|
جوشکاری مس و
آلياژهای آن به انواع
فولادها يکی از موارد
خاص جوشکاری ميباشد.
مشکل عمده اين فرآيند
نفوذ مس (و تا حدودی
برنز) به ناحيه
HAZ
فولاد و ايجاد
رسوباتی با دمای ذوبی
چند صد درجه زير دمای
ذوب فولاد در مرزدانه
هاست. اين نفوذ سريع
بوده و عمق آن
ميتواند تا بيشتر از
يک ميليمتر برسد. اين
پديده ميتواند در
آلياژهای پايه نيکلی
(از نيکل خالص تا
انواع نيکل-مس) نيز
اتفاق افتد. در
اتصالاتی که تحت تنش
و دما قرار دارند از
اين نفوذ بايد کاملا
جلوگيری شود چرا که
رسوبات ايجاد شده در
مرزدانه ها ميتواند
باعث تردی و يا ترک
گردند. برای جلوگيری
از اين اتفاق در
جوشکاری مس به فولاد
از تکنيک لايه دادن (Buttering)
با نيکل خالص استفاده
ميشود. لايه ميانی
نيکلی ميتواند روی
هريک از سطوح فولادی
يا مسی ايجاد گردد.
پس از ايجاد لايه
ميانی با توجه به
اينکه روی کدام فلز
لايه کشی شده است
ميتوان از الکترود
فولادی و يا برنزی
برای جوشکاری استفاده
نمود (شکل زير).
درصورتيکه قطعه مسی
لايه کشی شود بايد
پيشگرمی معادل
۳۰۰
تا
۵۰۰
درجه سانتيگراد اعمال
گردد. برای قطعات
نازک ممکن است حرارت
دادن نقطه آغاز
جوشکاری کافی باشد.
در صورت لايه کشی
قطعه فولادی پيشگرم
بر اساس نوع فولاد
انتخاب ميشود.
وقتی جوشکاری در
حالتی که قطعه فولادی
لايه کشی شده و با
استفاده از
الکترودهای پايه مسی
انجام ميگيرد قطعه
مسی بايد
۱۵۰
تا
۲۰۰
درجه برای آلومينيوم
برنز و قلع برنز و
کمتر از
۱۰۰
درجه برای سيليکون
برنز پيشگرم شود.
لايه نيکل خالص در
اين فرآيند علاوه بر
جلوگيری از نفوذ مس
به فولاد و نفوذ کربن
به مس در حالتی که
روی قطعه مسی روکش
شده باشد بعنوان عايق
حرارتی عمل کرده و
اثر هدايت حرارتی
بالای مس را تعديل
ميکند. بنابراين در
اين حالت قطعه مسی
نياز به پيشگرم
ندارد.
راهنمای جوشکاری
فولادهای زنگ نزن بر
اساس استاندارد
EN-1011
- موارد عمومي :
ابزارهاي مورد
استفاده در آماده
سازي فولادهاي زنگ
نزن بايد مخصوص اين
فولادها بوده و در
مورد ديگر فلزات
استفاده نشوند .
آلودگي ابزار به
فلزات ديگر ميتواند
باعث ايجاد خوردگي در
فولادهاي زنگ نزن
گردد .
اكسيد هاي سطحي بوجود
آمده در اثر جوشكاري
بايد با روشهاي مناسب
حذف شوند . قطعات
مورد استفاده براي
آغاز و اتمام قوس
جوشكاري بايد از جنسي
مشابه فلز پايه
انتخاب شوند .
در صورتيكه قطعه فقط
از يكطرف جوشكاري شود
پاس ريشه بايد از طرف
مقابل تحت حفاظت
گازهاي محافظ قرار
گرفته و پاس اول توسط
TIG
يا پلاسما اجرا شود .
در صورت استفاده از
پشت بند دائم ، اين
پشت بند بايد از جنس
فلز پايه باشد .
همچنين در صورت امكان
ايجاد خوردگي شياري
نبايد از پشت بند
دايم استفاده شود .
در صورت استفاده از
پشت بند موقت مسي
بايد سطح پشت بند در
قسمت ريشه جوش شياري
ايجاد گردد تا احتمال
نفوذ مس در جوش كاهش
يابد . مي توان از
آبكاري كرم يا نيكل
نيز استفاده كرد .
در صورت استفاده از
گاز محافظ در سمت
ريشه جوش بايد زمان
اعمال گاز بدرستي
رعايت گردد تا احتمال
اكسيد شدن ريشه از
بين برود .
تميز كاري پس از جوش
بايد حتما" اجرا گردد
تا مقاومت خوردگي
فولادها كاهش پيدا
نكند . تميز كاري را
مي توان بروشهاي
مختلف انجام داد :
- برس زني با برس
سيمي از جنس فولاد
زنگ نزن
- بلاست با ذرات شيشه
يا گوي هاي فولاد زنگ
نزن
- سنگ زني با سنگ هاي
تميز و مخصوص فولاد
زنگ نزن
- اسيد شويي
- پرداخت الكتروليتي
جوشكاري فولادهاي آ
ستنيتي :
تمامي فرآيندهاي قوس
الكتريكي را مي توان
براي اين نوع فولادها
بكار برد . حرارت
ورودي را بايد تا جاي
ممكن پايين نگه داشت
تا باعث پيچيدگي ،
ترك گرم و حساس شدن
فلز پايه نگردد .
همچنين از پيش گرم
اين فولادها بايد
اجتناب شود .
آرايش لبه ها مانند
فولادهاي كربني مي
باشد . در مورد
ورقهاي نازك مي توان
با ذوب كردن لبه ها
بدون نياز به فلز
پركننده جوشكاري را
انجام داد .
فلز پركننده بايد بر
اساس توصيه سازنده
انتخاب شود . اين
مواد را مي توان بر
اساس استاندارد هاي
EN 12073 , EN
12072 ,
EN 1600
انتخاب كرد .
مواد مصرفي در
جوشكاري فولادهاي
آستنيتي معمولا" فلز
جوشي شامل مقاديري
فريت توليد مي كنند
تا احتمال ايجاد ترك
گرم را كاهش دهند .
گاز محافظ در فرآيند
TIG
اغلب آرگون ، آرگون
هيدروژن و يا آرگون
هليوم مي باشد .
فولادهاي آستنيتي
داراي ضريب انبساط
بالا و هدايت حرارتي
كم هستند لذا بسيار
مستعد يچيدگي هستند .
بنابراين اين موضوع
بايد كنترل شود .
عمليات حرارتي پس از
جوش در اغلب موارد
براي اين فولادها
نيازي نمي باشد .
البته ممكن است جهت
كاهش تنش پسماند يا
افزايش خواص مطلوب
عمليات حرارتي آنيل
اجرا گردد . همچنين
مي توان جهت
C
گرم كرد .°تنش
زدايي قطعه را تا 450
جوشكاري فولادهاي
فريتي :
اين فولادها را نيز
مي توان با انواع
فرآيندهاي قوس
الكتريكي جوشكاري
نمود . اين فولادها
مستعد رشد دانه مي
باشند لذا بايد حرارت
ورودي كم باشد .
گاهي ممكن است پيش
گرم 200 –
C
در فولادهاي نيمه
فريتي با ضخامت بيشتر
از 3
mm
نياز باشد . از ورود
كربن و°300
نيتروژن به درون جوش
بايد جلوگيري شود .
مواد مصرفي آستنيتي
بدليل داكتيليتي
بيشتر نسبت به فلز
پايه براي جوشكاري
اين فولادها ترجيح
داده مي شود . در
صورتيكه خطر ورود
سولفور از محيط به
درون قطعه باشد ،
لايه نهايي جوش كه با
محيط در تماس است
بايد از مواد فريتي
انتخاب شود . جهت
جلوگيري ازخوردگي
نبايد مقدار كرم فلز
جوش كمتر از فلز پايه
باشد .
مواد مصرفي فريتي را
نيز در مواقعي كه
نياز به انبساط
حرارتي برابر و يا
نماي ظاهري يكسان سطح
باشد ، انتخاب نمود .
گاز محافظ بايد با
پايه آرگون باشد و
بهيچ وجه نبايد شامل
CO 2
، هيدروژن يا نيتروژن
باشد .
در فولادهاي فريتي
بدليل ضريب انبساط كم
و هدايت حرارتي بالا
مشكل پيچيدگي بسيار
كمتر از فولادهاي
آستنيتي است .
C
انجام°آنيل
قطعه پس از جوشكاري
در دماي 700 – 800 مي
گيرد تا علاوه بر
افزايش داكتيليتي
منطقه
HAZ
و كاهش تنشهاي پسماند
، مقاومت به خوردگي
بين دانه اي نيز
بهبود مي يابد .
جوشكاري فولادهاي
دوبلكس :
جوشپذيري فولادهاي
دوبلكس با تنظيم درصد
آستنيت - فريت و
افزايش نيتروژن بهبود
يافته است و احتمال
رشد دانه و يا ايجاد
بيش از حد فريت در
ناحيه
HAZ
كاهش يافته است .
براي جوشكاري اين
فولادها از تمامي
فرآيندهاي قوس
الكتريكي ميتوان
استفاده كرد . در
موارديكه جوشكاري
بدون فلز پر كننده
اجرا مي شود ناحيه
اتصال بايد بعد از
جوشكاري آنيل شده و
بسرعت تا دماي اتاق
سرد شود .
به پيش گرم در اين
فولادها نياز نمي
باشد اما مي توان
حداكثر تا 100 جهت
حذف رطوبت قطعه را
پيش گرم كرد .
ميزان حرارت ورودي در
اين فولادها بايد در
يك محدوده مشخص قرار
گيرد . حرارت ورودي
كم باعث سريع سرد شدن
و افزايش ميزان فريت
و حرارت ورودي بالا
باعث رسوب فازهاي بين
C
و براي°فلزي
مي گردد . ماكزيمم
دماي بين پاسي براي
فولادهاي كم و متوسط
آلياژ 250
C
مي باشد .°فولادهاي
پرآلياژ 100 – 150
جهت دسترسي به ساختار
جوش مناسب بايد از
مواد مصرفي با نيكل
بالا استفاده شود .
براي فولادهاي كم و
متوسط آلياژ كه در
محيطهاي خورنده قرار
مي گيرند مي توان از
مواد مصرفي دوبلكس با
مقادير بالاي كرم ،
موليبدن و نيتروژن
استفاده كرد . از
هيدروژن در گازهاي
محافظ بايد اجتناب
گردد . فولادهاي
دوبلكس به ترك
هيدروژني حساس هستند
.
فولادهاي دوبلكس حاوي
مقادير بالاي نيتروژن
( > 0.20% ) نسبت به
تشكيل تخلخل مستعد مي
باشند . احتمال ايجاد
تخلخل در حالت
جوشكاري بالاسري
بيشتر مي شود . براي
رفع اين مشكل بايد
پاسها نازك بوده و از
طول قوس زياد اجتناب
گردد .
عمليات پس گرمايي در
اين فولادها اغلب
نياز نمي باشد . در
صورت نياز به آنيكل
محلولي بعد از
جوشكاري اين عمل بايد
در دماي
C
بالاتر از دماي
عمليات مشابه براي
فلز پايه انجام گيرد.
پس از اين عمليات°30
– 40 قطعه بايد بسرعت
تا دماي محيط سرد شود
.
جوشكاري فولادهاي
مارتنزيتي :
اين فولادها را اغلب
بروش
TIG
يا
MMA
جوشكاري مي كنند
البته روشهاي قوس
الكتريكي ديگر را نيز
در شرايط خاص مي توان
استفاده كرد .
در كليه حالات مي
توان از مواد آستنيتي
يا مواد مشابه به فلز
پايه استفاده كرد .
حرارت ورودي بايد حد
نرمال باشد . پيش گرم
C
اجرا گردد .°بسته
به نوع فولاد مي
تواند بين 100 - 300
در اين فولادها نيز
بدليل هدايت حرارتي
بالا و ضريب انبساط
پايين پيچيدگي مشكل
عمده اي نمي باشد .
در صورتيكه از مواد
مصرفي آستنيتي براي
جوشكاري اين فولادها
استفاده شود احتياجي
به
PWHT
نمي باشد ولي در صورت
استفاده از مواد
مصرفي مشابه فلز پايه
عمليات حرارتي طبق
توصيه سازنده فلز
پايه الزامي است .
تست هيدروستاتيک سازه
های جوشکاری شده
فولاد زنگ نزن
بسیاری از سازه های
جوشکاری شده به منظور
اطمینان از قابلیت
تحمل فشار کاری که
برای آن طراحی شده
اند تحت تست
هیدروستاتیک قرار
میگیرند. این تست در
صورتیکه بدرستی اجرا
نگردد میتواند باعث
ایجاد مشکلاتی شود.
یکی از موارد مهم که
باید در این تست مد
نظر قرار گیرد
جلوگیری از ایجاد
خوردگی در سازه در
اثر قرار گرفتن در
شرایط حساس خارج از
شرایطی که برای آن
طراحی شده است٫
میباشد. علاوه بر
خطراتی که میتواند
خوردگی در سازه بوجود
آورد٫ ایجاد آلودگی
نیز میتواند یکی از
پیامدهای این تست
باشد که باید اجتناب
گردد٫ بخصوص در مورد
مخازنی که برای حمل
مواد طراحی شده اند.
ایجاد خوردگی تاخیری
در حین تست
هیدروستاتیک و بعد از
آن میتواند به سازه
آسیب بزند.این موضوع
در سازه های تولید
شده از فولاد زنگ
نزن٫ با توجه به
حساسیت این نوع
فولادها به خوردگی
های تاخیری از حساسیت
بیشتری برخوردار است.
این آسیب ممکن است
بعد از چند هفته یا
چند ماه نمایان شده و
ترمیم آن میتواند
بسیار مشکل و هزینه
بر باشد. هر چند اگر
ملاحظات لازم رعایت
گردد٫ تست
هیدروستاتیک میتواند
بدون ریسک اجرا گردد.
این ملاحظات اساسا به
کیفیت و نحوه فرآوری
آب مورد استفاده در
تست و چگونگی عملیات
روی سازه بعد از تست
وابسته است.
بسیاری از کدها و
استانداردهای موجود
راهنمایی های کلی در
زمینه تست
هیدروستاتیک سازه های
ساخته شده از فولاد
زنگ نزن ارائه کرده
اند اما متاسفانه علی
رغم اهمیت موضوع و
آسیبهایی که میتواند
ایجاد نماید٫ هیچ
استاندارد یا
دستورالعمل جامعی در
این زمینه وجود
ندارد.
آسیبهای خوردگی که
میتواند پس از تست
هیدروستاتیک سازه های
فولاد زنگ نزن ایجاد
شود ممکن است ناشی از
یک یا ترکیبی از
مکانیزمهای زیر باشد:
۱-
خوردگی شیاری و حفره
ای شدن
۲-
ترک خوردگی تنشی
۳-
خوردگی میکروبی
با توجه به شرایطی که
میتواند باعث ایجاد و
یا تشدید مکانیزمهای
فوق گردد٫ در تست
هیدروستاتیک سازه های
فولاد زنگ نزن باید
موارد زیر رعایت
گردند:
- حذف و یا به حداقل
رساندن شیارها در
طراحی و ساخت سازه.
- متمایل (شیب دار)
کردن خطوط و اجزا
افقی سازه جهت تخلیه
خودبخودی و تامین
تخلیه گاه کافی در
نقاط بالایی و پایینی
سیستم.
- استفاده از گسکتهای
غیر پارچه ای و عاری
از کلراید در اتصالات
فلنجی.
- ایجاد جوشهایی با
نفوذ کامل و کنترل
دستیابی به آنها.
- اجرای عملیات سطحی
روی جوشها تا دستیابی
به حداقل درجه کیفی
B
٫ آماده سازی سطح
II
بر اساس دستورالعمل
AS/NZS 1554.6:1994
. آماده سازی سطح را
میتوان توسط (الف)
اسیدشویی٫ (ب) برس
زنی با برس سیمی
فولاد زنگ نزن٫ (ج)
استفاده از سنباده یا
ذرات ساینده با سایز
#180 یا نرمتر٫ (د)
پرج کردن با گاز
خنثی٫ انجام داد.
- استفاده از
تمیزترین آب قابل
دسترس- سختی گیری
شده٫ آب مقطر٫ یا آب
شرب.
- در صورتیکه تامین
کننده آب شرب در
دسترس نباشد٫ باید آب
مورد استفاده جهت
تعیین خورندگی آن٫
آنالیز شود. مقدار
کلراید آب باید با
توجه به نوع فولاد
کنترل شده و خواص
شیمیایی آن (سولفات٫
pH
) تنظیم گردد. همچنین
باید آنرا تصفیه یا
فیلتر کرده و به
منظور جلوگیری از
ایجاد خوردگی
میکروبی٫ آنرا ضد
عفونی نمود.
- کلر باقیمانده از
عملیات ضد عفونی در
آب ورودی به سیستم
نباید از 2ppm
برای
۳۰۴
و یا 5ppm
برای
۳۱۶
تجاوز نماید.
- آب باید قبل از
ورود به سیستم با
عملیات مرحله ای
فرآوری شده و در
پایان گندزدا افزوده
گردد.
- صرفنظر از کیفیت
آب٫ باید بلافاصله پس
از تست (ظرف مدت
۳
روز) سازه تخلیه و
خشک شود و جهت
اطمینان از خشک شدن
کامل٫ درون آن بازرسی
گردد.
- اگر کلراید
باقیمانده در آب
تخلیه شده کمتر از
0.2ppm
باشد و یا آب حاوی
لای و یا ذرات معلق
باشد٫ باید سازه
بلافاصله با آب
ضدعفونی و فرآوری شده
شستشو گردد.
معيار انتخاب فلز جوش
آلومينيوم
هنگامی که قصد تعيين
يک فلز جوش بهينه را
داريد بايد کارآيی و
کيفيت نهايی قطعه را
مد نظر قرار دهيد.
ممکن است برای
جوشکاری يک آلياژ
بتوان از چند نوع فلز
جوش متفاوت استفاده
کرد اما فقط يکی از
آنهاست که برای شرايط
مورد نظر حالت بهينه
را ايجاد ميکند.
فاکتورهای اصلی که
برای انتخاب فلز جوش
در نظر گرفته ميشوند
عبارتند از:
·
سهولت جوشکاری
·
استحکام کششی يا برشی
جوش
·
چکش خواری جوش
·
دمای کاری
·
مقاومت خوردگی
·
همخوانی رنگ جوش و
فلز پايه پس از
آندايز
·
حساسيت نسبت به ترک
حين جوش
سهولت جوشکاری اولين
فاکتوريست که در اغلب
جوشکاريها در نظر
گرفته ميشود. بطور
کلی آلياژهای
آلومينيوم غير قابل
عمليات حرارتی را
ميتوان با فلز جوش با
ترکيبی مشابه فلز
پايه جوشکاری کرد.
آلياژهای آل.مينيوم
عمليات حرارتی پذير
که از نظر متالورژيکی
پيچيده ترند٫ نسبت به
ترک گرم ناشی از
جوشکاری حساسيت
بيشتری دارند. اغلب
در اين موارد از فلز
جوشهايی با عناصر
آلياژی بيشتر استفاده
ميشود.
·
آلياژهای خالص سری 1XXX
و 3003 براحتی با سيم
جوش
۱۱۰۰
و يا سيم جوش آلياژی
آلومينيوم-سيليکون
مانند
۴۰۴۳
جوشکاری ميشوند.
·
آلياژ
۲۲۱۹
بهترين جوشپذيری را
بين آلياژهای سری 2XXX
از خود نشان ميدهد و
براحتی با سيم جوشهای
۲۳۱۹
٫
۴۰۴۳
و
۴۱۴۵
قابل جوشکاری ميباشد.
·
سيم جوش
آلومينيوم-سيليکون-مس
۴۱۴۵
کمترين حساسيت نسبت
به ترک را در جوشکاری
آلياژهای ريخته گری
آلومينيوم-مس و
آلومينيوم-سيليکون-مس
از خود نشان ميدهد.
·
حساسيت ترک جوش
آلياژهای
آلومينيوم-منيزيوم با
بالاتر رفتن مقدار
منيزيوم جوش از
۲٪
٫ کاهش ميابد.
·
آلياژهای سری 6XXX
براحتی با سيم جوشهای
آلومينيوم-سيليکون
مانند
۴۰۴۳
و
۴۰۴۷
قابل جوشکاری هستند.
هرچند که سيم جوشهای
آلومينيوم-منيزيوم را
نيز ميتوان برای
آلياژهای کم مس سری 6XXX
در مواردی که استحکام
برشی و چکش خواری
بالاتری نياز است
بکار برد.
·
آلياژهای
آلومينيوم-روی-منيزيوم
در محدوده وسيعی
حساسيت نسبت به ترک
حين جوشکاری از خود
نشان ميدهند.
آلياژهای
۷۰۰۵
و
۷۰۳۹
با مقادير کم مس (<۰.۱٪)
محدوده ذوب باريکی
دارند و ميتوان آنها
را با سيم جوشهای
منيزيوم بالا مانند
۵۳۵۶
٫
۵۱۸۳
و
۵۵۵۶
جوشکاری نمود.
آلياژهای سری 7XXX
که دارای مقدار قابل
توجهی مس هستند مانند
۷۹۷۵
و
۷۱۷۸
دارای محدوده ذوب
وسيعی همراه با دمای
انجماد پايين هستند و
بشدت به ترک حين جوش
حساس ميباشند.
يکی از بهترين روشهای
انتخاب سيم جوش
آلومينيوم استفاده از
جدول انتخاب سيم جوش
آلومينيوم
AlcoTec
است. اين جدول را
ميتوانيد از لينک زير
دريافت نماييد:
ترک بازگرمايشی
ترک بازگرمايشی (Reheat
Cracking)
:
ترک بازگرمايشی
ميتواند در فولادهای
کم آلياژ حاوی عناصر
کرم٫ واناديوم و
موليبدن و در اثر
اعمال عمليات پسگرم
(مانند تنش زدايی) و
يا بهره برداری در
دمای بالا (معمولا
۳۵۰
تا
۵۵۰C)
ايجاد گردد.
اين ترک اغلب در
نواحی درشت دانه
منطقه
HAZ
زير ناحيه جوش و يا
مناطق درشت دانه فلز
جوش ايجاد ميگردد.
اين ترکها اغلب قابل
ديد بوده و در نواحی
تمرکز تنش مانند
کناره جوش يافت
ميشوند.
اين ترک ميتواند
بصورت ترکهای درشت
ماکروسکپی بوده و يا
بصورت مجموعه هايی از
ميکرو ترکها باشد.
ماکرو ترکها بصورت
ترک خشن و انشعابی در
راستای نواحی درشت
دانه ايجاد ميشوند.
همچنين اين ترکها
همواره به صورت بين
دانه ای و در راستای
مرزدانه های آستنيتی
اوليه ظاهر ميشوند.
ماکروترکها در فلز
جوش ميتوانند بصورت
طولی و يا عرضی نسبت
به راستای جوش ايجاد
شوند اما ماکروترکهای
ناحيه
HAZ
هميشه موازی راستای
جوش ميباشند.
ميکروترکها نيز
ميتوانند در
HAZ
و يا فلز جوش ايجاد
شوند. ميکروترکها در
جوشهای چند پاسه٫ در
نواحی درشت دانه ای
که با پاسهای بعدی
ريزدانه نشده اند٫
ظاهر ميشوند.
دلايل ايجاد:
هنگامی که فولادهای
مستعد تحت عمليات
حرارتی قرار ميگيرند٫
استحکام بدنه دانه ها
در اثر رسوب کاربيدها
افزايش يافته در
نتيجه آزادسازی
تنشهای پسماند بصورت
خزش به ناحيه مرزدانه
ها منتقل ميگردد.
وجود ناخالصی هايی که
به مرزدانه ها انتقال
ميابند و باعث تشديد
تردی حرارتی ميگردند
مانند گوگرد٫ آرسنيک٫
قلع و فسفر٫ استعداد
فولاد به ترک
بازگرمايشی را افزايش
ميدهد.
طراحی اتصال نيز
ميتواند احتمال ايجاد
ترک بازگرمايشی را
افزايش دهد. برای
مثال اتصالاتی که
شامل تمرکز تنش
ميباشند مانند جوشهای
با نفوذ ناقص٫ بيشتر
مستعد ترکهای
بازگرمايشی هستند.
پروسه جوشکاری نيز در
اين امر موثر است.
بستر جوشهای بزرگ
بدليل ايجاد ناحيه
HAZ
درشت دانه ای که
احتمال ريزدانه شدن
آن در پاسهای بعدی کم
است٫ نامناسب
ميباشند.
پيشگيری:
- در صورت امکان از
فولادهای مستعد ترک
بازگرمايشی مانند 5Cr
1Mo, 2.25Cr 1Mo,
0.5Mo B, 0.5Cr 0.5Mn
0.25V
و فولادهای پر
استحکام حاوی کرم٫
موليبدن و واناديوم٫
استفاده نشود.
- استفاده از
فولادهايی با مقدار
کم عناصر تردکننده
مرزدانه٫ مانند
آنتيموان٫ آرسنيک٫
قلع و فسفر.
فولادهايی با
DG
و يا
PSR
کمتر از صفر مستعد
ترک بازگرمايشی
نيستند:
DG= Cr + 3.3 Mo+ 8.1
V - 2
PSR= Cr + Cu + 2 Mo
+ 10 V + 7 Nb + 5 Ti
- 2
- کاهش تمرکز تنش با
سنگ زنی گرده جوش
- کاهش اندازه دانه
آستنيت منطقه
HAZ
با پروسه جوشکاری
مناسب و توليد ناحيه
HAZ
ريزدانه٫ بعنوان مثال
استفاده از تکنين دو
لايه و کنترل زاويه
الکترود.
جوشکاری فولادهای
Corten
فولادهای کورتن (Corten)
از انواع فولادهای
مقاوم به هوازدگی (Weathering)
و معادل فولادهای
A242
و
A588
ميباشند.
اين فولادها به مرور
زمان بصورت طبيعی
اکسيد شده و به رنگ
قهوه ای مايل به
نارنجی درآمده و سطحی
زبر ايجاد ميکنند.
فولادهای کورتن عموما
برای سازه های فضای
آزاد استفاده ميشوند.
اين فولادهای استحکام
بالا مقاومت خوردگی
اتمسفری بالاتری نسبت
به فولادهای معمولی
داشته و بر خلاف ظاهر
زنگار گرفته آسيب
پذيری در برابر
خوردگی آنها کمتر از
فولادهای کربنی
استاندارد ميباشد.
در جوشکاری اين
فولادها اغلب به
مقاومت خوردگی و
همخوانی رنگ آنها
توجه ميگردد. در
جوشکاری تک پاسه اغلب
از الکترودهای فولادی
معمولی استفاده ميشود
چرا که نفوذ فلز پايه
در ناحيه جوش باندازه
ای خواهد بود که
همخوانی رنگی مناسبی
ايجاد نمايد.
در مواردی که نياز به
استحکام از اهميت
بيشتری برخوردارست و
مقاومت خوردگی و
تشابه رنگی مد نظر
نيست٫ از الکترودهای
کم هيدروژن سری
E70, E80,
E90, E100
و يا
E110
ميتوان استفاده کرد.
از اين الکترودها در
جوشکاريهای چند پاسه
نيز ميتوان در پاسهای
زيرين استفاده نموده
و دو پاس نهايی را
جهت ايجاد مقاومت
خوردگی و تشابه رنگی
از الکترودهای مخصوص
استفاده کرد.
جهت دستيابی به
مقاومت خوردگی و
تشابه رنگی بايد از
الکترودهای خاص
استفاده کرد.
رايجترين اين
الکترودها شامل
E80XX-W1
٫
E80XX-W2
و
E80XX-C3
ميباشند. همچنين سيم
جوشهای
ER80 S-Ni1
يا
ER 80C-Ni1
نيز ميتوانند خواسته
های فوق را برآورده
سازند.
جوشکاری قوسی مس و
فولاد
جوشکاری مس و
آلياژهای آن به انواع
فولادها يکی از موارد
خاص جوشکاری ميباشد.
مشکل عمده اين فرآيند
نفوذ مس (و تا حدودی
برنز) به ناحيه
HAZ
فولاد و ايجاد
رسوباتی با دمای ذوبی
چند صد درجه زير دمای
ذوب فولاد در مرزدانه
هاست. اين نفوذ سريع
بوده و عمق آن
ميتواند تا بيشتر از
يک ميليمتر برسد. اين
پديده ميتواند در
آلياژهای پايه نيکلی
(از نيکل خالص تا
انواع نيکل-مس) نيز
اتفاق افتد. در
اتصالاتی که تحت تنش
و دما قرار دارند از
اين نفوذ بايد کاملا
جلوگيری شود چرا که
رسوبات ايجاد شده در
مرزدانه ها ميتواند
باعث تردی و يا ترک
گردند. برای جلوگيری
از اين اتفاق در
جوشکاری مس به فولاد
از تکنيک لايه دادن (Buttering)
با نيکل خالص استفاده
ميشود. لايه ميانی
نيکلی ميتواند روی
هريک از سطوح فولادی
يا مسی ايجاد گردد.
پس از ايجاد لايه
ميانی با توجه به
اينکه روی کدام فلز
لايه کشی شده است
ميتوان از الکترود
فولادی و يا برنزی
برای جوشکاری استفاده
نمود (شکل زير).
درصورتيکه قطعه مسی
لايه کشی شود بايد
پيشگرمی معادل
۳۰۰
تا
۵۰۰
درجه سانتيگراد اعمال
گردد. برای قطعات
نازک ممکن است حرارت
دادن نقطه آغاز
جوشکاری کافی باشد.
در صورت لايه کشی
قطعه فولادی پيشگرم
بر اساس نوع فولاد
انتخاب ميشود.
وقتی جوشکاری در
حالتی که قطعه فولادی
لايه کشی شده و با
استفاده از
الکترودهای پايه مسی
انجام ميگيرد قطعه
مسی بايد
۱۵۰
تا
۲۰۰
درجه برای آلومينيوم
برنز و قلع برنز و
کمتر از
۱۰۰
درجه برای سيليکون
برنز پيشگرم شود.
لايه نيکل خالص در
اين فرآيند علاوه بر
جلوگيری از نفوذ مس
به فولاد و نفوذ کربن
به مس در حالتی که
روی قطعه مسی روکش
شده باشد بعنوان عايق
حرارتی عمل کرده و
اثر هدايت حرارتی
بالای مس را تعديل
ميکند. بنابراين در
اين حالت قطعه مسی
نياز به پيشگرم
ندارد.
تعريف جوش پذيري
جوش پذيري يكي از
پارامترهاي مهم در
بحث جوشكاري است.
براي داشتن دركي صحيح
از مفهوم جوش پذيري،
بايد تعريف دقيقي از
آن وجود داشته باشد.
به همين منظور موسسه
استاندارد و تحقيقات
صنعتي ايران اقدام به
تدوين يك استاندارد
ملي نموده است كه به
تعريف جوش پذيري
ميپردازد. اين
استاندارد ترجمه
استاندارد بين المللي
ISO 581
ميباشد. در ادامه متن
كامل اين استاندارد
آورده شده است.
استاندارد ايران
شماره 6666
«جوش پذيري - تعريف»
1
۱-
هدف و دامنة كاربرد
هدف از تدوين اين
استاندارد ارائه يك
تعريف كلي از جوش
پذيري مي باشد به
طوري كه كليه
فرآيندهاي جوشكاري و
انواع مختلف سازهها
با ويژگيهاي مختلف
را در بر مي گيرد.
يادآوري – با توجه به
اين كه جوش پذيري همة
احتمالات حاصل از
تركيب چهار متغير
مواد، فرايند، نوع
سازه و هدف را شامل
مي شود، بايد استنباط
هر گونه تعريف خاص
امكان پذير باشد.
2
۲-
تعريف جوش پذيري
يك فلز با ميزان جوش
پذيري معين در يك
فرايند مشخص جوشكاري
براي هدف مورد نظر،
جوش پذير است، به
شرطي كه پيوستگي فلزي
توسط جوشكاري با يك
روية مناسب به دست
آيد به طوري كه
اتصالات ايمن، با
توجه به خواص موضعي
آنها و تأثيرشان بر
سازه كه خود بخشي از
آن مي باشند الزامات
خواسته شده را
برآورده سازد.
امتزاج
امتزاج يا
Dilution
به آميخته شدن فلز
پايه و فلز جوش در
اثر فرآيند جوشکاری
اطلاق ميگردد. بحث
امتزاج با توجه به
تغيير خواص مواد در
اثر مخلوط شدن اهميت
پيدا ميکند. بعنوان
مثال اگر يک فلز جوش
از جنس فولاد نرم روی
يک فولاد پرکربن
جوشکاری شود جوش بدست
آمده سختی بيشتری از
خود نشان خواهد داد
که اين موضوع بدليل
نفوذ کربن از فلز
زيرين به فلز جوش
ميباشد. مقدار امتزاج
بصورت زير محاسبه
ميشود:
ميزان امتزاج مطلوب
در جوشکاری با توجه
به نوع مواد و هدف
جوشکاری تعيين
ميگردد. بعنوان مثال
در فرآيند سخت پوشانی
(Hardfacing)
مقدار امتزاج بايد تا
حد ممکن کم باشد تا
با تعداد لايه های
کمتری بتوان به سختی
مورد نظر دست يافت. و
يا در جوشکاری
فولادهای زنگ نزن
آستنيتی حداقل مقدار
امتزاج بايد بنحوی
انتخاب گردد که با
توجه به نوع فلز جوش
ترکيب جوش زير خط ترک
گرم در نمودار شفلر
قرار گيرد.
|
