جوشکاری گوشه چیست؟

جوشکاری گوشه یکی از متداول ترین روش های اتصال در صنایع فلزی است که در آن دو قطعه فلزی در زاویه ای مشخص، معمولاً نود درجه، به یکدیگر متصل می شوند. این نوع جوشکاری بیشتر در ساخت سازه هایی کاربرد دارد که نیاز به استحکام بالا و مقاومت در برابر نیروهای فشاری و کششی دارند.
در فرآیند جوشکاری گوشه، نقطه تماس دو قطعه فلزی محل تشکیل مذاب و اتصال دائمی می شود. جوشکار با استفاده از قوس الکتریکی یا سایر منابع حرارتی، لبه های قطعات را ذوب کرده و با افزودن فلز پرکننده، اتصالی یکپارچه و مقاوم ایجاد می کند.

مفهوم و کاربرد جوش گوشه در صنایع فلزی

جوش گوشه به عنوان یکی از پرکاربردترین اتصالات در صنایع فلزی، نقش مهمی در شکل دهی سازه های فلزی دارد. از قاب های فلزی گرفته تا اسکلت سازه های سنگین صنعتی، تقریباً در تمامی پروژه های فلزی ردپایی از جوش گوشه دیده می شود.
این روش به دلیل سادگی در آماده سازی و اجرای سریع، در تولید انبوه قطعات فلزی و مونتاژ سازه های بزرگ مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر این، جوش گوشه امکان توزیع یکنواخت تنش را فراهم می کند که همین ویژگی، عمر سازه را افزایش می دهد و خطر شکستگی را کاهش می دهد.

نوسانات قیمت آهن در بازار ساخت وساز می تواند تأثیر مستقیمی بر هزینه نهایی پروژه های عمرانی داشته باشد.

تفاوت جوشکاری گوشه با سایر انواع جوش ها

جوشکاری گوشه با دیگر انواع جوش ها از نظر شکل، موقعیت و کاربرد تفاوت دارد. در حالی که جوش شیاری معمولاً برای اتصال سطوح هم راستا و درزهای طولی به کار می رود، جوش گوشه مخصوص اتصال قطعات در زاویه است.
در جوش گوشه، تمرکز حرارت در نقطه تقاطع دو قطعه است و میزان نفوذ جوش معمولاً کمتر از جوش شیاری است، اما استحکام نهایی در ساختارهای زاویه دار بسیار مناسب است. این ویژگی باعث شده تا در قاب سازی ها و سازه هایی که نیاز به اتصالات زاویه دار دارند، انتخاب اول مهندسان باشد.

اطلاع از قیمت میلگرد روز به پیمانکاران کمک می کند تا برآورد دقیقی از بودجه مورد نیاز برای خرید مصالح داشته باشند.

انواع جوشکاری گوشه

جوشکاری گوشه انواع گوناگونی دارد که در ادامه به معرفی هر یک از آن ها پرداخته ایم.

جوش گوشه بیرونی (Outside Corner Weld)

در جوش گوشه بیرونی، دو قطعه فلزی به صورت لبه به لبه در کنار هم قرار می گیرند و جوش در قسمت بیرونی زاویه انجام می شود. این نوع جوش معمولاً در ساخت سازه هایی به کار می رود که نیاز به ظاهر زیبا و یکنواخت دارند، مانند بدنه مخازن، قطعات تزئینی و تجهیزات صنعتی سبک.
مزیت اصلی این روش، دسترسی آسان به محل جوش و امکان کنترل بهتر حوضچه مذاب است. البته برای دستیابی به جوش تمیز و بدون پاشش، تنظیم دقیق جریان و زاویه الکترود اهمیت ویژه ای دارد.

جوش گوشه داخلی (Inside Corner Weld)

در این نوع جوش، دو قطعه فلزی به گونه ای قرار می گیرند که گوشه داخلی آن ها محل انجام جوش باشد. جوش داخلی معمولاً برای افزایش مقاومت ساختاری و جلوگیری از نفوذ رطوبت یا فشار از بیرون استفاده می شود.
این نوع جوش در ساخت اسکلت های فلزی سنگین، ستون ها و تیرهای فلزی کاربرد فراوان دارد. از آن جا که محل جوش در زاویه داخلی قرار دارد، کنترل حرارت و نفوذ جوش باید با دقت بیشتری انجام شود تا از تخلخل و نفوذ ناقص جلوگیری شود.

جوش گوشه دوطرفه

جوش گوشه دوطرفه زمانی انجام می شود که نیاز به استحکام مضاعف وجود داشته باشد. در این روش، جوش در هر دو سمت قطعه انجام می شود تا بارهای مکانیکی در جهت های مختلف به طور متوازن توزیع شوند.
این نوع اتصال در سازه های سنگین، قاب های صنعتی، ماشین آلات و تجهیزات تحت فشار بسیار پرکاربرد است. اگرچه زمان اجرای آن بیشتر است، اما نتیجه نهایی از نظر مقاومت و دوام بسیار مطلوب خواهد بود.

تغییرات قیمت تیرآهن معمولاً تابعی از قیمت جهانی فولاد و وضعیت عرضه و تقاضای داخلی است.

مراحل انجام جوشکاری گوشه

آماده سازی قطعات برای جوش

پیش از شروع جوشکاری، باید سطح قطعات فلزی از هرگونه آلودگی، زنگ زدگی، چربی یا رنگ پاک شود. وجود ناخالصی در سطح، باعث تخلخل و ضعف در کیفیت جوش می شود. همچنین، لبه های قطعات باید با دقت زاویه دهی شوند تا حوضچه مذاب به طور یکنواخت پخش شود.
استفاده از گیره و فیکسچر برای ثابت نگه داشتن قطعات نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا کوچک ترین لغزش می تواند منجر به انحراف خط جوش گردد.

انتخاب الکترود یا سیم جوش مناسب

انتخاب نوع الکترود یا سیم جوش به جنس فلز پایه، ضخامت قطعه و نوع جریان بستگی دارد. برای استیل ضدزنگ، معمولاً از الکترودهایی با ترکیبات نیکل و کروم استفاده می شود تا جوش نهایی خاصیت ضدزنگ فلز پایه را حفظ کند.
در جوشکاری گوشه، استفاده از الکترودهایی با قوس پایدار و نرخ ذوب مناسب، نقش کلیدی در دستیابی به جوش یکنواخت و مقاوم دارد.

تنظیم جریان و زاویه جوشکاری

جریان جوشکاری باید بر اساس ضخامت فلز تنظیم شود. جریان زیاد ممکن است باعث سوختگی یا اعوجاج فلز شود، در حالی که جریان کم منجر به نفوذ ناکافی جوش خواهد شد.
زاویه نگهداری الکترود معمولاً بین ۴۵ تا ۶۰ درجه است تا نفوذ مذاب به هر دو قطعه به صورت متوازن انجام شود. مهارت جوشکار در کنترل زاویه و حرکت دست، کیفیت نهایی را تعیین می کند.

بازرسی و کنترل کیفیت جوش

پس از پایان کار، جوش باید از نظر ظاهری، نفوذ، تخلخل و ترک بررسی شود. روش های تست غیرمخرب مانند تست مایع نافذ یا التراسونیک برای اطمینان از سلامت جوش به کار می روند.
در پروژه های حساس صنعتی، ثبت نتایج بازرسی و ارائه گزارش کنترل کیفیت الزامی است تا از دوام سازه در شرایط واقعی اطمینان حاصل شود.

هنگام خرید قیمت نبشی باید به جنس، ضخامت و برند تولیدکننده آن توجه ویژه ای داشت.

مزایا و معایب جوشکاری گوشه

مزایای استفاده از جوش گوشه در سازه ها

جوشکاری گوشه به دلیل سادگی اجرا، سرعت بالا و نیاز کمتر به آماده سازی پیچیده، گزینه ای اقتصادی و کارآمد محسوب می شود.
از دیگر مزایای آن می توان به توزیع یکنواخت تنش، قابلیت استفاده در قطعات با ضخامت های متفاوت، و ظاهر یکنواخت پس از سنگ زنی اشاره کرد.
در پروژه هایی که سرعت ساخت اهمیت دارد، جوش گوشه یکی از مقرون به صرفه ترین روش های اتصال فلزی است.

محدودیت ها و نقاط ضعف جوشکاری گوشه

با وجود مزایای متعدد، این روش محدودیت هایی هم دارد. یکی از معایب آن احتمال نفوذ ناقص در لبه های ضخیم است، به ویژه در صورتی که جریان یا زاویه جوش به درستی تنظیم نشده باشد.
همچنین تمرکز تنش در گوشه ها ممکن است در برابر بارهای دینامیکی یا لرزش های مداوم، باعث ایجاد ترک در درازمدت شود. به همین دلیل در سازه های حساس، معمولاً جوش گوشه همراه با جوش های تقویتی استفاده می شود.

کاربردهای جوشکاری گوشه در صنایع

ساخت سازه های فلزی و قاب ها

در صنایع ساختمانی و سازه ای، جوش گوشه برای ساخت ستون ها، تیرها و قاب های فلزی به طور گسترده به کار می رود. این نوع جوش امکان اتصال سریع و دقیق قطعات را فراهم کرده و در نتیجه، سرعت اجرای پروژه را افزایش می دهد.

استفاده در مخازن، لوله ها و اسکلت فلزی

در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، جوش گوشه برای اتصال صفحات و قطعات در ساخت مخازن تحت فشار و لوله ها کاربرد دارد. علاوه بر این، در اسکلت های فلزی صنعتی و تجهیزات پالایشگاهی نیز به دلیل مقاومت بالا در برابر فشار مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد در خودروسازی و کشتی سازی

در خطوط تولید خودرو و کشتی، جوش گوشه نقش اساسی در اتصال بدنه و قطعات سازه ای دارد. ترکیب مقاومت، سرعت اجرا و امکان خودکارسازی این روش باعث شده تا در صنایع حمل ونقل و تجهیزات سنگین جایگاه ویژه ای پیدا کند.

نکات ایمنی در جوشکاری گوشه

تجهیزات محافظتی مورد نیاز

استفاده از تجهیزات ایمنی از قبیل ماسک جوشکاری با فیلتر UV، دستکش چرمی، لباس نسوز و کفش ایمنی الزامی است. پرتو قوس الکتریکی می تواند موجب آسیب های شدید چشمی و پوستی شود، بنابراین رعایت اصول ایمنی باید در اولویت قرار گیرد.

خطرات احتمالی و روش های پیشگیری

خطراتی مانند سوختگی، شوک الکتریکی، دودهای سمی و آتش سوزی در محیط های بسته از جمله تهدیدات رایج در جوشکاری هستند. تهویه مناسب، بررسی کابل ها و اتصالات و استفاده از تجهیزات استاندارد، مهم ترین راه های پیشگیری از این خطرات است.

انتخاب صحیح نوع و قیمت پروفیل می تواند نقش مهمی در کیفیت و دوام سازه های فلزی ایفا کند.

سؤالات متداول