جوشکاری فرآیندی است که در آن دو یا چند ماده همگن یا غیر مشابه از طریق پیوند و انتشار اتم ها یا مولکول ها به یکدیگر متصل می شوند.
روش تقویت پیوند و انتشار بین اتم ها و مولکول ها اعمال گرما یا فشار یا هر دو به طور همزمان است.
جوشکاری فلزات را می توان به سه دسته تقسیم کرد: جوشکاری ذوبی، جوشکاری فشاری و لحیم کاری با توجه به ویژگی های فرآیند.
جوشکاری فیوژن روشی است که در آن سطح مشترک قطعه کار در طی فرآیند جوشکاری تا حالت مذاب گرم می شود و بدون اعمال فشار، جوشکاری کامل می شود. در حین جوشکاری، منبع گرما به سرعت سطح مشترک بین دو قطعه کار جوش داده شده را گرم و ذوب می کند و یک حوضچه مذاب را تشکیل می دهد. حوضچه مذاب با منبع حرارت به جلو حرکت می کند و پس از سرد شدن، جوشی پیوسته برای اتصال دو قطعه کار به یک بدنه تشکیل می شود.
در طی فرآیند جوشکاری، اگر جو در تماس مستقیم با حوضچه مذاب با دمای بالا باشد، اکسیژن موجود در جو فلز و عناصر آلیاژی مختلف را اکسید می کند. نیتروژن، بخار آب و غیره موجود در اتمسفر وارد حوضچه مذاب می شود و همچنین در طی فرآیند خنک سازی بعدی، نقص هایی مانند منافذ، آخال های سرباره و ترک در جوش ایجاد می کند که کیفیت و عملکرد جوش را بدتر می کند.
به منظور بهبود کیفیت جوش لوله های فولادی بدون درز، روش های حفاظتی مختلفی توسعه داده شده است. به عنوان مثال، در جوشکاری قوس محافظ گازی از آرگون، دی اکسید کربن و سایر گازها برای جداسازی اتمسفر استفاده می شود تا از قوس و سرعت حوضچه مذاب در حین جوشکاری محافظت شود. مثال دیگر زمانی است که در جوشکاری فولاد، پودر فروتیتانیوم با میل ترکیبی بالا برای اکسیژن به پوشش الکترود برای اکسید زدایی اضافه می شود. می تواند عناصر مفیدی مانند منگنز و سیلیکون موجود در میله جوش را از اکسید شدن و ورود به حوضچه مذاب محافظت کند و پس از سرد شدن، جوش های باکیفیت به دست آورد.
جوشکاری تحت فشار برای دستیابی به پیوند بین اتمی بین دو قطعه کار در حالت جامد در شرایط تحت فشار است که به عنوان جوش حالت جامد نیز شناخته می شود. فرآیند جوشکاری فشاری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد، جوشکاری لب به لب مقاومتی است. هنگامی که جریان از انتهای اتصال دو قطعه کار عبور می کند، به دلیل مقاومت زیاد، دما افزایش می یابد. هنگامی که به حالت پلاستیک گرم می شود، اتصال تحت عمل فشار محوری یکی می شود. ویژگی مشترک روش های مختلف جوشکاری فشاری این است که در طی فرآیند جوشکاری بدون افزودن مواد پرکننده، فشار اعمال می شود. اکثر روش های جوشکاری تحت فشار مانند جوشکاری انتشاری، جوشکاری با فرکانس بالا، جوشکاری با فشار سرد و غیره فرآیند ذوب ندارند، بنابراین هیچ مشکلی مانند سوختن عناصر آلیاژی مفید و نفوذ عناصر مضر به داخل جوش مانند جوشکاری ذوبی وجود ندارد، بنابراین ساده سازی فرآیند جوشکاری و همچنین بهبود شرایط ایمنی و بهداشتی جوشکاری. در عین حال، به دلیل اینکه دمای گرمایش کمتر از جوشکاری ذوبی است و زمان گرمایش کوتاهتر است، منطقه تحت تأثیر حرارت کوچکتر است. بسیاری از موادی که جوشکاری آنها با جوش ذوبی دشوار است، اغلب می توانند با جوشکاری تحت فشار جوش داده شوند تا اتصالاتی با کیفیت بالا با استحکام مشابه فلز پایه ایجاد شود.
لحیم کاری عبارت است از استفاده از یک ماده فلزی با نقطه ذوب کمتر از قطعه کار به عنوان فلز پرکننده. قطعه کار و فلز پرکننده تا دمای بالاتر از نقطه ذوب فلز پرکننده و کمتر از نقطه ذوب قطعه کار گرم می شوند. فلز پرکننده مایع برای مرطوب کردن قطعه کار، پر کردن شکاف رابط و تحقق اتصال با قطعه کار استفاده می شود. انتشار متقابل بین اتم ها روش جوشکاری را محقق می کند.
