تفاوت لحیم کاری با جوشکاری چیست؟

جوشکاری به انگلیسی Welding، فرآیندی است که در آن با استفاده از حرارت یا فشار بالا، اتصالی بین لبه‌های دو قطعه فلزی ایجاد می‌کند و این دو قطعه را  به شکل ثابت به‌هم متصل می‌کند. جوشکاری فرآیندی است که می‌تواند اتصالات بسیار محکم و با دوام ایجاد کند که قادرند بارهای زیادی تحمل کنند و مقاومت بالایی داشته باشد.

به طور کلی جوشکاری به 2 روش ذوبی و غیر ذوبی انجام می‌شود. در روش ذوبی، با ایجاد حرارت بالا، دو قطعه ذوب می‌شود و با سرد شدن حوضچه مذاب، اتصال شکل می‌گیرد. در این روش می‌توان از ماده پرکننده یا Filler Material نیز استفاده کرد که دوام جوش بیشتر شود. دو نوع از پرکاربردترین روش‌های جوشکاری ذوبی به شرح زیر است:

• جوشکاری قوسی (Arc Welding):

در این روش، حرارت توسط قوس الکتریکی ایجاد شده تامین می‌شود. از انواع فرآیندها و انواع جوشکاری قوسی می‌توان به جوش MMA، TIG، MIG و ... اشاره کرد.

• جوشکاری گازی یا اکسی-گازی (Oxy-fuel Welding)

این روش جوشکاری با ترکیب گاز اکسیژن و گاز استیلن شعله ایجاد می‌شود و منجر به ذوب لبه‌های قطعات می‌شود. در این نوع جوشکاری، حرارت بالای حوضچه مذاب، فاکتور اصلی جوشکاری است.

روش اصلی دیگر جوش دو فلز، مدل جوشکاری غیر ذوبی است. در این حالت، بدون ذوب و با ایجاد فشار بالا اتصال بین دو قطعه ایجاد می‌شود. این روش بیشتر برای موادی که به حرارت حساس هستند استفاده می‌شود. از انواع آن می‌توان به جوشکاری اصطکاکی، انفجاری، صوتی، مقاومتی و... اشاره کرد. لازم به ذکر است که به علت وجود حرارت در لحیم کاری، در این مقاله، منظور ما از جوشکاری، همان جوشکاری ذوبی است؛ تا مقایسه بهتری با آن انجام گیرد.

لحیم کاری فرآیندی است که در آن با ذوب شدن ماده پرکننده یا سیم لحیم با دمای ذوب کمتر، اتصال بین دو فلز پایه تشکیل می‌شود. در لحیم کاری (برخلاف جوشکاری)، فلز پایه ذوب نمی‌شود و ماده پرکننده به دلیل خاصیت مویینگی و چسبندگی باعث استحکام این اتصال می‌شود. اتصالات در لحیم کاری نیمه دائم است، یعنی با حرارت دادن برگشت پذیر است به طوری که آسیبی به قطعه کار نمی‌زند.

عمل لحیم بر حسب نوع ساده یا صنعتی بودن آن، با استفاده از ابزار ساده‌ای به نام هویه، ایستگاه لحیم و یا مشعل انجام می‌شود.به طور کلی لحیم کاری به دسته لحیم نرم و سخت تقسیم می‌شود که در ادامه به هر کدام پرداخته‌ایم:

• لحیم کاری نرم (Soldering):

در این روش، از سیم لحیم با نقطه ذوب پایین (نهایتا تا 450 درجه سانتی‌گراد) استفاده می‌شود و ذوب آن به وسیله انواع هویه ساده یا کارگاهی انجام می‌شود. لحیم کاری نرم یکی از محبوب ترین روش های پرکاربرد برای اتصالات قطعات دیجیتال، برد‌های الکترونیکی و اتصال قطعات کوچک محسوب می‌شود.

• لحیم کاری سخت (Brazing):

در این روش، از سیم لحیم با نقطه ذوب بالاتر (معمولاً بین 450 تا 900 درجه سانتی‌گراد) و برای ذوب آن از مشعل استفاده می‌شود. لحیم کاری سخت اتصالات محکم‌تری نسبت به لحیم کاری نرم ایجاد می‌کند و برای اتصال قطعات بزرگتر و غیر همجنس بسیار مناسب است.

بعد از تعریف هر فرآیند در قسمت بالا، متوجه چند شباهت این دو عمل شدیم. ولی این سوال پیش می‌آید که طبق نیازمان چه فرایندی را انتخاب کنیم؟ و تفاوت لحیم کاری و جوشکاری در چیست؟ باید گفت که پارامترهایی از جمله ضخامت و جنس قطعات، عملکرد هر فرآیند، دمای حرارت ایجاد شده و... باعث تفاوت‌هایی بین جوشکاری و لحیم کاری می‌شود که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

میزان دما و حرارت

یکی از مهمترین موارد در تفاوت جوشکاری و لحیم کاری، دمای تولیدی و مورد نیاز در هر کدام است. حرارت مورد نیاز برای ایجاد اتصال جوش بسیار بالا و بیشتر از 900 درجه سانتی گراد است؛ اما برای لحیم کاری نرم این عدد حداکثر به 450 درجه سانتی گراد می‌رسد و در لحیم کاری سخت هم دمای مورد نیاز بیشتر از 450 درجه تا حداکثر 900 درجه سانتی گراد است.

از طرفی، منبع گرما و حرارت در هر فرآیند متفاوت است که باعث تفاوت در حرارت تولیدی می‌شود. دمای تولیدی در جوشکاری بالای 3000 درجه سانتی‌گراد است که با توجه به روش جوش و دستگاه و تجهیزات مورد استفاده، توسط قوس الکتریکی، مشعل گاز یا تورچ، پلاسما، پرتو لیزر یا الکترون و... تولید می‌شود. در مقابل، دمای تولیدی در لحیم کاری سخت حدود 1400 تا کمتر از 3000 درجه سانتی گراد است که توسط مشعل گاز تولید می‌شود؛ در لحیم کاری نرم نیز دمای تولیدی به کمتر از 1400 درجه سانتی گراد می‌رسد که توسط هویه تولید می‌شود.

نحوه تشکیل اتصال

در جوشکاری، با ذوب کردن لبه دو فلز پایه و یا همچنین اضافه کردن ماده پرکننده اتصال تشکیل می‌شود. این فرآیند منجر به تغییر در خواص مکانیکی قطعه در ناحیه جوش و یا تغییر شکل یا اعوجاج قطعه می‌شود. در مقابل و در لحیم کاری، فلز پایه ذوب نمی‌شود و فقط با ذوب شدن ماده پر کننده و سرد شدن بین شیار دو قطعه، اتصال تشکیل می‌شود. برای همین، به دلیل اینکه فشار و حرارت به قطعه کار وارد نمی‌شود، در معرض تغییر خواص مکانیکی و شکل قرار نمی‌گیرد.

استحکام اتصال و کاربرد

استحکام اتصال در جوشکاری بالاتر از لحیم کاری است و توانایی تحمل بارهای سنگین را دارد. این استحکام بالا به دلیل عمق نفوذ بالای جوش و جوش خوردن لبه‌های قطعات به‌هم است. از طرفی، در لحیم کاری عمق نفوذ بسیار کمتر است و صرفا یک اتصال به دلیل خاصیت مویینگی و چسبندگی ماده پرکننده شکل می‌گیرد و به همین دلیل تحمل بار در لحیم کاری بسیار کمتر است.

در نتیجه، جوشکاری برای اتصال محکم فلزات ضخیم در کاربری آهنگری، درب و پنجره سازی، ساختمان سازی، سازه های فلزی، اسکلت ها، صنایع مختلف هوا و فضا، کشتی سازی و... کاربرد دارد؛ و از لحیم کاری برای نصب قطعات دیجیتال، کیت الکترونیک، اتصالات حساس و دقیق‌تر و... استفاده می‌شود.

روغن یا فلاکس

می‌توان به جرات گفت که استفاده از شار، روغن یا فلاکس در لحیم کاری امری ضروری است. شار لحیم ماده‌ای نیمه جامد، شامل روغن لحیم یا فلاکس است که قبل از لحیم کردن دو قطعه، روی محل اتصال ریخته می‌شود و در واقع محدوده لحیم کاری به آن آغشته می‌گردد. فلاکس یا روغن لحیم وظیفه جلوگیری از اکسیداسیون نقطه اتصال را دارد تا استحکام اتصال پایین نیاید. البته لازم به ذکر است که در شرایطی خاص می‌توان از فلاکس و روغن در لحیم کاری استفاده نکرد؛ اما این عدم استفاده، باعث سخت شدن پروسه لحیم کاری خواهد شد. کاربرد فلاکس در جوشکاری بسیار کم است و گاهی اوقات تنها برای نوع جوش زیر پودری استفاده می‌شود.

هزینه مورد نیاز و مهارت اپراتور

هزینه و مهارت مورد نیاز یکی دیگر از تفاوت لحیم کاری و جوشکاری است. جوشکاری نیازمند تجهیزات زیاد و سنگین از جمله اینورتر، کپسول گاز و استیلن، انبر اتصال قطعه و جوش، تورچ و سرپیک، الکترود و... است که هزینه این فرآیند را به نسبت لحیم کاری بسیار بیشتر می‌کند. همچنین جوشکاری نیاز به کنترل و مهارت بیشتری در حین کار دارد، در حالیکه لحیم کاری زمان کمتری را برای آموزش می‌گیرد و با مهارت کم نیز قابل انجام است.

با توجه به اطلاعاتی که مرور کردیم می‌توان تفاوت جوش و لحیم را به طور کلی در یک جدول مشاهده کرد.

انتخاب بین جوشکاری و لحیم کاری به نوع پروژه، ضخامت و جنس مواد، استحکام مورد نیاز و مهارت کاربر بستگی دارد. جوشکاری برای ایجاد اتصالات بسیار محکم در قطعات ضخیم و هم‌جنس مناسب است، در حالی که لحیم کاری فرایندی ساده‌تر با حرارت پایین‌تر است که برای اتصال قطعات نازک‌تر و کاربردهای الکترونیکی یا لوله‌های با قطر کم و تحت فشار کم ایده‌آل است.

با در نظر گرفتن این عوامل و اطلاعات ارائه شده در این مقاله، می‌توانید بهترین ابزار را برای پروژه‌ی خود انتخاب کنید و اتصالات محکم و با دوامی را ایجاد نمایید. انجام صحیح و درست هر کدام از این 2 عمل با ابزار درجه یک و با کیفیت امکان پذیر است؛ شما می‌توانید برای خرید دستگاه جوش در مدل‌های مختلف برای جوش خانگی و صنعتی و همینطور خرید هویه از برندهای معتبر ایرانی و خارجی و به صورت اورجینال به فروشگاه آنلاین ابزارمارکت مراجعه کنید.