خطرات ناشی از جوشکاری

خطرات جوشکاری

فهرست

1 – مقدمه

2 – خطرات بهداشتی جوشکاری

1 – 2 – گازها و فیوم ها

2 – 2 – اثرات سوء بهداشتی کوتاه مدت ( حاد )

3 – 2 – اثرات سوء بهداشتی طولانی مدت ( مزمن )

3 – سایر خطرات تهدید کننده سلامتی

1 – 3 – گرما

2 – 3 – نورمرئی ، اشعه های ماوراء بنفش و مادون قرمز

3 – 3 – سروصدا

4 – 3 – آسیبهای عضلانی – استخوانی

4 – خطرات ایمنی جوشکاری

1 – 4 – خطرات الکتریکی

2 – 4 – آتش سوزی و انفجار

3 – 4 – ماشین آلات خطرناک

4 – 4 – عبور ومرور و سقوط

5 – خطرات جوشکاری در محیط های بسته

6 – خطرات گازهای تحت فشار

7 – کاهش خطرات جوشکاری

1 – 7 – کنترلهای مهندسی و روندهای کاری ایمن

1 – 1-7- جایگزینی

2 – 1 – 7 – تهویه

3 – 1 – 7 – حفاظ گذاری

4 – 1 – 7 – اعمال ایمن

5 – 1 – 7- وسایل حفاظت فردی

1 – 5 – 1 – 7 – محافظت از چشم

2 – 5 – 1 – 7 – لباس حفاظتی

3 – 5 – 1 – 7- محافظت از گوش

4 – 5 – 1 – 7 – تجهیزات تنفسی

6– 1 – 7 – کنترل کیفیت هوا

7 – 1 – 7 – معاینات پزشکی

8 – 1 – 7 – آموزش

8 – قوانین و استانداردها

1 – 8 – حدود تماس شغلی

2 – 8 – برچسب ها و سایر اطلاعات

4 – 8 – علائم

5 – 8 – استاندارد جوشکاری OSHA

9 – فن آوریهای جدید جوشکاری

1 – 9 – جوشکاری لیزری

2 – 9 – جوشکاری با پرتوهای الکترونی

3 – 9 – روبوت های جوشکاری

1 – مقدمه :

در عملیات جوشکاری قطعات فلزی با استفاده از گرما یا فشار یا هر دو بهم متصل
می شوند.

لحیم کاری شامل اتصال قطعات یک فلز با فلز یا آلیاژی ( ترکیبی از فلزات) پرکننده
می باشد که نقطه ذوب آن از نقطه ذوب فلز اصلی کمتر است که مواد پرکننده ( مثل سرب و کادمیوم ) ممکن است خیلی سمی باشند .

برش فلزات در اثر گرم کردن فلز با شعله و برخورد مستقیم جریانی از اکسیژن خالص روی مسیر برش انجام می شود .بیش از 80 نوع فرایند جوشکاری وجود دارد که برخی از انواع عمومی تر آن عبارتند از :

جوشکاری قوس الکتریکی – جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی (SMAW) – جوشکاری با گاز محافظ با الکترود مصرف شونده (MIG) – جوشکاری با گاز محافظ با الکترود تنگستنی (TIG)- جوشکاری با قوس پلاسما (PAW) و جوشکاری زیر پودری . دربرخی دیگر از روشهای جوشکاری از گاز اکسی استیلن ، جریان برق – لیزر – پرتوهای الکترونی – اصطکاک – امواج ماوراء صوت – واکنش های شیمیایی – گرمای حاصله از گاز سوختنی و روبوت و ........ استفاده می نمایند .

2 – خطرات بهداشتی جوشکاری

1 – 2 – گازها و فیوم ها

«دود » جوشکاری مخلوطی از ذرات بسیار ریز ( فیوم ) و گازها می باشد . بسیاری از مواد موجود در دود جوشکاری مثل کروم ، نیکل ، آرسنیک ، آزبست ، منگنز ، سیلیس ، بریلیوم ، کادمیوم ، اکسیدهای نیتروژن ، فسژن ، اکرولئین، ترکیبات فلوراید، مونوکسیدکربن ، کبالت، مس ، سرب ، ازن ، سلنیم و روی بسیار سمی می باشند .

معمولاً گازها و فیوم های جوشکاری از منابع زیر تولید می شوند :

- ماده اصلی یا فلز اصلی تحت جوشکاری یا ماده پرکننده مورد استفاده

- پوشش ها و رنگ های روی فلز تحت جوشکاری یا پوشش الکترودها

- گازهای مورد مصرف حاصله از سیلندرها

- واکنش های شیمیایی که در اثر نور ماوراء بنفش حاصله از قوس الکتریکی و گرما ایجاد می شوند .

- فرایند و مواد مصرفی مورد استفاده

- آلودگیهای موجود در هوا مثل بخارات متصاعد شده از مواد پاک کننده وگریس زدا

نام بردن از تمامی اثرات سوء بهداشتی در اثر جوشکاری بسیار مشکل می باشد ، زیرا ممکن است فیوم ها حاوی چندین نوع ماده مضر باشند ( بسته به عواملی که در بالا بدانها اشاره شد ) . هریک از ترکیبات موجود در گاز یا دود جوشکاری می توانند یک بخش خاص از بدن فرد را تحت تاثیر قرار دهند مثل ریه ها – قلب – کلیه ها و سیستم عصب مرکزی. با وجود این که کلیه جوشکاران در معرض خطر قرار دارند ، ولی افراد سیگاری دچار آسیب های شدیدتری می گردند . تماس با گازهای جوشکاری اثرات کوتاه مدت یا بلند مدت بر سلامتی افراد دارد که می توان آنها را به صورت زیر شرح داد :

2 – 2 – اثرات سوء بهداشتی کوتاه مدت ( حاد )

تماس با فیوم فلزات ( مثل روی ، منیزیم ؛ مس و اکسید آن ) باعث بروز بیماریی بنام تب فیوم فلز می گردد . علائم این بیماری بین 4 تا 12 ساعت پس از تماس نمایان می شود و شامل احساس سرماخوردگی ، عطش ، تب، دردهای عضلاتی، درد قفسه سینه، سرفه، خس خس کردن، کوفتگی، حالت تهوع و احساس مزه بد در دهان است.

برخی ترکیبات موجود در فیوم مثل کادمیوم در مدت زمان کوتاه نیز ممکن است کشنده باشند و گازهای متصاعد شده در فرآیند جوشکاری نیز بسیار خطرناک می باشند. برای مثال اشعه ماوراء بنفش منتشر شده در اثر واکنش با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا، ازن و اکسیدهای نیتروژن تولید می کند. این گازها در مقادیر زیاد کشنده اند و می توانند منجر به التهاب و تحریک بینی و گلو و بیماریهای شدید ریوی گردند.

اشعه ماوراء بنفش تولیدی، با حلالهای هیدروکربنی کلردار مثل تری کلرواتیلن،
1 و 1 و 1 تری کلرو اتان، متیلن کلراید و پرکلرواتیلن ترکیب می شود و گاز فشژن تولید می نماید. حتی مقادیر بسیار کم فسژن نیز کشنده است، اگر چه علائم اولیه مسمومیت با آن که شامل سرگیجه، احساس سرما و سرفه است، پس از 5 تا 6 ساعت ظاهر می شود. جوشکاری با قوس الکتریکی نباید هیچگاه در فاصله کمتر از 200 فوت (61 متر) از مخازن حاوی محلولهای گریس زدا انجام شود.

3-2- اثرات طولانی مدت (مزمن)

مطالعه بر روی جوشکاران، افرادی که با شعله فلزات را برش می دهند و کارگرانی که در کنار کوره ها کار می کنند نشان می دهد که خطر ابتلا به سرطان ریه و گاهی اوقات سرطان حنجره و دستگاه ادراری در جوشکاران بیشتر از بقیه است. این موضوع نیز چندان غیر منتظره نمی باشد چرا که مواد سمی موجود در دود جوشکاری مثل کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم و آرسنیک موادی هستند که باعث بروز سرطان ریه می گردند.

ممکن است جوشکاران انواع مشکلات مزمن دستگاه تنفسی را نیز تجربه کنند، همانند: برونشیت، آسم، ذات الریه، امراض ریوی که در اثر تنفس ذرات فلزی ایجاد می شوند، کاهش ظرفیت تنفسی ریه، سیلیکوزیز (تنگی نفس در اثر تنفس مداوم ذرات حاوی سیلیس) و .... دیگر مشکلات و بیماریهای ناشی از جوشکاری عبارتند از: بیماریهای قلبی، بیماریهای پوستی، افت شنوایی، ورم معده، ورم روده کوچک و زخم معده و روده کوچک. همچنین جوشکارانی که در معرض فلزات سنگین مثل کروم و نیکل می باشند ممکن است دچار بیمارهای کبدی نیز گردند.

جوشکارانی که با سطوح دارای پوشش آزبست کار می کنند نیز احتمال دارد به بیماریهای آزبستوز، سرطان ریه و بیماریهای دیگر ناشی از آزبست مبتلا شوند. چنین افرادی باید قبل از آغاز به کار با این مواد، آموزش دیده و از تجهیزات و وسایل حفاظتی مناسب نیز برخوردار باشند.

3- سایر خطرات تهدید کننده سلامتی

1-3- گرما

گرمای شدید و جرقه های ناشی از جوشکاری ممکن است باعث سوختگی شود. جراحات چشمی نیز از تماس با خاکستر داغ، تراشه فلزات، جرقه ها و الکترودهای داغ حاصل
می شود، بعلاوه، تماس طولانی مدت با گرما منجر به استرس حرارتی در فرد خواهد گردید.

جوشکاران بایستی از علائمی همچون خستگی، سرگیجه، کم اشتهایی، تهوع، درد ناحیه شکمی وبیحوصلگی آگاهی داشته باشند. تهویه، جداسازی و ایجاد فاصله مناسب با منبع حرارتی، رعایت فواصل استراحت و نوشیدن مایعات مناسب می تواند افراد را در برابر خطرات مرتبط با گرما محافظت نماید.

2-3- نور مرئی، اشعه های ماوراء‌ بنفش و مادون قرمز

شدت نور متصاعد شده از قوس الکتریکی جوشکاری باعث صدمه دیدن شبکیه چشم می شود، در حالیکه اشعه مادون قرمز باعث آسیب قرنیه و ابتلاء فرد به بیماری آب مروارید خواهد گردید.

نور نامرئی ماوراء‌بنفش حاصل از قوس الکتریکی حتی در زمان بسیار کوتاه (کمتر از یک دقیقه) باعث بیماری برق زدگی چشم می شود. علائم این بیماری معمولاً ساعت ها پس از تماس با اشعه ماوراءبنفش بروز می کند و شامل احساس وجود شن و ماسه در چشم، تاری دید، درد شدید، اشک ریزش از چشم، سوزش و سردرد می باشد.

قوس الکتریکی بر موادو اجسام موجود در محیط نیز اثر داشته و دیگر افراد مجاور محل جوشکاری را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. در حدود نیمی از بیماری برق زدگی چشم در افرادی ایجاد می شود که در محل حضور داشته ولی جوشکاری نمی کنند. افرادی که دائماً بدون حفاظت مناسب در محیط دارای اشعه ماورء بنفش کار می کنند ممکن است دچار آسیب های دائمی چشم شوند. تماس با اشعه ماوراء بنفش نیز باعث سوختگی پوست
می شود که شبیه آفتاب سوختگی است و خطر ابتلاء به سرطان پوست را افزایش می دهد.

3-3- سر و صدا

سر و صدای زیاد در محیط ممکن است به سیستم شنوایی آسیب وارد سازد، همچنین عامل ایجاد استرس و فشار خون و یا گاهی بیماریهای قلبی می باشد. کار کردن طولانی مدت در محیط دارای سر و صدای زیاد باعث ایجاد خستگی، حالتهای عصبی و بیحوصلگی افراد می شود.

اگر افرادی در یک محیط پر سر وصدا کار می کنند کارفرما باید از استاندارد سر و صدای OSHAبرای ارزیابی میزان سرو صدا و تعیین زمان مواجهه استفاده نماید . اگر سرو صدا به طور متوسط در هشت ساعت به 85 دسی بل می رسد ، کارفرما باید برای فرد جوشکار گوشی مناسب تهیه کند و سالانه او را تحت معاینات پزشکی قرار دهد .

4_3_ آسیب های عضلانی - استخوانی

در بین جوشکاران شکایت از بیماریهای عضلانی _ استخوانی نظیر صدمات در ناحیه پشت بدن ، درد شانه ، کاهش قدرت ماهیچه ها ، درد مچ ، سفید شدن انگشتان و بیماری ناحیه زانو بیشتر دیده شده است. وضعیت فرد هنگام کارکردن ( مخصوصاً هنگام قرار گرفتن قطعه در بالای سر ، وجود لرزش در حین کار و حمل بارهای سنگین ) نیز در بروز اختلالات و بیماریهای فوق مؤثر است . این مشکلات را با روش های زیر می توان کاهش‌ داد :‌

_ حمل به روش مناسب

_ عدم کار طولانی در یک حالت

_ کار در ارتفاع مناسب

_ استفاده از زیرپایی هنگامی که فرد به مدت طولانی به حالت ایستاده کار می کند .

_ قرار دادن مناسب ابزار آلات و مواد

_ به حداقل رساندن لرزش در حین کار

4_ خطرات ایمنی جوشکاری

1_4_ خطرات الکتریکی

اگر چه در جوشکاری از برق با ولتاژ کم استفاده می شود ، ولی خطر شوک الکتریکی همچنان وجود دارد ؛‌ شرایط محیط جوشکاری ( مثل محیط های مرطوب ) نیز ممکن است خطر شوک الکتریکی را تشدید کند . گاهی اوقات ممکن است یک شوک ضعیف منجر به سقوط یا حوادثی نظیر آن شود ولی شوک های شدید می توانند حتی سبب ضربه مغزی و مرگ فرد گردند .

برای محافظت از شوک الکتریکی بایستی از دستکش خشک استفاده نمود . همچنین جوشکار باید کفش های دارای کفی یا زیره پلاستیکی بپوشد و یا از یک لایه عایق مثل یک تخته خشک یا کفپوش لاستیکی برای جلوگیری از انتقال جریان برق استفاده نماید .

قطعاتی که مورد جوشکاری قرار می گیرند و همه قسمت های بدنه وسیله انتقال برق نیز باید اتصال زمین داشته باشند .

روکش نگهدارنده های الکترودها و کابلهای برق بایستی خشک و در وضعیت مناسبی باشند . الکترودها را نباید با دست بدون دستکش یا دستکش خیس یا هنگامی که فرد روی سطوح خیس یا سطوح دارای اتصال زمین قرار دارد عوض نمود .

2_4_ آتش سوزی و انفجار

حرارت زیاد و جرقه های تولید شده در جوشکاری یا شعله آن می تواند منجر به بروز آتش سوزی گردد و یا اگر جوشکاری در مجاورت مواد قابل انفجار یا قابل اشتعال انجام گیرد احتمال وقوع انفجار وجود دارد .

جوشکاری یا برش فلزات تنها بایستی در مواقعی انجام شود که مواد قابل اشتعال نظیر ضایعات مواد ، چوب ، کاغذ ، منسوجات مواد پلاستیکی ، مواد شیمیایی و گردو غبارقابل احتراق وجود نداشته باشد ( بخارات می توانند چند صدمتر پراکنده شوند ) .

موادی را که نمی توان از محیط خارج نمود بایستی با مواد مقاوم در برابر شعله بطور کاملاً محکم پوشاند . درهای عبور و مرور ، پنجره ها ، شکاف ها و منفذها نیز بایستی پوشانده شوند .

هیچگاه روی مخازنی که حاوی مواد قابل اشتعال یا احتراق هستند جوشکاری نکنید مگر اینکه کاملاً آنها را تمیز نموده و با یک گاز بی اثر پر کرده باشید ، در غیر اینصورت احتمال وقوع انفجار ، آتش سوزی یا پخش بخارات سمی وجود دارد . مخازن دارای مواد ناشناخته باید بعنوان مواد قابل اشتعال یا احتراق در نظر گرفته شوند .

قبل از خروج از محل کار و حداقل سی دقیقه پس از اتمام کار بایستی محیط را ازنظر وجود آتش بازبینی نمود . وسایل اطفاء حریق نیز بایستی در دسترس باشند .

3_4_ ماشین آلات خطرناک

همه ماشین آلات دارای قطعات گردنده را باید حفاظ گذاری نمود تا از گیر کردن مو ، انگشتان یا لباس کارگران در آنها جلوگیری بعمل آید. هنگام تعمیر دستگاه بوسیله جوشکاری یا لحیم کاری ، برق آن بایستی قطع گردد و دستگاه خاموش و قفل شود تا به طور اتفاقی روشن نگردد .

4_4_ عبور و مرور و سقوط

برای جلوگیری از سقوط افراد بایستی ابزارآلات ، ماشین آلات ، کابلها و مواد اضافی دیگر را از محل جوشکاری دور و برای عبور و مرور از خطوط یا ریلهای ایمن استفاده نمود .

5_ خطرات جوشکاری در محیط های بسته

یک محیط بسته محلی است با مساحت کم که دسترسی به آن محدود است ، همچنین یا تهویه نداشته و یا اینکه جریان هوا در آن کم است . تهویه مناسب برای کار در محیط های بسته ضروری است . در این محیط های کوچک فیوم ها و گازهای خطرناک می توانند خیلی سریع به حد غلظت خطرناک خود برسند.

از آنجایی که در فر ایند جوشکاری ، اکسیژن هوا به مصرف می رسد ممکن است فرد سریعاً دچار بیهوشی یا مرگ ناشی از خفگی گردد .

همه کارگرانی که به نوعی وارد این فضاها می شوند چه به صورت معمول و عادی و چه در حالت اضطراری ، بایستی آموزشهای لازم امداد و نجات را دیده باشند ، ماسک های تنفسی همراه داشته باشند ، از وسایل حفاظت فردی مناسب استفاده کنند و روشهای صحیح ورود و خروج به فضاهای بسته را بدانند . توجه به نکات ذیل در مورد فضاهای بسته حائز اهمیت می باشد :

کارگرای که وارد فضای بسته می شود بایستی مجهز به یک ماسک یا نقاب ، طناب نجات ، و لباس حفاظت فردی حاوی سیستم و دستگاه تنفسی مناسب باشد .

- سیلندرهای گاز و منابع برق جوشکاری را باید در محل های ایمن و در خارج از فضای بسته قرار داد.

- یک امدادگر آموزش دیده و مجهز به وسایل مناسب از قبیل دستگاه اطفاء حریق و وسایل حفاظت فردی بایستی در خارج از فضای بسته قرار داشته باشد تا بتواند در صورت لزوم به کمک کارگر یا نجات وی بشتابد و هر گاه علائمی از وجود مواد سمی یا کاهش هشیاری فرد را در داخل فضای بسته مشاهده نمود سریعاً وی را از محل خارج سازد .

- همه فضاهای بسته را باید از نظر وجود مواد سمی ، قابل اشتعال و یا گازها و بخارات قابل انفجار و میزان اکسیژن موجود بررسی نمود . کنترل کیفیت مداوم جریان هوا طی جوشکاری لازم و ضروری است . ورود کلیه کارگران به مکانهایی که درصد اکسیژن آن کمتر از 5/19 درصد است ممنوع می باشد ، مگر اینکه ماسک تنفسی حاوی کپسول هوا به همراه داشته باشند .

- هیچگاه از اکسیژن برای سیستم تهویه استفاده نکنید.

- هنگام جوشکاری یا برش حرارتی در فضاهای بسته از تهویه مکانیکی استفاده نمایید.

- همه لوله ها ،‌مجراها و خطوط برق که به این فضاها اتصال دارند ولی در حال کار نیستند بایستی قطع یا خاموش شوند .

همه کلیدها و شیرهای قطع شده بایستی قفل شوند تا به طور تصادفی روشن نگردند.

- مشعل ها و یا مخازن ذخیره اکسیژن یا گاز که مورد استفاده نیستند باید از محل خارج گردند .

6- خطرات گازهای تحت فشار

در جوشکاری یا برش با شعله از یک گاز سوختنی و اکسیژن برای تولید حرارت مورد نیاز جوشکاری استفاده می شود .

در این نوع جوشکاری ، هم اکسیژن و هم گاز سوختنی ( استیلن، هیدروژن، پروپان و غیره) به صورت تحت فشار در سیلندرهایی ذخیره می شوند .

استفاده از سیلندرهای تحت فشار ، کارگران را در معرض خطراتی قرار می دهد . استیلن بسیار قابل انفجار است و فقط بایستی با تهویه مناسب و همراه با برنامه تست نشتی مورد استفاده قرار گیرد . اکسیژن به تنهایی قابل انفجار نمی باشد ، ولی در هر حال اگر غلظت آن زیاد باشد بسیاری از مواد حتی آنهایی که در هوا به سختی می سوزند( مثل گرد و غبارهای معمولی، گریس یا روغن) به راحتی منفجر می شوند . توجه به نکات ذیل در حین کار با گازهای تحت فشار از اهمیت بسیاری برخوردار است :

- همه سیلندرها باید دارای درپوش و رگولاتور باشند .

- فقط از رگولاتورهایی استفاده نمایید که متناسب با فشار درون سیلندر طراحی شده باشند .

- قبل از جوشکاری و نیز حین انجام آن همه شیرهای کاهش فشار و همه خطوط ارتباطی را کنترل نمایید .

- لوله انتقال اکسیژن را در شرایط مناسب نگهداری و در فواصل منظم تمیز نمایید .

- بست ها و اتصالات باید در شرایط مناسبی باشند و منظماً کنترل گردند .

-سیلندرهای گاز اکسیژن و گاز سوختنی را به طور جداگانه و دور از حرارت و نور خورشید و در جای خشک دارای تهویه مناسب و مقاوم در برابر آتش و حداقل 20 فوت (‌6 متر) به دور از مواد قابل اشتعال مثل رنگ ، روغن یا حلالها نگهداری و انبار کنید.

- پس از اتمام کار شیر سلیندر را ببندید . قبل از اینکه سیلندرها را حرکت داده و در انبار قرار دهید ، درپوش محافظتی شیر را روی آن قرار داده و شیر تخلیه را باز کنید تا گاز درون شیلنگ خالی شود .

7- کاهش خطرات جوشکاری

قبل از آغاز جوشکاری لازم است خطرات مختص این عملیات ، شناسایی شوند . این خطرات بسته به نوع جوشکاری ،‌مواد ( فلزات اصلی، پوشش سطح، الکترودها) و شرایط محیط( فضای آزاد یا بسته ) متفاوتند.

همچنین تحقیق و بررسی در مورد برگه های اطلاعات ایمنی مواد (MSDS [1]) جهت شناسایی مواد خطرناک مورد استفاده در جوشکاری و محصولات برش و فیوم های تولیدی بسیار مهم و حائز اهمیت می باشد ، اطمینان حاصل نمایید که قبل از آغاز کار ، موادی را که جوشکاری می کنید می شناسید . برخی از فیوم ها همانند موادی که هنگام جوشکاری سطوح دارای پایه کادمیوم متصاعد می شوند ، می توانند در مدت زمان کوتاهی کشنده باشند . پس از تعیین و شناسایی خطرات ، می توان روش های مناسب کنترلی را بکار گرفت :

1-7- کنترل های مهندسی و روندهای کاری ایمن

1-1-7- جایگزینی

مواد خطرناک را با موادی که خطر کمتری دارند جایگزین کنید . بدین منظور می توانید :

الف _ از آلیاژ نقره بدون کادمیوم برای لحیم کاری استفاده نمایید .

ب – از الکترود و دستکش های فاقد مواد آزبستی استفاده کنید .

2-1-7- تهویه

بایستی برای از بین بردن فیوم ها و گازهای مضر از تهویه مناسب استفاده نمود . تهویه موضعی[2]که این گازها و فیوم های مضر را مستقیماً از محل تولید به بیرون هدایت می کند مفید تر می باشد . این عمل را می توان با استفاده از دستگاههای دارای تهویه یا هودهایی که نزدیک محل جوشکاری نصب می شوند ، انجام داد . سیستم تهویه باید به طور منظم تمیز و بازبینی گردد.

از معابر خروجی سقف ، درها یا پنجره های باز ، فن های سقفی یا فن های نصب شده در کف برای جریان هوا در محل کارگاه بعنوان تهویه عمومی3 استفاده می شود . این سیستم به خوبی تهویه موضعی نبوده و ممکن است باعث پخش ذرات شیمیایی مضر در کارگاه گردد . تهویه عمومی معمولاً در صورتی مفید است که برای تکمیل تهویه موضعی و در کنار آن بکار رود.

در جوشکاری با گاز محافظ ، تهویه موضعی را می توان با یک فن مکنده انجام داد که میتواند تماس کارگر را با امواج جوشکاری به میزان 70% کاهش دهد .

هودها و کانالهای خروجی هوا بایستی از مواد مقاوم در برابر حریق ساخته شوند .

3-1-7- حفاظ گذاری

از دیواره هایی با پوشش مناسب جهت حفاظت افراد دیگری که در محل کار حضور دارند در برابر امواج جوشکاری، گرما و پاشش ذرات داغ استفاده نمایید .

کابین یا اتاقک جوشکاری باید دارای رنگ با روکش مات باشد که امواج ماوراء بنفش را منعکس نکند (مشابه پوشش هایی که دارای اکسید تیتانیوم یا اکسید روی می باشند )

صفحات اکوستیک ما بین کارگر و منبع صوت قرار دهید تا میزان سر و صدا را کاهش دهد و یا اینکه ماشین آلات را در محل محصوری قرار دهید .

4-1-7- اعمال ایمن

اگر مراحل کاری را اصلاح کرده و یا اعمال حفاظتی زیر را انجام دهید خطرات موجود کاهش می یابند . بعنوان مثال :

-بخش های پوشش دار یا رنگ شده را جوشکاری نکنید ، در صورت امکان قبل از جوشکاری همه پوشش ها و رنگ های روی سطوح را پاک نمایید .

-یک ظرف آب زیر دستگاه برش با قوس پلاسما قرار دهید تا میزان سر و صدا و فیوم کاهش یابد .

- هنگام جوشکاری یا برش در موقعیتی قرار گیرید که سر شما در معرض جریان فیوم ها نباشد .

- قبل از اتصال قوس الکتریکی و یا روشن کردن شعله اطمینان حاصل نمایید که همه مواد قابل احتراق و اشتعال از محل دور شده اند .

- اطمینان حاصل نمایید که ابزار آلات و قطعات سالم باشند و شیلنگ ها و روکش های عایق پاره را تعویض نمایید.

- محوطه جوشکاری را عاری از ماشین آلات یا ابزار اضافی کنید تا خطر تصادم یا سقوط کاهش یابد .

- شما می توانید با استفاده از پایین ترین آمپر قابل استفاده و نگهداری الکترود به صورت قائم و تا حد ممکن نزدیک به محل جوشکاری تولید فیوم را به حداقل برسانید .

- جوشکاری با قوس الکتریکی را نباید در فاصله کمتر از 200 فوتی (‌61 متری ) از حلال ها یا مواد چربی زدا انجام داد .

5-1-7- وسایل حفاظت فردی

تجهیزات و وسایل حفاظت فردی باید در کنار کنترلهای مهندسی و اقدامات ایمنی و پیشگیرانه بکار روند نه اینکه جایگزین آنها گردند .

1-5-1-7- محافظت از چشم

در کلیه عملیات جوشکاری حفاظت از چشم ها ضروری می باشد تا آنها را از نور ، گرما ، ‌اشعه ماوراء بنفش و پرتاب جرقه ها محافظت نماید . برای حفاظت بهتر ، از ماسک های پوششی صورت یا کلاه ایمنی به همراه عینک استفاده نمایید . هنگامی که ماسک حفاظتی را از روی صورت بر می دارید برای جلوگیری از پرتاب ذرات به چشم ها ، سرخود را کج نگاه داشته و چشمانتان را ببندید.

در مورد جوشکاری یا برش با قوس الکتریکی ، جوشکاری با گاز اکسید کننده ، لحیم کاری و یا برش ، کلاههای ایمنی، عینک و دیگر وسایل حفاظتی باید دارای فیلتر و یا لنزهای مخصوص باشند .

استاندارد OSHAبیان می دارد که کارگرانی که عملیات جوشکاری یا برش انجام می دهند باید با لنزها یا فیلترهایی مطابق با جدول 1 محافظت شوند :

شماره و نوع فیلتر برای حفاظت در مقابل انرژی تشعشعی
نوع عملیات جوشکاری	شماره
جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی با استفاده از الکترودهای به قطر 16/1 و 32/3 و 8/1 و 32/5 اینچ	10
جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (غیر آهنی)بااستفاده از الکترودهای به قطر 16/1 و 32/3 و 8/1 و32/5 اینچ	11
جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (آهنی) با استفاده از الکترودهای به قطر 16/1 و 32/3 و 8/1 و 32/5 اینچ	12
جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی با استفاده از الکترودهای به قطر 16/3 و 32/7 و 4/1 اینچ	12
الکترودهای به قطر 8/3 و 16/5 اینچ	14
جوشکاری با اتم هیدروژن	14-10
جوشکاری با شعله کربنی	14
لحیم کاری	2
لحیم کاری با مشعل	3 یا 4
برش سبک تا 1 اینچ	3 یا 4
برش متوسط 1 تا 6 اینچ	4 یا 5
برش سنگین بیش از 6 اینچ	5 یا 6
جوشکاری با گاز (سبک) تا 8/1 اینچ	4 یا 5
جوشکاری با گاز (متوسط) 8/1 تا 2/1 اینچ	5 یا 6
جوشکاری با گاز (سنگین) بالای 2/1 اینچ	6 یا 8

جدول 1 – لنزها و فیلترهای محافظ چشم

2-5-1-7- لباس حفاظتی

لباس محافظی که جوشکاران و افراد نزدیک به محل جوشکاری باید بر تن داشته باشند شامل موارد زیر است :

دستکش مقاوم در برابر آتش ، کلاه ، کفش های ایمنی دارای پنجه حفاظت شده ، پیش بند چرمی ، سپر حفاظتی صورت ، لباس کار مقاوم در برابر شعله ، عینک حفاظتی ، کلاه ایمنی گتر یا چکمه ساق دار .

لباس محافظ باید از پشمی ساخته شود که به آسانی شعله نمی گردد و یا از پارچه های کتانی مخصوص باشد . آستین و یقه لباس بایستی بسته و شلوار و بلوز نیز بدون لبه دوبل یا برگردان باشد . استفاده از کلاه ایمنی محکم نیز لازم بوده و جوشکاران باید از
هلمت های ایمنی همراه با لنزهای فیلتری مناسب استفاده کنند نه اینکه صفحاتی را به عنوان نقاب در دست بگیرند . در زمانی که جوشکاری در بالای سر فرد انجام می شود ، محافظت بیشتری لازم است مثل پوشش شانه که مقاوم در برابر آتش باشد ، پیش بند ، سربند ، گتر و لباس کار .

از آنجایی که جوشکاران با مواد سمی سر و کار دارند ، کمدهایی باید تهیه شود تا لباس کار آنها جدا از لباس های معمولی نگهداری گردد . لباس کار باید توسط کارفرما به
خشک شویی فرستاده شود . حمام و رختکن نیز باید در نظر گرفته شود تا کارگران بتوانند در پایان کار لباس های خود را تعویض نمایند .

3-5-1-7- محافظت از گوش

از حفاظ گوش یا گوشی های محافظ ( ایرپلاک4 یا ایرماف 5) باید هنگام کار در سر و صدای زیاد استفاده نمود . همچنین هنگامی که در فضا بارش و پاشش جرقه وجود دارد که ممکن است این جرقه ها وارد گوش شود ، استفاده از گوشی ضروری است.

4-5-1 -7- تجهیزات تنفسی

تجهیزات تنفسی باید مخصوص محیط های خطرناک بوده و مطابق با استانداردOSHAتنظیم ، نظافت ، نگهداری و انبار گردند . بعلاوه کارگران باید در مورد نحوه استفاده صحیح از این وسایل آموزش ببینند . سازمان NIOSH 6عنوان می کند که در مکانهایی که مواد سرطان زا وجود داشته و غلظت آن قابل اندازه گیری باشد و یا در هر شرایطی که برای سلامتی افراد خطرناک باشد ، بایستی از این وسایل تنفسی استفاده نمود . هنگام جوشکاری در فضاهای بسته نیز استفاده از وسایل تنفسی مجهز به کپسول اکسیژن ضروری می باشد ، زیرا احتمال کاهش غلظت اکسیژن در هوا وجود دارد .

6-5-1-7- کنترل کیفیت هوا

کنترل کیفیت هوا برای تعیین مقادیر مواد خطرناک و سر و صدای موجود در مناطقی که جوشکاری انجام می شود صورت می پذیرد .

7-5-1-7- معاینات پزشکی

به علت ازدیاد انتشار مواد خطر ناک در فضای اطراف جوشکاری NIOSHپیشنهاد
می کند که همه کارگرانی که در معرض فرایند جوشکاری هستند حداقل سالی یکبار تحت معانیات پزشکی قرار گیرند و علاوه بر آزمایشات عادی و معمولی شش ها ، پوست ، چشم، قلب و شنوایی آنها نیز مورد معاینه قرار گیرد .

8-5-1-7- آموزش

همه جوشکاران باید در مورد استفاده ایمن از وسایل و انجام اعمال ایمن و نحوه کار در شرایط اضطراری آموزش ببینند .

8 – قوانین و استانداردها

OSHAاستانداردهایی دارد که بسیاری از جوانب جوشکاری از قبیل جوشکاری ایمن ، جوشکاری در فضاهای بسته ، نگهداری گازهای تحت فشار ، ایمنی وسایل برقی ، اطفاء حریق ، تهویه ، وسایل حفاظت فردی و آموزش کارگران را در بر می گیرد .

آنچه در زیر می آید خلاصه ای از شرح وظایف و مقرراتی است که به جوشکاران مربوط می شود . البته همواره بر شرایط کار ایمن قبل از انجام جوشکاری تاکید می شود .

1-8- حدود تماس شغلی

OSHA در مورد کل ترکیب دودهای جوشکاری استانداردی ارائه نکرده، ولی برای هریک از مواد تشکیل دهنده دودها استانداردهایی تنظیم نموده است. تهویه عمومی یا موضعی بایستی تعبیه شود تا بتوان حدود فیوم های سمی، گازها یا گردوغبارات را به حد مجاز تعیین شده توسط OSHA رساند.

سازمان NIOSH بیان کرده است که جوشکاران در هرحال در معرض خطرات ناشی از گازهای جوشکاری هستند، حتی هنگامی که غلظت هریک از عناصر تشکیل دهنده آنها کمتر از حد مجاز ارائه شده توسط OSHA باشد. این سازمان توصیه کرده است که با روندهای کاری صحیح و کنترلهای مهندسی، میزان انتشار گازهای جوشکاری به حداقل ممکن رسانده شود.

2-8- برچسب ها و سایر اطلاعات

براساس استاندارد OSHA در مورد آگاهی از خطرات ( 29 CFR1910,1200( قانون حق دانستن) ، کلیه مخازن حاوی فلزات پرکننده، الکترودها و مواد کمک ذوب، بایستی
برچسب هایی برای آگاهی جوشکاران داشته باشند که نشان دهد در فرایند جوشکاری فیوم ها و گازهای خطرناک تولید می شود. فلز پایه که جوشکاری روی آن انجام می شود و ممکن است پوششی هم از مواد سمی داشته باشد نیز باید برچسب داشته باشد (مثل رنگ، سرب، جیوه). مواد جوشکاری حاوی مواد سرطانزا نیز باید برچسبی داشته باشند که بیانگر سمی بودن گازهای متصاعد شده از این مواد سرطانزا باشد. کارفرما بایستی برگه اطلاعاتی ایمنی مواد (MSDS) را برای همه این مواد خطرناک تهیه کرده و در دسترس جوشکاران قرار دهد. این برگه ها بایستی حاوی اطلاعاتی در مورد عناصر شیمیایی، محصولات خطرناک حاصله از تجزیه مواد حین جوشکاری، روش های ایمن حمل مواد، اعمال حفاظتی و روش های مؤثر کمک های اولیه و اثرات مواد جوشکاری بر سلامتی باشد.

4-8- علائم

استاندارد OSHA (14529 CFR1910.) بیان می دارد که علائم مورد استفاده بایستی کارگران را از خطرات منجر به جراحت یا آسیب آگاه سازد. این علائم باید در محل جوشکاری نصب شوند و به عنوان کمکی برای یادآوری به کارگران در استفاد از وسایل حفاظتی باشند، همچنین باید به کارگران گوشزد کنند که ممکن است در اثر نگاه کردن به قوس جوشکاری چشم هایشان آسیب ببیند.

5-8- استاندارد جوشکاری OSHA

الزامات اطمینان بخش از ایمنی عملیات جوشکاری، برش و لحیم کاری در استاندارد
29 CFR1910.252 آمده است. در زیر تعدادی از الزامات انتخاب شده از این استاندارد بیان گردیده است:

- سیلندرهای گاز تحت فشار باید دور از رادیاتور و دیگر منابع گرمایی نگهداری شوند و بایستی به صورت قائم دریک محیط خشک و دارای تهویه مناسب و حداقل 20 فوت (6متر) دور از مواد قابل اشتعال مثل روغن انبار گردند. سیلندرها باید دور از بالابرها، پله ها و محل های دیگری که احتمال سقوط، ضربه خوردن یا آسیب دیدن وجود دارد، قرار گیرند.

- قبل از آغاز به کار، سیستم های لوله کشی باید آزمایش شوند و در فشار 5/1 برابر حداکثر فشار کاری در مقابل گاز غیرقابل نفوذ باشند.

- سیستم های لوله کشی در حال کار نیز باید با وسایل کاهش دهنده فشار محافظت گردند.

- ترک هایی که نشان دهنده نشتی، سوختگی، پارگی یا عیوب دیگر در لوله کشی ها
می باشند، باید تعمیر یا تعویض گردند.

- جوشکاران یا افرادی که عمل برش را انجام می دهند باید در مورد استفاده ایمن از تجهیزات و فرایندهایی که انجام می دهند آموزش ببینند.

- هریک از جوشکاران باید در اطاقک های جداگانه قرار گیرند یا با صفحات غیر قابل اشتعال که با یک روکش دارای انعکاس کم مثل اکسید روی پوشیده شده اند، یا دارای لامپ سیاه هستند (برای جذب تشعشات ماوراء بنفش) جدا گردند.

افراد دیگری که در مجاورت محل های جوشکاری هستند نیز بایستی با صفحات غیر قابل اشتعال یا مقاوم در برابر شعله جداگردند و یا اینکه ملزم به استفاده از عینک های حفاظتی مناسب باشند. در این اطاقک ها جریان هوا باید در کف وجود داشته باشد.

- همه شعله های متحرک خطرناک در نزدیکی محل جوشکاری باید به یک محل امن برده شوند و اگر اینکار ممکن نیست برای جلوگیری از پرتاب و انتشار جرقه، گرما و خاکستر آن از دیواره های حفاظتی استفاده شود.

- تجهیزات اطفاء حریق مناسب باید به صورت آماده به کار در محل وجود داشته باشد.

- در محلهایی که جوشکاری انجام می شود احتمال تبدیل شعله کوچک به حریق های بزرگ وجود دارد، زمان سنج تشخیص دهنده آتش لازم است. این وسیله باید طوری تنظیم شود که حداقل نیم ساعت پس از پایان جوشکاری نیز بتواند هر نوع شعله را شناسایی و خاموش کند.

- عملیات جوشکاری، برش یا کارهایی که در دمای بالا انجام می شوند نباید در مخازن، بشکه ها و تانک ها صورت گیرد مگر اینکه کاملاً تمیز شده باشند. (تمیز کردن با یک گاز بی اثر ارجحیت دارد).

- از وسایل حفاظت چشم باید طی همه عملیات جوشکاری یا برش با قوس الکتریکی، جوشکاری با گاز، برش با اکسیژن، جوشکاری مقاومتی یا لحیم کاری استفاده گردد.

- هرجا که لازم است جوشکار از میان یک منهول یا ورودی کوچک وارد فضای بسته شود، باید یک امدادگر در بیرون محل حضور داشته باشد که آگاه به روش های امداد و نجات بوده و در همه حال جوشکار را زیر نظر داشته باشد تا در مواقع لزوم به کمک او بشتابد.

- برای تمیز کاری سطوح هنگامی که ترکیبات فلوئور، روی، سرب، بریلیوم، کادمیوم و جیوه درمحل وجود دارند و یا هنگام برش ورق های استنلس استیل، تهویه مناسب یا وسایل تنفسی در فضاهای بسته لازم است.

- برچسب های هشدار دهنده برای فلزات پرکننده در لحیم کاری که حاوی کادمیوم
می باشند و فلاکس های حاوی ترکیبات فلوئور لازم است.

9- فن آوریهای جدید جوشکاری

تکنولوژیهای جدید جوشکاری مثل جوشکاری با لیزر یا پرتوهای الکترون، خطرات جدیدی را به محیط جوشکاری وارد کرده اند. هنگام انجام این گونه جوشکاریها در نظر گرفتن ملاحظات خاصی لازم و ضروری می باشد.

1-9- جوشکاری لیزری

در جوشکاری با لیزر از پرتوهای متمرکز نور برای انجام جوشکاریهای خیلی دقیق استفاده می شود. خطرات عمده این نوع پرتوهای قوی در مورد چشم می باشد که ممکن است باعث کوری افراد شوند به همین دلیل استفاده از وسایل حفاظتی چشم لازم است.

در مورد سطوح منعکس کننده نیز بایستی دقت بیشتری نمود، لذا هم پرتوهای اولیه و هم پرتوهای انعکاس یافته بسیار خطرناک می باشند.

2-9- جوشکاری با پرتوهای الکترونی

در این روش از یک پرتو متمرکز شده الکترونی برای انجام جوشکاریهای بسیار دقیق و با نفوذ زیاد استفاده می شود. به علت تولید اشعه ایکس به عنوان محصول جانبی، این جوشکاری باید دریک فضای بسته و سرپوشیده با سرب یا مواد مناسب دیگر انجام شود. همه درها و منافذ ورودی باید به طور مناسب آب بندی و درز بندی و متناوباً کنترل شوند تا از نشت و انتشار اشعه ایکس به بیرون جلوگیری به عمل آید. کاربران باید از دستگاههایی استفاده کنند که تماس و برخورد اتفاقی اشعه ایکس را آشکار سازد. همچنین در این گونه موارد ولتاژ بالا خطر برق گرفتگی ایجاد می کند.

2-9- روبوت های جوشکار

دربسیاری از صنایع به جای کارگر از روبوت های جوشکار در خطوط مونتاژ استفاده می شود. این امر کارگران را از خطرات دور می سازد ولی باعث کاهش اشتغال افراد
می گردد. بعلاوه ممکن است کارگران توسط همین روبوت های جوشکار دچار آسیب گردند.

انواع جوشکاری

جوشکاری : یکی از روش‌های تولید می‌باشد. هدف آن اتصال دائمی مواد مهندسی ( فلز ، سرامیک ، پلیمر ، کامپوزیت )

به‌یکدیگر است؛به‌گونه‌ای که خواص اتصال برابر با خواص مادهٔ پایه باشد.

جوشکاری همچنین یکی از فرایندهای اتصال دائمی قطعات (فلزی یا

غیرفلزی)، به روش ذوبی یا غیر ذوبی، با بکارگیری یا بدون بکارگیری فشار، با استفاده یا بدون استفاده از ماده پرکننده

می‌باشد.

فرایندهای جوشکاری به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

فرایندهای جوشکاری ذوبی  و فرایندهای جوشکاری غیر ذوبی

تعریف: جوشکاری همان پرچکاری داتمی برای جدا کردن قطعات از یکدیگر است

1- جوشکاری با قوس الکتریکی

2- جوشکاری با شعله گاز

3- جوشکاری با لیزر

4- جوشکاری با پرتو الکترونی

5- جوشکاری اصطکاکی

6- جوشکاری انفجاری

            7- جوشکاری فرا صوتی

8- جوشکاری مقاومتی

9- جوشکاری زیر آب

10- جوشکاری با برق

11-الکترود

فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکی

جریان الکتریکی از جاری‌شدن الکترون‌ها در یک مسیر هادی به‌وجود می‌آید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد

شود، جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنان‌چه شکاف هوا به‌اندازهٔ کافی باریک بوده و اختلاف

پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه‌شده و قوس الکتریکی برقرار می‌شود. از قوس الکتریکی به‌عنوان منبع

حرارتی در جوشکاری استفاده می‌شود. حرارت ایجاد شده در جوشکاری به دلیل حرکت الکترون ها در ستون قوس و بمباران

الکترونی قطعه کار می باشد.روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت‌اند از:

* جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار (SMAW)

* جوشکاری زیرپودری (SAW)

* جوشکاری با گاز محافظ (GMAW یا MIG/MAG)

* جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (GTAW یا جوشکاری TIG)

* جوشکاری پلاسما

فرایند جوشکاری با گاز

گروه فرایندهای جوشکاری است که در آن، اتصال با ذوب‌شدن توسط یک یا چند شعلهٔ مانند استلن ا پروپان، با اعمال فشار یا

بدون آن، با کاربرد فلز پرکننده یا بدون آن انجام می‌شود .

فرایند جوشکاری با لیزر

در این روش از پرتوی لیزر برای جوشکاری استفاده می‌شود. در جوشکاری لیزری دانسیتهٔ انرژی فراهم‌شده، بسیار بیش‌تر از

جوشکاری با دیگر فرایندها است

.

از لیزرهای مختلفی مانند «زر گاز کربنیکی» یا لیزر یاقوت برای جوشکاری می‌توان استفاده کرد. دقت می شود که انرژی پرتو،

آن‌قدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود

.

جوشکاری با پرتو الکترونی

کاربرد جریانی از الکترونها است که با ولتاژ زیاد شتاب داده شده‌اند و به‌صورت باریکه‌ای متمرکز به‌عنوان منبع حرارتی

جوشکاری به‌کار می‌روند. به‌دلیل دانسیتهٔ بالای انرژی در این پرتو ، منطقه تفدیده بسیار باریک می‌باشد و جوشی با کیفیت

مناسب به‌دست می‌آید. این فرایند به‌عنوان اولین فرایند جوشکاری به‌کاررفته برای ساخت بدنهٔ جنگنده‌ها استفاده شد.

بال جنگنده افسانه‌ای F-14 یا Tomcat با استفاده از این فرایند ساخته شد.

جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) یک روش نسبتاً جدید است که از یک ابزار چرخشی مصرف نشدنی برای تولید گرمای

اصطکاکی و تغییر شکل پلاستیکی در محل جوشکاری بهره می گیرد، بدین وسیله در شکل دهی اتصال هنگامی که در حالت جامد

است تأثیر می گذارد. دستاوردهای اصلی FSW که یک فرایند حالت جامد می باشد، اعوجاج پایین، فقدان عیوب مربوط به ذوب

و استحکام اتصال بالا است، حتی در آن فرایند هایی که توسط تکنیک‌های معمولی غیرقابل جوش درنظر گرفته می شود.به علاوه

اتصالات جوش FS شده توسط فقدان مشکلات/ عیوب پرکننده-القاشده توصیف می شود، زمانی که تکنیک احتیاج به هیچ

پرکننده ای ندارد و توسط مقادیر هیدروژن پایین در اتصالات، یک ملاحظه قابل توجه در جوشکاری فولادها و دیگر آلیاژهای

مستعد برای هیدروژن است.

FSW همچنین به کار برده می‌شود تا اتصالات لب به لب، گوشه ای، لب رو لب،T، نقطه ای، نبشی و هم به علاوه جوش اشیای

خالی نظیر تانک‌ها و تیوب‌ها / لوله ها، تنه با ضخامت‌های متفاوت، مقاطع باریک شده و قطعات با محیط‌های سه بعدی را تولید کند  

کنیک می تواند اتصالاتی تولید کند که تجهیزات بر پایه تکنولوژی‌های ابزار ماشین سنتی را به کار می برد و آن به کار برده شده

است تا یک تنوع از آلیاژهای مشابه و غیرمشابه را جوش کند، به علاوه در جوشکاری ترکیبات ماتریکس فلزی و برای تعمیر

اتصالات به کار می رود. جابجایی اتصالات چفت شده با اتصالات جوش FS شده می تواند منجر به ذخایر قابل توجه وزن و

هزینه، پیشنهادهای جذاب برای بسیاری از صنایع شود.

FSW یک پیشرفت در تکنولوژی تولید است، پیشرفتی که به محدوده وسیعی از صنایع شامل صنعت حمل ونقل به طور عموم و

صنعت هواپیما به طور اختصاصی سود می رساند

جوشکاری انفجاری

فرایندی است که در آن ماده منفجره روی یک یا دو قطعه کار گذاشته شده و نیروی فشاری لازم جهت جوشکاری را تأمین

می‌کند. موج ضربه‌ای که در اثر انفجار به وجود می‌آید، کلیه اکسیدها و آلودگی‌های سطحی را از بین می‌برد. این روش کاربرد

گسترده‌ای در جوشکاری فلزات غیر همجنس و جوشکاری‌های زیر آب دارد.  تاریخچه جوش کاری انفجاری در جنگ جهانی اول

پس از جوش خوردن ترکش های ناشی از متلاشی شدن گلوله توپ به بدنه جنگ افزار ها فرایند جوشکاری انفجاری کشف شد. در

سال L.R.Calr1994  این فرایند را بر روی آلیاژ برنج به کمک مواد منفجره قوی آزمایش کرد. ر سال 1960

Dupont اطلاعات بدست آمده تجربی این فرایند را به صورت بین‌المللی ثبت کرد و در سال 1962صنعت روکش دهی انفجاری

را به صورت تجاری در تولید سکه های سه لایه برای دولت آمریکا در آورد

جوشکاری فرا صوتی

جوشکاری فراصوتی فرآیند ی است که با ایجاد یک ارتعاش با فرکانس بالا در قطعه مورد جوش که تحت نیروی بزرگ و مناسب

گیره نگه داشته شده است جوش ایجاد می نماید این جوشکاری یکی از روشهای جدید جوشکاری فلزات به ویژه فلزات غیر آهنی

است که درآن از انرژی فرا صوتی استفاده می شود.جوشکاری فراصوتی از انواع جوشکاری های شبه حالت جامد است.

جوشکاری مقاومتی

در جوشکاری مقاومتی برای ایجاد آمیزش از فشار و گرما استفاده می‌شود. گرما به‌دلیل مقاومت الکتریکی قطعات کار و تماس

آن‌ها در فصل مشترک به‌وجود می‌آید. پس از رسیدن قطعه به‌دمای ذوب و خمیری فشار برای آمیخته دو قطعه به‌کار می‌رود.

در این روش فلز کاملاً ذوب نمی‌شود. گرمای لازم از طریق عبور جریان برق از قطعات به‌دست می‌آید. روش‌های جوشکاری

مقاومتی عبارت‌اند از:

* جوش نقطه‌ای

* درز جوشی

* جوش تکمه‌ای

* با استفاده از قالب

جوشکاری زیر آب

جوشکاری زیر آب از زمان جنگ جهانی دوم هنگامی که کشتی‌های خسارت دیده باید سریعاً در آب تعمیر می‌شدند به وجود

آمد. بیرون آوردن کشتی برای تعمیر کردن آن، هم اکنون هم بسیار هزینه بر است و صرفه اقتصادی ندارد.

ولی جوشکاری ماهیت قوس الکتریکی دارد و روشن شدن آن زیر آب کار عجیبی نیست. برای جوشکاری در خشکی،

هوا یونیزه می‌شود و در آب، بخار آب یونیزه می‌شود.

انواع جوشکاری زیر اب:

جوشکاری زیر آب به دو صورت انجام می‌شود:

جوشکاری خشک

جوشکاری مرطوب

ثار منفی جوشکاری مرطوب عبارت‌اند از ترک خوردگی هیدروژنی، افت شدید دما که باعث تغییرات ساختاری و متالورژیکی

می‌شود و همچنین اکسیژن با عناصر آلیاژی ترکیب می‌شود و اکسید این آلیاژها در آب حل می‌شوند. جوشکاری خشک در یک

اتاقک در داخل آب انجام می‌گیرد و داخل اتاقک هوای فشرده وجود دارد که فشار داخل و خارج اتاقک را بالانس می‌کند.

اتاقک‌ها را دو تکه می‌سازند و داخل آب، و روی قطعه مورد نظر دو تکه را به هم وصل می‌کنند. یک لوله رابط بین کشتی و

اتاقک است و وسایل مورد نیاز را به وسیله این لوله به اتاقک می‌فرستند. این روش برای اولین بار در آمریکا انجام گرفت اما

چون بسیار پرهزینه و وقت گیر است دانشمندان سعی می‌کنند مشکلات جوشکاری مرطوب را حل کنند چون سریعتر و ارزانتر

است. وسایل ایمنی همان وسایل ایمنی جوشکاری روی خشکی است بعلاوه تجهیزات غواصی.

جوشکاری زیر آب با صنعت نفت و گاز گره خورده‌است.

جوشکاری با برق

برای لوله کشی گاز ، ساختن اسکلت فلزی و ... از جوش برق استفاده می شود.

جوشکاری با برق به 2 طریق انجام میشود:

1-جوشکاری بابرق متناوب

2-جوشکاری بابرق متوالی

1. جوشکاری با برق متناوب

در این نوع جوشکاری از دستگاهی که در اصطلاح جوشکاران به ترانس مشهور است استفاده می شود . ترانس را مستقیماً به برق

شهر که برق آن متناوب است وصل می نمایند این دستگاه که عبارت است از یک مبدل الکتریکی (ترانسفرماتور) پتانسیل برق را

پایین آورده و شدت جریان آن را زیاد می کند قطب منفی برق را به فلزی که باید جوش شود وصل می کنند و قطب مثبت آن را

به الکترود جوشکاری متصل می کنند . با نزدیک کردن الکترود به قطعه ای که باید جوشکاری شود و تنظیم فاصله آن یک قوس

الکتریکی بین الکترود و قطعه به وجود می آید که دارای حدود 250 درجه سانتی گراد حرارت می باشد این حرارت موجب

ذوب شدن 3 قطعه فلزی که در مجاورت قوس الکتریکی می باشد می گردد (الکترود و 2 قطعه فولادی که می باید با جوش به

همدیگر متصل بشوند) پس از ذوب شدن و دوباره سخت شدن قطعات آنها به همدیگر متصل می گردند

2. جوشکاری با برق متوالی

در این نوع جوشکاری جوشی مقاوم تر و توپرتر حاصل می شود و باید اسکلت های فلزی ساختمان ها با همین برق جوشکاری شود

. برای تولید این نوع برق معمولاً به 2 طریقه عمل می نمایند طریقه اول آست که برق متناوب شهری را با دستگاهی به نام رکتی

فایر (rectifier) یا یکسو کننده به برق متوالی تبدیل می کنند این دستگاه را که جوشکاران به آن دینام می گویند به برق شهر

وصل نموده و از آن استفاده می کنند.

راه دیگر برای ایجاد برق متوالی استفاده از دستگاه های تولید برق می باشد این دستگاه ها که در اصطلاح جوشکاران به موتور

سیار مشهور می باشد دارای موتوری است که به یک دینام تولید برق متوالی متصل است موتور که قوه محرکه دستگاه است با

بنزین یا گازویل کار میکند در این جوش کاری قطب منفی به قطعه ایی که می باید جوشکاری شود وصل میگردد و قطب مثبت را

به الکترود جوشکاری وصل می کنند و از نزدیک کردن این دو قطب به همدیگر قوس الکتریکی با 3500 درجه حرارت تولید می

شود که این حرارت موجب ذوب شدن و در نتیجه اتصال قطعات به یکدیگر میگردد.برای ایجاد این قوس الکتریکی باید هوای

موجود بین الکترود و قطعه ایی که میخواهیم جوش بدهیم هادی بشود تا امکان پریدن الکترون ها از یک قطب به قطب دیگر و

در نتیجه ایجاد قوس الکتریکی امکان پذیر بشود برای این کار جوشکار با کشیدن الکترود به روی قطعه فلزی هوای موجود بین

دو قطب مثبت و منفی را یونیزه کرده و به فوریت فاصله را تنظیم می نماید تا قوس الکتریکی برقرار شود.با درجه حرارت زیادی

که در این قوس ایجاد می شود اگر حوضچه ذوب کاملاً محافظت نشود فوراً به وسیله ی اکسیژن هوا اکسیده شده و محیط جوش

فاسد می گردد و همچنین اگر فلز الکترود با دقت تعیین نشود جوشکاری و اتصال انجام نمی‌شود به همین لحاظ انتخاب الکترود

از لحاظ جنس و قطر میله و غیره در جوشکاری از اهمیت مخصوصی برخوردار میباشد.

انواع اتصالات

اتـصالات:

1-اتصالات موقت :اتصالات موقت یا جدا شدنی به اتصالاتی گویند که در صورت لزوم بتوان قطعات متصل شده را به راحتی از هم جدا کرد.در این روش وسیله اتصال در هنگام جدا کردن قطعات از بین نرفته و مجددا قابل استفاده است. ازوسایلی که برای اتصالات موقت به کار میروند می توان پیچ و مهره ها خار ها گوه ها پین ها و... را نام برد.

2-اتصالات دائم :از اتصالات دائم در مواردی به کار می رود که جدا کردن قطعات متصل شونده مورد نظر نباشد.روش هایی که به این منظور به کار می رود عبارت اند از:پرچکاری،لحیم کاری،جوش کاری و... نام برد و چون جدا کردن قطعات متصل شونده بدون از بین بردن وسیله امکان پذیر نیست آنها را اتصالات دائم گویند.

لحـیم کاری:

اتصال دو قطعه فلز متجانس به وسیله فلز یا آلیاژی به نام لحیم را لحیم کاری گویند.

لحیم کاری را به دو گروه تقسیم می کنند:

1-   لحیم کاری نرم: از لحیمی استفاده میشود که جنس آن نرم بوده ونقطه ذوب آن کمتر از 450 درجه سانتی گراد باشد.متداول ترین لحیمی که به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد آلیاژ قلع و سرب است.از لحیم کاری نرم در اتصالات ورق ها و آب بندی ظروف و همچنین کار های الکتریکی استفاده می گردد

2-   لحیم کاری سخت:اگر در لحیم کاری از فلز و یا آلیاژهای سخت تری (مس،نقره،برنج(جوش کارپیت))که نقطه ذوب آنها بیشتر از 450درجه سانتی گراد باشد استفاده گردد،آن را لحیم کاری سخت گویند.

نفوذ لحیم به داخل درز محل اتصال به فاصله بین قطعات بستگی دارد و هر چه این فاصله کمتر باشد لحیم مذاب بهتر به داخل فضای خالی بین دو قطعه نفوذ کرده و اتصال بهتری را به وجود می آورد.این اتصال به نوع لحیم و جنس قطعات متصل شونده بستگی داشته و مقدار آن در لحیم کاری نرم ،برای فولاد از 03/0 تا 1/0 میلیمتر بوده و در فلزات غیر آهنی از 1/0 تا 2/0 میلیمتر در نظر گرفته میشود.

سیلان : در این مرحله لحیم مذاب در محل لحیم کاری سیلان یافته و سعی در پر نمودن فضای خالی بین قطعات اتصال می نماید.

آلیاژ شدن: حال لحیم مذاب در لایه نازکی از سطح قطعات متصل شونده نفوذ کرده و در فضای خالی بین کریستال های آنها قرار گرفته و تولید آلیاژ جدیدی را می نماید. گرچه ضخامت قشر آلیاژ کم می باشد ولی این امکان را به وجود می آورد که استحکام محل لحیم کاری شده از خود لحیم بیشتر باشد.

مواد کمکی: برای داشتن یک اتصال خوب در لحیم کاری بایستی ابتدا محل لحیم کاری را از آلودگی و زنگ کاملا تمیز نموده و روی محل لحیم شدنی را با قشری از مواد کمکی بپوشانیم.وظیفه مواد کمکی این است که اکسید های فلزی که نقطه ذوبشان بیش از نقطه ذوب خود فلزات بوده و به صورت قشر نازکی سطح فلز را پوشانده و مانع تماس مستقیم لحیم با سطح فلز است  در خود حل کرده و آن را از مقابل لحیم مذاب کنار بزند تا مانع تماس لحیم و سطح کار نگردد.

 نکاتی که در لحیم کاری باید مورد توجه قرار گیرد:

1-در لحیم کاری قطعات غیر متجانس،مبنای انتخاب لحیم ، قطعه ای است که نقطه ذوب پائین تری می باشد.

2-در لحیم کاری قطعاتی که لبه آنها روی هم قرار میگیرند، بایستی برای ایجاد استحکام کافی، عرض محل اتصال را با اندازه 3 تا 6 برابر ضخامت آنها در نظر گرفت

توجه: کپسول های حاوی گاز های قابل احتراق را بایستی همیشه به صورت ایستاده مورد استفاده قرار داد.

در هنگام تهیه آب لحیم به نکات زیر توجه نمائید.

1-براده های روی را به داخل ظروف محتوی جوهر نمک بریزید نه بر عکس.

2-چون در هنگام ترکیب روی با جوهر نمک،گاز هیدروژن متصاعد میشود،بایستی توجه داشت که این عمل در نزدیکی شعله و یا قطعات گداخته انجام نگیرد،زیرا خطر انفجار وجود دارد.

شابر زدن

شابر زدن: اگر سطوح قطعاتی که قبلا روی آنها عملیاتی مانند سوهان کاری ، صفحه تراشی، فرزکاری انجام شده باشد زیر میکروسکوپ نگاه کنیم در سطح آنها برجستگی هایی مشاهده می شود که این ناهمواری ها برای قطعاتی که بایستی روی هم بلغزند ایجاد مقاوت زیاد و فرسودگی سریع می نمایند. برای افزایش کیفیت سطوح و ازدیاد سطح تماس ، آب بندی کردن و هدایت دقیق راهنما ها در ماشین های افزار سطح آنها را شابر می زنند.

شابر ها را از فولاد ابزار سازی پر کربن و یا فولاد ابزار آلیاژی (کرم دار) ساخته و قسمت سر آنها را که لبه برنده شابر را تشکیل می دهد با روش آب کاری سخت می کنند.

برای اینکه بتوان به وسیله شابر براده های ظریفی را از سطح کار جدا کرد، لازم است که زاویه گوه در حدود 90 درجه بوده و حتما دارای زاویه براده منفی باشند.برای این منظور شابرها را به نحوی در دست گرفته و روی کار هدایت می کنند که زاویه آزادی در حدود 30 تا 40 درجه را تشکیل دهند.

شابر ها را از نظر فرم و نوع کاربردشان به فرم های مختلف می سازند.

شابر تخت: از این شابر برای شابرکاری در روی سطوح مستوی استفاده می شود.برای کنترل بهتر در روی سطح کار لبه برنده این شابرها را به فرم منحنی سنگ می زنند.

شابر سه گوش: برای شابر زدن سطوح گرد مقعر از شابر سه گوش استفاده می شود. زاویه گوه در این شابر ها حدود 60 درجه بوده و بایستی آنها را به نحوی در روی کار هدایت کرد که زاویه براده منفی ایجاد گردد.

شابر قاشقی: برای شابر زدن سطوح منحنی و شیار های روغن در پوسته یاتاقانها ، از شابر قاشقی استفاده می شود. اگرچه زاویه گوه را در این شابر ها در حدود 70 درجه انتخاب می کنند ولی بایستی آنها را نیز به نحوی روی کار هدایت کرد که زاویه براده منفی ایجاد گردد.

آچار تخت یک سر و دو سر	برای باز و بسته کردن پیچ و مهره های سر چهار گوش یا شش گوش
آچار رینگی	در محل های تنگ با حرکت شعاعی کوچک
آچار بوکس	سری کامل جعبه بکس ها امکانات وسیعی در مورد باز و بسته کردن پیچ و مهره ها در اختیار می گذارند قسمت سر و ته این آچار ها قابل تعویض بوده ودارای دسته های متنوع جغجغه ای هندلی تاشو ثابت می باشند
آچار فرانسه	دهانه این آچار ها قابل تنظیم بوده و برای باز و بسته کردن پیچ و مهره های چهارگوش و شش گوش با اندازه های مختلف به کار می رود
آچار چپقی	به دلیل سطح تماس زیاد در مواقعی که بستن و باز کردن مکرر مورد نظر باشد بکار میرود.فرم سوراخ آنها ممکن است چها گوش یا شش گوش باشند
آچار آلن	برای باز و بسته کردن پیچ های آلن
آچار گلویی	برای باز و بسته کردن مهره های چاکدار
پیچ گوشتی تخت	برای باز و بسته کردن پیچ های چاکدار
پیچ گوشتی چهارسو	برا باز و بسته کردن پیج هایی که دارای چاک صلیبی می باشند.

برقو کاری

برقو کاری: سوراخ هایی که بوسیله مته های مارپیچ ایجاد می شوند دارای سطوح داخلی ناصاف بوده واز اندازه دقیقی برخوردار نیستند.برای اینکه اندازه سوراخ ها کاملا دقیق و سطوح داخلی کاملا صاف و پرداخت باشند آنها را ابتدا به وسیله مته خزینه مارپیچ که دارای بیش از دو لبه برنده (معمولا سه لبه) می باشند، خزینه کاری و سپس آن را برقو میزنند.

برقوها را از جنس فولاد ابزار سازی و یا فولاد تندبر می سازند.برقو هایی نیز یافت می شوند که لبه برنده آنها از فلزات سخت و الماسه تهیه می شوند. برقو نیز مانند مته دارای دو قسمت اصلی لبه های برنده و دنباله  می باشند.

در برقو ها برای اینکه براده های ظریفی از سطح کار (سوراخ) جدا شوند زاویه براده را معمولا کم و یا برابر صفر در نظر میگیرند. در بعضی از موارد برای پرداخت تر شدن سطوح کار زاویه براده را منفی در نظر می گیرند. قسمتی از روی لبه های برنده را که فاز هدایت برقو نامیده می شود به صورت استوانه ای باقی گذاشته و پشت آنرا برای تامین زاویه آزاد به اندازه 3 تا 5 درجه سنگ می زنند.

تعداد لبه های برنده را در برقو ها زیاد انتخاب می کنند تا هر کدام براده های کوچکی از کار جدا کرده و باعث افزایش مرغوبیت سطح سوراخ شوند تعداد لبه های برنده برقوها را بر حسب قطر آنها از 6 تا 14 دندانه انتخاب می کنند.

تعداد لبه ها را معمولا زوج انتخاب کرده تا همیشه دو دندانه در مقابل یکدیگر باشند. فاصله تقسیمات (زاویه مرکزی) لبه های برنده برقو را یکنواخت و مساوی نمی گیرند. عدم مساوی بودن فاصله لبه های برقو از یکدیگر باعث می شود که برقو آرامتر براده برداری کرده و سطح سوراخ نیز بره بره نشود.

برقو های دستی: دنباله آنها استوانه بوده و در انتها بصورت چهار گوش می باشد. برای هدایت و تامین حرکت دورانی از دسته برقو (دسته قلاویز)استفاده می شود.

برای برقو کاری سوراخ هایی که جای خار(شیار)داشته باشد و یا به نحوی دارای بریدگی باشند از برقو های مارپیچ استفاده می شود.

برقو های متغیر: قطر برقو های متغیر را می توان تا حدودی که معمولا روی آنها نوشته شده است تغییر داد. این برقو ها را در دو نوع شکمی (با دامنه تغییرات کم)و چاقویی(با دامنه تغییرات زیاد) می سازند.

سرعت برش را در برقو کاری حدود  سرعت برش در سوراخ کاری در نظر گرفته ولی مقدار پیشروی را می توان زیادتر انتخاب کرد.مقدار آنها به جنس کار ، جنس ابزار و قطر برقو بستگی دارد. استفاده از مایع خنک کننده علاوه بر جلوگیری از گرم شدن ابزار باعث کم شدن اصطکاک و صافی سطح سوراخ خواهد شد.

روش برقوکاری: برای برقو کاری ابتدا یک سوراخ با قطری کوچکتر از قطر برقو در قطعه کار ایجاد کرده و سپس به برقو کاری پرداخته مقدار اختلاف اندازه اسمی را بر حسب قطر برقو انتخاب کرده و در جدول زیر مشاهده می کنید.

مقدار اختلاف اندازه سوراخ با قطر برقو بر حسب میلیمتر
قطر برقو	تا 5	6 تا 20	21 تا 50
مقداراختلاف اندازه	1/0 تا 2/0	2/0 تا 3/0	3/0 تا 5/0
در برقوکاری فلزات سبک اختلاف اندازه را تا 5/1 برابر مقادیر فوق منظور می کنند

ترتیب عملیات در برقوکاری:

سوراخ کاری           خزینه کاری      پیش برقو        برقو کاری نهایی

نکاتی که در برقو کاری بایستی رعایت کرد:

1-داخل سوراخ های ریخته گری شده را هرگز برقو نزنید.

2-جهت گردش برقو معمولا موافق عقربه های ساعت بوده و هرگز نباید آنها را در جهت خلاف جهت برش گرداند.

3-برقو هایی که در کار قلاب می کنند را نبایستی در خلاف جهت برش برگردانیم، زیرا لبه های برنده می شکنند