جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد به اتصال فلزات بدون حرارت را به یکدیگر جوشکاری سرد گویند، همانطور که می دانید در انواع روش های جوشکاری از گرما استفاده می گردد اما همه فلزات جهت جوشکاری نیاز به حرارت ندارند در این نوشتار به سرفصل های ذیل خواهیم پرداخت:

  • جوشکاری سرد چیست؟
  • نحوه پیوند در جوشکاری سرد
  • کاربردهای جوشکاری سرد
  • مزایای جوشکاری سرد
  • چه فلزاتی قابلیت انجام جوش سرد دارند
  • انواع اتصال جوشکاری سرد
  • آیا جوشکاری آلومینیوم به روش سرد مناسب است؟

 

جوشکاری سرد چیست؟

جوشکاری سرد (cold welding) فرایندی است که در حالت جامد انجام می گردد و یکی از روش های جوشکاری پرکاربرد است که اپراتور قطعات رو بدون گرما به یکدیگر متصل می کند، این روش جوشکاری از حدود یک قرن پیش شناخته شده و می توان 2 سطحی که تمیز و مسطح با فلز مشابه باشند را به یکدیگر متصل نمود، و امروزه این روش برای اندازه های نانو و میکرو بسیار کاربرد دارد و اثربخشی بسیار بالایی دارد.

نحوه پیوند در جوشکاری سرد

جوشکاری سرد زمانی رخ می دهد که اتم های دو فلز به مقدار کافی به یکدیگر نزدیک و لایه ای بین آنها وجود نداشته باشد که در این حالت پیوند بوجود می آید، جالب است بدانید زمانی که لایه ای از چربی و یا اکسیداسیون بین قطعات وجود داشته باشد اتصال صورت نمی گیرد، برای این که جوشکاری با دقت بالایی صورت گیرد می بایستی سطوح مد نظر بسیار مسطح و تمیز باشند، بعد از تمیزی سطوح آنها، بصورت مکانیکی و با نیروی مناسب به یکدیگر فشرده می شوند و اینکه چه مدت زمان نیاز دارد بستگی به درجه جوش هر سطح  و مقدار نیرویی که جهت هر ماده است بستگی دارد و در برخی موارد به فشارهای بالا نیاز دارد و مورد دیگر جهت انجام این عملیات، انعطاف پذیری است به همین علت فلزات نرم معمولاً بهترین گزینه جهت جوشکاری سرد هستند.

 

کاربردهای جوشکاری سرد

جوشکاری سرد بیشتر در سیم های جوشکاری اعمال می شود. از آنجا که هیچ حرارتی درگیر نیست و فرآیند می تواند به سرعت انجام شود، این روش می تواند سیم های کاملاً جوش داده شده که عمدتاً با آلومینیوم ، مس ، برنج 70/30 ، روی ، آلیاژهای نقره و نقره ، نیکل و طلا ساخته شده اند را تضمین کند. حتی ابزار دستی نیز در دسترس است که می توانید برای جوش دادن سیم های سرد از آنها استفاده کنید و این کار را بسیار قابل حمل و آسان می کند. در مواردی که باید فلزات غیر متفاوتی مانند فلز بین مس و آلومینیوم است، از جوشکاری کاملا سرد استفاده می شود.

 

مزایای جوشکاری سرد

  • احتمال خطا در روش جوشکاری سرد بسیار پایین است، به همین دلیل نیاز به اپراتور حرفه ای نیست.
  • در این روش جوشکاری به دلیل اینکه تشعشعاتی منتشر نمی شود دیگر نیاز نیست مانند روشهای دیگر جوشکاری از محافظ و عینک و ماسک استفاده کرد. 
  • قدرت اتصال دو فلز در این روش 30 درصد بیشتر از جوشکاری گرم است.
  • این روش دوام و مقاومت بسیار بالایی دارد.
  • در جوشکاری سرد اپراتور می تواند آلومینیوم های سری 2Xو  7xرا جوشکاری کند و این در حالی است که جوشکاری این فلزات به روش های دیگر تقریباً غیر ممکن است.
  • در مقایسه با جوشکاری گرم، جوشکاری سرد عمق نفوذ اتصال 2 تا 3 برابری دارد که این موضوع به عواملی مانند نوع آلیاژ فلزات و میزان حرارت وارد شده بستگی دارد.

جوشکاری سرد

چه فلزاتی قابلیت انجام جوش سرد دارند

تنها برای فلزاتی می توان از جوش سرد استفاده کرد که شکل پذیر باشند به همین علت از جوش سرد برای آلیاژهای زیر استفاده می گردد:

  • فلز مس
  • آلیاژهای برنجی
  • آلومینیوم( شامل گریدهای غیرقابل جوش مانند سری 7XXX )

قابل ذکر است فلزات حاوی کربن که قابلیت شکل پذیری را ندارند، را نمی توان از این روش استفاده و به هم متصل نمود یعنی این فلزات، مولکول های سطحی تمایلی به پیوند خوردن با یکدیگر را ندارند.

انواع اتصال جوشکاری سرد

رایج ترین نوع اتصالات با جوشکاری سرد:

  • مفصل لب به لب
  • جوشکاری برنز 2
  • مفصل لپ

 

آیا جوشکاری آلومینیوم به روش سرد مناسب است؟

همانطور که قبلاً اشاره نمودیم آلومینیوم و مس فلزاتی هستند که به راحتی می توان از طریق جوشکاری سرد به یکدیگر متصل کرد. پیوند ایجاد شده بین دو ماده در اثر این جوشکاری بسیار محکم است و نتیجه کار بسیار  تمیز و یک دست و محکم است.


سخن آخر

جوشکاری سرد یکی از انواع جوشکاری می باشد اما نکته مهم این که همه فلزات را نمی توان از طریق جوشکاری سرد به یکدیگر متصل کرد از طرفی استفاده از این روش در مقیاس ای بزرگ به صرفه نبوده و گران است، همچنین اگر بخواهیم عیب اصلی این روش را بگوییم این است که جهت استفاده از جوشکاری سرد می بایستی سطح بسیار تمیز و بدون اکسید باشد تا جوش حاصل رضایت بخش باشد.

نحوه جوشکاری سرد

 

منبع: گروه تأمین محتوای فولاد24