فلسفه جوشکاری و مشکلات آن

شاید بتوان اولین باری که بشر از جوشکاری استفاده کرد را زمانی دانست که بشر ساخت یک سلاح اهنگری را تجربه کرد. در این روش انسان قطعه فلز را به شکل سرد یا گداخته بر روی یکدیگر قرار داد و در اثر کوبیدن این دو قطعه به هم متصل میشدند. تا اینکه دانشمندی به نام ژول به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد و پس از او الیهو تامسون امریکایی به نقشه های ژول رنگ داد و انها را محقق کرد. اکنون از روشهای جوشکاری مقاومتی در فرایند تولید لوله های درزدار استفاده میشود.
زمان پیدایش قوس الکتریکی هم به سال 1802 برمیگردد و دانشمندی روسی به نام واسیلی ولادیمیروویچ پتروف پی به قوس الکتریکی برد. در سال 1881 پس از کشف پتروف، موسیان قوس کربنی را جهت ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد. و در حدود ۵ سال بعد در سال ۱۸۸۶ یک دانشمندان روسی بنام برناندوز اختراع متدی را به ثبت رساند که به وسیله آن قادر بود تا یک قطعه فلزی را با الکترود ذغالی به صورت موضعی با ایجاد قوس الکتریکی بین قطعه و الکترود ذوب نماید برناندوز در این روش دو قطعه فلزی را در فاصله مشخص از یکدیگر قرار داده و با استفاده از پدیده قوس و حرکت الکترود ذغالی در طول شکاف بین دو قطعه و وارد نمودن همزمان میله ای فلزی از جنس قطعه در داخل قوس الکتریکی، حمام مذابی به وجود آورد که بعد از منجمد شدن شکاف موجود را پر نموده و باعث به هم پیوستن این قطعات گردید و در سال ۱۸۹۱ دانشمند دیگر روسی بنام اسلاویانوف، روش الکترود ذوب شونده را اختراع نمود. او در این روش الکترود فلزی را جایگزین الکترود ذغالی کرد که همزمان علاوه بر ایجاد قوس وظیفه فلز پرکننده را نیز به عهده داشت. در روش الکترود ذوب شونده مذاب حاصل از الکترود فلزی در فاصله بین نوک الکترود و شکاف دو قطعه در معرض هوا قرار می گرفت که این امر باعث اکسیده شدن مذاب و در نتیجه ایجاد اشکال در جوش می گردید. از طرف دیگر قوس الکتریکی به دلیل تماس با اتمسفر هوا نیز ناپایدار بود که خود به خود غیر یکنواختی جوش را به دنبال داشت.
 برای برطرف نمودن عیوبی مانند کیفیت پایین فلز جوش از لحاظ مکانیکی و اکسید شدن آن همچنین ناپایداری قوس در سال ۱۹۰۵ یک صنعتگر سوئدی بنامOscar Kjellberg الکترود فلزی پوشش دار را اختراع نمود. پوشش این الکترود را مخلوطی از مواد معدنی مختلف از جمله آهک تشکیل می داد که قادر بود با تولید گاز و ایجاد سرباره، مذاب حاصل از ذوب الکترود را در مقابل آثار نامطلوب تماس با هوا محافظت نماید. علاوه بر این، پوشش الکترود باعث پایداری قوس الکتریکی و یکنواخت شدن جوش می گردید. پس از سال ۱۹۰۵ با اختراع الکترود پوشش دار، صنعت این امکان را یافت تا جوش هایی با استحکام معادل فلز پایه بوجود آورد. در جریان جنگ‌های جهانی اول و دوم، جوشکاری پیشرفت زیادی کرد. احتیاجات بشر به‌اتصالات مدرن، سبک، محکم و مقاوم در سال‌های اخیر و مخصوصاً بیست سال اخیر، سبب توسعه سریع این فن شده‌است.
 در سال ۱۹۳۰ به طور همزمان در آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سابق تحقیقاتی برای مخفی ساختن قوس الکتریکی و دست یابی به قوسی پایدار صورت گرفت که نتیجه آن اختراع جوشکاری زیر پودری بود اما نه به شکل امروزی بلکه با استفاده از الکترود کربن؛ در حدود سال ۱۹۳۵ این روش تقریبا به شکل امروزی خود در آمد و تبدیل به روشی مناسب از لحاظ اقتصادی برای جوشکاری شد. در جنگ جهانی اول پس از جوش خوردن ترکش های ناشی از متلاشی شدن گلوله توپ به بدنه جنگ افزار ها فرآیند جوشکاری انفجاری کشف شد. در سال ۱۹۵۸ L.R.Calr این فرایند را بر روی آلیاژ برنج به کمک مواد منفجره قوی آزمایش کرد. در سال ۱۹۶۰ Dupont اطلاعات بدست آمده تجربی این فرآیند را به صورت بین المللی ثبت کرد و در سال ۱۹۶۲صنعت روکش دهی انفجاری را به صورت تجاری در تولید سکه های سه لایه برای دولت آمریکا در آورد. در سال ۱۹۵۰ بطور همزمان در کشورهای آمریکا و آلمان غربی جوشکاری پرتو الکترونیEBWتوسعه یافت.
 در سال ۱۹۶۵ سیستمهای متنوع لیزری به منظور جوشهای مدارهای الکتریکی وداخل محفظه های خلاء، و همچنین در سایر کاربردهای تخصصی که در آنها تکنولوژی های مرسوم قادر به ایجاد اتصالات مطمئن نمی باشند، توسعه داده شده است .
 شاید بتوان گفت جدید ترین روش جوشکاری فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی باشد.جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اولین بار برای آلیاژهای AL ابداع گشت و یک روش جوش کاری حالت جامد است . این روش در سال ۱۹۹۱ توسط انستیتو جهانی جوش و اتصالا TWIدر کمبریج تحت عنوان روش FSW Friction Stir Welding به صنعت دنیا معرفی شد.
اگر بخواهیم خلاصه ای از فرایند جوشکاری داشته باشیم، بصورت زیر خواهد بود:
•    "برناندوز" روسی در 1886 ، قوس جوشکاری را مورد استفاده قرار داد.
•    "موسیان" در 1881 قوس کربنی را برای ذوب فلزات مورد استفاده قرار داد.
•    "اسلاویانوف" الکترودهای قابل مصرف را در جوشکاری بکار گرفت.
•    "ژول" در 1856 به فکر جوشکاری مقاومتی افتاد.
•    "لوشاتلیه در 1895 لوله اکسی‌استیلن__ را کشف و معرفی کرد.
•    "الیهو تامسون" آمریکائی از جوشکاری مقاومتی در سال 7-1876 استفاده کرد.