جوشکاری نوردی

روش اول به طور کلی در جوشکاری حالت جامد فلزات و آلیاژ های انعطاف پذیر مورد استفاده قرار می گیرد. به ورق هایی که قرار است تحت نورد قرار گیرند، خال جوش هایی زده می شود تا در کنار هم محکم قرار بگیرند. در استفاده از این روش، تغییر شکل در اولین پاس نورد باید به اندازه ای باشد که ورق ها محکم شوند. این مقدار برای جوشکاری سرد حدود شصت درصد است. چنانچه ورق ها در مقابل تاثیرات دمای بالا مثل اکسیداسیون مقاوم باشند، اتصال نوردی گرم نیز میسر می شود. در اتصال نوردی گرم حداقل تغییر شکل لازم کاهش می یابد.

جوشکاری نوردی بسته ای

در جوشکاری نوردی بسته ای، قطعاتی که اتصال داده می شوند در بسته ای قرار گرفته که به روش جوشکاری ذوبی مهر و موم می شود. سپس هوای این بسته خارج شده تا در حالت خلا قرار بگیرد. فولادهای کشته شده یا نیمه کشته مناسب ترین مواد برای تولید بسته ها هستند، هر چند برای تمامی ترکیبات آلیاژی و دماهای مختلف به کار نمی روند. قیمت جوشکاری نوردی بسته ای به مراتب بیشتر از فرایند عادی است. با این وجود استفاده از بسته در جوش نوردی دو مزیت گسترده دارد. امکان محافظت از اتمسفر اتصال برای فلزات فعالی مثل تیتانیوم و زیرکونیم ایجاد می شود. همچنین تولید ترکیبات پیچیده ممکن می شود.

مشکل بزرگ جوشکاری نوردی بسته ای محدودیت ابعادی آن است. اتصال نوردی عادی امکان جوشکاری مداوم را فراهم می کند. در اتصال نوردی عادی امکان اعمال جوشکاری ذوبی روی لبه ورق ها پیش از نورد وجود دارد. این عمل موجب حفاظت سطح داخلی ورق ها در مقابل اتمسفر می شود.

پارارمترهای مهم جوشکاری نوردی

یکی از موارد مهم در این فرایند اعمال فشار یکنواخت به تمامی سطح ورق است. فشار غیر یکنواخت، به خصوص در گوشه ورق ها، موجب ایجاد اتصال ضعیف در این مناطق می شود. تمیزکاری لایه آلودگی روی سطح فلز برای ایجاد پیوند متالورژیکی مناسب ضروری است. وجود چربی، رطوبت و ذرات گرد و غبار در اتصال بین ورق ها ایجاد اختلال می کند. افزایش زبری سطح بین دو ورق در حال اتصال نیز برای ایجاد اتصالی مناسب مهم است. زبرسازی به وسیله روش هایی از جمله خراشیدن، سوهان کاری و آجیده کردن انجام می شود.

مس، آلومینیوم و آلیاژهای آن ها مناسب ترین مواد برای جوشکاری نوردی سرد هستند. اتصال نوردی گرم برای طیف وسیع تری از مواد ممکن می شود. اتصال نوردی گرم در دمایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز انجام می شود. ترکیب نورد شده معمولا بعد از نورد تحت عملیات حرارتی قرار گرفته تا تبلور مجدد، اکسیژن زدایی و زینترینگ انجام شود.

در جوشکاری نوردی آلیاژهای نامتشابه دمای نورد باید به گونه ای تنظیم شود که امکان ایجاد ترکیبات بین فلزی، ذوب یوتکتیک یا حفرات وجود نداشته باشد. فلزاتی که به طور موفقی تحت نورد گرم قرار گرفته اند شامل، انواع فولادها و آلیاژ های مس ، نیکل ، آلومینیوم و تیتانیوم می شود. فلزات مختلفی نیز قابلیت اتصال با جوش نوردی را ندارند. فلزاتی که انعطاف پذیری کمی دارند قابلیت رسیدن به تغییر شکل مورد نیاز برای آغاز نورد را ندارند. فلزاتی که اکسیدهای چسبنده تولید می کنند نیز قابل نورد نیستند. چنانچه دو فلز در طیف دمایی وسیعی ترکیبات بین فلزی تولید کنند، قابلیت اتصال به این روش را ندارند.

کاربردهای جوشکاری نوردی

یکی از مهمترین کاربردهای اتصال نوردی در ساخت مبدل های گرمایی است. مبدل های گرمایی آلومینیومی و مسی توسط این روش ساخته می شوند. این مبدل ها در ابزار متنوعی مثل یخچال ها، صفحه های خورشیدی، انکوباتورهای مرغداری و ترموستات تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود. کاربرد دیگر جوشکاری نوردی در فرایندهای پوشش دهی است. پوشش دهی توسط این فرایند در ساخت اتصالات الکتریکی، سکه ها و تجهیزات آشپزخانه استفاده می شود.

قیمت جوشکاری نوردی

این فرایند اتصال دهی، فرایندی اقتصادی با طیف کارایی محدود است. در این طیف کارایی خاص، فرایندهای دیگر مشابه مثل انواع لحیم کاری هزینه بیشتر و پارامترهای فرایندی متنوع تری دارند. بنابراین در مقایسه با فرایندهای مشابه قیمت جوشکاری نوردی پایین تلقی می شود.

با توجه به عدم نیاز به کوره و تجهیزات گرمایشی، قیمت جوشکاری نوردی سرد پایین تر از جوشکاری نوردی گرم است. با این وجود هزینه های آماده سازی سطحی و مدت زمان فرایند سرد موجب بالا رفتن کلی قیمت جوشکاری نوردی سرد می شود. در ضمن قیمت جوشکاری نوردی سرد بسته ای به طور قابل توجهی بیشتر از فرایند های غیر بسته ای است.