جوشکاری زیرپودری یکی از روش‌های پرکاربرد صنعتی است که به دلیل کیفیت بالا، سرعت جوشکاری مناسب و نفوذ عمیق جوش در بسیاری از صنایع از جمله ساخت سازه‌های فلزی، لوله‌های نفت و گاز، صنایع کشتی‌سازی و پل‌سازی استفاده می‌شود. با این حال، مانند هر روش جوشکاری دیگر، این فرایند نیز ممکن است با ایراداتی مانند ترک و تخلخل همراه باشد که می‌توانند باعث کاهش کیفیت و استحکام جوش شوند. در این مقاله، علل اصلی ایجاد ترک و تخلخل در جوشکاری زیرپودری و روش‌های رفع آن‌ها را بررسی خواهیم کرد.
۱. علل ایجاد ترک در جوشکاری زیرپودری
ترک در جوشکاری به دلیل تنش‌های حرارتی، ترکیب نامناسب فلز جوش و شرایط محیطی ایجاد می‌شود. ترک‌ها به دو دسته ترک گرم و ترک سرد تقسیم می‌شوند.
۱.۱ ترک گرم
ترک گرم معمولاً در حین انجماد جوش و در دمای بالا (بالای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد) رخ می‌دهد. عوامل ایجاد این نوع ترک عبارت‌اند از:
- انقباض شدید فلز جوش در حین سرد شدن
- ترکیب نامناسب فلز جوش و استفاده از الکترود یا سیم جوش نامناسب
- وجود گوگرد و فسفر در فلز پایه که باعث کاهش استحکام جوش می‌شود
- طراحی نامناسب درز جوش که باعث تمرکز تنش می‌شود
۱.۲ ترک سرد
این ترک‌ها بعد از سرد شدن کامل جوش (در دمای پایین‌تر از ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد) ایجاد می‌شوند و معمولاً به دلیل نفوذ هیدروژن به داخل جوش رخ می‌دهند. دلایل اصلی ترک سرد:
- نفوذ هیدروژن از طریق رطوبت موجود در شار جوشکاری یا فلز پایه
- تنش‌های داخلی ناشی از طراحی نامناسب و فشارهای وارده به جوش
- عدم پیش‌گرم کردن مناسب قطعات ضخیم
روش‌های جلوگیری از ترک در جوشکاری زیرپودری
- انتخاب مناسب سیم جوش و شار جوشکاری با ترکیب شیمیایی کنترل‌شده
- پیش‌گرم کردن و پس‌گرم کردن فلز جوشکاری برای کاهش شوک حرارتی
- کاهش میزان نفوذ هیدروژن با استفاده از مواد خشک و کنترل رطوبت محیط
- بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری مانند ولتاژ، شدت جریان و سرعت حرکت الکترود
۲. علل ایجاد تخلخل در جوشکاری زیرپودری
تخلخل در جوش باعث کاهش مقاومت مکانیکی و کاهش کیفیت جوش می‌شود. این نقص معمولاً به دلیل وجود گازهای محبوس در فلز جوش رخ می‌دهد.
۲.۱ عوامل ایجاد تخلخل در جوشکاری زیرپودری
- رطوبت زیاد در شار جوشکاری: جذب رطوبت توسط شار باعث تولید بخار در حین جوشکاری و ایجاد حباب‌های گازی در فلز مذاب می‌شود.
- ناخالصی‌های روی سطح فلز پایه: چربی، اکسیدها و آلودگی‌های سطحی می‌توانند منبع گازهای محبوس در جوش باشند.
- تنظیمات نادرست پارامترهای جوشکاری: ولتاژ یا شدت جریان نامناسب باعث افزایش میزان نفوذ گازها در فلز مذاب می‌شود.
- سرعت جوشکاری بسیار بالا: زمان کافی برای خروج گازهای محلول از حوضچه جوش فراهم نمی‌شود.
روش‌های کاهش تخلخل در جوشکاری زیرپودری
- خشک کردن شار جوشکاری قبل از استفاده برای جلوگیری از نفوذ رطوبت
- تمیز کردن سطح فلز پایه از چربی، اکسیدها و آلودگی‌های سطحی
- تنظیم صحیح پارامترهای جوشکاری شامل ولتاژ، شدت جریان و سرعت جوشکاری
- استفاده از گازهای محافظ مناسب (در صورت استفاده از جوشکاری ترکیبی)
۳. مقایسه روش‌های رفع ترک و تخلخل در جوشکاری زیرپودری
|
مشکل جوشکاری |
علت اصلی |
روش رفع مشکل |
|
ترک گرم |
انقباض سریع فلز جوش، ترکیب شیمیایی نامناسب |
انتخاب فلز جوش مناسب، پیش‌گرم و پس‌گرم کردن قطعات |
|
ترک سرد |
نفوذ هیدروژن، تنش‌های داخلی |
استفاده از مواد خشک، کاهش تنش‌های داخلی و کنترل پارامترهای جوشکاری |
|
تخلخل گازی |
رطوبت در شار، ناخالصی‌های سطحی |
خشک کردن شار، تمیز کردن فلز پایه، تنظیم سرعت جوشکاری |
ودرنهایت ...
ترک و تخلخل از مشکلات رایج در جوشکاری زیرپودری هستند که می‌توانند بر استحکام و کیفیت جوش تأثیر منفی بگذارند. با کنترل رطوبت مواد مصرفی، انتخاب صحیح پارامترهای جوشکاری، بهینه‌سازی ترکیب شیمیایی جوش و طراحی مناسب درز جوش، می‌توان این مشکلات را به حداقل رساند. اگر قصد دارید جوشکاری باکیفیت و بدون نقص داشته باشید، پیشنهاد می‌شود مطالب مرتبط زیر را مطالعه کنید.
بیشتر بخوانید: راهنمای جامع خرید و استفاده از سیم جوش آما : اصول عملکرد انواع و کاربردهای صنعتی
بیشتر بخوانید: نکات مهمی که در خرید عمده الکترود جوشکاری و قیمت الکترود جوشکاری باید بدانید
بیشتر بخوانید: راهنمای جامع خرید و استفاده از سیم جوش آما : اصول عملکرد انواع و کاربردهای صنعتی
- ۰ ۰
- ۰ نظر