تفاوت لحیم کاری و جوشکاری در شیوه ایجاد اتصال است. در لحیمکاری نرم و سخت، فلز پایه ذوب نمیشود و اتصال با ذوب شدن یک فلز پرکننده با نقطه ذوب پایینتر شکل میگیرد. در مقابل، در جوشکاریهای ذوبی رایج کارگاهی، مانند بسیاری از روشهای قوسی، خود فلز پایه نیز در ناحیه اتصال ذوب میشود. به همین دلیل، دما، استحکام، اثر حرارتی، تجهیزات و کاربرد این دو روش با یکدیگر تفاوت دارند.
لحیم کاری و جوشکاری در یک نگاه
اگر بخواهیم فرق لحیمکاری و جوشکاری را خیلی ساده بیان کنیم، در لحیمکاری هدف این نیست که دو قطعه اصلی را ذوب کنیم. فلز پرکننده ذوب شده و پس از ترشوندگی مناسب سطوح و سرد شدن، اتصال را تشکیل میدهد. در بسیاری از فرایندها استفاده از فلاکس نیز به کنترل اکسیدها و بهبود ترشوندگی کمک میکند.
در جوشکاری ذوبی، شرایط متفاوت است. برای مثال در بسیاری از فرایندهای جوشکاری قوسی، حرارت قوس الکتریکی باعث ذوب موضعی لبههای فلز پایه میشود و یک حوضچه مذاب شکل میگیرد. بسته به نوع فرایند ممکن است فلز پرکننده یا الکترود مصرفی نیز به این حوضچه اضافه شود. پس از سرد و منجمد شدن، اتصال جوشی تشکیل میشود.
| معیار | لحیمکاری | جوشکاری |
|---|---|---|
| ذوب فلز پایه | فلز پایه ذوب نمیشود | در جوشکاری ذوبی رایج، فلز پایه در محل اتصال ذوب میشود |
| فلز پرکننده | برای تشکیل اتصال ذوب میشود | بسته به فرایند ممکن است استفاده شود یا نشود |
| دمای فرایند | پایینتر از دمای ذوب فلز پایه | در روشهای ذوبی باید برای ذوب موضعی فلز پایه کافی باشد |
| استحکام اتصال | به نوع لحیم، طراحی اتصال و کاربرد بستگی دارد | برای بسیاری از اتصالات سازهای و مکانیکی انتخاب رایجتری است |
| اثر حرارتی روی قطعه | معمولاً کمتر | در روشهای ذوبی معمولاً بیشتر است |
| قطعات ظریف | بسیار کاربردی | به فرایند و ضخامت قطعه بستگی دارد |
| مدارهای الکترونیکی | بسیار رایج | برای نصب معمول قطعات روی PCB رایج نیست |
| سازههای فلزی | معمولاً انتخاب اصلی نیست | بسیار رایج |
| بازکاری اتصال | در بسیاری از اتصالات لحیمی آسانتر است | معمولاً دشوارتر و اتصال دائمیتر است |
| تجهیزات | هویه یا منبع حرارتی مناسب، فلز پرکننده و در مواردی فلاکس | منبع تغذیه جوشکاری، کابلها، الکترود یا تورچ و تجهیزات ایمنی |
لحیم کاری چیست و چگونه اتصال ایجاد میکند؟
در فرایند Soldering، قطعات اصلی یا همان فلز پایه در حالت جامد باقی میمانند. حرارت به اندازهای اعمال میشود که فلز پرکننده یا Solder ذوب شود و سطح قطعات را بهخوبی تر کند.
پس از سرد شدن فلز پرکننده، اتصال شکل میگیرد. به همین دلیل لحیمکاری برای مواردی مانند اتصال اجزای الکترونیکی، سیمها و برخی قطعات ظریف مناسب است؛ یعنی کاربردهایی که کنترل حرارت و جلوگیری از ذوب شدن قطعه اصلی اهمیت زیادی دارد.
نکته مهم این است که «کم بودن دما» بهتنهایی تعریف لحیمکاری نیست. تفاوت بنیادی با جوشکاری ذوبی این است که فلز پایه برای تشکیل اتصال ذوب نمیشود.
جوشکاری چگونه اتصال ایجاد میکند؟
جوشکاری خانواده بزرگی از فرایندهای اتصال است. در فرایندهای ذوبی متداول، انرژی کافی به محل اتصال منتقل میشود تا بخشی از فلز پایه ذوب شود. جوشکاری قوسی این انرژی از قوس الکتریکی به دست میآید و پس از تشکیل و انجماد حوضچه مذاب، اتصال نهایی ایجاد میشود.
در برخی روشها فلز پرکننده از طریق الکترود مصرفی یا سیم جوش وارد اتصال میشود؛ در برخی فرایندها نیز امکان ایجاد اتصال بدون فلز پرکننده وجود دارد. بنابراین نباید وجود فیلر را ویژگی ثابت تمام روشهای جوشکاری دانست.
مطلب پیشنهادی: آموزش جوشکاری با اینورتر
آیا در همه انواع جوشکاری فلز پایه ذوب میشود؟
خیر. بیشتر روشهایی که در کارگاههای عمومی با نام جوشکاری شناخته میشوند، مانند بسیاری از فرایندهای قوسی، در گروه جوشکاری ذوبی قرار میگیرند؛ اما Welding فقط به این گروه محدود نیست.
فرایندهای Solid-State Welding یا جوشکاری حالت جامد نیز وجود دارند که بدون رساندن فلز پایه به حالت مذاب اتصال ایجاد میکنند. برای مثال، برخی روشهای جوشکاری اصطکاکی در حالت جامد انجام میشوند. بنابراین جمله «در تمام انواع جوشکاری فلز حتماً ذوب میشود» از نظر فنی صحیح نیست.
لحیم کاری نرم، لحیم کاری سخت و جوشکاری چه تفاوتی دارند؟
یکی از دلایل سردرگمی در تفاوت جوش و لحیم، استفاده از اصطلاح «لحیمکاری سخت» است. لحیمکاری سخت یا Brazing با Welding یکسان نیست.
بر اساس تعریف AWS، در Soldering دمای Liquidus فلز پرکننده کمتر از حدود 450 درجه سانتیگراد است. در Brazing دمای Liquidus فلز پرکننده بالاتر از 450 درجه سانتیگراد است، اما همچنان پایینتر از دمای Solidus قطعات پایه باقی میماند. هر دو حالت هدف این است که فلز پرکننده ذوب شود، نه فلز پایه.
| فرایند | فلز پایه ذوب میشود؟ | وضعیت فلز پرکننده | کاربرد کلی |
|---|---|---|---|
| Soldering یا لحیمکاری نرم | خیر | زیر حدود 450°C ذوب میشود | الکترونیک، سیم و قطعات ظریف |
| Brazing یا لحیمکاری سخت | خیر | بالاتر از حدود 450°C و زیر دمای ذوب فلز پایه ذوب میشود | اتصالات فلزی مهندسی، لولهها و برخی فلزات غیرهمجنس |
| Fusion Welding یا جوشکاری ذوبی | بله، در ناحیه اتصال | ممکن است استفاده شود یا نشود | سازهها، ساخت و تعمیر قطعات فلزی |
| Solid-State Welding | خیر | به فرایند وابسته است | کاربردهای صنعتی تخصصی |
در Brazing، فاصله مناسب میان سطوح و خاصیت موئینگی میتواند به توزیع فلز پرکننده مذاب در اتصال کمک کند. پس تصور اینکه Brazing فقط «جوشکاری با دمای کمتر» است، تعریف درستی از این فرایند نیست.
دمای لحیمکاری و جوشکاری چه تفاوتی دارد؟
برای جوشکاری نمیتوان یک عدد ثابت را بهعنوان «دمای جوشکاری» معرفی کرد. دما به جنس قطعه، روش اتصال، منبع حرارت و شرایط فرایند بستگی دارد.
عدد حدود 450 درجه سانتیگراد که معمولاً در بحث لحیمکاری دیده میشود نیز مرز Soldering و Brazing بر اساس Liquidus فلز پرکننده است؛ نه اینکه تمام لحیمکاریهای نرم دقیقاً در یک دمای مشخص و همه لحیمکاریهای سخت دقیقاً بالای یک دمای واحد انجام شوند.
در جوشکاری ذوبی، انرژی باید به اندازهای باشد که ناحیه موردنظر از فلز پایه وارد حالت مذاب شود. در نتیجه تأثیر حرارتی و امکان ایجاد ناحیه متأثر از حرارت یا HAZ نیز اهمیت بیشتری پیدا میکند.
اتصال جوشی محکمتر است یا اتصال لحیمی؟
پاسخ دقیق این است: به نوع اتصال و شرایط استفاده بستگی دارد.
نمیتوان فقط با دانستن نام فرایند درباره استحکام نهایی حکم داد. جنس فلز پایه، فلز پرکننده، طراحی و سطح اتصال، کیفیت آمادهسازی، مهارت اجرا، نوع بار و شرایط سرویس همگی بر مقاومت اتصال اثر دارند.
با این حال، برای بسیاری از سازهها و قطعاتی که باید بارهای مکانیکی قابلتوجهی را تحمل کنند، جوشکاری گزینه رایجتری است. در مقابل، لحیمکاری در کاربردهایی که قطعه ظریف است، نباید فلز پایه ذوب شود یا امکان بازکاری اهمیت دارد، مزایای مشخصی دارد.
Brazing نیز نباید بهطور خودکار «اتصال ضعیف» تلقی شود. با طراحی و اجرای صحیح میتوان از آن برای ایجاد اتصالات مهندسی مقاوم استفاده کرد.
لحیم کاری و جوشکاری برای چه کارهایی مناسباند؟
| کاربرد | انتخاب محتمل | دلیل |
|---|---|---|
| برد الکترونیکی | لحیمکاری نرم | کنترل حرارت و امکان بازکاری |
| اتصال سیم ظریف | لحیمکاری | مناسب برای اتصال الکتریکی و قطعات کوچک |
| تعمیر قطعات ظریف | لحیمکاری یا Brazing بسته به قطعه | کاهش نیاز به ذوب فلز پایه |
| اتصال پروفیل فولادی | جوشکاری | مناسبتر برای اتصال مکانیکی قطعات |
| ساخت سازه فلزی | جوشکاری | پاسخگویی بهتر به نیازهای سازهای در فرایند مناسب |
| تعمیر قطعات فلزی | جوشکاری یا روش دیگر بسته به قطعه | جنس، ضخامت و محل شکست تعیینکنندهاند |
| قطعات حساس به حرارت | وابسته؛ لحیمکاری ممکن است مزیت داشته باشد | حرارت کمتر به فلز پایه |
| اتصال برخی فلزات غیرهمجنس | Brazing یا فرایند تخصصی | سازگاری مواد و طراحی اتصال اهمیت دارد |
در نتیجه، سؤال «لحیمکاری بهتر است یا جوشکاری؟» بدون دانستن جنس قطعات، ضخامت، نوع بار و کاربرد نهایی پاسخ واحدی ندارد.
ابزار لحیمکاری و ابزار جوشکاری چه تفاوتی دارند؟
در لحیمکاری نرم، هویه، فلز پرکننده و در بسیاری از کاربردها فلاکس از ابزار و مواد شناختهشده هستند. در Brazing نیز نوع منبع حرارت و تجهیزات بر اساس فرایند تغییر میکند.
ابزار جوشکاری نیز به روش انتخابشده بستگی دارد. در جوشکاری قوسی ممکن است به منبع تغذیه جوشکاری، کابل مناسب، انبر اتصال، نگهدارنده الکترود یا تورچ، الکترود یا سیم مصرفی و تجهیزات حفاظت فردی نیاز باشد.
در این میان، اینورتر جوشکاری یکی از انواع منابع تغذیه مورد استفاده در جوشکاری است؛ بنابراین نباید آن را با هویه مقایسه کرد و نتیجه گرفت که هر دو فقط «وسیله گرمکننده» هستند. عملکرد و فرایندی که این تجهیزات برای آن طراحی شدهاند متفاوت است.
لحیم کاری بهتر است یا جوشکاری؟
اگر قطعه ظریف یا الکترونیکی است، نمیخواهید فلز پایه ذوب شود، کنترل حرارت اهمیت زیادی دارد یا اتصال باید در آینده راحتتر بازکاری شود، لحیمکاری میتواند انتخاب مناسبتری باشد.
در مقابل، وقتی با ساخت یا تعمیر قطعات فلزی، پروفیل و اتصالهای مکانیکی یا سازهای روبهرو هستیم و فرایند و مواد نیز برای جوشکاری مناسباند، معمولاً باید به سراغ یک روش جوشکاری متناسب با پروژه رفت.
| شرایط | انتخاب محتمل |
|---|---|
| مدار الکترونیکی | Soldering |
| اتصال سیم ظریف | Soldering |
| اتصال فلزی بدون ذوب فلز پایه | Soldering یا Brazing |
| پروفیل فولادی | Welding |
| سازه فلزی | Welding طبق طراحی و الزامات مربوط |
| قطعه حساس به حرارت | وابسته به مواد؛ روش کمحرارتتر ممکن است مزیت داشته باشد |
| نیاز به بازکاری | Soldering در بسیاری از موارد |
| اتصال مکانیکی دائمی | Fusion Welding در بسیاری از کاربردها |
اینورتر جوشکاری چه ارتباطی با این مقاله دارد؟
اینورتر جوشکاری یک روش جوشکاری نیست؛ بلکه نوعی منبع تغذیه جوشکاری است. وظیفه آن فراهم کردن و کنترل مشخصات الکتریکی مناسب برای فرایند جوشکاری سازگار با دستگاه است. Miller نیز Inverter را در دسته power source تعریف میکند.
بنابراین عباراتی مانند «جوشکاری با اینورتر» معمولاً به استفاده از یک منبع تغذیه اینورتری برای اجرای یک فرایند جوشکاری اشاره دارند، نه به فرایند مستقلی به نام «جوشکاری اینورتر».
قابلیتهایی مانند MMA/SMAW، TIG یا فرایندهای دیگر نیز نباید برای هر دستگاه اینورتر بهصورت پیشفرض فرض شوند؛ این موارد باید از مشخصات واقعی همان مدل بررسی شوند.
اگر به اینورتر نیاز داریم، چه دستگاهی مناسب است؟
بهترین اینورتر جوشکاری برای همه افراد یک دستگاه مشخص نیست. انتخاب باید با توجه به نوع کار، جنس و ضخامت قطعه، جریان موردنیاز، نوع و قطر الکترود، Duty Cycle، برق ورودی، وزن و قابلیت حمل و همچنین خدمات و تأمین قطعات انجام شود.
اگر پس از انتخاب روش اتصال به این نتیجه رسیدهاید که پروژه شما به جوشکاری قوسی با دستگاه سازگار نیاز دارد، میتوانید مدلهای اینورتر جوشکاری هیوندای موجود در سایت را بررسی و مشخصات واقعی هر دستگاه را با نیاز کار مقایسه کنید.
مطلب پیشنهادی: آمپر مناسب برای الکترودهای مختلف
7 تصور اشتباه درباره لحیمکاری و جوشکاری
1. لحیمکاری همان جوشکاری با حرارت کمتر است
خیر. تفاوت فقط مقدار حرارت نیست؛ مکانیزم تشکیل اتصال نیز متفاوت است.
2. لحیمکاری سخت همان جوشکاری است
خیر. در Brazing فلز پایه ذوب نمیشود.
3. در تمام انواع جوشکاری فلز پایه ذوب میشود
خیر. جوشکاری حالت جامد بدون ذوب فلز پایه نیز وجود دارد.
4. اینورتر جوشکاری یک روش جوشکاری است
خیر. اینورتر یک منبع تغذیه است.
5. اتصال لحیمی همیشه ضعیف است
خیر. مقاومت اتصال به مواد، طراحی و اجرای آن وابسته است.
6. جوشکاری برای هر قطعه فلزی بهترین انتخاب است
خیر. ضخامت، جنس، حساسیت حرارتی و کاربرد نهایی باید بررسی شوند.
7. هرچه دمای فرایند بالاتر باشد، اتصال بهتر است
خیر. دمای بیشتر بهتنهایی معیار استحکام یا کیفیت اتصال محسوب نمیشود.
نکات ایمنی در لحیمکاری و جوشکاری
هر دو فرایند به رعایت اصول ایمنی نیاز دارند. در جوشکاری باید خطرهایی مانند تابش فرابنفش، دود و بخارات فلزی، سوختگی، جرقه و شوک الکتریکی را جدی گرفت و از تهویه و تجهیزات حفاظت فردی متناسب با فرایند استفاده کرد. OSHA نیز دود فلزی، تابش UV، سوختگی و برقگرفتگی را از خطرات مهم عملیات جوشکاری و فرایندهای مرتبط معرفی میکند.
در لحیمکاری نیز تماس با هویه و فلز مذاب، بخارات ناشی از فلاکس و مواد شیمیایی و تهویه نامناسب میتواند خطرساز باشد. نوع تجهیزات حفاظت باید متناسب با مواد و روش انجام کار انتخاب شود.
مطلب پیشنهادی: چرخه کارایی اینورتر جوشکاری چیست؟
کلام آخر…
تفاوت لحیمکاری و جوشکاری را نمیتوان فقط به «کم بودن یا زیاد بودن دما» خلاصه کرد. در لحیمکاری نرم و Brazing، فلز پایه جامد میماند و فلز پرکننده اتصال را ایجاد میکند. در جوشکاریهای ذوبی رایج، خود فلز پایه در ناحیه اتصال نیز وارد مرحله ذوب میشود؛ هرچند روشهای جوشکاری حالت جامد هم وجود دارند.
این تفاوت بنیادی باعث میشود هر روش کاربرد خودش را داشته باشد. برای الکترونیک، سیمها و بسیاری از قطعات ظریف، لحیمکاری انتخاب رایجی است؛ در حالی که برای پروفیل، ساخت سازه و بسیاری از اتصالات مکانیکی فلزی، جوشکاری کاربرد گستردهتری دارد. بنابراین روش مناسب را باید بر اساس جنس قطعه، نوع بار، استحکام موردنیاز، حساسیت حرارتی و قابلیت بازکاری انتخاب کرد، نه صرفاً بر اساس اینکه کدام روش «قویتر» یا «داغتر» است.