فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی به چه صورت میباشد؟
جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری با پرتو الکترونی معمولاً در یک محفظه خلأ با استفاده از یک سیستم تولید و تمرکز پرتو الکترونی انجام می‌شود. جوشکاری در یک محفظه بسته محدودیت‌های زیادی را به دنبال دارد ولی نقطه قوت بسیار مهم آن، انجام فرایند در یک محیط تمیز و عاری از هر گونه آلودگی است که موجب می‌شود یک جوش با کیفیت بسیار عالی ایجاد شود. شکل زیر یک نمای کلی از دستگاه جوشکاری با پرتو الکترونی را نشان می‌دهد. جوشکاری با پرتو الکترون
تفنگ الکترونی قلب این فرایند جوشکاری است در تفنگ الکترونی الکترونهای نشر داده شده از کاند که به شکل پرتو درآورده شده‌اند، به سمت قطعه کار شتاب داده می‌شوند. در اینجا از قانون ساده الکتریسیته دفع بارهای همنام از یکدیگر و جذب بارهای غیر همنام توسط یکدیگر استفاده می‌شود. یک الکترود با شکل کاملاً مشخص فنجانی با بارهای منفی پرتو را شکل می‌دهد. شتاب دهی به الکترونها توسط میدان الکتریکی ناشی از ولتاژ اعمال شده و به کمک پست الکترود با بار مثبت انجام می‌شود، پرتو حاصل شده با تمرکز بالا با سرعت ۳۰ تا ۷۰ درصد سرعت نور از سوراخ کوچک میان آند عبور کرده و به قطعه کار می‌رسد، دفع متقابل الکترونها باعث واگرایی پرتو در طی مسیر خود می‌شود؛ بنابراین باید این مسئله تحت کنترل باشد تا پرتو در محل از پیش تنظیم شده با قطعه کار برخورد کند و قطر پرتو به هنگام برخورد با قطعه مناسب باشد. در تجهیزات قدیمی تر از خود قطعه کار به عنوان آند شتاب‌دهنده استفاده می‌شد که چندین عیب داشت جوشکاری در عمق‌های از پیش طراحی شده امکان‌پذیر نبود چرا که لبه‌های آماده‌سازی شده قطعه کار، پرتو را به خود جذب می‌کرد و کنترل روی فرایند کاهش می‌یافت. همچنین استفاده از قید و بند در کنار قطعه کار به راحتی امکان‌پذیر نیست چرا که قید و بندها نیز مانند قطعه کار در معرض اتصال قرار می‌گرفتند، بنابراین تصمیم گرفته شد که آند شتاب‌دهنده در تفنگ الکترونی قرار گیرد و سیستم تولید پرتو کاملاً از قطعه کار مستقل باشد. یک ماشین جوشکاری پرتو الکترونی سه جزء اصلی دارد: جوشکاری تیتانیوم
در این فرایند همجوشی، از یک پرتو الکترونی با سرعت بالا برای اتصال دو فلز به یکدیگر استفاده می کند. هنگامی که پرتو با قطعات فلزی تماس پیدا می کند، گرمای شدید تولید می کند. این دو صفحه ذوب می‌شوند و به هم می‌پیوندند تا یک مفصل جامد تشکیل دهند. صنایع هوافضا و تولید هواپیما به دلیل دوام اتصالات تولید شده از جوشکاری پرتو الکترونی استفاده می کنند. از روش جوشکاری پرتو الکترونی می توان برای صفحاتی از 6 میلی متر تا 76 میلی متر و بیشتر استفاده کرد این فرآیند جوش‌هایی با کیفیت بالا با سطوح آلودگی کم تولید می‌کند زیرا فرآیند در فضای خلاء بالا انجام می‌شود. جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری با پرتو الکترون (به انگلیسی: Electron-beam welding) نوعی فرایند جوشکاری ذوبی است که در آن پرتویی از الکترون‌های پرسرعت به محل تلاقی دو قطعه تابانده می‌شود تا اتصال ایجاد گیرد. با تبدیل انرژی جنبشی الکترون‌ها به گرما، قطعات ذوب شده و به یکدیگر اتصال داده می‌شوند. معمولاً برای جلوگیری از اتلاف و پراکندگی الکترون‌ها، این عملیات در محفظه خلاء انجام می‌شود. جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری با پرتو الکترون توسط فیزیکدان آلمانی، Karl-Heinz Steigerwald در ۱۹۴۹ توسعه داده شد و کاربرد صنعتی آن، برای اولین بار در حدود سال ۱۹۶۸ میلادی توسط آقای استیگر والد با کار بر روی پرتو الکترونی به عنوان یک منبع حرارتی در ماشین کاری آغاز شد. در سال ۱۹۵۷دکتر استور از مؤسسه انرژی اتمی فرانسه نتایج جوشکاری با پرتو الکترونی را که از سال ۱۹۹۶ آغاز کرده بود، منتشر ساخت. تجهیزات استفاده شده توسط وی کاملا با وسایلی که بعدأ استفاده شد، متفاوت بوددر همان سال برتون و فرانک هوسر مطالعات و آزمایش‌های خود را در مورد جوشکاری زیرکونیوم به منظور استفاده در مصارف هسته ای آغاز کردند. در کنار این تلاشها، بهینه‌سازی و اقتصادی کردن فرایند در آمریکا مورد توجه قرار گرفت. در حال حاضر این فرایند در بسیاری از صنایع به ویژه صنایع هسته ای و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند جوشکاری با پرتو الکترونی نوعی اتصال ذوبی به‌شمار می‌رود که انرژی حرارتی آن از انرژی جنبشی ناشی از برخوردهای پرتو الکترونی بر محل اتصال قطعات مورد نظر تأمین می‌شود. در طی این فرایند قطعات توسط جریانی متراکم از الکترون‌های سرعت بالا بمباران می‌شوند و باعث ذوب لبه‌های قطعات می‌شوند.
جوشکاری چدن
معمولاً الکترود فلزی برای جوشکاری چدن، نیکل یا آلیاژهای آن با آهن و مس انتخاب می‌شوند. در بعضی مواقع بر روی دو قطعه که قرار است به همدیگر متصل شوند ابتدا چندین لایه جوش، رسوب داده و سنگ می‌زنند و سپس آنها را در کنار یکدیگر قرار می‌دهند و با چندین پاس جوش می‌دهند. این عمل را لایه دادن (buttering) می‌گویند. در اتصال فلزات غیر هم جنس نظیر اتصال فولاد به چدن نیز این تکنیک استفاده می‌شود. جوشکاری با قوس الکتریکی
در طول جنگ جهانی اول، جوشکاری شروع به استفاده در ساخت کشتی در بریتانیا بجای صفحات فولادی پرچ شده شد. آمریکایی ها نیز هنگامی که جوشکاری موجب شد بتوانند کشتی هایشان را پس از حمله آلمان به نیوریورک هاربور در ابتدای جنگ سریعا تعمیر کنند، به این فناوری جدید اقبال بیشتری پیدا کردند . جوشکاری قوسی برای اولین بار برای هواپیماها در طول جنگ بکار رفت و برخی از بدنه¬ هواپیماهای آلمانی با استفاده از این فرایند ساخته شدند. در 1919، شرکت کشتی سازی بریتانیایی Cammell Laird شروع به ساخت یک کشتی تجاری با عنوان Fullagar کرد که کل بدنه آن جوشکاری شده بود. این کشتی در 1921 به آب انداخته شد. در طول دهه 1920، پیشرفت های عمده ای در فناوری جوشکاری رخ داد از جمله معرفی جوشکاری خودکار در 1920 که در آن سیم جوش الکترود بطور پیوسته خورانده می شد. گاز محافظ تبدیل به موضوعی مورد توجه شد زیرا دانشمندان تلاش می کردند تا جوش ها را از تاثیرات اکسیژن و نیتروژن موجود در اتمسفر حفاظت کنند. تخلخل و تردی، مسائل اصلی بودند و راه حل های ایجادشده عبارت بودند از استفاده از استفاده از هیدروژن، آرگون و هلیوم بعنوان اتمسفر جوشکاری. در طول دهه های بعدی، پیشرفت های بیشتری درباره جوشکاری فلزات واکنشی مانند آلومینیوم و منیزیم رخ داد. این موضوع همراه با پیشرفت های رخ داده در جوشکاری خودکار، جریان متناوب و فلاکس ها منجر به گسترش استفاده از جوشکاری قوسی در دهه 1930 و سپس در طول جنگ جهانی دوم گردید.در طی اواسط قرن بیستم، روش های جوشکاری جدید زیادی اختراع شدند. جوشکاری قوسی زیرپودری در 1930 اختراع شد که هنوز هم محبوب است. در 1932، یک فرد روس به نام کنستانتین خرنوف (Konstantin Khrenov) با موفقیت نخستین جوشکاری قوسی الکتریکی زیرآب را بکار برد. جوشکاری قوس با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز- پس از دهه ها توسعه پیدا کردن- در نهایت در 1941 کامل شد و به دنبال آن، جوشکاری قوسی با گاز محافظ در 1948 ایجاد گردید که منجر به جوشکاری سریع مواد غیرآهنی می شد اما به گازهای محافظ گران قیمت نیاز داشت. با توجه به استفاده از الکترود مصرفی و اتمسفر دی اکسید کربن بعنوان گاز محافظ، این روش تبدیل به محبوب ترین فرایند جوشکاری قوسی فلزات شد. در 1957، فرایند جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری مصرفی آغاز به کار کرد که در آن، سیم جوش خودمحافظت کننده را با تجهیزاتی خودکار می توان بکار برد که منجر به سرعت های جوشکاری بسیار بالا می شود. در همان سال، جوشکاری قوسی پلاسما اختراع شد. جوشکاری الکترواسلگ در 1958 و به دنبال آن در 1961، هم خانواده این روش یعنی جوشکاری الکتروگازی (برقی گازی) معرفی شدند . فرآیند تابش پرتو الکترونی
پردازش پرتو الکترونی یا تابش الکترونی (EBI) فرآیند استفاده از الکترون‌ها با انرژی بالا، برای اصلاح یک جسم برای اهداف مختلف است. این فرآیند ممکن است در دمای بالا و حتی در جو نیتروژن اتفاق بیفتد. از روش تابش الکترونی می توان برای استریل کردن و اتصال عرضی پلیمرها استفاده نمود. جوشکاری با قوس الکتریکی
جوشکاری با قوس الکتریکی نوعی جوشکاری است که در آن از قوس الکتریکی به عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده می‌شود. جوشکاری پلاستیکی
این تکنیک نیاز به انتقال یک قسمت به یک پرتوی لیزر دارد و یا قسمت دیگر جاذب یا یک پوشش در رابط است تا جذب پرتو شود. در حالیکه پرتوی لیزر در امتداد خط اتصال حرکت می کند ، دو قسمت تحت فشار قرار می گیرند. پرتو از قسمت اول عبور می کند و توسط قسمت دیگر یا پوشش جذب می شود تا گرمای کافی تولید کند تا واسط نرم شود و یک جوش دائمی ایجاد شود. اتصال بریلیم
فرایند جوشکاری پرتوی الکترونی (EBW) جوش‌هایی با نسبت عمق به عرض بالا (۱۰:۱ تا ۳۰:۱) و ناحیه تحت تأثیر حرارت (HAZ) باریک تولید می‌کند. دو طرف خط جوش تقریباً موازی هستند. ناحیه ذوب باریک و گرمای ورودی نسبتاً کم بوجود آمده با فرایند EBW منجر به کاهش تنش حرارتی و اعوجاج آلیاژ می‌شود و در نتیجه تمایل به ترک‌خوردگی را کاهش می‌دهد. همچنین، این روش امکان جوشکاری قطعاتی که قبلاً ماشینکاری شده‌اند را بدون نیاز به ماشینکاری و تنظیم سایز مجدد می‌دهد. علاوه بر این، نسبت عمق به عرض بالا اغلب امکان جوشکاری تک پاس را فراهم می‌کند که منجر به کاهش هرچه بیشتر سایز ناحیه تحت تأثیر حرارت می‌شود. میکروسکوپ الکترونی
میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، از یک پرتو الکترونی با ولتاژ بالا برای روشن کردن نمونه و ایجاد تصویر استفاده می‌کند. پرتوی الکترون توسط یک تفنگ الکترونی تولید می‌شود، که معمولاً با یک کاتد رشته رشته تنگستن به عنوان منبع الکترون نصب می‌شود. پرتو الکترون با توجه به کاتد، توسط یک آند معمولاً در ۱+ کیلو ولت (۴۰ تا ۴۰۰ کیلو ولت) شتاب می‌یابد، توسط لنزهای الکترواستاتیک و الکترومغناطیسی متمرکز می‌شود و از طریق نمونه منتقل می‌شود که تا حدودی شفاف به الکترون‌ها است و در بخشی آنها را پراکنده می‌کند. از پرتو هنگامی که از نمونه بیرون می‌آید، پرتوی الکترونی اطلاعاتی در مورد ساختار نمونه که توسط سیستم لنز عینی میکروسکوپ بزرگ شده‌است، حمل می‌کند. تغییر مکان در این اطلاعات ("تصویر") ممکن است با نمایش تصویر الکترونی بزرگنمایی روی صفحه نمایش فلورسنت پوشش داده شده با یک فسفر یا ماده اسکنلاتور مانند سولفید روی مشاهده شود. از طرف دیگر، با قرار دادن یک فیلم یا صفحه عکاسی به‌طور مستقیم در پرتو الکترون، می‌توان عکس را ضبط کرد، یا یک فسفر با وضوح بالا ممکن است با استفاده از یک سیستم نوری لنز یا یک راهنمای نوری فیبر نوری به سنسور دیجیتال وصل شود. دوربین. تصویر شناسایی شده توسط دوربین دیجیتال ممکن است در مانیتور یا رایانه نمایش داده شود. چاپ سه‌بعدی
نوع دیگر این چاپگرها ذوب پرتو الکترون نام دارد. این فناوری نوع دیگری از تولید افزایشی برای قطعات فلزی است که در ابتدای قرن حاضر توسط Arcam AB ساخته شد. در این روش نیز مادهٔ اولیه به‌صورت پودر است. ولی دستگاه لیزر جای خودش را به تفنگ الکترونی می‌دهد، که از طریق پرتاب پرقدرت الکترون‌ها به مادهٔ اولیه در شرایط خلأ فرایند چاپ سه‌بعدی انجام می‌شود. مادهٔ اولیه، در ذوب پرتو الکترون، پودر فلزی است که در اثر تابش پرتو الکترونی که توسط کامپیوتر کنترل می‌شود، ذوب و لایه‌به‌لایه تا تشکیل نهایی قطعه ادامه می‌یابد. برخلاف تف‌جوشی لیزر در این روش پودر فلزی به‌طور کامل ذوب می‌شود. این روند معمولاً در دماهای بالا (تا ۱۰۰۰ درجهٔ سانتی‌گراد) انجام می‌شود.این فناوری‌ها شباهت زیادی به فناوری‌های جوهرافشان دارند؛ با این تفاوت که به‌جای جوهرافشانی روی کاغذ، این مدل از چاپگرهای سه‌بعدی لایه‌های فوتوپلیمر را روی یک سینی ساخت (build tray) پخش می‌کنند و سپس با پرتو فرابنفش آن را درست می‌کند. فناوری پرتوی الکترونی
از زمان شروع جوشکاری به وسیله پرتو الکترونی در مقیاس صنعتی در اواخر دهه 1950 ، ماشین جوشکارهای بی شماری از پرتو الکترونی طراحی شده اند و در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرند. این ماشین جوشکارها دارای محفظه های ایجاد خلاء، از چند لیتر تا صدها متر مکعب هستند و همراه اسلحه های الکترونیکی که دارای 100 کیلو وات قدرت می باشند. جوش با پرتو لیزر
پرتو جوش می‌تواند به‌صورت پیوسته یا به‌صورت پالس با توجه به کاربردی که موردنیاز است، استفاده شود. پالس‌هایی با مدت زمان میلی‌ثانیه برای کاربردهای ظریف و نازک همانند تیغ‌های اصلاح استفاده می‌شود درصورتی‌که پرتو لیزر پیوسته برای جوشکاری‌های عمیق کاربرد دارد. جوشکاری مقاومت الکتریکی
در برخی از فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، بلافاصله پس از انعقاد، فشار بیشتری اعمال می‌شود تا مقدار مشخصی عمل آهنگری انجام شود. همراه با این تغییر شکل مقداری اصلاح دانه (در ریزساختار) اتفاق می‌افتد. پس از جوشکاری همچنین می‌توان از مقداری حرارت اضافی برای تنش زدایی یا تمپرینگ استفاده کرد. در ظرف چند ثانیه یا کمتر، می‌توان به درجه حرارت مورد نیاز و انعقاد دست یافت؛ بنابراین، جوشکاری مقاومتی یک فرایند بسیار سریع و اقتصادی است، که کاملاً مناسب برای تولید خودکار است. جوشکاری پالس مغناطیسی
جوشکاری پالس مغناطیسی بر اساس یک پالس الکترومغناطیسی بسیار کوتاه (formula_1) است که با تخلیه سریع خازن‌ها از طریق سوئیچ‌هایی با ضریب خودالقایی پایین به یک سیم‌پیچ بدست می‌آید. جریان پالسی با دامنه و فرکانس بسیار بالا (۵۰۰ کیلوآمپر و ۱۵ کیلوهرتز) یک میدان مغناطیسی با چگالی شار بالا تولید می‌کند که باعث ایجاد جریان گردابی در یکی از قطعات می‌شود. نیروهای دافعه لورنتس ایجاد می‌شوند و فشار مغناطیسی زیادی فراتر از استحکام تسلیم مواد باعث ایحاد شتاب می‌شود و یکی از قطعات با سرعت برخورد تا ۵۰۰ متر بر ثانیه (۱۱۰۰ مایل در ساعت) بر قسمت دیگر فشرده می‌شود. جوش با پرتو لیزر
جوشکاری با پرتو لیزر: (به انگلیسی Laser beam welding)یک از روش‌های جوشکاری است که وسیلهٔ پرتو لیزر قطعات فلزی یا ترموپلاستیک را به هم اتصال می‌دهد. پرتو لیزر با ایجاد به منبع گرمای متمرکز شرایط ایجاد جوش‌های باریک، جوش‌های عمیق و جوش‌کاری با سرعت بالا را فراهم می‌کند. این فرایند غالباً در صنایعی که حجم تولید بالا و قابلیت اتوماسیون زیادی دارند (مانند صنعت خودروسازی) استفاده می‌شود. جوشکاری نفوذی
هنگام اتصال دو ماده با ساختار کریستالی مشابه ، پیوند نفوذی با کنار هم نگه داشتن دو قطعه مجاور یکدیگر انجام می شود. قبل از جوشکاری، این سطوح باید تا جای ممکن تراشکاری شوند و تا آنجا که ممکن است از آلودگی های شیمیایی یا سایر آلودگی ها پاک باشند. هرگونه مداخله ماده بین دو سطح فلزی ممکن است از نفوذ مناسب مواد جلوگیری کند. ابزار خاصی برای هر کاربرد جوشکاری ساخته شده است تا قطعات کار را به هم جفت کند. پس از بستن قطعات، فشار و گرما (معمولا به مدت چندین ساعت) به اجزای سازنده وارد می شود. این گرما از طریق کوره یا مقاومت الکتریکی تأمین می شود. فشار را می توان با استفاده از پرس هیدرولیک اعمال کرد. این روش امکان اندازه گیری دقیق بار روی قطعات را فراهم می کند. در مواردی که قطعات نباید دارای شیب دما باشند، می توان از انبساط حرارتی دیفرانسیلی برای اعمال بار استفاده کرد. با اتصال قطعات با استفاده از فلز با انبساط کم (مثلا مولیبدن)، قطعات با انبساط بیشتر از فلز ثابت شده در دما، بار خود را تأمین می کنند. منطقه متاثر از حرارت
ضریب نفوذ گرمایی یا خنثی سازی دمایی در فلز پایه نقش بزرگی را داراست اگر ضریب نفوذ بالا باشد نرخ خنک سازی ماده نیز بالا بوده و در نتیجه ناحیه متاثر از حرارت کوچک خواهد بود، متقابلاً ضریب نفوذ پایین به خنک کاری آهسته‌تر و منطقه متاثر از حرارت بزرگتر منجر خواهد شد . مقدار حرارت داده شده در طول فرایند جوشکاری نیز نقش مهمی را داراست، در فرایندهای مانند جوشکاری اکسیژن که از حرارت ورودی بالا استفاده می شود، همین امر باعث افزایش اندازه ناحیه متاثر از حرارت شده است . در پروسه هایی مانند جوشکاری با پرتو لیزر و یا جوشکاری با پرتو الکترون مقادیر کم، اما با تمرکز بسیار بالایی از گرما را داریم که باعث ایجاد منطقه متاثر از حرارت کوچک می‌شوند. فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی بین این دو حد بالا و پایین قرار می‌گیرد به طوری که مقادیر ورودی گرما در یک فرایند بخصوص تغییر می کند . برای محاسبه گرمای ورودی در جوشکاری قوس الکتریکی از فرمول زیر استفاده می شود: Q = گرمای ورودی(kJ/mm), V = ولتاژ(V), I = جریان (A), S = سرعت جوشکاری (mm/min). بازده به فرایندهای جوشکاری استفاده شده وابسته است به طوری که با جوش قوس الکتریکی تنگستن، بازده برابر با 0.6 و با جوش قوس الکتریکی فلز پوشش دار و همچنین جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ مقدار بازده برابر 0.8 و در جوشکاری زیر پودری بازده برابر با 1 خواهد بود. برخی از پروسه های جوشکاری و بازده آنها در زیر نشان داده شده است: جوشکاری چدن
الکترود با مفتول فولاد نرم دارای روکش از نوع قلیائی کم هیدروژن است. در موقع جوشکاری چدن با این نوع الکترود، فلز جوش به علت جذب کربن از فلز مبنای چدنی سخت می‌شود و قابلیت ماشین کاری خود را از دست می‌دهد. ممکن است تحت تنش، تمایل به ترکیدن داشته باشد. به منظور اجتناب از ترک خوردن لازم است که جوشکاری با انرژی حرارتی کمی صورت گیرد تا از رقیق شدن فلز جوش با فلز مبنا کاسته شود. در مورد الکترودهای ویژه جوشکاری چدن که با مفتول نیکلی یا آلیاژهای نیکلی ساخته می‌شود، فلز جوش حاصل از این نوع از الکترودها قابلیت جذب کربن را تا ورای حد حلالیت دارا هستند. جوشکاری زیر آب
منبع تغذيه مي بايستي يک دستگاه جريان مستقيم که داراي رده بندي آمپر بين ۳۰۰ تا ۴۰۰ است، باشد. دستگاههايجوشکاري ژنراتور موتور اغلب براي جوشکاري مرطوب مورد استفاده قرار مي گيرد. پيکره دستگاه جوشکاري مي بايستي در پايين، زير کشتي قرار داده شده باشد. مدار جوشکاري مي بايستي شامل نوعي سوئيچ مثبت باشد که معمولاً از يک کليد تيغه اي استفاده مي شود و از جوشکار غواص فرمان مي گيرد. کليد تيغه اي در مدار الکترود مي بايستي در تمام طولجوشکاري در برابر شکسته شدن مقاوم باشد و نيز از امنيت کافي برخوردار باشد. منبع تغذيه جوشکاري مي بايستي در حين فرايند جوشکاري تنها به نگهدارنده الکترود وصل باشد. در اين روش از جريان مستقيم همراه با الکترود منفي و نيز از نگهدارنده الکترود ويژه اي که در برابر آب عايق هستند استفاده مي شود. نگهدارنده هاي الکترود جوشکاري که در زير آب بکار گرفته مي شوند از يک سر خميده براي گرفتن الکترود و نگه داشتن آن در خود بهره مي برند و ظرفيت پذيرش دو نوع الکترود را دارد. جوشکاری پالس مغناطیسی
تفاوت اصلی بین جوشکاری پالس مغناطیسی و جوشکاری انفجاری این است که زاویه برخورد و سرعت در طی فرایند جوشکاری انفجاری تقریباً ثابت هستند، در حالی که در جوشکاری پالس مغناطیسی به‌طور مداوم تغییر می‌کنند. یکی از کاربردهای طبیعی جوشکاری پالس مغناطیس جایگزینی لحیم کاری است. در صنعت لوازم خانگی، تقاضا برای روشی که بتواند با کاهش احتمال ایجاد خوردگی، جایگزین لحیم کاری سنتی شود، رو به رشد است. این فرایند با محدود کردن اثرات متقابل دو فلز ()، خطر خوردگی را کاهش می‌دهد. جوشکاری با امواج مافوق صوت
جوشکاری اولتراسونیک جوشکاری اولتراسونیک روشی متداول و فراگیر در کشورهای پیشرفته و صنعتی برای جوشکاری عمدتاً قطعات پلاستیکی و بعضاً قطعات فلزات بوده و در دسته‌بندی روشهای جوش کاری زیر مجموعه روش جوشکاری با گرم کردن داخلی مکانیکی می‌باشد. همچون سایر روشهای جوشکاری مراحل پنجگانه جوشکاری در اینجا نیز وجود دارد: ۱)آماده‌سازی سطح یا Surface Preparation شامل تمیز کاری و براده برداری: وجود آلودگی و لبه‌های اضافی باعث افت کیفیت جوشکاری خواهد شد. ۲) گرم کردن یا Heating: از انرژی امواج فراصوت با فرکانس‌های بالا ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای این منظور استفاده می‌گیرد. ۳) فشردن یا Pressing: وقتی دو قطعه کار به قدر کافی گرم شوند باید به یکدیگر فشرده شوند. این فشار با کمک سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاه‌های جوشکاری تأمین می‌شود. ۴) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion: تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب با یکدیگر و فشار وارده بر آنها فرصت را برای آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر فراهم می‌آورد. ۵) خنک کردن یا Cooling: انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که در این مرحله پلیمرهای نیمه کریستالی ساختار کریستالی خود را و پلیمرهای آمورف نیز ساختار خاص خود را در قبل از عملیات جوشکاری به دست خواهند آورد. در این مرحله تنشهای پسماند و اعوجاج در قطعه کار محتمل است. در این روش مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریباً همزمان و در کسری از ثانیه صورت می‌گیرد و قطعه کار بلافاصله سرد می‌شود. موفقیت جوش به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می‌شوند بستگی دارد. از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده می‌شود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. با طراحی مناسب از این روش می‌توان در تولید انبوه استفاده کرد. فرآیند تابش پرتو الکترونی
فوم تولید شده با استفاده از فرآیند پرتو الکترونی محصولی با کیفیت بالا، سلول ریز و با طراحی و زیبایی بالا دلپذیر تولید شده است. جوشکاری با پرتو الکترون
در آلیاژهای مصرفی در صنایع هسته ای و برای تولید جوش‌های باریک استفاده می‌شود. بهترین آلیاژ جوش پذیر زیرکونیوم، ۲-Zircally است و حداکثر ضخامت قطعات اتصال داده شده in ۲ می‌باشد. نسبت ارتفاع به پهنای جوش بالاتر از ۲ قابل دسترسی است. استحکام کششی بالاتر نسبت به فلز پایه و انعطاف‌پذیری حداقل برابر فلز پایه قابل دست یابی است. جوشکاری هم‌زن اصطکاکی
کیفیت جوش ایجاد شده توسط این روش فوق‌العاده بالا است. تغییر شکل خمیری وسیع ماده باعث شکل‌گیری ریزساختار دانه ریز، بدون هیچ گونه ناخالصی اکسیدی یا تخلخل گازی می‌شود. استحکام، شکل‌پذیری، عمر خستگی، و چقرمگی همگی کاملاً خوب هستند. جوش‌های ایجاد شده در بدنه هواپیما ۳۰ تا ۵۰٪ قوی تر از جوش‌های ایجاد شده توسط جوشکاری قوسی است. از آنجایی که در این روش هیچ ماده ای ذوب نمی‌شود، می‌توان از آن هم برای آلیاژهای ساختگی (wrought alloys) و هم آلیاژهای ریخته شده استفاده کرد و حتی آنها را به هم اتصال داد. به هیچگونه فیلر یا گاز محافظی نیاز نبوده و فرایند جوشکاری کاملاً فاقد آلودگی است. (بدون دود، پاشش ماده یا برق نور می‌باشد) به دلیل راندمان انرژی بالا، مقدار گرمای تولیدی کل کم بوده و در نتیجه عیوب مرتبط با آن از قبیل تغییرشکل قطعه یا انقباض کمینه است. آماده‌سازی لبه قطعات در حداقل بوده و نیازی به پاکسازی اکسیدهای شکل گرفته ندارد. جوشکاری در هر حالتی ممکن بوده و برای جوشکاری فقط دسترسی به یک سمت کافی است. جوش‌هایی با عمق ۰٫۵ تا ۶۵ میلیمتر امکان‌پذیر است. شکاف‌هایی تا حداکثر ۱۰٪ ضخامت مواد را می‌توان بدون کاهش کیفیت جوش یا عملکرد جبران کرد. جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار
در جوشکاری با جریان مستقیم الکترود مثبت، الکترود به قطب مثبت دستگاه و قطعه کار به قطب منفی دستگاه متصل می‌شود. الکترون‌ها با جهش در طول قوس از قطعه کار به الکترود می‌رسند. این اتفاق باعث می‌شود که تقریباً دو سوم حرارت قوس بر روی الکترود و یک سوم حرارت بر روی قطعه کار ایجاد گردد. جوشکاری پلاسما
جوشکاری پلاسما برای اولین بار در سال ۱۹۵۳ توسط رابرت ام. گیج (Robert M. Gage) اختراع شد و در سال ۱۹۵۷ به ثبت رسید. از همان ابتدای کار این روش به دلیل دقت بسیار بالا در جوش کاری یا برش کاری ورقه‌های نازک و حتی ضخیم مورد توجه بسیاری قرار گرفت. در ابتدا باید یادآوری کنیم که پروسه برش و جوش پلاسما تنها در مواد هادی جریان الکتریسیته قابل اجرا است. در واقع در این روش با عبور پلاسما از میان تورچ و خوردن آن به ماده شکلی از انرژی از یک چشمه انرژی به ماده انتقال پیدا می‌کند و ماده بریده می‌شود. پروسه برش پلاسما بر خلاف پروسه برش هوا گاز بیشتر بر گرمای زیاد برای ذوب و سرعت بالای گاز تکیه دارد نه بر اکسید شدن ماده. به این ترتیب از این روش می‌توان هم برای فلزات آهنی و هم برای فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم استفاده کرد. با این روش دیگر مشکل اکسید مقاوم بعضی از فلزات وجود ندارد. جوشکاری با پرتو الکترون
مسئله مهم در جوشکاری این فلز واکنش‌های اتمسفری و توزیع تنش در اتصال است چرا که سیستم‌های لغزشی چندانی در شبکه بریلیم فعال نمی‌باشند و لذا انعطاف‌پذیری چندانی نخواهد داشت. مشکل جوشکاری بریلیم با این روش تبخیر بریلیم در فشارهای کم (خلأ) می‌باشد. ضخامت‌های تا ۱٫۵ میلیمتر را می‌توان به صورت تک پاس جوشکاری نمود و نیازی به آماده‌سازی نمی‌باشد، ولی ترک خوردگی و تبخیر شدید در اتصالات از مشخصات فرایند است. جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار
جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار که از آن با نام جوش برق نیز یاد می‌شود، نام یک فرایند جوشکاری دستی است که در آن از یک میله فلزی پوشش دار مصرف شونده به نام الکترود، برای عبور جریان الکتریکی استفاده می‌شود. این جریان الکتریکی باعث ایجاد قوس الکتریکی در فاصله بین انتهای الکترود و قطعه کار می‌گردد. قوس ایجاد شده گرمای زیادی تولید کرده و باعث ذوب شدن انتهای الکترود و قطعه کار می‌شود. فلز مذاب ایجاد شده از الکترود به داخل حوضچه مذاب روی قطعه کار ریخته و در آنجا با آن مخلوط می‌شود. ابر گازی ایجاد شده و روکش مذاب شده، ناحیه حوضچه مذاب و انتهای الکترود را پوشانده و آن را از آلودگی و اکسید شدن محافظت می‌کند. با عبور قوس الکتریکی از آن ناحیه، حوضچه مذاب مخلوط منجمد شده و تبدیل به یک واحد یکپارچه می‌شود. در همین حین، فلاکس مذاب نیز منجمد شده و باعث شکل‌گیری گِل جوش می‌شود. جوشکاری با پرتو الکترون
پرتو الکترونی می‌تواند دارای چنان شدت حرارتی باشد که به‌طور همزمان در کنار توپ گردن فلز، عمل تبخیر و ایجاد سوراخ کلید در فلز مذاب را در ولتاژهای بالا انجام دهد، دیواره این سوراخ به صورت زاویه دارقرار گرفته و با پیشرفت سوراخ در محل اتصال، فلز بیشتری از دیواره ذوب می‌شود با حرکت پرتو، عمل ذوب شدن حول دهانه سوراخ ادامه می‌یابد و همزمان با آن انجماد در قسمت پشت سوراخ انجام می‌گیرد. جوشکاری اصطکاکی
جوشکاری اصطکاکی یکی ازپرکاربردترین روش‌های جوشکاری درصنعت پس از جوشکاری پرتو الکترونی است.از این روش به طور معمول در جوشکاری لوله‌ها و میله‌های دایره‌ای استفاده می‌شود. حرکت اساسی در این نوع کاربردها حرکت چرخشی است که باعث اصطکاک می‌شود. فلزات و آلیاژهایی که با روش‌های دیگر قابل جوشکاری نیستند را میتوان با این روش جوشکاری نمود. جوشکاری اصطکاکی در مورد فلزات و ترموپلاستیک‌ها در طیف گسترده‌ای از کاربردهای هواپیمایی و خودرویی استفاده می‌شود. همچنین نشان داده شده‌است که جوشکاری اصطکاکی روی چوب هم کاربرد دارد. از سایر کاربردهای این نوع جوشکاری میتوان به اتصالات دو فلزی در صنعت هسته‌ای اشاره کرد، جایی که اتصالات فولاد-مس در سیستم های خنک کننده راکتور رایج است. همچنین در لوله های انتقال مایعات برودتی از جوشکاری اصطکاکی برای اتصال آلیاژهای آلومینیوم به فولادهای ضدزنگ و آلیاژهای بادرصد بالای نیکل استفاده می‌شود. از جوشکاری اصطکاکی برای ترموپلاستیک‌ها که تحت گرما و فشار به روشی مشابه فلزات عمل می‌کنند ، استفاده می شود. گرما و فشار مورد استفاده بر روی این مواد بسیار کمتر از فلزات است اما می توان از این روش برای اتصال فلزات به پلاستیک ها با رابط فلزی استفاده کرد. به عنوان مثال، می توان از این روش برای اتصال فریم‌های عینک به سنجاق‌های لولایشان استفاده کرد. انرژی کمتری که در این روش وجود دارد، امکان استفاده از تکنیک های گسترده تری را فراهم می‌کند. جوشکاری مقاومت الکتریکی
جوشکاری درز مقاومتی (Resistance seam welding RSEW) را می‌توان به دو روش کاملاً متفاوت انجام داد. در فرایند اول، ورق فلزی شکل دار به هم جوش داده می‌شوند تا مخازن و ظروف کاملاً آب‌بند یا گازبند ایجاد گردد، مانند باک بنزین خودروها، صداخفه کن‌ها، و مبدل‌های حرارتی ساده. جوش روی دو ورق فلزی افتاده روی هم ایجاد می‌گردد، و این درز به سادگی توسط مجموعه ای از جوش‌های نقطه ای دارای همپوشانی است. تجهیزات اصلی مشابه همان جوشکاری نقطه ای است، با این تفاوت که الکترودها اکنون به شکل دیسک‌های چرخشی هستند. با عبور فلز از بین الکترودها، پالس‌های به موقع جریان، جوش‌های همپوشانی را تشکیل می‌دهند. زمانبندی جوش‌ها و حرکت قطعه کار کاملاً کنترل می‌شود به گونه ای که از همپوشانی جوش‌ها اطمینان حاصل شود و قطعه بیش از حد داغ نشود. جریان جوشکاری معمولاً کمی بیشتر از جوشکاری نقطه ای معمولی است تا اتصال کوتاه جوش مجاور را جبران کند و قطعه کار غالباً با جریان هوا یا آب خنک می‌شود. در نوعی از این فرایند، یک جریان پیوسته از داخل دیسک‌های دورانی عبور می‌کند تا یک درز پیوسته ایجاد گردد. این شکل از جوشکاری درز برای مواد نازک مناسب است، اما می‌توان فلزات تا ۶ میلی‌متر را نیز بهم متصل کرد. سرعت معمول جوشکاری برای ورق نازک حدود ۲ متر در دقیقه است. جوشکاری ترکیبی لیزر
در حالی که دراویل کار، نیاز به اثبات مناسب بودن منابع لیزری برای استفاده صنعتی وجود داشت، امروزه آن‌ها تجهیزات استاندارد بسیاری از شرکت‌های تولیدی هستند. ترکیبی از جوشکاری لیزر با یک فرایند جوش قوسی، «فرایند جوشکاری ترکیبی» نامیده می‌شود. این به این معنی است که یک پرتو لیزر و یک قوس الکتریکی به‌طور همزمان در یک منطقه جوشکاری عمل می‌کنند و بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند. ماشین‌کاری پرتو الکترونی
اجزاء ماشین EBM درون محفظه‌ای قرار دارد که توسط یک پمپ، شرایط خلاء در آن برقرار می‌شود. از پتانسیل ولتاژ بالا برای شتاب دادن الکترون‌ها از کاتد (فیلامنت) که از جنس تنگستن می‌باشد به سمت حفره آند استفاده می‌شود. الکترون‌ها از رشته تنگستنی داغ ساطع می‌شود. کاتد تنگستنی تا حدود ۲۵۰۰ درجه سانتی گراد برای ساطع کردن الکترون حرارت داده می‌شود. معیار مناسب بودن مقدار الکترون ساطع شده، شدت جریان می‌باشد که باید بین ۵ تا ۱۵ آمپر در سانتی‌متر مربع باشد. جریان ساطع شده به جنس کاتد، درجه حرارت و ولتاژ بالا بستگی دارد که معمولاً در حد ۱۲۰ کیلوولت است. پس از شتاب گیری، الکترون‌ها به وسیله میدان متمرکز شده از سوراخ آند می‌گذرند. موج الکترون سپس به وسیله یک سیستم لنز مغناطیسی مجدداً متمرکز می‌گردد و در نتیجه موج الکترون به سمت قطعه کار هدایت می‌شود. لنز مغناطیسی برای متمرکز کردن پرتو به یک نقطه با گستره قطر ۱۲ تا ۲۵ میکرومتر استفاده می‌شود، همچنین از یک کویل انحنادار برای منحرف کردن پرتو به زوایای کمتر از ۵ درجه استفاده می‌شود. با توجه به این انحراف می‌توان شکل‌ها و ساختارهای استانداردی را ایجاد کرد. جوشکاری نفوذی
جوشکاری نفوذی (Diffusion Bonding یا Diffusion Welding) یکی از فرآیندهای جوشکاری حالت جامد است که توسط اعمال فشار در دمای بالا بدون تغییرشکل پلاستیک ماکروسکوپی انجام می‌شود. نفوذ فلزات در یکدیگر باعث ایجاد اتصال در این روش می‌شود. گاهی اوقات مقداری فلز پرکننده نیز بین سطوح جوشکاری اضافه می‌شود. این روش جوشکاری حالت جامد در فلزکاری استفاده می‌شود و قادر به اتصال فلزات مشابه و غیر مشابه است. این فرآیند بر اساس اصل نفوذ حالت جامد عمل می‌کند، در حالی که اتم‌های دو سطح جامد و فلزی در طول زمان در یکدیگر نفوذ می‌کنند. این فرآیند معمولاً در دمای بالا، تقریباً 50-70٪ درجه حرارت ذوب کامل مواد انجام می‌شود. نفوذ با استفاده از فشار بالا، همراه با درجه حرارت بالا، انجام می­ شود. این تکنیک معمولاً برای جوش دادن لایه‌های متناوب (ساندویچی) فولاد نازک فلزی، سیم‌های فلزی یا رشته‌های فلزی استفاده می‌شود. در حال حاضر ، جوشکاری نفوذی به طور گسترده در اتصال فلزات با مقاومت بالا و نسوز در صنایع هوافضا و هسته ای استفاده می شود جوش اولتراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوت، یکی از معروف‌ترین روش‌های مورد استفاده در صنعت جوشکاری است. در این فرایند صنعتی، ارتعاشات فراصوت به قطعاتی که تحت فشار در کنار هم نگه داشته شده‌اند، اعمال می‌شود تا یک جوش حالت جامد ایجاد شود. برای این کار از انرژی فراصوت در بسامدهای بالا (۲۰ تا ۴۰ کیلوهرتز) استفاده می‌شود تا ارتعاشات مکانیکی با دامنهٔ کم (۱تا ۲۵ میکرو متر) ایجاد شود. این روش معمولاً برای جوشکاری پلاستیک‌ها و فلزات، و به‌خصوص برای اتصال قطعات غیرمشابه استفاده می‌شود. این روش، سریع و اقتصادی است؛ به سادگی خودکار می‌شود و برای تولید انبوه مناسب است، به طوری که می‌توان سرعت تولید قطعات را تا ۶۰ قطعه در دقیقه بالا برد. در جوشکاری اولتراسونیک، نیازی به پیچ، میخ، لحیم‌کاری، یا چسب برای پیوستن مواد به یکدیگر نیست. درهنگام جوش‌دادن فلزات، یک ویژگی قابل توجه این روش این است که دما پایین‌تر از دمای ذوب مواد درگیر، باقی می‌ماند. درنتیجه از هرگونه خواص ناخواسته‌ای که به دلیل قرارگرفتن در دمای بالا در مواد به وجود می‌آید، جلوگیری می‌شود. جوشکاری ترکیبی لیزر
پرتو منبع لیزر جوشکاری می‌تواند از منابع مختلفی تولید گردد. معمولاً در گذشته از لیزر دی‌اکسید کربن به دلیل برخی مزایا و هزینه کم تجهیزات در جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی لیزر قوس استفاده می‌گردید. اما چند سالی است که لیزر فیبری بسیار پیشرفت کرده‌است. قدرت خروجی لیزر فیبر در طی شش سال از ۱۰۰ وات به چند کیلووات افزایش یافته‌است. در حال حاضر، لیزر فیبر ایتربیم ۵۰ کیلو وات در دسترس است. جوشکاری لیزر نه تنها نیاز به قدرت لیزر بالایی دارد، بلکه یک پرتو با کیفیت بالا برای به دست آوردن اثر «عمیق جوش» مورد نظر است. کیفیت بالاتر پرتو می‌تواند برای رسیدن به قطر کوچکتر تمرکز یا فاصله کانونی بزرگتر مورد بهره‌برداری قرار گیرد. لیزرهای پر قدرت می‌توانند برای جوشکاری با عمق نفوذ بالا در تنوع زیادی از مواد مورد استفاده قرار گیرند. میزان جذب انرژی لیزر توسط فلزات و آلیاژ آن‌ها تابعی از طول موج لیزر است. الکترون
از روش پردازش پرتو الکترونی برای پرتوافکنی به مواد جهت تغییر ویژگی‌های فیزیکی یا استریلیزه کردن محصولات غذایی و پزشکی استفاده می‌شود. پرتوهای الکترونی در تابش‌های شدید باعث شاره‌ای شدن یا شبه ذوب شیشه، بدون افزایش قابل توجهی در دمای آن می‌شوند: مثلاً تابش شدید الکترون باعث مرتبه بزرگی کاهش در ویسکوزیته و کاهش انرژی فعال‌سازی آن می‌شود. جوشکاری چدن
که بطور کلی در ۸۰ درصد مواقع جوشکاری، استفاده از روش الکترود دستی برای چدنها کاربرد دارد. در این زمینه ۵۰ درصد استفاده جهت آماده‌سازی قطعه تولید شده معمولاً ریخته‌گری و در ۴۰ درصد مواقع جهت تعمیر و بهبود قطعه، استفاده از الکترود روکش دار رایج است. در ۱۰ درصد باقی مانده نیز اتصال چدنها به یکدیگر یا دیگر آلیاژها مطرح است. بطور کلی فلز جوش باید توانایی تحمل افزایش درصد کربن به دلیل امتزاج با فلز پایه را دارا باشد. به همین دلیل استفاده از الکترودهایی با مغزی نیکل و فوالدی کم کربن جهت اتصال و تعمیر چدنها توصیه می‌گردد. جوشکاری انفجاری
جوشکاری انفجاری یک روش غیرمرسوم برای اتصال دو یا چند فلز با استفاده از نیروی یک انفجار کنترل‌شده‌است. اگرچه انفجار مواد منفجره گرمای زیادی تولید می‌کند ولی زمان کافی برای انتقال حرارت وجود ندارد بنابراین افزایش قابل توجهی در دمای قطعات صورت نمی‌گیرد. در این فرایند یک ضربهٔ مایل با سرعت بسیار بالا به فصل مشترک دو قطعه اعمال می‌شود که موجب می‌شود فلز جامد، مشابه یک سیال عمل کند. زمانی که انفجار آغاز می‌شود ورقۀ بالایی به علت فشار زیاد ناشی از انفجار به سمت ورقه پایینی (ورقهٔ مادر) شتاب می‌گیرد، فاصلهٔ اولیه بین دو فلز زمان لازم برای رسیدن به سرعت لازم برای به‌هم فشرده شدن دو فلز را فراهم می‌کند که در این سرعت یک پیوند متالورژیکی بین عضوهای فلزی شکل می‌گیرد. این فرایند معمولاً برای پوشش‌دهی ورق‌های فولاد کربنی با یک لایه نازک از مواد مقاوم به خوردگی مانند تیتانیوم و نیکل به کار گرفته می‌شود. این روش برای ساخت قطعاتی با هندسهٔ ساده مانند ورق‌ها و لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوش با پرتو لیزر
فیزیک جوشکاری با لیزر در حالت پالس می‌تواند بسیار پیچیده باشد و بنابراین، برای تسریع در محاسبه یا جبران کمبود خصوصیات مواد، باید برخی فرض‌های ساده‌سازی را در نظر گرفت. تعدادی از ویژگی‌های مواد که به دما وابسته است مانند گرمای ویژه نادیده گرفته شده‌است تا زمان محاسبات کاهش یابد. اگر مقدار اتلاف گرما در اثر از دست‌دادن جرم حاصل از بخار خارج شده از رابط مایع و فلز محاسبه نشود، می‌توان دمای مایع را بیش از حد ارزیابی کرد. جوشکاری
کاربرد جریانی از الکترون‌ها است که با ولتاژ زیاد شتاب داده شده‌اند و به‌صورت باریکه‌ای متمرکز به‌عنوان منبع حرارتی جوشکاری به‌کار می‌روند. به‌دلیل چگالی 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. جوشکاری
از لیزرهای مختلفی مانند «زر گاز کربنیکی» یا لیزر یاقوت برای جوشکاری می‌توان استفاده کرد. دقت می‌شود که انرژی پرتو، آن‌قدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود. جوشکاری با پرتو الکترون
جوشکاری قوسی روی تیتانیم باعث کاهش مقاومت ضربه و انعطاف‌پذیری فلز جوش نسبت به فلز پایه می‌شود که عمدتاً ناشی از آلودگی توسط اکسیژن و نیتروژن می‌باشد. یکی از بهترین آلیاژهای جوش پذیر تیتانیم، آلیاژ Ti6Al4V می‌باشد. جوشکاری چدن
یکی از محدودیت‌های این فرایند، عدم تمرکز حرارت در مسیر اتصال در مقایسه با روش قوس الکتریکی است. گاهی مشکل پیچیدگی و تغییرات اندازه‌ها سبب می‌شود حرارت زیادی تلف شود. از طرفی سرعت سرد شدن فلز جوش کندتر از روش قوس الکتریکی است و احتمال سخت شدن مناطق اطراف جوش کمتر است. ماشین‌کاری پرتو لیزری
ماشین کاری با پرتو لیزر به صورت گسترده برای سوراخ کاری و برشکاری فلزات، سرامیک ها و مواد کامپوزیتی به کار می رود. با استفاده از این روش می توان سوراخ هایی با قطر کمتر از 0.05mm با نسبت نسبت عمق به قطر 50 به 1 ایجاد کرد. همچنین، برش صفحات فولادی به ضخامت کمتر از 40mm به این روش امکان پذیر و مقرون به صرفه است . جوشکاری با پرتو الکترون
مهم‌ترین مشکل جوشکاری مولیبدن، تردی، انعطاف‌پذیری کم و استحکام ضربه پایین است. بهتر است آلیاژهای مصرفی تا حد امکان خالص باشند. EBW با انرژ کم و جوش سریع در خلاء مناسب نیز به حصول اتصال با خواص بهتر کمک می‌نماید.در جوشکاری با پرتو الکترونی با توجه با ابعاد کوچک تجهیزات به کار گرفته شده، دقت و ظرافت اتصالات به شدت قابل کنترل و متمایز نسبت به انواع جوش‌های قوسی است. همچنین تمرکز حرارتی بالا در این روش باعث می‌شود عمق جوشکاری بیشتری به نسبت سطح اتصال کمتر در دست اپراتور قرار گیرد و در کنار این‌ها، انجام شدن این فرایند در خلأ به خودی خود باعث بوجود آمدن خطوط اتصال تمیزتر می‌شود. امکان جوشکاری فلزات دیرگداز و فعال که خواص آنها به شدت تابع آلودگی‌های گازی نظیر اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن در محدوده تا چند صد ppm است (نظیر تنگستن، مولبیدن، نیوبیم، تانتال، زیرکونیوم، تیتانیون و هافتیم)، امکان آب‌بندی با کیفیت بسیار بالا در اتصالات و امکان جوشکاری قطعات بسیار ظریف مورد استفاده در صنایع الکترونیک و تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی از مزایای بارز این روش به‌شمار می‌آیند. لیزر الکترون آزاد پرتو ایکس اروپا
این دستگاه با اصل تقویت و تسریع ذرات باردار الکترونی کار می‌کند که به معنی شتاب‌دهی به تابش‌های الکترومغناطیسی با شدت بالاست. این لیزر می‌تواند پرتوها را در ساختارهای مختلف مغناطیسی هدایت کند. در تونل ۳٫۴ کیلومتری این دستگاه، الکترون‌ها به سرعت‌های بسیار بالا (در حدود سرعت نور) می‌رسند و پس از عبور از مجاورت آهن‌ربا و وارد شدن نیرو و تغییر مسیر آنها و تولید پالس‌های پرتو ایکس، با برخورد به صفحه اتمی تصویربرداری و تحریک فوتون‌ها حرکت آنها ثبت می‌شود. قدرت و دقت این لیزر در مقایسه با دیگر دستگاه‌ها یک میلیارد برابر است و می‌تواند برای تصویربرداری با وضوح اتمی به کار برود. جوشکاری پلاسما
فرایند جوشکاری پلاسما به صورت اتوماتیک و دستی قابل دسترس است. این دو روش در عملیات مختلف اعم از جوشکاری در حجمهای بالا (مثل ورقها ی فولادی) تا جوشکاری دقیق مثل ابزارهای جراحی استفاده می‌شود. به عنوان مثال در جوشکاری ماشینی می‌توان از تعمیر پره‌های موتورها جهت نام برد و برای جوش دستی می‌توان به جوشکاری تجهیزات آشپزخانه و مواد غذایی و لبنی اشاره کرد فناوری پرتوی الکترونی
ماشین های جوشکاری پرتوهای الکترونی مدرن و امروزی، معمولاً با یک سیستم انحراف کنترل می شوند و توسط کامپیوتر طراحی شده اند که می توانند پرتو را به سرعت و با دقت بیش از یک ناحیه انتخاب شده ی قطعه کار عبور دهند. به دلیل گرم شدن سریع و زمان کم، فقط یک لایه سطحی و نازک از مواد گرم می شود. با کاربردهایی شامل سخت شدن ، پخت و پز ، خنک کننده ، بافت و صیقل دادن (با گاز آرگون موجود). اگر از پرتوی الکترون برای بریدن یک فرورفتگی کم عمق در سطح استفاده شود ، با حرکت دادن آن به طور مکرر به صورت افقی در امتداد فرورفتگی با سرعت زیاد ، قطعه کوچکی از فلز ذوب شده خارج می شود. با تکرار ، می توان ساختارهای سنبله ای تا یک میلی متر در ارتفاع ایجاد کرد. این سازه ها می توانند به پیوند بین مواد مختلف کمک کرده و زبری سطح سخت فلز را اصلاح کنند. جوشکاری مقاومت الکتریکی
جریان مورد استفاده در عملیات جوشکاری مقاومتی بسیار زیاد است (به‌طور معمول ۵۰۰۰ تا ۲۰٬۰۰۰ آمپر)، اگرچه ولتاژ نسبتاً کم است (معمولاً زیر ۱۰ ولت). مدت زمان t جریان در اکثر فرایندها کوتاه است، برای مثال در یک عملیات جوشکاری نقطه ای معمولاً ممکن است ۰٫۱ تا ۰٫۴ ثانیه باشد. جوشکاری مقاومت الکتریکی
جوشکاری مقاومت الکتریکی یا به‌طور خلاصه تر جوشکاری مقاومتی، گروهی از روش‌های جوشکاری ذوبی است که از ترکیب گرما و فشار برای ایجاد جوش استفاده می‌کند، و این گرما به دلیل مقاومت الکتریکی قطعه در نقطه اتصال تولید می‌گردد. جوشکاری پالس مغناطیسی
جوشکاری پالس مغناطیسی (انگلیسی: Magnetic pulse welding) یا (MPW) یک فرایند جوشکاری حالت جامد است که با استفاده از نیروهای مغناطیسی دو قطعه کار را به هم جوش می‌دهد. مکانیسم این جوشکاری بیشترین شباهت را به مکانیزم جوشکاری انفجاری دارد. جوشکاری پالس مغناطیسی از اوایل دهه ۱۹۷۰ آغاز شد، زمانی که صنعت خودروسازی شروع به استفاده از جوشکاری حالت جامد کرد. بزرگترین مزیت استفاده از جوشکاری پالس مغناطیسی این است که از تشکیل فازهای بین‌فلزی شکننده جلوگیری می‌شود؛ بنابراین، فلزات غیرمشابه را می‌توان جوش داد، که نمی‌توان به‌طور مؤثر با جوشکاری ذوبی آن‌ها را به یک دیگر متصل کرد. با جوشکاری پالس مغناطیسی می‌توان بدون نیاز به گازهای محافظ یا مواد مصرفی جوشکاری، جوشکاری با کیفیت بالا در فلزات مشابه و غیرمشابه را در میکروثانیه ایجاد کرد جوشکاری تیتانیوم
جوشکاری مقاومتی یک روش ترمو الکتریک است. این دو قطعه فلز را با عبور جریان کنترل شده از صفحات برای یک دوره کنترل شده به یکدیگر متصل می کند. استفاده از فشار قابل توجهی برای این روش نیز معمول است. در این روش، گرما به شدت محدود به ناحیه ای است که نیاز به اتصال دارد. می توان از جوش مقاومتی برای اتصال تیتانیوم و آلیاژهای آن برای جوش های نقطه ای یا پیوسته استفاده کرد. این به ویژه در مورد جوشکاری تیتانیوم با فلزات دیگر مانند فولاد کربنی یا صفحات فولادی ضد زنگ مفید است. جوشکاری انفجاری
جوشکاری‌انفجاری در ابتدا در سال ۱۹۴۴ به عنوان یک فرایند فاز جامد شناخته شد. اما از لحاظ تجاری تا سال ۱۹۶۰ به بهره‌برداری نرسید. جوشکاری انفجاری روش نسبتاً جدیدی است و در سال‌های بعد از جنگ جهانی دوم توسعه پیدا کرد. البته نقطه آغاز آن به جنگ جهانی اول بازمی‌گردد، هنگامی که مشاهده شد ترکش‌های ناشی از بمب‌ها به صفحات زرهی جنگ‌افزارها می‌چسبند (در حالیکه به‌طور واقعی در اثر این برخورد به فلز جوش شده بودند). از آنجا که در این حالت گرما نقشی نداشته، نتیجه گرفته شد که این پدیده ناشی از نیروی انفجار بر رویٰ ذرات متلاشی شده یا ترکش‌ها بوده‌است. این نتایج بعدها در آزمایشگاه تکرار شد و پس از مدتی این فرایند به ثبت رسید و مورد استفاده واقع گردید. جوشکاری پلاستیک
جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوت، یکی از معروف ترین روش های مورد استفاده در صنعت جوشکاری است. در این فرایند صنعتی، ارتعاشات فراصوت به قطعاتی که تحت فشار در کنار هم نگه داشته شده اند، اعمال می شود تا یک جوش حالت جامد ایجاد شود. برای این کار از انرژی فراصوت در بسامد های بالا (۲۰ تا ۴۰ کیلو هرتز) استفاده می شود تا ارتعاشات مکانیکی با دامنه ی کم (۱تا ۲۵ میکرو متر) ایجاد شود. این روش معمولا برای جوشکاری پلاستیک ها و فلزات، و به خصوص برای اتصال قطعات غیرمشابه استفاده می شود. این روش، سریع و اقتصادی است؛ به سادگی خودکار می شود و برای تولید انبوه مناسب است، به طوری که می توان سرعت تولید قطعات را تا ۶۰ قطعه در دقیقه بالا برد. در جوشکاری اولتراسونیک، نیازی به پیچ، میخ، لحیم کاری، یا چسب برای پیوستن مواد به یکدیگر نیست. درهنگام جوش دادن فلزات، یک ویژگی قابل توجه این روش این است که دما پایین تر از دمای ذوب مواد درگیر، باقی می ماند. در نتیجه از هرگونه خواص ناخواسته ای که به دلیل قرار گرفتن در دمای بالا در مواد به وجود می آید، جلوگیری می شود. لایه نازک
در روش تبخیر پرتوی الکترونی پرتویی پرانرژی از یک تفنگ الکترونی شلیک می‌گردد تا یک نقطه کوچک ماده را به نقطه جوش برساند؛ از آنجایی که گرمایش یکنواخت نیست می‌توان مواد با فشار بخار پایین‌تر را لایه‌نشانی داد. باریکه معمولاً با زاویه ۲۷۰ درجه خم می‌شود تا اطمینان حاصل شود که فیلامان تفنگ مستقیماً در معرض شار تبخیر قرار ندارد. آهنگ لایه‌نشانی معمولی برای تبخیر پرتوی الکترونی از ۱ تا ۱۰ نانومتر بر ثانیه است. ساخت افزایشی با پرتو الکترونی
رویکرد دیگر استفاده از پرتوی الکترونی برای ذوب سیم جوش بر روی سطح برای ساخت یک قطعه است. این شبیه فرایند چاپ سه بعدی معمول مدل‌سازی رسوب ذوب شده است، اما با فلز به جای پلاستیک. با استفاده از این فرایند ، یک تفنگ پرتو الکترونی منبع انرژی مورد استفاده برای ذوب مواد اولیه فلزی را که به طور معمول سیم است، تامین می کند. پرتو الکترون یک منبع قدرت بسیار کارآمد است که با استفاده از سیم پیچ های الکترومغناطیسی با سرعت هزاران هرتز می­تواند هم دقیقاً متمرکز شود و هم منحرف شود. جوشکاری هیدروژن اتمی
در ابتدا پس از اعمال جریان متناوب در دو الکترود، الکترودها به یکدیگر نزدیک می شوند ، یک قوس بین این دو الکترود ایجاد می شود. سپس برای حفظ قوس الکتریکی پایدار، این الکترودها بلافاصله از یکدیگر جدا شده و در فاصله ی کمی از یکدیگر (حدود 1.5 میلی متر) از هم قرار می گیرند.در این حالت برای کنترل گرمای تولید شده توسط قوس الکتریکی می توان فاصله ی الکترودها را همچنان تغییر داد. در این حین، گاز هیدروژن توسط سیلندر گاز هیدروژن پیرامون الکترودها را فرا می گیرد.در این حالت گاز هیدروژن به عنوان یک گاز محافظ عمل خواهد کرد به این معنی که از واکنش قطعه کار که در دمای بسیار بالایی قرار داشته و به شدت واکنش پذیر است با اکسیژن موجود در هوا ممانعت به عمل می آورد. اتصالات حاصل از این روش جوشکاری به علت عاری بودن از لایه های اکسیدی و سرباره، از کیفیت مکانیکی خوبی برخوردار می باشد.اگر اکسیژن موجود در هوا به قطعه کار نزدیک شود، با گاز هیدروژن واکنش داده و آب تولید می کند. به دلیل گرمای بسیار بالای این فرآیند مولکول های آب به سرعت تبخیر شده و از تشکیل اکسید فلز ممانعت به عمل می آورند. همچنین وجود گاز هیدروژن سبب می شود، قطعه کار از آلودگی گازهای جوی مانند کربن یا نیتروژن نیز مصون بماند. همچنین در حین فرایند به علت دمای بسیار بالای قوس الکتریکی، مولکول های هیدروژن به اتم های هیدروژن جدا از هم تجزیه می شوند. فرآیند تابش پرتو الکترونی
فرآیند پرتو الکترونی این توانایی را دارد که زنجیره‌های DNA موجودات زنده مانند باکتری‌ها را بشکند که منجر به مرگ میکروبی و استریل فضای ساکن آنها می‌شود. فرآیند پرتو الکترونیکی برای استریل کردن محصولات پزشکی و مواد بسته بندی آسپتیک برای غذاها و همچنین ضد عفونی کردن، از بین بردن حشرات زنده از غلات، تنباکو و سایر محصولات فله ای فرآوری نشده استفاده شده است. جوش با پرتو لیزر
اگرچه جوشکاری با پرتو لیزر توانایی انجام فیزیک و استفاده از نیروی انسانی را دارد اما بیشتر سیستم‌هایی موجود قابلیت اتوماسیون و ساخت به کمک رایانه را دارد. همچنین این فرایند می‌تواند هم‌زمان با فرزکاری انجام شود و قطعهٔ نهایی را تشکیل دهد. جوشکاری
جوشکاری با گاز یکی از گروه فرایندهای جوشکاری است که در آن، اتصال با ذوب‌شدن توسط یک یا چند شعله مانند استیلن یا پروپان، با اعمال فشار یا بدون آن، با کاربرد فلز پرکننده یا بدون آن انجام می‌شود. جوشکاری نفوذی
روش های جایگزین برای اعمال فشار شامل استفاده از وزنه، فشار گاز دیفرانسیلی بین دو سطح و استفاده از دیگ های بخار فشار بالاست. هنگام استفاده از فلزاتی که دارای لایه های اکسید قوی هستند (مثلا مس)، جوشکاری باید در یک فضای خلا یا گاز بی اثر انجام شود. تمهیداتی از جمله پولیش کردن، اچ کردن، تمیز کردن و همچنین فشار و دمای نفوذ از فاکتورهای مهم در مورد روند جوشکاری است. در سطح میکروسکوپی ، جوشکاری نفوذی در سه مرحله ساده رخ می دهد: جوشکاری با قوس الکتریکی
برای تامین انرژی الکتریکی لازم برای فرایندهای جوش قوسی، چندین منبع توان متفاوت می توان بکار برد. مرسوم ترین دسته بندی عبارت است از منابع توان با جریان ثابت و منابع توان با ولتاژ ثابت. در جوشکاری قوسی، ولتاژ رابطه مستقیمی با طول قوس دارد و جریان با مقدار گرمای ورودی مرتبط است. منابع توان با جریان ثابت، بیشتر برای فرایندهای جوشکاری دستی نظیر جوشکاری قوس با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز و جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود پوشش دار بکار می روند زیرا این فرایندها حتی با تغییر ولتاژ نیز یک جریان نسبتا ثابت را حفظ می کنند. این موضوعی مهم است زیرا در جوشکاری دستی، ثابت نگه داشتن کامل الکترود می تواند دشوار باشد و در نتیجه، طول قوس و بنابراین، ولتاژ به نوسان کردن تمایل دارد. منابع توان با ولتاژ ثابت، ولتاژ را ثابت و جریان را تغییر می دهند و در نتیجه، غالبا برای فرایندهای خودکار جوشکاری نظیر جوشکاری قوسی با گاز محافظ، جوشکاری قوس الکتریکی با سیم توپودری مصرفی و جوشکاری زیرپودری بکار می روند. در این فرایندها، طول قوس ثابت نگه داشته می شود زیرا هرگونه نوسان در فاصله بین سیم جوش و ماده پایه بوسیله تغییر زیاد جریان، سریعا یکسوسازی (اصلاح) می شود. برای نمونه، اگر سیم جوش و ماده پایه بیش از حد به هم نزدیک شوند، جریان سریعا افزایش خواهد یافت که این موضوع به نوبه خود، موجب افزایش گرما شده و نوک سیم جوش ذوب شده و آن را به فاصله جدایش اولیه خود باز خواهد گرداند.جهت جریان بکاررفته در جوشکاری قوسی نیز نقش مهمی در جوشکاری بازی می کند. فرایندهای الکترود مصرفی نظیر جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار و جوشکاری قوسی با گاز محافظ بطور معمول از جریان مستقیم استفاده می کنند اما الکترود را می توان بطور مثبت یا منفی شارژ کرد. بطور کلی، آند با بار مثبت، تمرکز دمای بیشتری (حدود 60 درصد) خواهد داشت . توجه داشته باشید که برای جوشکاری چسبی بطور کلی، قطبیت DC+ بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این قطبیت، پروفیل خط جوش مناسب با سطح نفوذ بالاتری ایجاد می کند. قطبیت DC- منجر به نفوذ کمتر و سرعت بالاتر ذوب الکترود می شود. برای مثال، این قطبیت گاهی برای ورق های نازک فلزی برای جلوگیری از سوختگی بکار می رود . با چند استثناء، الکترود-مثبت (قطبیت معکوس) منجر به نفوذ عمیق تر می شود و بنابراین، موجب نرخ رسوب سریع تر می گردد." فرایندهای با الکترود غیرمصرفی نظیر جوشکاری قوس با الکترود تنگستن تحت پوشش گاز می توانند از یکی از انواع جریان مستقیم (DC) و نیز جریان متناوب (DC) استفاده کنند. اما در جریان مستقیم، چون الکترود ایجاد قوس می کند اما ماده پرکننده را تامین نمی کند، یک الکترود با بار مثبت موجب جوش های کم عمق می شود درحالی که، یک الکترود با بار منفی، جوش های عمیق تر ایجاد می کند . جریان متناوب سریعا بین این دو حالت حرکت می کند و منجر به جوش های با عمق نفوذ متوسط می گردد. یکی از معایب AC عبارتست از اینکه پس از هرگذر از صفر ، قوس باید دوباره برقرار شود. با اختراع واحدهای توان ویژه که الگوی موجی مربعی بجای موج معمولی سینوسی ایجاد می کنند، این عیب برطرف شده است که موجب زمان ولتاژ کم پس از گذر از صفر و کمینه کردن تاثیرات این مشکل می شوند . چرخه کاری، یک مشخصه ابزار جوشکاری است که تعداد دقایق در یک بازه زمانی 10 دقیقه ای را تعریف می کند که در طول این زمان، دستگاه جوشکاری قوس را می توان بطور ایمن استفاده کرد. برای نمونه، دستگاه جوشکاری A 80 با چرخه کاری 60 درصد پس از 6 دقیقه جوشکاری پیوسته باید دست کم به مدت 4 دقیقه استراحت کند. رعایت نکردن محدودیت های چرخه کاری می تواند به دستگاه جوشکاری آسیب بزند. دستگاه های جوش تجاری یا حرفه ای معمولا چرخه کاری 100 درصدی دارند. جوشکاری با امواج مافوق صوت
مزایای این روش عبارت‌اند از: - امکان جوشکاری قطعات بسیار پیچیده، ظریف و حساس - ناحیه متأثر از حرارت بسیار کوچک - زمان پایین جوشکاری (کسری از ثانیه تا چند ثانیه) - کیفیت و استحکام بالای جوش - عدم نیاز به ماده افزودنی - دقت بالای جوشکاری - هزینه پایین جوش - عدم ایجاد آلودگی و سازگاری با محیط زیست - راندمان بالا - سهولت در اتوماسیون جوشکاری نفوذی
عمل جوشکاری نفوذی قدمتی چند صد ساله دارد. این تکنیک در اتصال­دهی طلا و مس برای ، و بسیاری صنایع دیگر کاربرد دارد. در فرآیند جواهرسازی با طلا، زرگرها با ضربات مکرر، طلای جامد را به ورقه نازکی از طلا تبدیل کرده، سپس این ورقه را بر روی بستری از مس قرار داده و وزنه‌ای روی آن‌ها می‌گذارند. در نهایت، با استفاده از فرآیند شناخته شده به عنوان جوشکاری داغ فشاری ( Hot-Pressure Welding یا HPW)، مجموعه مس، طلا و وزنه درون یک کوره حرارت داده شده تا زمانی که ورقه طلا به اندازه کافی به بستر مس متصل شود. جوشکاری تیگ
قوس الکتریکی یک منبع حرارتی است که در اکثر فرایندهای جوشکاری از آن استفاده می‌شود. به دلیل اینکه تولید آن ساده و ارزان بوده و انرژی حرارتی آن نسبت به سایر منابع دیگر بالاتر است، کاربرد گسترده‌ای دارد. قوس، تخلیه بار الکتریکی بین دو الکترود در توده‌ای از گاز یونیزه شده‌است. این توده گاز، هادی جریان الکتریسیته می‌باشد یعنی جریان الکتریکی به وسیلهٔ این گاز هادی شده، عبور می‌کتد و یک حوزه حرارتی را تشکیل می‌دهد. در جوشکاری با الکترودهای پوشش دار ایجاد توده گاز یا پلاسما ممکن است در اثر تجزیه عناصر موجود در پوشش الکترود باشد. در پوشش الکترودها عناصری وجود دارد از قبیل سدیم و پتاسیم که ولتاژ یونیزاسیون این عناصر پایین است به عبارت دیگر با انرژی کمتری یونیزه می‌شوند. هنگام تماس الکترود با قطعه کار یک اتصال کوتاه رخ داده و مقداری انرژی حرارتی تولید می‌گردد بنابراین جزئی از سدیم یا پتاسیم موجود در پوشش الکترود یونیزه شده و با دور کردن الکترود از قطعه کار به ترتیب اولین، دومین، سومین، وn امین اتم سدیم یا پتاسیم یونیزه می‌شوند . در این حالت مقدار بیشتری انرژی حرارتی تولید می‌گردد که می‌تواند گازهای موجود در اتمسفر مثل اکسیژن و ازت را نیز تجزیه کرده و بعد یونیزه کند. بدین ترتیب می‌توان گفت در یک لحظه معین، در این محیط کوچک، احتمال وجود هر چهار شکل ذره (مولکول، اتم، یون و الکترون) وجود دارد که جهت حرکت الکترون‌ها از قطب منفی به قطب مثبت و جهت حرکت یون‌ها از قطب مثبت به قطب منفی است. جوشکاری زیر آب
ولی جوشکاری ماهیت قوس الکتریکی دارد و روشن شدن آن زیر آب کار عجیبی نیست. برای جوشکاری در خشکی، هوا یونیده می‌شود و در آب، بخار آب یونیزه می‌شود. جوشکاری با پرتو الکترون
https://www.researchgate.net/publication/301915302-Electron-beam-welding---Techniques-and-trends---Review جوشکاری تیگ
در این فرایند عمل جوشکاری توسط حرارت ناشی از قوس الکتریکی ما بین یک الکترود مصرف نشدنی از جنس تنگستن (یا آلیاژ آن) و قطعه کار صورت می‌پذیرد. الکترود، قوس الکتریکی و منطقه حوضچه مذاب توسط یک گاز محافظ (آرگون، هلیم، مخلوط هر دو گاز یا مخلوط هر یک از دو گاز با گاز هیدروژن) در برابر اتمسفر محافظت می‌شود. استفاده از گازهای آرگون و هلیم به علت خاصیت خنثی بودن این گازها می‌باشد. گازهای خنثی با عناصر دیگر قابلیت واکنش ندارند پس به منظور حذف گازهای فعال مانند اکسیژن و نیتروژن از اطراف قوس و حوضچه مذاب، اکسیدها و نیتریدهای فلزی (Porosity)ایده‌آل می‌باشند بدین ترتیب می‌توان از شکل گرفتن تخلخل‌های گازی جلوگیری نمود. تخلخل‌های گازی، اکسیدها و نیتریدهای فلزی، عیوبی هستند که باعث کاهش خواص مکانیکی جوش از جمله مقامت به ضربه و استحکام کششی می‌شوند. ماشین‌کاری پرتو الکترونی
ماشین کاری پرتو الکترونی به صورت مخفف (EBM) یکی از روش‌های نوین ماشین‌کاری و البته یک فرایند حرارتی محسوب می‌شود که از پرتوهای الکترونی پر انرژی متمرکز شده برای ایجاد چگالی توان بسیار بالا بر روی سطح قطعه کار استفاده می‌کند و بدین وسیله تبخیر یا ذوب آنی ماده قطعه کار را سبب می‌شود. در این روش ماشین کاری از یک ولتاژ بالا که معمولاً تا ۱۲۰ کیلوولت است، برای شتاب دادن به الکترون‌ها با سرعتی در حدود ۵۰ تا ۸۰ درصد سرعت نور استفاده می‌شود. برخورد پرتو الکترونی با قطعه کار تولید پرتو X می‌کند که بسیار خطرناک و مضر است؛ بنابراین حفاظت و پوشش ضروری بوده و می‌بایست از پرسنل با مهارت کافی جهت استفاده از تجهیزات بهره برد. EBM می‌تواند برای مواد رسانا و نارسانا استفاده شود. خواص ماده نظیر چگالی، رسانایی الکتریکی و حرارتی، انعکاس و نقطه ذوب معمولاً عوامل محدودکننده این فرایند محسوب نمی‌شوند. بیشترین کاربرد EBM در صنعت، دریل کاری دقیق سوراخ‌های کوچک از گستره ۰٫۰۵ تا ۱ میلی‌متر است. فرآیند تابش پرتو الکترونی
در تفلون (PTFE) نیزاستفاده از پرتو الکترونی باعث ایجاد پودر ریز می شود که از آنها میتوان برای در جوهرها و تولید پوشش برای صنعت خودروسازی استفاده شود. جوشکاری با پرتو الکترون
تجهیزات مربوط به پروسه جوشکاری پرتو الکترونی از نظر ولتاژ مصرفی به دو دسته تقسیم می‌شوند: فناوری پرتوی الکترونی
منبع فلز بیل (ورقه جیره) در حالی که توسط یک پرتو الکترونی به شدت چرخش می شود ، ذوب می شود. پودر با خنک شدن این فلز هنگام بلند شدن از میله فلزی تولید می شود. جوشکاری
در جوشکاری مقاومتی با عبور یک جریان الکتریکی بالا از درون قطعه کار، و ایجاد گرما به دلیل وجود مقاومت الکتریکی و فشار وارد شده از سمت بازوهای مسی اتصال ایجاد می‌گردد. با عبور جریان زیاد (۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ آمپر) از درون فلز، حوضچه کوچکی از فلز مذاب در منطقه جوش ایجاد می‌شود. به‌طور کلی، روش‌های جوشکاری مقاومتی کارآمد هستند و آلودگی کمی ایجاد می‌کنند، اما کاربرد آنها تا حدودی محدود است و هزینه تجهیزات می‌تواند زیاد باشد. روش‌های جوشکاری مقاومتی عبارتند از: فرآیند تابش پرتو الکترونی
بریدگی زنجیره یا تخریب پلیمر نیز می تواند از طریق پردازش پرتو الکترونی حاصل شود. پرتو الکترونی می تواند باعث تخریب پلیمرها، شکستن زنجیره ها و در نتیجه کاهش وزن مولکولی شود . در پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) از پرتو الکترونی و بریدگی زنجیره پلیمری برای ایجاد پودرهای ریز از ضایعات یا مواد غیر درجه یک استفاده شده است. جوشکاری مقاومت الکتریکی
یک جوش نقطه ای موفق شامل یک ناخن فلزی متصل است که بین دو سطح روی هم افتاده قرار گرفته‌است. فرورفتگی ورق زیر الکترودها باید خیلی کم باشد. مقاومت جوش باید به حدی باشد که در یک آزمایش کشش یا پارگی، جوش سالم باقی بماند و شکست در منطقه متأثر از گرما (HAZ) در اطراف ناخن رخ دهد. اگر از چگالی جریان و زمان مناسب استفاده شود و شکل الکترود، فشار الکترود و شرایط سطح در شرایط مناسب باشند، می‌توان جوش‌های نقطه ای تمیز و با ثبات بالایی تولید کرد. اتصال بریلیم
جوشکاری ذوبی بریلیم به روش‌هایی محدود می‌شود که در آنها یا از خلاء استفاده شده یا منطقهٔ جوشکاری به صورت کامل از محیط پیرامون و جو محافظت می‌شود. عملیات جوشکاری باید طوری طراحی شود که در آن گرمای ورودی، تنش‌های حرارتی، رشد دانه‌ها و غلظت عیوب جوش به حداقل برسد. فرآیندی که کوچکترین ناحیه جوش را ایجاد می‌کند، معمولاً بهترین نتایج را ارائه می‌دهد. دو روش متداول مورد استفاده برای جوشکاری ذوبی بریلیم عبارتند از: قوس گاز تنگستن (GTA) که به نام (TIG) نیز شناخته می‌شود و فرآیندهای پرتو الکترونی (EB). بریلیم را می‌توان با جوشکاری قوسی با گاز محافظ فلزی (GMAW) که به عنوان (MIG) نیز شناخته می‌شود و با جوشکاری با فشار قوس گازی فلزی (PGMA) جوش داد. از این دو، PGMA ترجیح داده می‌شود. با این حال، هر دو روش ورودی گرمای بالاتری نسبت به GTA یا EB تولید می‌کنند. فشار مورد استفاده در روش PGMA مزایایی همچون کاهش تخلخل و کاهش قطر ستون قوس را به ارمغان می‌آورد. فرایند GMAW به فیلر آلومینیوم-سیلیکون نیاز داشته و همچنین نیاز به تمیز کردن دقیق و همگنی شیمیایی خوب بریلیم دارد. ساخت افزایشی با پرتو الکترونی
سیستم‌های جوشکاری پرتو الکترونی معمولاً دارای قدرت بالایی هستند و سیستم‌های 30 و 42 کیلوواتی از رایج ترین آن‌ها هستند. یک مزیت عمده استفاده از اجزای فلزی با پرتوهای الکترونی این است که این فرایند در یک فضای خلأ 1 Torr یا بیشتر انجام می شود و یک منطقه کاری بدون آلودگی ایجاد می کند که نیازی به استفاده از گازهای بی‌اثر اضافی ندارد(فرایندهای مبتنی بر قوس و لیزر به طور معمول نیاز به استفاده از گازهای بی‌اثر دارند). با استفاده از EBDM، مواد اولیه به درون یک استخر مذاب که توسط پرتو الکترونی ایجاد شده، ریخته می‌شوند. با استفاده از کنترل‌های عددی رایانه ای ن(CNC)، حوضچه مذاب روی صفحه زیرلایه منتقل می‌شود و مواد را دقیقاً در جایی که برای تولید قطعه لازم است، اضافه می‌کند. این فرایند به صورت لایه به لایه تکرار می‌شود، تا زمانی که شکل سه‌بعدی موردنظر تولید شود. جوش با پرتو لیزر
لیزرهای حالت جامد در طول موج‌هایی در حدود یک میکرومتر کار می‌کنند که از جوشکاری با لیزرهای گازی بسیار کمتر است. همین موضوع سبب می‌شود که اپراتورها از عینک‌های مخصوص یا صفحه‌نمایش‌های ویژه برای جلوگیری از آسیب به شبکیه چشم استفاده کنند. جوشکاری با استفاده از نئودیمیم در نارسنگ ایتریم آلومینیوم در دو حالت پیوسته و پالس قابل انجام است در حالی که سایر روش‌ها تنها در حالت پالس قابل‌استفاده است. اصلی‌ترین و همچنان رایج‌ترین جوش لیزر فضای حالت استفاده از یک تک کریستال که به صورت میله با قطر ۲۰ میمی متر و طول ۲۰۰ میلی‌متر می‌باشد. این میله توسط یک لامپ فلاش حاوی زنون یا کریپتون احاطه شده‌است. زمانی که فلش، چشمک می‌زند، یک پالس نور به طول حدود دو میلی‌ثانیه توسط لیزر ساطع می‌شود. بلورهای دیسک شکل در حال افزایش محبوبیتشان در صنعت می‌باشند حال‌آنکه دیودها به علت بازده بالایی که دارند، به‌مرور جایگزین لامپ‌های فلش می‌شوند. جوشکاری قوسی با مفتول تو پودری
مانند تمام فرآیندهای جوشکاری ، الکترود مناسب نیز باید انتخاب شود تا خصوصیات مکانیکی مورد نیاز را بدست آورد. مشخصات روش جوشکاری (WPS)
DS/EN ISO 15614-1 WPQR برای جوشکاری قوس الکتریکی فولاد و نیکل جوش اولتراسونیک
جوشکاری با قوس الکتریکی جوشکاری
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 الکترون‌ها در ستون قوس و بمباران الکترونی قطعه کار می‌باشد. روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت‌اند از: جوشکاری تیگ
از فرایند جوشکاری TIG می‌توان برای جوشکاری فلزات سخت و غیر سخت، آهنی و غیر آهنی در تمام ضخامتها استفاده کرد. با استفاده از این نوع جوشکاری می‌توان جوشکاری صفحات نازک و ظریف (به عنوان مثال:آلومینیومی) تا لوله‌های تحت فشار را انجام داد. در این روش قوس و حوضچه مذاب کاملاً آشکار و قابل مشاهده می‌باشد. در دهه ۱۹۲۰ کوشش شد تا قوس و حوضچه مذاب را در مقابل اتمسفر محافظت کنند تا جوشکاری کاملاً ایده‌آل انجام گیرد. ظهور الکترودهای روپوش دار در آن دهه مسئله محافظت را منتفی کرد. اما به دلیل به وجود آمدن برخی مشکلات در دهه ۱۹۳۰، جوشکاری با گاز خنثی و الکترود تنگستن (TIG)ابداع شد که شروع روش جوشکاری با محافظت گاز بود. این روش با وجود اینکه بسیار کند پیشرفت کرد ولی در دهه ۱۹۴۰ توسعه پیدا نمود. فناوری پرتوی الکترونی
رسوب بخار فیزیکی در خلا تشکیل میشود و با رساندن لایه های نازک فلزات بر روی ساختار پشتیبان ، یک پوسته نازک سلولهای خورشیدی تولید می کند. تبخیر پرتو الکترون برای ایجاد جریانی از الکترون ها از برون تابی استفاده می کند که توسط یک کاتد و آند با ولتاژ بالا شتاب می گیرند. میدان های الکترواستاتیک و مغناطیسی الکترون ها را به سمت هدف متمرکز کرده و هدایت می کنند. انرژی جنبشی در نزدیکی سطح ماده و یا در خود آن به انرژی حرارتی تبدیل می شود. گرم شدن حاصل باعث ذوب شدن مواد و سپس تبخیر می شود. دمای بیش از 3500 درجه سانتیگراد می تواند به دست بیاید. بخار حاصل از منبع ، روی یک زیر لایه متراکم می شود و یک پوسته نازک از مواد با خلوص بالا ایجاد می کند. ضخامت پوسته از یک لایه اتمی منفرد تا تعداد زیادی از میکرومترها حاصل می شود. این روش در میکروالکترونیک ، نور شناسی و تحقیقات مواد و همچنین برای تولید سلولهای خورشیدی و بسیاری از محصولات دیگر استفاده می شود. پراش الکترون
این روش، اندازه‌گیری شدت پرتوهای پراش یافته بر حسب تابعی از انرژی نقاط روشن و نیز برازش منحنی (fitting) آن با منحنی حاصل از مدلسازی رایانه‌ای سطح مورد نظر، را شامل می‌شود. اگر برازش مناسبی آبکاری الکتریکی
آبکاری فرایند روکش‌دهی فلزی (Plating) است که با احیا کاتیون به وسیلهٔ جریان الکتریکی و نشاندن آن به‌صورت یک لایه روی ماده‌ای دیگر مانند فلز است. این فرایند برای افزایش ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر سایش و خوردگی یا برای اهداف تزئینی به‌کار می‌رود. فرآیند تابش پرتو الکترونی
اجزای اصلی یک دستگاه پردازش پرتو الکترونی معمولی عبارتند از: یک تفنگ الکترونی (شامل یک کاتد، شبکه و آند)، که برای تولید و شتاب دادن به پرتو اولیه استفاده می‌شود. و یک سیستم نوری مغناطیسی (تمرکز و انحراف)، که برای کنترل نحوه برخورد پرتو الکترونی به مواد مورد مطالعه ("قطعه کار") استفاده می شود. در حین کار، تفنگ کاتدی الکترون‌های ساطع شده حرارتی را وارد میدان الکترواستاتیکی در سیستم آند کاتد (شبکه و آند) کرده و الکترون‌ها در میدان شتاب می‌گیرند و به شکل پرتوی همسو می‌شوند. سپس پرتو الکترونی از مجموعه تفنگ از طریق حفره خروجی که بر روی صفحه آند قرار دارد با ولتاژ منفی بالا(ولتاژ کاری تفنگ) که به کاتد اعمال می شود، خارج می شود. استفاده از ولتاژ بالا بصورت مستقیم برای تولید یک پرتو الکترونی پرانرژی، امکان تبدیل انرژی الکتریکی ورودی بازدهی بیش از 95 درصد به پرتو الکترونی را میسر می سازد و استفاده از پرتو الکترونی را به یک تکنیک بسیار کارآمد تبدیل می‌کند. پس از خروج از تفنگ، پرتو از یک لنز الکترومغناطیسی و سیستم سیم پیچ انحراف عبور می کند. در این فرآیند از لنز برای ایجاد یک نقطه پرتو متمرکز یا غیر متمرکز بر روی قطعه کار استفاده می شود،و همچنین از سیم پیچ خم شده برای قرار دادن پرتو در یک مکان ثابت یا ایجاد حرکت نوسانی استفاده می شود. جوشکاری هیدروژن اتمی
در حقيقت در فرایند جوشکاری اتم هیدروژن الکترودها به وسیله ی ترکیب انرژی حاصل از برقراری قوس الکتریکی و نیز انرژی حاصل از واکنش شیمیایی تجزیه مولکول های هیدروژن به اتم های هیدروژن ذوب می شوند.  البته اتم های هیدروژن در این حالت به علت سطح بالای انرژی خود، ناپایدار بوده و تمایل دارند مجدداً به وضعیت اولیه برگردند. در این شرایط اگر اتم های هیدروژن از ناحیه قوس الکتریکی خارج شوند و یا در تماس با یک قطعه کار سرد قرار بگیرند، با یکدیگر واکنش داده و مجدد مولکول های هیدروژن را شکل می دهند. در اصل به دو منظور از گاز هیدروژن در این فرآیند استفاده می شود:فرایند تشکیل مولکول های هیدروژن به شدت گرمازا بوده و دمای محیط را به شدت افزایش می دهد(حدود ۳۷۳۰ درجه‌ی سانتی گراد). این حرارت اضافی موجب اتصال بهتر و سریعتر قطعات به یکدیگر می شود جوشکاری مقاومت الکتریکی
جوشکاری نقطه ای مقاومتی (Resistance Spot Welding یا RSW) ساده‌ترین و پرکاربردترین شکل جوشکاری مقاومتی است که وسیله ای سریع و اقتصادی برای اتصال قطعات دارای همپوشانی است. حتی با همه پیشرفت‌های فن آوری، جوشکاری نقطه ای مقاومتی همچنان روش اصلی برای اتصال ورق‌های فلزی است و یک اتومبیل با بدنه فولادی به‌طور متوسط شامل ۲۰۰۰ تا ۵۰۰۰ جوش نقطه ای است. ورق‌های روی هم افتاده (Overlapped) بین الکترودهای خنک شونده توسط جریان آب قرار داده می‌شوند. این الکترودها نوک‌های نسبتاً کوچکی دارند تا جوش‌هایی با قطر ۱٫۵ تا ۱۳ میلیمتر ایجاد کنند. الکترودها روی کار بسته می‌شوند و یک چرخه کنترل شده از فشار و جریان برای تولید جوشکاری در سطح مشترک فلزی اعمال می‌شود. سپس الکترودها باز شده و کار برداشته می‌شود. تصویربرداری پراش منسجم
در رویکرد زو، یک تصویر الکترونی با وضوح پایین برای مکان‌یابی یک نانولوله استفاده می‌شود. تفنگ الکترونی گسیل میدانی پرتویی با پیوستگی و شدت بالا تولید می‌کند. اندازه پرتو به ناحیه نانو با دیافراگم کندانسور محدود شده است تا از پراکندگی تنها از یک بخش از نانولوله مورد نظر اطمینان حاصل شود. الگوی پراش در میدان دور با استفاده از صفحات تصویربرداری الکترونی با وضوح بیست و پنج ده هزارم آنگستروم ثبت می‌شود. با استفاده از یک روش معمولی بازسازی HIO تصویری با وضوح Å تولید می‌شود که در آن کایرالیته DWCNT (ساختار شبکه) می‌توان مستقیماً مشاهده کرد. Zuo دریافت که برای بهبود کیفیت تصویر نهایی، می توان با فازهای غیر تصادفی بر اساس یک تصویر با وضوح پایین از یک TEM شروع کرد. جوشکاری فشاری
جوشکاری فشاری فلش با ماشین آلات انجام می شود و چندین قطعه فلز را به یکدیگر متصل می کند که از نظر اندازه و شکل با هم مطابقت ندارند. این سایزهای مختلف اغلب ممکن است باعث وقفه در فرایند جوشکاری شوند. جریان ولتاژ بالا به همه اجزا برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر اعمال می شود. به این فرایند فلش کردن گفته می شود. فرآیند تابش پرتو الکترونی
انرژی های الکترون معمولاً بسته به عمق نفوذ مورد نیاز، از محدوده keV تا MeV متفاوت است. دوز تابش معمولاً مقیاس گری (یکا) GY و راد (یکا) اندازه گیری می شود ( معادل ). جوشکاری
برای ایجاد حرارت مورد نیاز جوشکاری از منابع انرژی متعددی می‌توان استفاده کرد، از قبیل: شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزر، پرتوی الکترون، اصطکاک، و امواج مافوق صوت. همچنین جوشکاری در محیط‌های صنعتی مختلفی قابل اجراست از قبیل: هوای آزاد، جوشکاری زیر آب، و خارج از اتمسفر زمین. جوشکاری یک کار خطرناک است و برای جلوگیری از سوختگی، شوک الکتریکی، آسیب چشمی و دید، استنشاق گازهای سمی و دود و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید، نیاز به احتیاط می‌باشد. فرآیند تابش پرتو الکترونی
استریل کردن با الکترون ها نسبت به سایر روش های ضدعفونی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند مزایای قابل توجهی دارد. این فرآیند سریع، قابل اعتماد و سازگار با اکثر مواد است و پس از انجام آن نیازی به قرنطینه ندارد. برای برخی از مواد و محصولاتی که به اثرات اکسیداتیو حساس هستند، سطوح قابل تحمل تشعشع برای تابش پرتو الکترونی ممکن است کمی بیشتر از قرار گرفتن معرض پرتو گاما باشد. دلیل آن دوز بالاتر و زمان‌ کوتاه‌ تابش پرتو الکترونیکی است که اثرات تخریبی اکسیژن را کاهش می‌دهد. جوشکاری مقاومت الکتریکی
در یک عملیات تولید انبوه، جوشکاری نقطه ای معمولی با دو محدودیت قابل توجه روبرو است. از آنجا که الکترودهای کوچک هم جریان‌های بالا و هم فشار مورد نیاز را تأمین می‌کنند، به‌طور کلی الکترودها برای حفظ هندسه خود نیاز به توجه و بازرسی‌های مکرر دارند. علاوه بر این، فرایند برای تولید همزمان فقط یک جوش نقطه ای طراحی شده‌است. در صورت نیاز به افزایش مقاومت، اغلب به چندین جوش نیاز است و این به معنای چندین عملیات است. جوشکاری تکمه ای یا پروجکشن (Projection welding یا RPW) روشی برای غلبه بر این محدودیت‌ها است. در این روش برای انجام جوشکاری در محلی که قرار است جوش ایجاد شود یک فرو رفتگی در یکی از ورق‌ها ایجاد می‌شود. دو قطعه کار سپس روی هم گذاشته شده و در زیر یک الکترود با مساحت زیاد قرار می‌گیرند و فشار و جریان اعمال می‌شود. از آنجا که جریان باید از طریق نقاط تماس (یعنی گودی‌ها یا برجستگی‌ها) جریان یابد، گرمایش در جایی که جوش مورد نظر است متمرکز می‌شود. با گرم شدن و خمیری شدن فلز، فشار باعث صاف شدن گودال و ایجاد جوش می‌شود. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فلزات ناهمسان
فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یک نوع فرایند جوشکاری حالت جامد می‌باشد که در آن اتصال به وسیله دوران یک ابزار غیر قابل مصرف انجام میگیرد. موادی که به وسیله این فرایند قابل اتصال هستند شامل: آلومینیوم، سرب، منیزیم، فولاد، تیتانیم، روی، مس و مواد کامپوزیتی هستند. اتصال بسیاری از آلیاژها که با استفاده از روش های ذوبی سخت یا غیر ممکن است با استفاده از این روش بسیار راحت صورت می گیرد. مراحل انجام فرایند به این صورت است که ابتدا یک ابزار با هندسه مشخص متشکل از شانه و پین که در حال دوران است، وارد درز اتصال می شود. در اثر اصطکاک ناشی از دوران ابزار درون مواد، حرارت و تغییر شکل پلاستیک ایجاد می گردد. زمانی که ابزار تا عمق مشخصی (طوری که معمولاً شانه مماس بر سطح باشد) درون مواد فرورفت، آنگاه تقریباً بعد از ۶۰ ثانیه ابزار شروع به حرکت انتقالی می نماید. حرکت انتقالی ابزار و همچنین حرارت ناشی از اصطکاک باعث پر شدن درز اتصال میشود. ناحیه ی اثر ابزار که در حین جوشکاری در پشت ابزار به صورت نواری روی سطح قطعات باقی می‌ماند، ردپای شانه ی ابزار نامیده می‌شود. به سمتی که سرعت زاویه ای ابزار هم جهت با سرعت جوشکاری است، سمت پیش رونده و به سمتی از اتصال که این دو سرعت در خلاف جهت یکدیگر باشند، سمت پس رونده گفته می‌شود. در واقع دو سمت یک اتصال با هم از نظر تجربه ی پدیده های ترمومکانیکی متفاوتند و در همه جا در بررسی عرضی فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از سطح مقطع این نوع جوش‌ها باید نواحی یادشده مشخص گردد. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فلزات ناهمسان
فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی روشی نوین برای اتصال آلیاژهای فلزی است. این روش دارای بازده بالا و سازگار با محیط زیست می‌باشد. ایده‌ی اصلی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بسیار ساده می‌باشد. یک وسیله دوار مصرف نشدنی به همراه یک پین مخصوص به داخل قطعه‌کار فرو می‌رود و در راستای خط اتصال حرکت می‌کند. دو طرف قطعه‌کار در کنار هم محکم قرار داده می‌شود و پین وارد خط اتصال این دو می‌شود و همراه با دوران، طول خط اتصال را طی می‌کند. در این فرایند پین دو عمل اصلی را انجام می‌دهد: جوش سربار الکتریکی
جوشکاری یکی از روش‌های مهم برای اتصال دائم است. تاکنون از بیش از چهل روش جوشکاری استفاده شده‌است که عمده‌ترین آن‌ها «روش جوش قوس الکتریکی» می‌باشد؛ که از بین آن‌ها چند روش متداول زیر بیش از بقیه استفاده می‌شوند: جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (Gas Tungsten Arc Welding/GTAW), (Tungsten Inert Gas/TIG) جوشکاری پلاسما (Plasma Arc Welding/PAW) جوشکاری قوسی با گاز محافظ (Gas Metal Arc Welding/GMAW), (Metal Inert Gas/MIG). جوش قوس کربن (Carbon Arc Welding/CAW) شارجوش قوس الکتریکی پودر (Flux Cored Arc Welding) فناوری پرتوی الکترونی
پخت پرتو الکترونی روشی است برای پختن رنگها و جوهر ها بدون نیاز به حلال سنتی. پخت پرتوی الکترون ، نتیجه مشابهی با فرایندهای تبخیر حلال سنتی را تولید می کند ، اما از طریق یک فرایند پلیمریزاسیون به پایان می رسد. فرآیند تابش پرتو الکترونی
اتصال عرضی پلیمرها از طریق فرآیند پرتو الکترونی، می تواند یک پلیمر ترموپلاستیک را به یک ترموست تبدیل کند . هنگامی که در پلیمرها باتصال عرضی برقرار می شود، حرکت مولکولی قفل شده و پلیمر در برابر گرما پایدار می شود.قفل شدن مولکول ها به یکدیگر از مزایای اتصال عرضی و باعث بهبود خواص زیر می شود: اتصالات عرضی باعث ارتباط مولکول های بلند مجاور با پیوندهای شبکه از طریق عملیات شیمیایی یا عملیات پرتو الکترونی می شود. فرآیند پرتو الکترونی مواد ترموپلاستیک منجر به بهبود خواص مانند افزایش استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش، ترک‌خوردگی ناشی از تنش و حلال‌ها می شود. پروتزهای مفاصل مانند زانو و باسن از پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق‌العاده با پیوند عرضی ساخته می‌شوند، زیرا ویژگی‌های سایش عالی با توجه به دلایل گفته شده در تحقیق تحقیق دارند. جوشکاری زیرپودری
جوشکاری به روش خودکار توسط دستگاه و کنترل‌کننده‌های خودکار، بدون دخالت کاربر انجام می‌گیرد.