جوشکاری پروفیل سبک و سنگین و بررسی انواع روش‌های آن

معمولا هنگام استفاده از پروفیل‌ سبک و سنگین، به اتصال آنها به سایر پروفیل‌ها یا دیگر مقاطع فولادی نیاز خواهیم داشت. یکی از بهترین و بادوام ترین روش‌ها برای اتصال، جوشکاری پروفیل  سبک و سنگین است. با جوشکاری، پروفیل‌ها در مقطع اتصال ذوب شده و سپس در حال مذاب به یکدیگر متصل می‌شوند و اتصالی دائمی ‌و محکم را به وجود می‌آورند. در این مقاله انواع روش‌های جوشکاری پروفیل سبک و سنگین و مزایا و معایب هر یک را بررسی خواهیم کرد. در سایت پیوان قیمت همه کالاها و مقاطع آهنی و فولادی به صورت روزانه درج می‌شود. استعلام و مشاهده لیست قیمت لحظه ای پروفیل نیز در سایت پیوان امکان‌پذیر است.

پروفیل‌ سبک و سنگین چه نوع پروفیل‌هایی هستند؟

به طور کلی پروفیل، به مقاطع ثابت فولادی با طول‌های مختلف گفته می‌شود که کاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند. دسته‌بندی پروفیل‌ها به روش‌های گوناگونی انجام می‌شود که یکی از روش‌های دسته‌بندی آنها، استفاده از اصطلاحات سبک و سنگین است.

پروفیل سبک یا پروفیل مبلی

پروفیل‌های سبک که به پروفیل‌ مبلی نیز معروف هستند،پروفیل‌هایی هستند که حداکثر 1.5 میلی متر ضخامت دارند و معمولا از ورق روغنی و به صورت نورد سرد ساخته می‌شوند.

پروفیل سنگین

در مقابل پروفیل‌های سنگین، پروفیل‌هایی با ضخامت بیش از 1.5 میلی متر هستند که به صورت نورد گرم و از ورق سیاه ساخته می‌شوند. بیشتر بودن ضخامت باعث شده تا پروفیل سنگین، وزن بیشتری داشته باشد. به همین علت این نوع پروفیل در مصارفی که نیاز به تحمل نیروی زیادی است مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما هر دوی پروفیل‌های سبک و سنگین قابلیت جوشکاری بسیار خوبی دارند. نکته مهمی‌که در هنگام انتخاب پروفیل‌ها باید به آن دقت داشته باشید این است که قیمت پروفیل سبک نسبت به وزن واحد بیشتر است. اما از آنجایی که قیمت پروفیل بر حسب وزن آن حساب  می‌شود، در نهایت قیمت پروفیل‌های سنگین بیشتر خواهد بود. برای اطلاعات بیشتر در ارتباط با تفاوت پروفیل سبک و سنگین از صفحه دیگر سایت پیوان دیدن کنید.

بیشتر بخوانید: انواع پروفیل ساختمان

جوشکاری پروفیل

جوشکاری پروفیل یکی از بهترین، مقاوم ترین و بادوام ترین روش‌های اتصال پروفیل‌ها به یکدیگر یا سایر آهن آلات است. روش جوشکاری از قرن 18 میلادی مورد استفاده قرار گرفته است. در جوشکاری پروفیل برای اتصال دو قطعه به یکدیگر از ایجاد حرارت بالا و ذوب ماده و سپس سردکردن برای ایجاد جوش استفاده می‌شود. برای انجام این عملیات از روش‌ها و دستگاه‌های متفاوتی استفاده می‌شود که در ادامه آنها را بررسی خواهم نمود.

روش های جوشکاری پروفیل سبک و سنگین

روش‌های متعددی برای جوشکاری پروفیل سبک و سنگین به کار برده می‌شود که معمول ترین آنها چهار روش زیر می‌باشند.

جوشکاری برق پروفیل سبک و سنگین یا جوشکاری با الکترود دستی  (SMAW)

این نوع جوشکاری به عنوان جوش برق نیز معروف می‌باشد که متداول ترین روش جوشکاری پروفیل‌ها و مقاطع فولادی به حساب می‌آید. در این روش یک دسته استفاده می‌شود که باعث به وجود آمدن یک قوس الکتریکی بین دسته و فلز می‌شود. با ایجاد این قوس، فلز ذوب شده و عملیات جوشکاری پروفیل انجام می‌شود. نکته مهم استفاده از این روش این است که فقط باید برای مقاطی با بیش از 0.9 میلی متر ضخامت به کار برده شود. زیرا قوس الکتریکی باعث ذوب شدن دیواره مقطع ذوب و از بین رفت آن می‌شود. برای جوشکاری پروفیل‌های سنگین و سبک می‌توان از این روش استفاده نمود اما از آنجایی که این نوع جوشکاری بسیار دقیق است، حتما باید جوشکاری ماهر را به کار گرفت.

بیشتر بخوانید: آشنایی با پروفیل کلافی

جوشکاری قوسی با گاز محافظ یا جوش CO2 پروفیل سبک و سنگین (GMAW/MIG)

این نوع جوشکاری که به عنوان جوش CO2   یا جوشکاری میگ نیز شناخته می‌شود، از گازهای جوشکاری مانند CO2 برای محافظت جوش در برابر هوای محیط استفاده می‌کند. این روش بیشتر به صورت صنعتی استفاده می‌شود زیرا  نیازمند یک ولتاژ ثابت و منبع انرژی مستقیم است. این روش جوشکاری هم به صورت اتوماتیک و هم به صورت نیمه دستی انجام می‌شود. روش جوش CO2 ، برای جوشکاری پروفیل با هر ضخامت و هر سطح مقطعی مناسب است. اما بیشتر برای جوشکاری پروفیل‌های سبک، پروفیل سپری استفاده می‌شود.   

بیشتر بخوانید: پروفیل سپری (پروفیل T)

جوش آرگون پروفیل سبک و سنگین یا جوشکاری تیک (TIG WELDING)

این روش به عنوان روش جوش الکترود تنگستنی با گاز محافظ یا جوش آرگون نیز شناخته می‌شود. این روش مشابه روش جوش میگ است با این تفاوت که به جای CO2 از گاز هلیوم و آرگون استفاده می‌شود. در این روش یک الکترود تنگستنی یا ساخته شده از هر نوع فلزی به کار برده می‌شود.  این الکترود ذوب نشده و مصرفی نیست و فقط به عنوان ایجاد کننده جریان الکتریکی استفاده می‌شود. این روش بسیار دقیق بوده و به صورت نیمه دستی و اتوماتیک انجام می‌شود. به همین علت از آن برای جوشکاری پروفیل‌های سنگین و سبک استفاده می‌شود.

جوشکاری Arc یا قوس الکتریکی

این روش جوش کاری مشابه، جوشکاری میگ می‌باشد با این تفاوت که در این روش از یک سیم جوش استفاده می‌شود. این سیم به هسته ای گداخته تبدیل می‌شود که گازی محافظ را در اطراف محل جوش به وجود می‌آورد. به همین علت این روش جوشکاری پروفیل نیازی به یک منبع گاز خارجی ندارد. جوشکاری قوس الکتریکی را می‌توان به صورت دستی و مکانیکی برای جوشکاری پروفیل‌ سبک و سنگین به کار برد.

جدول مقایسه انواع جوشکاری پروفیل سبک و سنگین

نوع جوشکاری	استفاده برای پروفیل سبک	استفاده برای پروفیل سنگین	دستی/اتوماتیک	دقت
SMAW (جوشکاری با الکترود دستی)	بله	بله	دستی	نیاز به مهارت بالا
GMAW/MIG (جوشکاری قوسی با گاز محافظ)	بله	بله	هر دو	متوسط
TIG (جوش الکترود تنگستنی با گاز محافظ)	بله	بله	هر دو	بالا
جوشکاری Arc (قوس الکتریکی)	بله	بله	هر دو	متوسط

بیشتر بخوانید: پروفیل آبرو

کاربرد روش‌های جوشکاری پروفیل سبک و سنگین

انتخاب روش مناسب جوشکاری پروفیل سبک و قوطی مبلی، تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی محصول دارد. پروفیل‌های نازک (۱ تا ۳ میلی‌متر) به دلیل حساسیت به حرارت، نیازمند تکنیک‌های خاصی هستند تا از اعوجاج و ذوب شدن لبه‌ها جلوگیری شود. از سوی دیگر، پروفیل‌های سنگین با ضخامت بالاتر، انعطاف‌پذیری بیشتری در انتخاب روش جوشکاری دارند. از هر کدام از روش‌های جوشکاری پروفیل در بخش خاصی از صنعت استفاده می‌شود که در زیر می‌توانید کاربرد هر یک را بخوانید:

• جوش CO2 پروفیل سبک: ایده‌آل برای پروژه‌های سریع با بودجه محدود در صنعت مبلمان و سازه‌های فلزی سبک.
• جوش آرگون (TIG): دقت بالا در جوشکاری پروفیل نازک با ضخامت کمتر از ۲ میلی‌متر و ایده‌آل برای ساخت نرده‌های تزئینی و قطعات ظریف.
• جوش برق (SMAW): مقرون‌به‌صرفه برای پروژه‌های کوچک ساختمانی، اما نیاز به مهارت بالا برای کنترل حرارت در فضاهای باز.

پارامتر	جوش CO2 (MAG)	جوش آرگون (TIG)	جوش برق (SMAW)
ضخامت مناسب	۱ تا ۶ میلی‌متر	۰.۵ تا ۳ میلی‌متر	۲ تا ۱۰ میلی‌متر
سرعت جوشکاری	بالا	پایین	متوسط
هزینه تجهیزات	متوسط	بالا	پایین
مصرف گاز	۱۵-۲۰ لیتر/دقیقه	۸-۱۲ لیتر/دقیقه	–
مهارت موردنیاز	متوسط	بالا	متوسط
ورودی حرارتی (kJ/cm)	۱.۲-۱.۸	۰.۸-۱.۲	۱.۵-۲.۵
پردازش مورد نیاز	نیاز به ساب زنی	بدون نیاز	نیاز به حذف سرباره
استحکام جوش	خوب	عالی	متوسط
کاربردهای شاخص	سازه‌های مبلمان، خودروسازی	قطعات پزشکی، دکوراتیو	سازه‌های ساختمانی، تعمیرات میدانی

تجهیزات جوشکاری پروفیل سبک چیست؟

استفاده از تجهیزات مناسب، اولین قدم برای جوشکاری حرفه‌ای پروفیل سبک است. این تجهیزات نه تنها کیفیت کار را افزایش می‌دهند، بلکه از بروز خطاهای رایج مانند تاب برداشتن جلوگیری می‌کنند:

• دستگاه جوش CO2: مجهز به سیستم تنظیم خودکار شدت جریان (۲۰۰-۳۰۰ آمپر)
• مشعل آرگون تخصصی: طراحی شده برای پروفیل‌های نازک با نازل تنگستنی
• الکترود E6013: ایجاد نفوذ یکنواخت در جوشکاری برق
• گیره فولادی سنگین: ثابت‌سازی پروفیل در فواصل ۳۰ سانتی‌متری

۵ نکته برای جلوگیری از تاب برداشتن پروفیل در حین جوش پروفیل مبلی

تاب برداشتن پروفیل سبک یکی از چالش‌های اصلی جوشکاران است. با این تکنیک‌ها آن را کنترل کنید:

• استفاده ازگیره‌های فولادی در هر ۳۰ سانتیمتر
• اجرایجوش زیگزاگی برای پخش حرارت
• خنک‌کردن غیرمستقیم باپارچه مرطوب
• تنظیم سرعت جوش روی۱۵-۲۰ سانت/دقیقه
• کنترل دما با پیرومتر (حداکثر ۱۵۰°C)

نکات مهم در جوشکاری قوطی سبک و سنگین

با توجه به قیمت روز افزون پروفیل‌های سبک و سنگین و سایر آهن آلات، عملیات جوشکاری باید به بهترین نحو انجام شود تا جلوی اتلاف مصالح و نیروی انسانی گرفته شود. برای انجام جوشکاری پروفیل سبک و سنگین اصولی وجود دارد که رعایت آن‌ها می‌تواند به شما کمک نماید بیشترین میزان بهره وری را داشته باشید. این اصول عبارت‌اند از:  

1. با توجه به ضخامت و سایر مشخصات پروفیل بهترین روش برای جوشکاری را انتخاب نمایید.
2. قبل از جوشکاری پروفیل، از اتصال الکترودها و سایر تجهیزات جوشکاری اطمینان حاصل نمایید.
3. برای انجام هر چه بهتر عملیات جوشکاری پروفیل، ممکن است نیاز باشد بنا به روش جوشکاری، پروفیل را تا حدی گرم یا سرد نمایید.
4. نکات ایمنی مانند استفاده از دستکش و ماسک در هنگام عملیات جوشکاری پروفیل را فراموش نکنید.

نکات ایمنی جوشکاری پروفیل سبک

رعایت این اصول ایمنی الزامی است:

• ماسک جوش با فیلترUV/IR
• هود مکنده برای دفع دودهای سمی
• لباس ضد حریق کولار
• بررسی سیم‌کشی دستگاه

جمع بندی

برای انجام جوشکاری پروفیل‌های سبک و سنگین، روش‌های متعددی وجود دارد که باید بسته به نیاز، نوع پروفیل و منابع در دسترس، بهترین روش را انتخاب نمایید. سعی کنید اصول جوشکاری پروفیل را تا حد ممکن رعایت نمایید تا از هدر رفت منابع جلوگیری کنید.