صفحه اصلی

آرشیو مقاله ها

آرشیو اخبار

همکاری با ما

تماس با ما
 
عنوان خبر
 
  
 
سامانه جمع آوری خودکار تجهیزات IT
افرنگ نیوز مجله زندگی
ماشین ایرانی
elham_fitnees_cool
فروشگاه رایکا
فروشگاه رایکا
هر روز صبح جدیدترین اخبار در افرنگ نیوز کلیک کنید ...
اثر جوشکاري بر ارام بودن فلز جوش
تعداد بازدید : 814
 
 

جوشکاري قوسي فرآيندي است که در آن دو فلز از طريق امتزاج بهمديگر متصل مي شوند. در اکثر موارد از فلزپرکننده مشابه نيز استفاده مي شود.قبل از اينکه به يک اتصال مناسب برسيم،لازم است محل اتصال تا دماي ذوب فلز پايه حرارت داده شوند تا همراه با منطقه جوش ذوب شوند.اگر چه واکنش هاي متالورژيکي که مستلزم انجام ذوب،انجمادو استحاله هاي حالت جامد مي باشند چندان غير معمول نمي باشند ولي نرخ هاي سردايش خيلي شديد هستند.گازهاي فعال نيز در منطقه جوش حضور دارندو مي توانند در فلز جوش حل شوند.براي محافظت فلز جوش از فلاکس ها استفاده ميشود.

عموما اتصالات صلب هستند و تغييرات ابعادي حاصل از انقباض ها و استحاله هاي حالت جامد سبب ايجاد تنش مي شوندکه مي توانند تنش هايي توليد کنند که تا حد استحکام تسليم مي رسند.بدليل اينکه استحاله هاي متالورژيکي در شرايط تعادلي رخ نمي دهند و مقدار تنش ها بالا است، از اينرو بسياري از واکنش ها در فلز جوش و منطقه HAZ  رخ مي دهند و مي تواند آرام بودن فلز جوش را به مخاطره بياندازد.

برخي از عيوب جوشکاري قوسي

تخلخل گير افتادن گاز در مذاب بالاخص گازهاي نيتروژن وهيدروژن که قابليت انحلال بالاتري در مذاب نسبت به جامد دارند،عيبي را تشکيل مي دهند که تخلخل نام دارد.در حين انجماد گازها سعي دارند که فلز جوش را ترک کنند.با اين وجود بدليل نرخ بالاي انجماد،بعضي از گازها در مذاب گيرمي افتند.ميزان گازهايي که در مذاب گير مي افتند بستگي به نرخ انحلال گازها و نرخ انجماد دارد.اگر نرخ انحلال بالا باشد،حباب هاي گاز اين شانس را دارند که که گسترش يافته و قبل از انجماد فلز جوش آن را ترک کنند.اما اگر اين نرخ کم باشد،ممکن است در محلول باقي مانده واگر چه از تخلخل جلوگيري مي کنند اما باعث عيوب ديگري مثل ترک هيدروژني و چقرمگي پايين خواهند شد.در نرخ هاي متوسط ،گازها جوانه زده وبا توجه به ميزان گاز انحلالي مقدار حباب هاي گازي را افزايش ميدهد.بدترين شکل حباب هاي گازي در فلز مذاب که سوراخهاي کرمي شکل worm holes  ناميده مي شوند وقتي تشکيل مي شوند که نرخ آزادشدن گازها با نرخ انجماد يکي باشد که در اين حالت حباب هاي گازي کشيده شده و بشکل کرمي در مي آيند.

ازمنابع ورود هيدروژن به فلز جوش مي توان به مرطوب بودن فلاکس ها،هيدروکربن ها و آلودگي هاي سطحي محل اتصال و نيز نشتي آب در تجهيزات جوشکاري GMAW  اشاره کرد.در نتيجه محافظت نادرست محل جوشکاري،نيتروژن مي تواند از هوا وارد فلز جوش شود.در GMAW اگر دبي گاز محافظ پايين باشد که نتواند محل جوشکاري را کاملا احاطه کند ويا اينکه دبي آنقدر بالا باشد که در محل جوش به اطراف پراکنده شود،احتمال ورود نيتروژن افزايش مي يابد.در جوشکاري دستي SMAW در صورتيکه جوشکار ماهر نباشد ونتواند طول جوش مناسب انتخاب کند و طول جوش را زياد بگيرد ، در اين حالت نيز نيتروژن وارد فلز جوش مي شود.

کامل نبودن ذوب. اين عيب به شکلهاي مختلفي ديده مي شود:نفوذ نامناسب در محل اتصال،ذوب نشدن ريشه جوش و يا ذوب نشدن ديواره هاي جانبي محل اتصال. علل اين عيب را مي توان اين چنين نام برد:گرماي ورودي نامناسب براي جوشکاري،ميزان جريان کم،سرعت حرکت زياد که سبب مي شود فلز ذوب در جلوي قوس حرکت کند و يا زاويه نادرست الکترود و وضعيت نامناسب قطعه کار

مشکلاتي که درباره نفوذ اتصال ديده مي شود بيشتر به علت طراحي ضعيف محل اتصال است که اغلب يه کم بودن آمپراژ جوشکاري مربوط مي شود.هرچند که درمورد جوشکاري در پناه گازهاي محافظ،اين بدان معني است که حفاظت گازي درست نبوده است.به عنوان مثال،در جوشکاري با مخلوط گاز غني از آرگون،عمق نفوذ باستثناي مورديکه بنام زبانه عميق مرکزي deep central finger  است عمق نفوذ نسبتا کم است.اين زبانه در مرکز اتصال قرار نمي گيرد ولذا نمي توان زياد به آن اعتماد کرد.مخلوط گاز هاي محافظ که از دي اکسيد کربن و يا هليوم غني هستند،عمق نفوذ زياد و يکنواخت را ايجاد مي کنند.وقتي در جوشکاري از يک طرف ريشه خوب ذوب نمي شود، لازم است که يا طراح اتصال طوري تغيير کند که از دو طرف جوشکاري انجام شود و يا اينکه طرح جوشکاري عوض شود تا ذوب ريشه کامل انجام شود

در اکثر موارد که ذوب بين ديواره جانبي اتصال و محل جوش اتفاق نمي افتد،بيشتر ناشي از عدم بکارگيري تکنيک ها و روش هاي مناسب براي جوشکاري از سوي جوشکارها است.در فرآيند جوشکاري GMAW در صورتيکه براي جوشکاري مقاطع ضخيم از انتقال مدار کوتاه short circuiting transfer  استفاده شود ،چنين مشکلاتي بوجود خواهد آمد. البته انتقال مدار کوتاه تنها براي مقادير کم انرژي و براي ضخامت هاي کم مثل ورق ها خوب ومناسب است.زيرا اين فرآيند براي موقعي طراحي شده است که نفوذ کم ايجاد کند و انجماد فلز جوش سريع اتفاق افتد.بهمين دليل،ممکن است فلز جوش نتواند ديواره هاي جانبي محل اتصال  در ضخامتهاي بالاتر از6 mm که حرارت سريعا از آن خارج مي شود را ذوب کند.در هر دو روش قوس با آرگون و دي اکسيد کربن،جوش هايي رسوب داده مي شوند که سنگين بوده لازم است در جوشکاري در موقعيت هاي عمودي و بالاسري مهار شوند.با اين وجود اين روش هابراي جوشکاري در موقعيت هاي تخت و افقي بسيار مناسب هستند. از سوي ديگر ، قوس پالسي با مخلوط گازي غني از آرگون براي تمام موقعيت هاي جوشکاري بسيار موثر است. فلذا براي نفوذ مناسب و کنترل حوضچه مذاب براي جلوگيري از عيوبي مثل ذوب ضعيف ديواره هاي جانبي پيشنهاد مي شود.

ترک هاي گرم.که با نامهاي ترک هاي خط مرکزي centerline  و يا ترک انجمادي solidification  نيز مشهور است،بدليل پس زده شدن اجزاي کم دما بطرف مرکز خط جوش ايجاد مي شود.به اين علت ترک گرم ناميده مي شود که معمولا بعد از تکميل جوش و يا حتي درحين جوشکاري تشکيل مي شود.اگر براي ديدن ترک گرم ،جوش شکسته شود، بصورت نيلي يا آبي رنگ ديده مي شود.فسفر و گوگرد رامي توان عامل اصلي اين عيب دانست که اين عيب بيشتر مشابه با همانهايي است که در فولادهاي پرکربن ديده مي شوند.با کمک از فرمول زير مي توان حساسيت به ترک که بر اساس ترکيب شيميايي است با معادلات تجربي مقايسه کرد

USC=230C+190S+75P+45Nb-12.3Si-5.4Mn-1          (Eq1)

درفرمول فوق عناصر برحسب درصد وزني مي باشند.اگر UCS کمتراز 10 باشد،بدين معني است که حساسيت به ترک پايين است ولي اگر بيشتر از 30 باشد ،حساسيت به ترک زياد است و براي مقادير بين اين دو عدد، مراحل جوشکاري بايد بدقت کنتزل شوند.

چنين عيوبي بيشتر در فرآيندهاي جوشکاري اتفاق مي افتدکه ترقيق Dilution  بالا(يعني نفوذ زياد) ايجاد مي کنند.عامل ديگري که منبع ترک گرم بشمار مي رود،پروفيل برشي تيز کراتر جوش است(sharp tear –drop profile of the weld crater) مي باشد که نشانه سرعت بالاي جوشکاري است.در اين موقع،در کراتر جوش ترک هاي انقباضي اشاعه مي يابند که ترک هاي کراتر ناميده مي شوند.هر دوي اين عيب يعني کراتر برشي و نفوذ کامل در دو فرآيند جوشکاري SAW و GMAW  با گاز خنثي دي اکسيد کربن ديده مي شوند.البته در جوشکاري فيلت که تقعر زيادي دارداين مشکل بيشتر ديده مي شود زيرا مقطع آنها براي تغيير تنش هاي عرضي حاصل از انقباض جوش مناسب نمي باشد

 

 
نویسنده: عليرضا نوري
مترجم :
منبع :
تاریخ :
مطالب مرتبط
 
 پلاستيكها و لاستيكها
 مطالبي درباره فلزات
 A.A.A/ بررسي خواص سايشي و خوردگي پوشش نانو ساختار نيكل - كاربيد سيليسيم
 A.A.A/ بررسي ريز ساختار و خواص مكانيكي قطعات نانو ساختار آلومينيمي توليد شده توسط فرآيند اكستروژن شعاعي - مستقيم به عنوان يك روش تغيير شكل شديد
 A.A.B/ مطالعه تبلور و تاثير آلاينده ها بر ترکيبات ترموالکتريکي نيمرسانا با فرمول Bi0.25Sb0.75)2 Te3)
 
نظرات
 
نام : شهر :
   
 
 
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به شرکت فرا ارتباط می باشد