تاریخچه جوشکاری برق (قوس الکتریکی)

جوشکاری برق یکی از مهم‌ترین دستاوردهای صنعتی بشر است که تحول بزرگی در ساخت‌وساز و تولید ایجاد کرد. در این بخش، تاریخچه پیدایش و تکامل جوشکاری قوس الکتریکی را بررسی می‌کنیم.

کشف پدیده قوس الکتریکی (قرن 19)

1802: سر همفری دیوی (Humphry Davy) دانشمند انگلیسی، برای اولین بار پدیده قوس الکتریکی را بین دو قطعه زغال مشاهده کرد.

1808: واسیلی پتروف (Vasily Petrov) فیزیکدان روسی، قوس الکتریکی را به صورت عملی‌تر بررسی کرد و نشان داد که می‌توان از آن برای ذوب فلزات استفاده نمود.

اختراع جوشکاری قوس الکتریکی (1881)

1881: آگوست دو مریتنز (Auguste de Méritens) اولین کسی بود که از قوس الکتریکی برای جوشکاری سرب در باتری‌ها استفاده کرد.

1885-1887: الیهو تامسون (Elihu Thomson) و نیکولای بناردوس (Nikolay Benardos) به طور مستقل روش‌های جوشکاری با الکترود کربنی و فلزی را توسعه دادند.

بناردوس (روسیه) اولین کسی بود که پتنت جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود کربنی را ثبت کرد (1887).

تامسون (آمریکا) روش جوشکاری مقاومتی را نیز اختراع کرد.

تکامل جوشکاری با الکترود فلزی (اوایل قرن 20)

1900: اسلاویانوف (Slavianoff) روش جوشکاری با الکترود فلزی بدون روکش را ابداع کرد.

1907: اسکار کجلبرگ (Oscar Kjellberg) سوئدی، الکترود روکش‌دار را اختراع کرد که باعث بهبود کیفیت جوش شد.

دهه 1920: استفاده از جوشکاری قوس الکتریکی در صنایع کشتی‌سازی و خودروسازی گسترش یافت.

جوشکاری مدرن (دهه 1930 به بعد)

1930: معرفی جوشکاری زیرپودری (SAW) برای جوشکاری لوله و مخازن.

1940: توسعه جوشکاری TIG (تنگستن با گاز خنثی) برای صنایع هوافضا.

1950: اختراع جوشکاری MIG/MAG (سیم جوش با گاز محافظ) برای جوشکاری سریع‌تر.

1980: ظهور جوشکاری اینورتری با فناوری پیشرفته و مصرف انرژی کمتر.

جوشکاری در ایران

دهه 1300: ورود اولین دستگاه‌های جوش ترانسفورماتوری به ایران.

دهه 1340: گسترش جوشکاری در صنایع نفت و پتروشیمی.

امروز: استفاده از دستگاه‌های اینورتر و ربات‌های جوشکاری در صنایع پیشرفته.

نکات ایمنی کار با دستگاه جوش برق

1. ایمنی فردی (حفاظت از خود)

✅ لباس و تجهیزات محافظتی:

از دستکش چرمی مقاوم به حرارت استفاده کنید.

ماسک جوشکاری با شیشه تیره (عدسی مناسب) برای محافظت از چشم‌ها در برابر اشعه ماوراء بنفش و مادون قرمز ضروری است.

کفش ایمنی با عایق الکتریکی بپوشید.

لباس کار ضخیم و ترجیحاً ضدآتش بپوشید تا از سوختگی جلوگیری شود.

✅ محافظت از سیستم تنفسی:

در محیط‌های بسته از ماسک تنفسی مناسب برای جلوگیری از استنشاق دود و گازهای سمی استفاده کنید.

در صورت امکان از سیستم تهویه صنعتی یا فن برای خارج کردن دود استفاده نمایید.

2. ایمنی الکتریکی (پیشگیری از برق‌گرفتگی)

🔌 بررسی سیم‌کشی و اتصالات:

کابل‌های جوشکاری باید عایق‌بندی سالم داشته باشند و هرگز از سیم‌های فرسوده استفاده نکنید.

دستگاه جوش باید به سیم‌ارت (اتصال زمین) متصل باشد تا خطر برق‌گرفتگی کاهش یابد.

⚠ اجتناب از کار در محیط‌های مرطوب:

در محیط‌های خیس یا مرطوب جوشکاری نکنید، زیرا احتمال برق‌گرفتگی افزایش می‌یابد.

اگر مجبور به کار در چنین محیطی هستید، از کفش و دستکش عایق استفاده کنید.

3. ایمنی محیط کار (جلوگیری از آتش‌سوزی و انفجار)

🔥 دور کردن مواد قابل اشتعال:

حداقل 3 متر اطراف محل جوشکاری را از مواد قابل اشتعال (مانند چوب، بنزین، گازوئیل، رنگ و حلال‌ها) خالی کنید.

اگر جوشکاری در نزدیکی مواد اشتعال‌پذیر انجام می‌شود، از پتوی نسوز یا محافظ حرارتی استفاده کنید.

🧯 داشتن کپسول آتش‌نشانی:

همیشه یک کپسول آتش‌نشانی پودری یا CO2 در محل کار داشته باشید.

از آب برای خاموش کردن آتش سیم‌ها یا دستگاه برقی استفاده نکنید!

4. ایمنی پس از جوشکاری

🔋 خاموش کردن دستگاه پس از کار:

پس از اتمام کار، دستگاه را خاموش کرده و فیوز آن را قطع کنید.

اجازه دهید دستگاه قبل از جابجایی خنک شود.

🧹 پاکسازی محل کار:

براده‌های داغ و تفاله‌های جوش (سرباره) را جمع‌آوری کنید تا باعث سوختگی یا آتش‌سوزی نشوند.

5. نکات اضافی برای جوشکاران مبتدی

هرگز بدون آموزش و نظارت یک فرد با تجربه جوشکاری نکنید.

قبل از شروع کار، دستگاه و کابل‌ها را از نظر نقص فنی بررسی کنید.

در صورت احساس هرگونه مشکل (بوی سوختگی، جرقه غیرعادی، گرمای بیش از حد دستگاه)، کار را متوقف کرده و دستگاه را بررسی کنید.

انواع دستگاه های جوش برق

1. دستگاه جوش ترانسفورماتوری (جوش AC)

قدیمی‌ترین نوع دستگاه جوش

با تبدیل ولتاژ برق شهر (220V یا 380V) به جریان کم‌ولتاژ و پرامپر کار می‌کند.

مناسب برای جوشکاری با الکترودهای روکش‌دار (مانند E6013)

مزایا: قیمت پایین، تعمیر و نگهداری آسان

معایب: مصرف برق بالا، وزن سنگین، عدم امکان جوشکاری فلزات نازک

2. دستگاه جوش رکتیفایر (جوش DC)

جریان AC را به DC تبدیل می‌کند.

قوس پایدارتر و کیفیت جوش بهتر نسبت به جوش AC

مناسب برای جوشکاری با الکترودهای مختلف (از جمله استیل و چدن)

مزایا: جوش با کیفیت، امکان جوشکاری فلزات نازک

معایب: قیمت بالاتر نسبت به ترانسفورماتور

3. دستگاه جوش اینورتر (جوش اینورتری)

مدرن‌ترین و پرکاربردترین نوع دستگاه جوش

با تکنولوژی اینورتر، برق را به صورت بهینه مصرف می‌کند.

سبک و قابل حمل، مناسب برای مصارف خانگی و صنعتی

مزایا: مصرف برق کم، وزن سبک، قابلیت جوشکاری دقیق

معایب: حساسیت به نوسان برق، هزینه تعمیرات بالا

کاربردهای دستگاه جوش برق

صنعت ساختمان (اسکلت‌سازی، درب و پنجره)

صنعت خودروسازی و تعمیرات بدنه

ساخت مخازن تحت فشار و لوله‌های انتقال نفت و گاز

صنایع کشتی‌سازی و هواپیماسازی

تعمیرات ماشین‌آلات صنعتی و کشاورزی

مزایا و معایب دستگاه های جوش برق

مزایا:

امکان جوشکاری در مکان‌های مختلف

تنوع در انتخاب دستگاه بر اساس نیاز

هزینه نسبتاً پایین در مقایسه با سایر روش‌های اتصال فلزات

معایب:

نیاز به برق با آمپر کافی

تولید دود و گازهای سمی (نیاز به تهویه مناسب)

خطر برق‌گرفتگی در صورت عدم رعایت ایمنی

نکات مهم در انتخاب دستگاه جوش برق

نوع جوشکاری مورد نیاز (آهنی، استیل، آلومینیوم و...)

ضخامت فلزات (دستگاه با آمپر مناسب انتخاب شود)

منبع برق در دسترس (تکفاز یا سه‌فاز)

قابلیت حمل و وزن دستگاه

بودجه و قیمت دستگاه

نحوه نگهداری و افزایش عمر دستگاه جوش

تمیز کردن دستگاه از گرد و غبار

بررسی اتصالات کابل‌ها

جلوگیری از نوسان برق (استفاده از تثبیت‌کننده ولتاژ)

خنک‌کردن دستگاه پس از استفاده مداوم