینک ، لباس کار ضخیم ، دستکش چرمی ، کفش ایمنی ساق بلند و غیره .
مراقبت از کابلهای جوشکاری :
فرسودگی کابلها در کارگاههای جوشکاری زیاد به چشم می خورد و علت آن عدم رعایت اصول حفاظتی در کارگاه می باشد از این رو نکاتی چند در مورد مراقبت از کابل ها را یادآور می شویم :
از تاب خوردن بیش از حد کابل جلوگیری شود .از سقوط اجسام روی کابل جدا خودداری شود .از تماس قطعات داغ و پاشیده شدن مذاب روی کابل جلوگیری شود. حدالمقدور کابل جوشکاری کوتاه و مناسب انتخاب گردد تا علاوه بر افت ولتاژ در اثر طویل بودن ، کابلها کمتر دچار آسیب گردند. ز عبور وسایل حمل ونقل و کامیون و غیره از روی کابل جدا خودداری شود و در صورت ضرورت کابل از داخل لوله های فلزی مناسب ،به گونه ای که خراشیده نگردد،عبور داده شود. پس از پایان کار کابلها به طور منظم جمع آوری و در محل مناسب نگهداری شوند.
وسایل ایمنی لازم شامل:
عینک شیشه رنگی – دستکش چرمی جوشکاری – آچار مخصوص باز و بسته نمودن شیر آلات که در زمان استفاده جرقه ای تولید نکند – وسایل اطفای حریق سیار.
موارد متفرقه
دستگاه سنگ فرز :
از این وسیله در کارهای مربوط به جوشکاری استفاده زیادی می شود که در رابطه با آن رعایت نکات زیر الزامی است:
– دستگاه حتماً دو شاخه داشته باشد .
– صفحه محافظ و دستگیره نصب شده باشد .
– در زمان تعویض صفحه سنگ ، حتماً دو شاخه را از برق درآورده باشیم و به کلید دستگاه اکتفا ننمائیم .
– در زمان کار به نوع صفحه سنگ مورد استفاده توجه نماییم. (در نوع 3 میلیمتری امکان شکسته شدن بیشتر است)
– تعمیر دستگاه فقط توسط افراد متخصص صورت پذیرد تا بتوانند پس از تعمیر ، دور آنرا اندازه گیری نمایند.
– دور سنگ ، با دور ماشین فرز یکسان باشد .
– از سنگ فرز سیار بصورت ثابت استفاده نکنید زیرا خطر دزدیدن کار و گیر کردن آن بین حفاظ و شکستن سنگ را در بردارد .
– قبل از شروع به کار بررسی نمایید که سنگ فرز ترک نداشته باشد .
– سنگ مخصوص برش سنگ و موزاییک با نوع مخصوص فلز تفاوت دارد بنابراین برای هر کار از سنگ مخصوص استفاده کنید .
– سنگ با ضخامت 6 میلیمتر فقط برای صیقل دادن باید مورد استفاده قرار گیرد .
دستگاه گرم کننده الکترود ( oven) :
از آنجائیکه این دستگاه ها برقی می باشند ، رعایت موارد ایمنی برق در مورد آنها الزامی است . همچنین به این امر هم باید توجه نمود که به دلیل حرارت بالا در زمان خارج کردن الکترود از دستکش چرمی استفاده شود و درب آن در زمان کار کردن قفل شود .
گازهای زیان آورد :
گازهای حاصل از سوخت و سوز الکترود یا دیگر مواد جوشکاری می تواند بخصوص در یک محیط بسته برروی بدن اثرات زیان آوری داشته باشد . بنابراین در زمان جوشکاری در چنین محیط هایی باید از ماسک تنفسی و تهویه استفاده نمود .
عینکهای محافظ :
همانطور که پیش از این گفته شد یکی از وسایل ایمنی عینک می باشد که می تواند سهم بسزایی در کاهش حوادث چشمی ایفا نماید . زیرا در زمان جوشکاری در اغلب موارد بدلیل بی توجهی به اصطلاح گل جوش بدون استفاده از عینک محافظ تکانده می شود که بدلیل گرم بودن اگر به چشم اصابت نماید می تواند باعث آسیب جدی گردد .
موارد ایمنی در انواع جوشکاری :
1-مجوز کار معتبر ( شامل تست گاز در محفظه های بسته و امکان بوجود آمدن اشتعال یا انفجار در محیط )
2- نصب علایم هشدار دهنده در محل کار
3- بازرسی منظم از دستگاه ها و لوازم با تهیه نمودن چک لیست های لازم در این رابطه
4- آموزش نحوه استفاده صحیح از وسایل و تجهیزات و نیز خطرات احتمالی در زمان کار و نیز روش مقابله با آنها
5-استفاده از وسایل ایمنی لازم که در انواع جوشکاری باید مورد استفاده قرار گیرند .
6-ضبط و ربط محیط کار پس از اتمام عملیات جوشکاری .
نکات ایمنی مربوط به جلوگیری از حریق :
جوشکاری باید در جایی انجام گیرد که مصالح آتش گیر در آنجا نباشد
وقتی که از دستگاه جوشکاری سیار استفاده می شود در هر محل جدید قبل از شروع جوشکاری باید بازرسی بعمل آید و خطرات احتمالی ایجاد حریق مورد بررسی قرار گیرد
وقتی که محل کار مشکوک باشد مسئله باید کتبا به مقامات صلاحیت دار اطلاع داده شده وکسب تکلیف گردد
وقتی جوشکاری در مجاورت مواد آتش گیر صورت می گیرد باید دقت گردد که ذرات مذاب و روباره گرم با مواد مزبور تماس پیدا نکند و باعث ایجاد حریق نشود . در صورتی که دور کردن مواد مزبور از محل جوشکاری میسر نباشد در موقع جوشکاری باید روی آنها را با ورقه های سیمان و پنبه نسوز یا نظایر آن پوشانید.
1