پاورپوینت تاریخچه جوشکاری

تاریخچه جوشکاری

چون احتیاجات بشر اتصال و جوش در همه موارد را خواستار بوده لذا مثلاً از رومیهای قدیم فردی به نام پلینی از لحیم به نام آرژانتاریم وترناریم استفاده می کرد که دارای مقداری مساوی قلع و سرب بوده است و ترنایم دارای دو قسمت سرب و یک قسمت قلع می باشد. 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 و نمک مس را به مس احیاء می کنند. و با آلیاژ طلا درست کردن ذرات ریز طلا را جوش می دهند .

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 به کار گرفت. ژول در 1856 به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد لوشاتلیه در 1895 لوله اکسی استیلن را کشف و معرفی کرد. الیهوتامسون آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال 7-1876 استفاده کرد.

چون علم جوشکاری همراه با گنج تخصصی است یعنی هر جوشکار ماهر در طی تاریخ درآمد زیادی داشته سبب شد که اسرار خود را از یکدیگر مخفی نمایند مثلاً هنوز هم در مورد لحیم آلومینیوم و آلیاژ آن از یکدیگر مخفی نگه می دارند و در جریان جنگهای جهانی اول و دوم جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به اتصالات مدرن – سبک – محکم و مقاوم در سالهای اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر سبب توسعه سریع این فن گردید و سرمایه گذاری های عظیم چه از طرف دولت ها و چه صنایع نظامی و تخصصی در این مورد اعمال گردید و مخصوصاً رقابت های انسان ها در علوم هسته ای ( که فقط برای صلح باید باشد) یکی دیگر از علل پیشرفت فوق سریع این فن در چند دهسال اخیر شد که به علم جوشکاری تبدیل گردید

گروههای مختلف جوشکاری

لحیم کاری
جوشکاری فشاری و پرسی
جوشکاری ذوبی
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 کار برد و سالم است.

آیا می توانیم امکانات و وسائل برای نیازها و شرایط مخصوص این جوشکاری را مثلاً گاز و دستگاه را ایجاد نمائیم و فرضاً 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 به وجود 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 به طور نقطه ای 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 حاصله از عمل جوشکاری ممکن است خطراتی متوجه جوشکار شود که در: دسته اول: برق گرفتگی دسته دوم: سوختگی و 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 به کار 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 عاقیت 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 و 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:
الف) نوع جریان برق: اصولاً در هر ولتاژی در 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 حالی که خطر سوختگی در جریان مستقیم نیز بیشتر است.

ب) تاثیر ولتاژ : شدت شوک الکتریکی حاصل از برق گرفتگی بستگی به میزان ولتاژ برق مربوطه 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 به وجود آورده و ممکن است سبب مرگ شود.

ج) شدت جریان : شدت جریان 15 تا 20 میلی آمپر با فرکانس HZ 50 ولتاژ بالا ممکن است باعث چسبیدن دست مصدوم به سیم برق شده و مانع رهائی وی گردد. و این امر تا موقع رسیدن نجات دهنده ادامه یابد در این جریان ممکن است ضایعات کشنده ای ایجاد شود. د) فرکانس : در تواتر بین HZ 50 تا HZ 80 هرتز شوک یا ضربه الکتریکی ممکن است به وجود آید. ولی در فرکانس های بالا بین 30000 تا 100000 هرتز خطر کمتری وجود دارد زیرا به وسیله پرتاب, شخص را از منبع خطر دور می کند. هـ) مقاومت بدن انسان : مقاومت بدن انسان بین 500 تا 50 متغیر است ( اهم ) هر چه مقاومت در سر راه تماس منبع الکتریک با بدن ( پوست خشک – ضخامت کف پا – بیشتر باشد خطر شوک وارده کمتر است و یا بالعکس . )

د- مدت تماس : تماس برق با بدن در مدت زمان بین 1 تا 3 ثانیه ممکن است توقف قلب و فوت مصدوم را همراه داشته باشد, در هر صورت چنانچه شخصی دچار برق گرفتگی شد از ضایعات و عوارض ذکر شده در بالا جان سالم بدر برد. معمولاً بهبود کامل می یابد و عوارض دیررس نادر می باشد.

مسائل مهم جوشکاری به ترتیب اولویت به شرح زیر است:
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 ، قدرت تحمل بازی کردن با آتش – قدرت تحمل در بر گیری خطرات و تخصص همزمان دادن به این جوانان بسیار مشکل است. زیرا سرمایه های عظیم آموزشی را احتیاج دارد تا یک متخصص به تمام معنی یا یک مهندس جوشکار واقعی تربیت شود.

تهیه ماشین آلات مدرن و مفصل جوشکاری احتیاج به بودجه های عظیم دارد تا بتوان از انواع ماشین آلات مدرن بهره گیری نمود و مخصوصاً در آموزش که باید همه جانبه باشد. بعضی اوقات تمام وسائل کارخانجات شهر و مراکز آموزشی کافی برای ارائه کل تخصص نمی باشند. 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 به طوری که فرضاً انفجار یک کپسول مانند یک بمب می تواند جان صدها نفر را به خطر اندازد در حالی که مثلاً در کارگاه تراش و ریخته گری و غیره 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 طوری که تربیت متخصص احتیاج به بودجه های عظیم آموزشی برای خرید وسائل و کتب به طور همزمان دارد خرج سوم جوشکاری جهت جلوگیری از هر نوع انفجار و احتراق در کارگاه ها 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 اتصالات جوش به دست خواهد آمد. یعنی اینکه اتصالات پر خرج و مفصل پیچ و پرچ وقتی با جوشکاری جایگزین شوند سادگی و سرعت یافته و مخارج عظیم تشکیلات را در مدت کوتاهی تامین و تادیه خواهند کرد.

هدف جوشکاری و برشکاری :
بریدن قطعات ماشینی به ضخامتهای زیاد یکی از وظایف مهم برشکاری است. به طور کلی اتصال قطعات مختلف ازیک نوع فلز یا انواع فلزات وآلیآژهاوبالا بردن استحکام وسرعت عملیات وکاهش هزینه ها از مهمترین اهداف جوشکاری است.

فیوم جوشکاری
بیشتر ذرات موجود در فیوم جوشکاری بی نهایت کوچک هستند (معمولاً قطری کوچکتر از 5/0 میکرومتر) در نتیجه آنها می توانند وارد ششها شده و به صورت تاولچه های ریوی ایجاد عارضه کنند. بعضی از مواد که در ششها انباشته می شوند می توانند باعث ایجاد یک سری تغییرات در بدن شوند. در این قسمت بیشتر مواد اصلی که در فیوم جوشکاری یافت می شوند به همراه اثرات و خطراتی که ایجاد می کنند توضیح داده شده اند.

باریم Ba
برای باریم حد آستانه ای مشخص نشده است. استنشاق فیوم هایی که حاوی اکسید باریم هستند سبب تحریک قابل ملاحظه بینی و گلو می شود. بعلاوه فیوم اکسید باریم می تواند باعث ایجاد تهوع، استفراغ، اسهال و زخم های معده ای شده و همچنین خطر بیماری قلبی، خستگی عضلانی و انقباض را افزایش بدهد

بریلیوم Be
– بریلیوم ماده ای است که هم به شکل فلزی و هم به حالت ترکیب دارای سمیت بالا می باشد (اکسید بریلیوم در فیوم جوشکاری) بریلیوم اصولاً به صورت آلیاژ با مس تولید می شود و سبب عارضه خطرناکی در ششها به نام بریلیوزیس می شود

کادمیوم Cd
– کادمیوم ماده ای با سمیت بالا می باشد. اکسید کادمیوم موجود در فیوم جوشکاری در حین جوشکاری صفحات فلزی (فلزی که توسط کادمیوم جهت حفاظت از خوردگی پوشانیده می شود) کادمیوم، تولید می شود. از علائم مسمومیت با کادمیوم می توان اشکال در تنفس، خشکی گلو، سرفه، درد درقفسه صدری و تب دود فلزی را نام برد.
این عوارض معمولاً هنگامی ظاهر می شوند که حداقل یک روز یا بیشتر از مدت تماس بگذرد. فردی که بطور مکرر در معرض تماس با کادمیوم قرار دارد ممکن است از ادم ریوی رنج ببرد و احتمالاً مبتلا به آمفیزم نیز باشد. جگر وکلیه ها نیز می توانند تحت تاثیر فیوم کادمیوم قرار گیرند.

4- کلسیم Ca

کلسیم در فیوم جوشکاری به اشکال اکسیدهای به هم پیوسته (کنژوگه) در جوشکاری قوس فلزی با الکترودهای پایه و در قوس جوشکاری فلوکس – کورد با فلوکس اصلی به عنوان یک فلز پرکننده یافت می شود. در غلظت های بالا، اکسید کلسیم می تواند غشاء موکوس را تحریک کند اما مستقیماً خطری برای سلامتی در طی جوشکاری محسوب نمی شود.

کروم Cr
– در طول جوشکاری کروم به صورت آلیاژ با فولاد (مانند فولاد ضد زنگ) کرم 3 ظرفیتی و 6 ظرفیتی کاملاً به صورت اکسید تشکیل می شود. در هر دو فرم، کروم باعث تحریک غشاء های موکوس و ایجاد تب دود فلزی شده و همچنین بر جریان تنفس و ششها نیز اثر می گذارد. همچنین کروم شش ظرفیتی به عنوان افزایش دهنده خطر سرطان در نظر گرفته می شود. کروم شش ظرفیتی در طول جوشکاری با الکترودهای پوشش دار تولید می گردد.

مس Cu
مس هم به شکل فلزی و هم به صورت فلز پرکننده یافت می شود. استنشاق فیوم های مس می توانند سبب تب دود فلزی شده و عوارضی در ریه ایجاد کند که کوپروزیس نامیده می شود.

فلوئورF

ترکیبات فلوئور با فلوریدها اکثراً در طول جوشکاری با الکترودهای پوشش دار تولید می شوند. این ترکیبات همچنین می توانند به حالت به هم پیوسته با جوشکاری قوس فلوکس – کورد تولید شوند. البته اگر فلوکس، فلز پایه باشد، استنشاق فلوریدها می تواند باعث تحریک خفیف کانالهای تنفسی شده و مسمومیت عمومی حاد یا مزمن ایجاد کند. تنها در محلهایی که محصور بوده یا تهویه ناقصی دارند این خطر وجود دارد که مقدار حد آستانه فلوئور از حد استاندارد تجاوز کند.

8- آهن Fe
اکسیدهای آهن در فیوم جوشکاری به حالت کنژوگه تولید می شوند که درتمام جوشکاری های آهن فلزی یافت می شوند. تماس با اکسید آهن بیش از یک مدت زمان خاص می تواند در موارد تماس فردی شخص را دچار عارضه ای به نام سیدروزیس بنماید که در رادیوگرافی اشعه X، شبیه به سیلیکوزیس می باشد، ولی سیدروزیس خطرناک نبوده و خطری برای سلامتی نداشته و در تماسهای کوتاه مدت با اکسید آهن متوقف می شود و عارضه ریوی مانند سیلیکوزیس به حالت پیش رونده ادامه نمی یابد

سرب Pb
– سرب به مقدار زیاد در فیوم جوشکاری قوس تولید نمی شود مگر در مواردیکه جوشکاری ویژه ای برای سطوح فلزی پوشش دار انجام می شود. سرب ممکن است در هنگام تجزیه الکترودهای پوشش دار به صورت ترکیب تولید شود. تنفس فیوم های سرب می تواند باعث عوارضی از قبیل سردرد، ضعف و غش، درد در عضلات، انقباض عضلانی، کاهش اشتها و کاهش وزن گردد. در غلظتهای بالا خطر کم خونی و افت حافظه وجود دارد.

منیزیوم Mg
منیزیم به عنوان یک عنصر آلیاژی در جوشکاری فولاد و الکترودها تولید می شود. فیوم جوشکاری در این مورد حاوی غلظتهای بالای اکسید منیزیم می باشد که سمی است. علائم مسمومیت با منیزیم عبارتند از تحریک غشاء موکوس، لرز، سفتی عضلات، ضعف و غش و اختلال در ظرفیتهای هوشی، سیستم عصبی و راههای تنفسی نیز می توانند تحت تاثیر واقع شوند. منیزیم می تواند همچنین سبب تب دود فلزی گردد.

مولیبدن Mo
تنفس فیوم حاوی مولیبدن می تواند اعضاء تنفسی را تحریک نماید. تماس مداوم و طولانی با مولیبدن می تواند سبب درد در مفاصل و تاثیر بر کبد شود.
12- نیکل Ni
نیکل به طور کلی در هنگام تولید فولاد ضد زنگ ایجاد می شود. اکسید نیکل در فیوم جوشکاری می تواند سبب تب دود فلزی شود. نیکل همچنین از نظر سرطانزایی نیز مورد تردید و شک می باش

– سیلیس Si
برخی از اشکال دی اکسید سیلیس (کوارتز) می توانند سبب سیلیکوزیس شوند. به هر حال مدرکی وجود ندارد دال بر اینکه اشکال دی اکسید سیلیس در فیوم جوشکاری با غلظت خطرناکی تولید می شوند.
14- روی Zn
فیوم اکسید روی در طول جوشکاری صفحات گالوانیزه تولید می شود. آبکاری با روی می تواند سبب ایجاد تب دود فلزی گردد.

گازها
رفتاری که گازها در اینجا دارند عوارض سمی و یا خفه کنندگی می باشد. آنها یا در طول جوشکاری تشکیل می شوند و یا عناصر گاز محافظ هستند.

– منوکسید کربن CO

منوکسید کربن گازی است خطرناک که بی بو و بی رنگ می باشد. منوکسید کربن در اصل در رابطه به جوشکاری در فضای بسته یا فضاهایی که تهویه ناقص دارند، درغلظتهای بالایی که در گازها می تواند وجود داشته باشد تولید می شوند. منوکسید کربن از انتقال اکسیژن در خون جلوگیری می نماید. مسمومیت با منوکسید کربن سبب ایجاد تهوع، سردرد، دردهای قلبی، اشکال در غلظت خون و بالاخره عدم هوشیاری می گردد

2و3- دی اکسید نیتروژن No2 و اکسید نیتریک No
در غلظتهای بالای ppm15، دی اکسید نیتروژن می تواند باعث تحریک چشم ها شده و سبب آبریزش از آنها گردد. غلظتهای بالاتر می توانند همچنین سبب برونشیت حاد، فیبروز یا ادم ریوی گردند. دو عارضه بعدی می توانند تهدیدی برای سلامتی و ادامه زندگی باشند. اما در اکثر موارد عملکرد در بیماران ریوی با بهبود همراه بوده است. علائم مسمومیت شامل سرفه های سخت، خس خس کردن سینه، بدحالی، تهوع و تنگی نفس می باشد. البته این علائم حتی از 3 تا 30 ساعت پس از تماس نیز ممکن است ظاهر نشوند

– ازن O3
ازن گازی سمی و بیرنگ می باشد. ازن بر غشاء موکوس و همچنین بر راههای تنفسی اثر می گذارد. علائم مسمومیت با ازن شامل خارش یا احساس سوختگی در گلو، سرفه، درد قفسه صدری و خس خس سینه می باشد.
5- فسژن Cocl2
درغلظتهای بالای ppm20 فسژن باعث احساس سوختگی دردهان و گلو می شود فسژن همچنین در قفسه صدری تولید درد نموده و ایجاد استفراغ می نماید. استنشاق فسژن می تواند باعث ایجاد ادم ریوی شود.

– فسفین PH3

فسفین گازی با سمیت بالا می باشد که باعث تحریک چشمها، بینی و پوست می شود. استنشاق این گاز می تواند سبب اسهال، خستگی و سردرد گردد. فسفین می تواند درغلظتهای بالای ppm100 کشنده باشد. فسفین همچنین می تواند بر سیستم عصبی و کلیه ها اثر بگذارد.

اندازه گیری و دستگاههای اندازه گیری
درهنگام اندازه گیری انتشار، مقدار معینی از ماده تولید شده در واحد زمان اندازه گیری می شود. جوشکاری آزمایشی معمولاً در بعضی از اتاقکهای ویژه انجام می شود. یک جریان هوای مشخص از درون اتاقک کشیده می شود. فیوم در یک فیلتر جمع آوری شده و توزین می شود. واحد انتشار فیوم اختصاصی می باشد برای مثال g/min بعد از توزین، فیوم جمع آوری شده می تواند از نظر شیمیایی به منظور تعیین ترکیبات آن به خوبی تجزیه شود. غلظتهای گوناگون گازها، به کمک وسایل ویژه اندازه گیری می شوند. میزان انتشار را می توان با جمع غلظتهای گاز و جریان هوا بدست آورد که واحد آن ml/min می باشد

تاثیر عوامل مختلف بر انتشار
انتشار آلوده کننده های هوا در طول جوشکاری همانند ترکیب آلوده کننده های هوا به تعدادی از عوامل مختلف بستگی دارد که عبارتند از:
1-      فلز پایه و فلز پرکننده.
2-      پوشش دهنده ها یا آلاینده های روی سطوح ورقه ها.
3-      پارامترهای جوشکاری (جریان، ولتاژ، گازمحافظ و فلوی گازمحافظ)
دراینجا اثرات این عوامل با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار خواهند گرفت.

پیشگیریها
هرگونه اقدام به منظور پیشگیری، در صورتیکه به وضعیت کار بهبود ببخشد بجا محسوب می شود. یک جوشکار می تواند از تماس با آلودگی و آلاینده هایی که در طول جوشکاری به طرق مختلف تولید می شوند پرهیز کند. چند مثال در مورد پیشگیریها عبارتند از: تهویه عمومی مناسب، مکش موضعی، اشکال مختلف حفاظهای تنفسی و شرایط مناسب کاری و نیز استفاده از یک گاز محافظ خوب، نوع پیشگیری به کار رفته به اینکه جوشکاری باید در داخل محیطهای سربسته و یا خارج آن انجام بشود و نیز به اندازه قطعه کار و غیره بستگی دارد.

– تهویه عمومی
برای جوشکاری در محیطهای سربسته، بایستی تهویه عمومی به منظور رقیق کردن آلاینده های هوا به طور مناسبی وجود داشته باشد. میزان قابل قبول تهویه برای فیوم جوشکاری mg/m32می باشد. در کارگاههای بزرگ با سقوف مرتفع و بلند، حرکات طبیعی هوا تهویه عمومی را تامین می کند که معمولاً کافی می باشد. در موارد دیگر بایستی یک سیستم تهویه اضافی افزوده گردد.

– مکش موضعی

هرجا که تهویه عمومی ناکافی و نامناسب بنظر می رسد، بایستی به منظور بهبود موقعیت جوشکار مکش موضعی به کار رود، مکش موضعی هر قدر نزدیک به محل جوش باشد تا حد ممکن از انتشار آلاینده ها در میان کارگاه جلوگیری می کند. یکی از مزیتهای مکش موضعی نسبت به تهویه عمومی آن است که به مقدار هوای کمتری نیازمند است. تنها نقص وسائل مکش موضعی این است که مشکل می توانند به طور صحیحی مورد استفاده قرار گیرند بنابراین به منظور کار، بایستی یک دستگاه مکش موضعی نزدیک به قوس تعبیه گردد. در مورد جوشکاریهای عظیم، تهویه بایستی همیشه با کار جوشکاری مطابقت داشته باشد

مکش موضعی برای کارکردن در موارد خرده جوشکاری، که در یک پست کاری ثابت، انجام می شود بیشتر مناسب می باشد در بعضی از تجهیزات جوشکاری دستگاه مکش موضعی که بر تفنگ جوشکاری نصب شده است بر وزن تفنگ می افزاید.
همچنین مکش موضعی در هر وضعیت جوشکاری همیشه کارآیی ندارد، بالاخره مکش موضعی خیلی قوی، نامناسب می باشد چون ممکن است باعث از هم گسیختگی فلوی گاز محافظ گردد. این موضوع در مورد تهویه عمومی نیز صادق می باشد.

حفاظت از سیستم تنفسی
در موارد خاصی بعضی از اشکال حفاظت از سیستم تنفسی می توانند به کار برده شوند. اگر نوع آلاینده مشخص باشد از یک ماسک فیلتردار می توان استفاده کرد. البته فیلتر فقط فیوم را دفع می کند، درحالیکه گازها از میان آن عبور می کنند.
یک کلاهخود جوشکاری با هوارسان خارجی آلاینده ها را در منطقه تنفسی جوشکاران ترقیق می نماید.
برای کار در محیط سربسته که خطر خفه شدن وجود دارد بایستی یک رسپیراتور با هوارسان خارجی به کار رود. البته مهم است به یاد داشته باشیم که برای جوشکاری در مورد کار با تمام انواع حفاظهای تنفسی بایستی تعالیم مناسب را تدارک ببینیم.

پیشگیری دیگری در مورد جوشکاری
در جوشکاری معمولاً موقعیت جوشکار نزدیک به قوس و توده آلاینده ها تنظیم شده است که از نقطه جوشکاری شده به سمت بالا صعود می کنند. درنتیجه جوشکار مقادیر زیادی از فیوم و گازها را تنفس می نماید. با تغییر این وضعیت و تامین حفاظهای تنفسی در برابر توده صعود کرده فیوم و گازها، می توان به کاهش خطرات سلامتی جوشکار کمک کرد.

درحین جوشکاری در هوای آزاد، جوشکار بایستی از جهت وزش باد مطلع باشد و موقعیت خودش را بر طبق آن تنظیم کند. به هرحال این صحیح نمی باشد که در هنگام وزش شدید باد جوشکاری قوس گاز فلزی انجام شود، زیرا باد، محافظ را دچار از هم گسیختگی می نماید. طراحی صحیح کلاهخود جوشکاری یا نقاب، بطور قابل ملاحظه ای آلوده کننده های هوا را در منطقه تنفسی جوشکاران کاهش می دهد. کلاهخود یا نقاب بایستی گلو و قسمتهایی از قفسه سینه را بپوشاند.
انتخاب گاز محافظ بر مقدار آلاینده های هوا تاثیر می گذارد. دی اکسید کربن و دیگر گازهای اکسید کننده سبب تشکیل فیوم بیشتری می شوند.

اگر از آرگون و هلیوم به عنوان یک گاز محافظ استفاده شود با افزودن اکسید نیتریک No به آرگون، میزان ازن در حین جوشکاری MAG/MIG و TIG کاهش داده می شود.
این کاهش در نتیجه واکنش سریع در اکسید رخ می دهد. (O2 , NO2) دی اکسید نیتروژن نیز یک گاز خطرناک ( البته نه به خطرناکی ازن ) می باشد. انتخاب پارامترهای جوشکاری نیز برمیزان آلاینده ها تاثیر می گذارد. یک قوس استوار و ثابت که تولید آلودگی نمی کند کمترین مقدار فیوم را سبب می شود. به همین دلیل بایستی در طول جوشکاری MIG/MAG از ناحیه انتقال ساچمه ای پرهیز شود.

ایمنی در جوشکاری

فهرست
– قبل از مطالعه در مورد این شغل چه چیزهایی باید بدانیم ؟
– به طور مشخص یک جوشکار چه کاری را انجام می دهد ؟
– چه خطرات ایمنی و بهداشتی یک فرد جوشکار را تهدید می کند ؟
– آیا جوشکاری در دراز مدت اثرات سوئی بر روی سلامتی جوشکار دارد ؟
– چه اقدامات پیشگیرانه ای می توان انجام داد ؟
– روش های کار ایمن که در حین عملیات جوشکاری باید مد نظر قرار گیرند شامل چه مواردی است ؟
– چگونه می توان اطلاعات بیشتری کسب نمود ؟
 قبل از مطالعه در مورد این شغل چه چیزهایی باید بدانیم ؟

به طور مشخص یک جوشکار چه کاری را انجام می دهد ؟
یک جوشکار از تجهیزات و وسایل خاصی برای اتصال یا «جوش» فلزات به یکدیگر استفاده می کند . همچنین مواد و قطعات فلزی را برش و شکل می دهد .

انواع جوشکاری عبارتست از :
.
–        جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود تنگستنی
–        جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود مصرف شونده
–        جوشکاری قوس الکتریکی با هسته از جنس مواد گداز آور
–        جوشکاری با قوس پلاسما
–        جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی
–        جوشکاری مقاومتی
–        جوشکاری زیر پودری

در بسیاری از حالات فلزات لحیم و پرداخت می شوند . وسایل برش با شعله و انواع مختلف ماشین آلات شکل دهی به فلزات ( مثل برش – صاف کردن و خم کردن ) نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند .
جوشکاران بایستی بدانند که چگونه فلز را برای جوشکاری یا برش آماده کنند، کدام روش جوشکاری را به کار برند، چگونه از وسایل خود به طور ایمن استفاده کنند، چگونه از دستورالعمل کار پیروی کنند و چه روشی را برای کنترل کیفیت بکار بندند.
جوشکاران می توانند در محل هایی که سازه های فلزی، بویلر، ماشین آلات سنگین، هواپیما و کشتی ساخته می شود کار کنند. همچنین این افراد در بسیاری از بخش های صنعتی نظیر خودروسازی – صنایع نفت و گاز – تولیدات صنعتی – جنگلبانی – معادن – ساختمان و غیره مشغول بکار شوند.

 چه خطرات ایمنی و بهداشتی یک فرد جوشکار را تهدید می کند؟
اصولاً خطرات در یکی از شش گروه زیر طبقه بندی می شوند.
الف – بیولوژیکی
به دلیل اینکه خطرات بیولوژیکی به محیط کار مربوط می شود معمولاً جوشکاران را تهدید نمی کند؟

ب – شیمیایی
هنگام جوشکاری فیوم هایی تولید می شود که مخلوطی از ترکیبات اکسیدهای فلزی – سیلیکات ها و فلوروئیدها می باشد. فیوم هنگامی تولید می شود که یک فلز تا بالای نقطه جوش خود گرم شود و سپس بخارات آن به شکل ذرات خیلی ریز جامد تبدیل گردد. فیوم های جوشکاری معمولاً حاوی اکسیدهای مواد جوشکاری شده و الکترودهای مورد استفاده می باشد. اگر فلز پوشش یا رنگ داشته باشد این مواد در اثر گرما تجزیه شده و به بخشی از فیوم تبدیل می گردد. هنگامی که در نزدیکی این فیوم ها کار انجام می شود بایستی ملاحظات خاصی در نظر گرفته شود. جوشکاران اغلب با مواد زیر و در اطراف آنها کار می کنند.
–        مایعات قابل اشتعال و قابل احتراق
–        گازهای متراکم (تحت فشار)

ج – ارگونومی

بسیاری از آسیب ها و جراحات جوشکاران در نتیجه کشیدگی، دررفتگی ، و یا تغییر شکل عضلات آنها می باشد. جوشکاران اغلب مجبورند که:
–        وسایل و مواد سنگین را بردارند یا حرکت دهند.
–        به مدت طولانی در موقعیت نامناسب کار کنند.
–        ابزار سنگین جوشکاری را به مدت طولانی در دست نگهدارند.
–        حرکت های تکراری انجام دهند

د – فیزیکی
جوشکاران در معرض آسیب های زیر می باشند:
–        سرو صدا زیاد
–        سرما یا گرمای شدید
قوس و شعله جوشکاری باعث ایجاد و انتشار نورهای شدید مرئی و اشعه های ماوراء بنفش و مادون قرمز می شود. اشعه های گاما یا ایکس نیز توسط دستگاههای تست و بازرسی و یا ماشین های جوشکاری می تواند ایجاد شود.
هـ – ایمنی
جوشکاران اغلب مجبورند که:
–        در ارتفاعات کار کنند.
–        در فضاهای محصور کار کنند.
–        در اثر کار ممکن است دچار شوک الکتریکی یا برق گرفتگی شوند.

دیگر خطرات موجود عبارتند از:
–        پرتاب ذرات که ممکن است وارد چشم یا پوست آنها شود.
–        بریدگی و زخم حاصل از لبه های تیز فلزات
–        سوختگی در اثر تماس با سطوح داغ، شعله و جرقه

–    آتش سوزی در اثر جرقه، شعله یا فلزات داغ (این حالت ها زمانی رخ می دهد که در هوای محیط، اکسیژن زیاد می شود و بنابراین آتش سوزی راحت تر اتفاق می افتد) همچنین آتش سوزی ممکن است در اثر نقص عملکرد وسایل باشد. دقت داشته باشید که لباسهایی که آغشته به روغن یا گریس باشند راحت تر می سوزند. آستین یا شلواری که تا خورده و بالا زده شده باشد می تواند جرقه ها را جذب کند و خطر آتش سوزی را افزایش دهد

و – روانی

تقاضا برای کار و احتمال بیکاری نیز باعث بروز استرس می شود. بعلاوه برخی جوشکاران ممکن است مجبور باشند که در شیفت های بیشتر و یا ساعات طولانی تری در یک روز کار کنند که این امر بر روی سلامتی آنها اثر منفی دارد

آیا جوشکاری در درازمدت اثرات سوئی بر روی سلامتی جوشکار دارد؟
–    عفونت ناحیه تنفسی در جوشکاران بیشتر از سایرین دیده شده است. به نظر می رسد که تحریکات شیمیایی حاصل از تماس با فیوم ها عامل بروز عفونت در این ناحیه باشد.
–        امراض و بیماریهای ریوی که در اثر تنفس ذرات معدنی یا فلزی ایجاد می گردند.
–    برخی سرطان ها (مثل کبد – بینی – سینوس ها – معده و شش) سازمان بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) فیوم های جوشکاری را جزء عوامل سرطان زا قرارداده است.
–        احتمال از دست دادن شنوایی

–        تماس با اشعه ماوراء بنفش موجب بروز بیماریهای مزمن و آسیب چشم ها و پوست می گردد.
–        آسیب سیستم عصبی در اثر تماس با فیوم های سرب – منگنز و آلومینیوم.
–    بیماریهای تنفسی ناشی از غلظت بالای دی اکسید کربن و میزان کم اکسیژن (خصوصاً در مناطق دارای تهویه ضعیف)
–    مسمومیت مزمن هنگامی که مواد خاصی در فیوم باشد مثل روی یا کادمیوم، بی فنیل های پلی کلرینه (ناشی از تجزیه روغن های ضد خوردگی) یا مواد حاصل از تجزیه رنگ ها

 چه اقدامات پیشگیرانه ای را می توان انجام داد؟
–   نصب سیستم تهویه موثر هر جا که امکان پذیر باشد.
–  استفاده دائم از وسایل حفاظت فردی، جوشکاران بایستی از عینکی که آنها را در مقابل اشعه ماوراء بنفش مصون می دارد استفاده کنند. همچنین باید گوشی داشته باشند. اگر تهویه موضعی موثر یا نصب آن عملی نباشد، بایستی از وسایل مقتضی استفاده نمود. پیش بند و دستکش های چرمی نسوز نیز به حفاظت دست ها و لباس ها کمک می کند.
اطمینان از اینکه مواد قابل احتراق و اشتعال دور از محل کار انبار شده

– داربست ها و نردبانها را باید قبل از استفاده بازدید و بازرسی نمود. کارگران باید نحوه جلوگیری از سقوط وسایل و استفاده صحیح آنها را فرا گیرند.
– آموزش روشهای بالا رفتن ایمن
– اگر لازم است کاری در موقعیت نامناسب از نظر ارگونومیکی انجام شود (بطور مثال دست فرد بالای سطح شانه ها قرار گیرد) باید زمان استراحت کافی به کارگر داده شود.

 روش های کاری ایمنی که در حین عملیات جوشکاری باید مدنظر قرار گیرند شامل چه مواردی است؟
جوشکاران لازم است موارد زیر را بدانند:
–  اطلاعات عمومی در مورد جوشکاری
–  روش های صحیح انتخاب، استفاده و نگهداری وسایل حفاظت فردی
– روش های ورود به فضاهای محصور
–  روش های حفاظت از سقوط

چگونگی کار کردن ایمن و استفاده مناسب از مایعات قابل اشتعال و احتراق
– چگونگی استفاده ایمن از گازهای متراکم و تحت فشار
–  چگونگی استفاده از تجهیزات انتقال نیرو
– استفاده ایمن و مناسب از نردبانها ، سکوها و داربست ها
–  روش های حمل دستی مواد

همه کارگران بایستی کارهای زیر را انجام دهند :
–        پیروی از WHMIS [1][1]MSDS, [2][2]
–        گزارش خطرات
–        روش های حفظ نظم و ترتیب محل کار 1- MSDS: Material Safety Data sheet
2- WHMIS: Workplace Hazardous Material Information system

 چگونه و از چه منابعی می توان اطلاعات بیشتری کسب نمود ؟
به علت اینکه در گستره وسیعی از محل های کار جوشکاری انجام می شود و مواد زیادی توسط جوشکاران مورد استفاده قرار می گیرد نمی توان همه موقعیت ها و موارد را در این مقاله بررسی نمود .
توجه : اگر در مورد سلامتی سوالی دارید از پزشک خود بپرسید

اگر در مورد کارگاه خود سوالی دارید می توانید از مراکز زیر بپرسید .
–        کمیته حفاظت فنی و بهداشت
–        سندیکا یا اتحادیه
–        واحد ایمنی
–        سرپرست یا مدیر
–        چک و کنترل در آزمایشگاه محل کار
–        بخش دولتی مسئول بهداشت و ایمنی

انواع جوشکاری:

به طور کلی میتوان به دو روش این کار را انجام داد :
*        جوشکاری برق
*       جوشکاری گاز

جوشکاری برق:
با استفاده از جریان برق (مستقیم) عملیات جوشکاری انجام میشود که به دلیل استفاده از جریان برق،  موارد ایمنی برق شامل :سالم بودن کابل ها، وجود سیم ارت ، دو شاخه ،در پوش موتور ها 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

نگهداری و 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.
از 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.

جوشکاری با گاز :
بدلیل استفاده از گاز نکات زیر بایدمورد توجه قرار گیرد:
الف) بازرسی سیلندر ها :
 سالم بودن شیر ، عقربه های فشار سنج ، شیلنگ ها ، وجود در پوش ، نصب شیر یک طرفه بعد از مشعل و روی شیلنگ گاز یا اکسیژن و   flame arrestor، وسایل مخصوص حمل سیلندر، استاندارد بودن محل نگه داری سیلندر ها ، کنترل تاریخ ساخت سیلندر
ب) تفکیک سیلندر ها از یکدیگر بر اساس نوع گاز و انبار کردن آنها به طور جداگانه

ج) نحوه صحیح استفاده :
 شامل کنترل فشار استاندارد هر نوع سیلندر در  زمان مصرف  ،  اجتناب از مصرف موادی که ترکیب آنها با گاز موجود حا لت انفجار یا اشتعال  بوجود  می آورد (به طور مثال مواد چرب با اکسیژن خا لص که ترکیب انفجاری بوجود  می آورد) نقل و انتقال  صحیح با استفاده از وسایل چرخ دار ،  بستن کلیه شیرها پس از اتمام کار .
د)وسایل ایمنی لازم :
شامل عینک شیشه رنگی ، دستکش چرمی جوشکاری ، آچار مخصوص باز وبسته نمودن شیر آلات که در زمان استفاده جرقه ای تولید نکند

 موارد متفرقه
 1-دستگاه سنگ فرز :
 از این وسیله در کار های مربوط به جوشکاری استفاده زیادی می شود که در رابطه با آن رعایت نکات زیر الزامی است :
×           کابل برق دستگاه حتماَ دو شاخه داشته باشد .
×           صفحه محافظ و دستگیره نصب شده باشد .
×           در زمان تعویض صفحه سنگ ، حتماَ دوشاخه را از برق در آورده باشیم و به کلید دستگاه اکتفا نکنیم .
×           در زمان کار با دستگاه تا حد امکان آنرا از بدن خود دور نگه داریم .

×           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 بتواند پس از تعمیر دور آنرا اندازه گیری نمایند .
×           دور سنگ با دور فرز یکسان باشد .
×           از سنگ فرز سیار بصورت ثابت استفاده نکنید زیرا خطر دزدیدن کار وگیر کردن آن بین حفاظ وشکستگی سنگ را در بر دارد .
×           قبل از شروع به کار بررسی نمایید که سنگ فرز ترک نداشته باشد .
×           سنگ مخصوص برش سنگ وموزاییک 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)
2
از آنجاییکه این دستگاهها برقی می باشند ، رعایت موارد ایمنی برق در مورد آنها الزامی است . همچنین به این امر هم باید توجه داشت که به دلیل حرارت بالا در زمان خارج کردن الکترود از دستکش چرمی استفاده شود ودرب آن در زمان کار کردن قفل شود .

جوشکاری های خاص :
          به طور مثال جوشکاری با گازهای خنثی که متداولترین آن آرگون می باشد ، در مورد کار با این مواد باید اطلاعت کافی از نوع کار و نیز اثرات احتمالی آن بر روی بدن داشته باشیم تا بتوانیم اقدامات و وسایل لازم را تدارک ببینیم

گازهای زیان آور :
گاز های حاصل از سوخت وسوز الکترود یا دیگر مواد جوشکاری بخصوص در یک محیط بسته میتواند بر روی بدن انسان اثرات زیان آوری داشته باشد . بنابراین در زمان جوشکاری در چنین محیط هایی باید از ماسک تنفسی و تهویه استفاده کرد .
 همچنین در محیط های بسته از هواکش های مناسب جهت تهویه و خروج گازهای زیان آور استفاده نمود

ه) عینک های محافظ :
همانطور که پیش از این گفته شد یکی از وسایل ایمنی ، عینک میباشد که می تواند سهم بسزایی در کاهش حوادث چشمی ایفا نماید ،زیرا در زمان جوشکاری در اغلب موارد بدلیل بی توجهی ، به گل جوش بدون استفاده از عینک محافظ تکانده میشود که به دلیل داغ بودن اگر به چشم اصابت نماید ، می تواند باعث آسیب گردد .

موارد عمومی ایمنی درجوشکاری :
1-       مجوز کار معتبر (شامل تست گاز در محفظه های بسته وامکان بوجود آمدن اشتعال یا انفجار در محیط )
2-       نصب علائم هشدار دهنده در محل کار
3-       بازرسی منظم از دستگاهها و لوازم با تهیه نمودن چک لیست های لازم
4-       جوشکار باید از طرز کار خود و احتیاط هایی که در مورد خودش و دیگران باید رعایت کند اطلاع داشته و به اهمیت دقت در جوشکاری واقف باشد.
5-       استفاده از وسایل ایمنی لازم که در انواع جوشکاری باید مورد استفاده قرار گیرند.

6-  در صورتیکه جوشکاری در ارتفاع بیش از 5/1 متر انجام شود باید پیش بینی های لازم برای جلوگیری از سقوط جوشکار در اثر برق گرفتگی یا خطاهای دیگر بعمل آید ، این کار ممکن است بوسیله نرده کشی و یا کمربند ایمنی وغیره بعمل آید.
7-در موقعی که جوشکاری متوقف می شود ، جوشکار باید کلید اصلی دستگاه را زده و مدار را قطع نماید.
8- قبل از جوشکاری باید وسایل سنگین جوشکاری را که روی چرخ سوار شده اند کاملا مهار کرد که بطور اتفاقی شروع به حرکت ننماید.
9- پس از اتمام جوشکاری وقتی جوشکار محل تازه جوش را رها نمود و در جای دیگری مشغول جوشکاری میشود باید به ترتیب مناسبی آن منطقه را مشخص نماید که سایر کارگران با آن برخورد نکرده و نسوزند

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.