مهندسی جوشکاری یک شاخه علمی بسیار پیچیده است که نیاز به مهارت در بسیاری از علوم مهندسی دارد. دانشجویانی که به دنبال دریافت درجه مهندسی جوشکاری هستند باید نسبت به سایر علوم مهندسی نیز آگاهی لازم را داشته باشند (شکل 1). آن ها باید دروس پیشرفته متالورژی جوشکاری و علم مواد را بگذرانند تا بتوانند از مواد مختلف اعم از فولادها و فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای غیرآهنی (مثل نیکل، آلومینیوم و تیتانیوم) و پلیمرها آگاهی داشته باشند. دروس مربوط به فرایند جوشکاری بر تئوری ها، اصول و مبانی متمرکز شده است تا مفاهیم مربوط به فرایندهای مختلف جوشکاری را ارائه کنند. در بسیاری از فرایندهای جوشکاری از قوس برای انجام جوشکاری استفاده می شود،
شکل 1: طرحی از موضوعات مهندسی جوشکاری: طراحی (بالا سمت چپ)، فرایند (بالا سمت راست) و متالورژی جوشکاری (پایین)
یک مهندس جوشکاری باید از فرایندهای دیگر نیز مطلع باشد. از این رو، علاوه بر جوشکاری قوسی، برنامه درسی مهندسی جوشکاری باید شامل فرایندهایی مثل جوشکاری با لیزر، پرتو الکترونی، فرایندهای جوشکاری حالت جامد مثل جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری انفجاری و فرانیدهای جوشکاری مقاومتی (مثل جوشکاری نقطه ای و زائده ای) باشد. دانشجویان لازم است تا مفاهیم مهم الکتریکی همراه با جوشکاری مثل کنترل فرایند و تئوری ترانسفورماتورها و اجراء را بدانند. درس طراحی جوشکاری مبانی مهم مثل جریان حرارت، تنش پسماند، خستگی و شکست را تحت پوشش قرار می دهد و طراحی جوش برای شرایط بارگذاری مختلف لازم است. در بسیاری دروس آنالیز از طریق مدل سازی عددی تدریس می شود. روش های آزمون غیرمخرب شامل پرتو X، فراصوتی، جریان گردابی، ذرات مغناطیسی و ماده نافذ باید مطالعه و تدریس شوند. برنامه درسی مهندسی جوشکاری برای بسیاری از مسائل و حوزه های صنعتی لازم است. زمینه های کاری شامل اتوماسیون و تولید انبوه با سرعت بالا، تولید ساخت، تولید و تحقیق است. فارغ التحصیلان مهندسی جوشکاری معمولا فرصت های شغلی زیادی دارند و شغل های مختلفی در بخش-های صنعتی شامل صنایع هسته ای، اتومبیل، پتروشیمی، پزشکی، کشتی سازی، هوا-فضا، تولید برق و بخش های تجهیزات سنگین را می توانند انتخاب کنند.
با در نظر گرفتن پیشرفت های اخیر در روش های جوشکاری، بیش از 75 نوع فرایند جوشکاری برای ساخت یا تولید وجود دارد. دلیل وجود فرایندهای بسیار زیاد آن است که هر فرایند مزایا و معایب خاص خود را دارد که برای یک کاربرد خاص مناسب است. فرایندهای جوشکاری قوسی مزایایی مثل حمل و نقل آسان و هزینه کم را دارند، ولیکن نسبتا آهسته هستند و حرارت زیادی در حین جوشکاری به قطعه کار وارد می کنند. فرایندهای با چگالی انرژی زیاد مثل فرایند جوشکای با لیزر حرارت ووردی کم و سرعت جوشکاری بالایی دارند، اما تجهیزات آن گران است و تنظیمات آن نیاز به دقت بالایی دارد. فرایندهای جوشکاری حالت جامد مانع از عدم پیوستگی ناشی از ذوب و انجماد می شوند، اما بسیار گران هستند و اغلب محدودیت هایی در طراحی اتصال دارند. فرایندهای جوشکاری مقاومتی معمولا بسیار سریع هستند و نیاز به مواد پرکننده نیست، اما اغلب محدود به ورقه های نازک یا کاربردهای تولید انبوه مثل درز لوله های جوشکاری شده می شود.
هر یک از این فرایندها با استفاده از ترکیب حرارت، زمان و/یا فشار یک اتصال (پیوند فلزی) تولید می کنند. آن دسته از فرایندها که حرارت زیادی دارند (مثل فرایندهای قوسی و فرایندهای با چگالی انرژی زیاد) به فشار نیاز ندارند. فرایندی مثل جوشکاری نفوذی بر مبنای حرارت و فشار است و در رسیدن به اتصال مناسب تعیین کننده است. در جوشکاری انفجاری از فشار زیاد، حداقل حرارت و زمان برای اتصال استفاده می شود. مهندس جوشکار باید در انتخاب یک فرایند بهینه برای یک کاربرد خاص همه مسائل فوق را در نظر بگیرد.
- شما اینجا هستید:
- ایران بریزینگ
- جوشکاری
- مقدمه ای بر مهندسی جوشکاری