جوشکاری گوشه چیست و در چه جاهایی استفاده می شود؟
جوشکاری فرآیندی است که طی آن دو یا چند قطعه با گرما یا فشار به یکدیگر جوش می خورند. عملیات جوشکاری معمولاً بر روی فلزات و ترموپلاستیک ها استفاده می شود. این فرآیند بسته به نوع و موقعیت قرارگیری قطعات فولادی، انواع و کاربردهای مختلفی دارد، به همین خاطر از گذشته تا به امروز جوشکاری اهمیت ویژه ای در صنعت ساخت و ساز پیدا کردند.
یکی از پرمصرف ترین نوع جوشکاری، جوشکاری گوشه است. در این نوع اتصال، نیازی به آماده سازی قطعات قبل از انجام عملیات نیست؛ بنابراین این روش اتصال، بسیار مقرون به صرفه است. برای آشنایی بیشتر با جوش گوشه و مزایای آن تا آخر مقاله با ما همراه باشید.
جوش گوشه چیست؟
جوشکاری گوشه برای اتصال دو قطعه فلزی ستفاده می شود. این نوع جوش معمولاً دارای زاویه ۹۰ درجه است؛ اما می توان آن را در زاویه کمتر یا بیشتر (حداکثر تا ۱۴۵ درجه) بکار برد. به جوش گوشه، جوش نبشی، ماهیچه ای و سپری نیز گفته می شود.
جوش گوشه را می توان با فرآیندهای مختلف انجام داد. جوشکاری قوس فلزی با گاز، جوشکاری قوس تنگستن گازی و جوشکاری قوس فلزی محافظ، روش های جوشکاری رایجی هستند که برای جوش گوشه استفاده می شوند.
در صنایع گوناگون از انواع اتصالات جوشی از جمله اتصال جوشی لب به لب، پوششی، سپری، گوشه ای و پیشانی استفاده می شود که می توانید برای مطالعه بیشتر به لینک زیر مراجعه نمایید.
# حتما بخوانید
پیشنهاد کارشناس آهن ملل: مطالعه مقاله بررسی ۵ نوع از اتصالات جوشی فلزات
بررسی ۵ نوع از اتصالات جوشی فلزاتاجزای جوش گوشه
پارامترهای جوش گوشه عبارتند از:
- ضخامت ورق = tp
- گلوی مؤثر جوش گوشه = te
- ساق جوش = a
- طول مؤثر جوش =Le
حاصل ضرب طول مؤثر در ضخامت گلوگاه مؤثر، برابر است با سطح مقطع مؤثر در جوش گوشه.
سطح مقطع مؤثر در جوش گوشه = طول مؤثر * ضخامت گلوگاه مؤثر
طول مؤثر:
طول نوار جوش (اگر جوش، سوراخ یا شکاف داشته باشد، طول آن قابل اندازه گیری نیست. در غیر این صورت طول مؤثر با طول محور عبوری از مقطع گلوگاه جوش برابر است.)
محاسبه بعد جوش:
- ۲ – ضخامت قطعه = بعد جوش (قطعات با ضخامت مساوی یا کمتر از ۶ میلیمتر)
- ضخامت قطعه = بعد جوش (برای قطعات با ضخامت بیش از ۶ میلیمتر)
اندازه جوش گوشه
همانطورکه می دانید جوش گوشه مثلث شکل می باشد. اندازه بزرگترین ضلع مثلث جوش، تعیین کننده اندازه جوش است. معمولا این مثلث متساوی الاساقین می باشد؛ اما در صورتی که دو ساق آن با یکدیگر برابر نباشند، ضلع بزرگتر را طول جوش در نظر می گیرند. لازم است بدانید نابرابری ساق های جوش باعث افزایش مصرف مواد و هزینه می شود.
اندازه جوش در اروپا و آمریکا با یکدیگر متفاوت است. طبق استاندارد اروپا اندازه جوش را با نماد a و در آمریکا با نماد z در نظر می گیرند.
Z = √۲ a
انواع جوش گوشه
جوشکاری گوشه بسته به موقعیت قطعات به شکل های متفاوت انجام می شود که شامل اتصال کام، اتصال گونیا، تیغه نشیمن، اتصال لوله، اتصال صفحات روی هم، اتصال صفحات وصله و اتصال صفحات کف ستون می شود.
مزایای جوش گوشه
مزایای جوشکاری گوشه به صورت زیر می باشند:
- نیازی به آماده سازی لبه قطعات نیست.
- این نوع جوشکاری مقرون به صرفه است.
- نیاز به دقت و مهارت بالا نیست.
الزامات اجرایی جوش گوشه
برای جوشکاری گوشه، نیاز به سیم مفتول مناسب و استاندارد است زیرا بر کیفیت و تمیزی جوشکاری، تاثیر گذار می باشد. معمولا سیم های استاندارد به قطر ۰.۹ تا ۱.۱ میلیمتر می باشند.
جوشکاری گوشه فرآیندی ساده است و نیاز به مهارت و تخصص ندارد؛ اما بهتر است که آموزش های عملی در این خصوص دیده شود. هرچه فرآیند جوشکاری با دقت و با نظارت مهندسان ناظر انجام شود، کیفیت کار بیشتر می شود.
علاوه بر آن بهتر است برای جوشکاری گوشه به نکات زیر توجه نمایید.
- پس از اتمام جوشکاری، به محل جوش باری وارد نشود.
- تحمل بارهای تنشی برای جوش گوشه موثر نباید کمتر از ۴ برابر بعد جوش باشد.
- حداکثر مقدار مجاز طول جوش در هر طرف از فاصله عمودی بین آن ها باید ۲۰۰ میلیمتر باشد.
- قطعات فلزی دچار زنگ زدگی نباشند و با رنگ، گریس یا روغن پوشانده نشده باشند. برای از بین بردن رنگ و زنگ زدگی، می توان از سنباده و برای از بین بردن چربی ها از مواد چربی زدای استاندارد استفاده نمایید.
- بایستی جوش را تا انتها یا قطع آن قبل از رسیدن به انتهای جوش ادامه داد.
در اتصالات مفصلی با نبشی های جان که انعطاف پذیری بال برجسته نبشی ها می باشد، برگشت در انتهای جوش گوشه نباید ۴ برابر بعد جوش و نیز نصف پهنای بال نبشی بیشتر باشد، برگشت انتها در جوش گوشه باید در نقشه ها و جزئیات اجرایی قید شود.
مقررات ملی (مبحث دهم)
محدودیت های استفاده از جوشکاری گوشه
در کنار مزیت های جوشکاری گوشه، محدودیت هایی نیز در استفاده از آن وجود دارد. طبق مقررات ملی ساختمان ایران (مبحث دهم) به بررخی از آن ها اشاره می کنیم.
۱ -حداقل بعد جوش های گوشه نباید از بعد مورد نیاز برای انتقال بارهای محاسبه شده و اندازه های نشان داده شده در جدول ۱۰-۲-۹-۲ کوچکتر انتخاب شود. حداقل بعد جوش تابع ضخامت قطعه نازکتر می باشد و از طرفی نباید بعد جوش از ضخامت نازکترین قطعه متصل شونده تجاوز نماید.
ضخامت قطعه نازکتر | حداقل بعد جوش گوشه (با یک بار عبور) (میلیمتر) |
تا ۶ میلیمتر | ۳ |
بیش از ۶ تا ۱۲میلیمتر | ۵ |
بیش از ۱۲ تا ۲۰میلیمتر | ۶ |
بیش از ۲۰ | ۸ |
۲ -حداکثر بعد جوشهای گوشه در لبه قطعات متصل شونده برای قطعات با ضخامت مساوی یا کمتر از ۶ میلیمتر برابر ضخامت قطعه منهای ۲ میلیمتر و برای قطعات با ضخامت بیش از ۶ میلیمتر برابر ضخامت قطعه می باشد.
۳ -طول موثر جوش های گوش های که برای تحمل تنش ها محاسبه شده اند، نباید از ۴ برابر بعد جوش کمتر باشد. به عبارت دیگر، بعد جوش نباید از ۱/۴ طول آن تجاوز نماید.
۴-در اتصالات پوششی دو قطعه، طول همپوشانی نباید از ۵ برابر ضخامت قطعه نازک تر کمتر باشد و از ۲۵ میلیمتر کمتر نشود. در اتصالات پوششی که ورق و تسمه های تحت اثر تنش های محوری را به یکدیگر متصل می کند، باید ضلع انتهایی هریک از قسمت های متصل شونده، توسط جوش گوشه اتصال یابند.
۵-همانطور که گفتیم جوش ها را می توان تا انتهای ناحیه یا قبل از رسیدن به آن قطع نمود. مگر در اتصالات پوششی که یکی از قطعه های اتصالی تا پشت لبه قطعه اتصالی دیگر تحت اثر تنش کششی، امتداد یافته باشد، بایستی جوش گوشه در فاصله ای بیشتر یا مساوی با بعد جوش تمام شود.
نکات ایمنی جوشکاری
عملیات جوشکاری می تواند یک فرآیند خطرناک باشد و ممکن است خطراتی مانند برق گرفتگی، آتش سوزی، انفجار، سوختگی و شوک الکتریکی به همراه داشته باشد. همچنین گازها و دودهای سمی و اشعه ماوراء بنفش از دیگر خطرات جوشکاری هستند.
برای محافظت از پوست و چشم ها در برابر خطرات گفته شده، باید از لباس مخصوص، عینک ایمنی، کلاه ایمنی، دستکش های جوشکاری، پیش بند چرمی و کفش های چرمی استفاده کنید.
نتیجه گیری
همانطور که گفته شد، جوشکاری بسته به کاربرد و موقعیت قطعات، روش های متنوعی دارد. جوشکاری گوشه مقرون به صرفه است و لازم نیست قطعات آهنی را برای فرآیند جوشکاری آماده کرد، به همین دلیل این نوع جوش بسیار در ساختمان سازی استفاده می شود و مقداری از هزینه های پروژه را کاهش می دهد. لازم به ذکر است افراد مبتدی نیز می توانند به راحتی آن را انجام دهند؛ زیرا نیاز به تخصص بالایی ندارد. برای انجام این نوع از جوش، نیاز به سیم مفتول با قطر استاندارد است. انتخاب سیم مفتول مناسب به کیفیت جوش نیز کمک می کند.
سوالات متداول جوشکاری گوشه
جوش گوشه چیست؟
جوشکاری گوشه برای اتصال دو قطعه فلزی استفاده می شود. این نوع جوش معمولاً دارای زاویه ۹۰ درجه است.
انواع جوش گوشه کدامند؟
انواع جوشکاری گوشه شامل اتصال کام، اتصال گونیا، تیغه نشیمن و اتصال لوله می باشند.
سطح مقطع موثر جوش گوشه چگونه محاسبه می شود؟
سطح مقطع موثر جوش گوشه برابر است با حاصل ضرب طول مؤثر در ضخامت گلوگاه مؤثر.