جوشکاری به عنوان یک فناوری قدیمی-و پرکاربرد در زمینه اتصال مواد، نقشی بی بدیل در سیستم های صنعتی مدرن ایفا می کند. ماهیت آن در استفاده از گرما، فشار یا هر دو برای اتصال دائمی دو یا چند قطعه کار مجزا در سطح اتمی یا مولکولی است که در نتیجه به یک کل ساختاری کامل و با عملکرد مداوم دست می یابد. از کشتیسازی تا هوافضا، از مهندسی ساختوساز تا تجهیزات انرژی، جوشکاری در تمام جنبههای-تولید پیشرفته و ساختوساز زیرساخت نفوذ میکند و یکی از فناوریهای اصلی برای ساخت چارچوب صنعتی است.
اصل جوشکاری بر اساس تغییرات فیزیکی و شیمیایی مواد تحت تاثیر انرژی است. با توجه به شکل منبع حرارتی و ویژگی های فرآیند، روش های جوشکاری را می توان به سه دسته اصلی جوشکاری ذوبی، جوشکاری تحت فشار و لحیم کاری تقسیم کرد. جوشکاری ذوبی از منابع گرمایی مانند قوس الکتریکی، لیزر، پلاسما یا شعله برای گرم کردن محل اتصال قطعه کار به حالت مذاب استفاده می کند و پس از سرد شدن، جوش ایجاد می کند. فرآیندهای معمولی عبارتند از جوشکاری با قوس دستی، جوشکاری زیر آب، جوشکاری محافظ گاز و جوشکاری لیزری. جوشکاری تحت فشار به قطعه کار تحت شرایط گرم شده یا گرم نشده اعمال می کند و باعث ایجاد پیوند انتشار اتمی در سطح تماس می شود. به عنوان مثال می توان به جوشکاری مقاومتی، جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری انتشار اشاره کرد. لحیم کاری از فلز پرکننده با نقطه ذوب کمتر از فلز پایه استفاده می کند، شکاف اتصال را از طریق عمل مویرگی پر می کند و از طریق انتشار با فلز پایه به اتصال می رسد. برای اتصال اجزای دقیق و مواد غیر مشابه مناسب است. انتخاب روش های مختلف مستلزم در نظر گرفتن جامع خواص مواد، الزامات ساختاری، مقیاس تولید و محدودیت های هزینه است.
ویژگی های تکنولوژی جوشکاری به آن مزایای منحصر به فردی در تولید صنعتی می دهد. اول، می تواند به اتصال موثر فلزات مشابه یا غیر مشابه، و فلزات و غیر فلزات- دست یابد و محدودیت های اتصال مکانیکی سنتی در انواع مواد را از بین ببرد. دوم، اتصال دارای تداوم خوب، توزیع تنش نسبتا یکنواخت است و می تواند بارهای پیچیده را تحمل کند، و آن را برای بارهای دینامیکی، فشار بالا یا شرایط دمای بالا مناسب می کند. سوم، سازگاری بالایی با فرآیند دارد، میتواند در داخل یا خارج از منزل، در ایستگاههای کاری ثابت یا محیطهای صحرایی انجام شود، و میتواند از طریق تجهیزات خودکار تولید شود. در همین حال، فرآیند جوشکاری شامل چرخه حرارتی است که میتواند باعث تغییر شکل قطعه کار، تنش پسماند یا تغییرات ریزساختاری شود که نیاز به کنترل از طریق بهینهسازی فرآیند و عملیات پس از جوش{6} دارد.
با پیشرفت های تکنولوژیکی، جوشکاری به سمت هوشمندی، دقت و شیوه های سبز در حال توسعه است. منابع تغذیه جوش دیجیتال می توانند جریان، ولتاژ و شکل موج را دقیقاً کنترل کنند و ثبات فرآیند را بهبود بخشند. استفاده از روباتها و سیستمهای هدایتشونده بینایی{1}}جوشکاری خودکار با دقت بالا مسیرهای پیچیده را ممکن کرده است. و فنآوریهای جدید مانند لیزر{3}}جوشکاری هیبریدی با قوس الکتریکی و جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی، قابلیتهای اتصال موادی را که به سختی جوش میشوند، مانند آلیاژهای سبک وزن و مواد کامپوزیتی، گسترش دادهاند. از نظر حفاظت از محیط زیست، ترویج فرآیندهای کم-دود، پاشش کم-و دستگاه های کنترل دود کارآمد، محیط کار را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است.
جوشکاری به عنوان یک پیوند مهم در شکلدهی مواد، نه تنها یک مهارت اساسی در ساخت مکانیکی است، بلکه یک شاخص مهم برای سطح صنعتی یک کشور است. توسعه مستمر آن بر نوآوری مشترک در رشتههای مختلف از جمله علم مواد، مهندسی حرارتی، کنترل خودکار و هوش مصنوعی متکی است. در آینده، نقش مهمتری در تجهیزات-بالا، انرژیهای جدید و حملونقل ریلی ایفا میکند و پشتیبانی محکمی برای ارتقا و گسترش سیستمهای صنعتی ارائه میکند.
