احتمالاً با صحنه پرواز جرقه های جوشکاری در کارخانه آشنا هستید. جوشکاری، فرآیند اتصال فولاد، ساده به نظر می رسد، اما چیزهای بیشتری نسبت به آنچه که به نظر می رسد وجود دارد. چرا برخی از اتصالات جوش داده شده قوی و بادوام هستند، در حالی که برخی دیگر به آرامی ترک می خورند و حتی باعث بروز حوادث جدی می شوند؟ امروز، ما در مورد جوش پذیری فولاد و مناطق خطرناکی که کاملاً باید بدانید صحبت خواهیم کرد. I. «مزاج» فولاد: چرا برخی از فولادها به راحتی جوش داده می شوند، در حالی که برخی دیگر دشوار هستند؟ به عبارت ساده، جوش پذیری فولاد به "همکاری" فولاد در حین جوشکاری اشاره دارد. این به شما می گوید که آیا این نوع فولاد می تواند با استفاده از روش های معمولی جوشکاری یک اتصال قوی و بی عیب ایجاد کند یا خیر. هسته اصلی در ترکیب شیمیایی فولاد، به ویژه کربن است. فولادهای با محتوای کربن بالا، مانند برخی از فولادهای-پر کربن، به ویژه در هنگام جوشکاری در معرض ترک خوردن هستند. چرا؟ زیرا دمای بالا در حین جوشکاری باعث ذوب موضعی فولاد و سپس سرد شدن سریع می شود. این فرآیند مانند خاموش کردن است که به راحتی یک ساختار سخت و شکننده در مارتنزیت ایجاد میکند. شکننده است و نمی تواند تنش داخلی ایجاد شده در حین جوشکاری را تحمل کند و در نتیجه ترک می خورد. علاوه بر کربن، عناصری مانند منگنز و سیلیکون نیز بر دشواری جوشکاری تأثیر میگذارند. آنها "سختی پذیری" فولاد را افزایش می دهند و باعث می شوند که ناحیه جوش داده شده مستعد سخت شدن و شکنندگی شود. بنابراین، هنگامی که یک نوع فولاد را به دست می آورید، ابتدا به ترکیب آن نگاه کنید تا یک ایده کلی از سختی جوشکاری به دست آورید. فرآیند جوشکاری یکی دیگر از عوامل کلیدی است. جریان، سرعت جوشکاری، اینکه آیا باید پیش گرم شود یا نه، و نوع ماده جوشکاری استفاده شده{17}}هر انتخاب مستقیماً بر نتیجه تأثیر می گذارد. اگر فرآیند به درستی انتخاب شود، حتی جوشکاری سخت-فولاد میتواند به اتصال خوبی دست یابد. اگر فرآیند اشتباه باشد، حتی جوشکاری آسان-فولاد نیز ممکن است خراب شود. II. "پیوندهای ضعیف" در اتصالات جوش داده شده: سه منطقه خطرناک عمده جوشکاری به سادگی "چسباندن" دو قطعه فلز به هم نیست. تحت تأثیر گرمای جوشکاری، ناحیه کوچکی در نزدیکی اتصال دستخوش تغییرات پیچیده ای می شود که اغلب ریشه مشکل. 1. ناحیه همجوشی و گرما است{27}}منطقه تحت تأثیر: «ناحیه لغزنده» عملکرد اینجا جایی است که جوش و فلز پایه به هم می رسند. منطقه همجوشی بسیار باریک است، با فلز تا حدی ذوب و تا حدی ذوب شده، که منجر به ترکیب ناهموار و دانههای درشت میشود. این ضعیف ترین حلقه در مفصل و اغلب محلی است که ترک ها شروع می شوند. در مجاورت آن منطقه تحت تأثیر گرما{31}} قرار دارد. فلز پایه ذوب نشده است، اما "پخته" شده است و خواص آن را تغییر می دهد. منطقه بیش از حد گرم خطرناک ترین است. دماهای بالا باعث رشد سریع دانهها میشود که منجر به کاهش شدید چقرمگی فولاد و افزایش شکنندگی میشود و آن را مستعد شکست تحت بارهای ضربهای میکند. در برخی از مناطق تبدیل فاز، ریزساختار بی نظم است و باعث کاهش بیشتر استحکام و چقرمگی می شود.
2. «لانه» ترک ها: ترک های گرم و سرد. ترک ها ترسناک ترین عیب در جوشکاری هستند که مستقیماً باعث خرابی اتصال می شوند. ترک های داغ اغلب در وسط جوش یا در ناحیه همجوشی ظاهر می شوند که در حین جوشکاری ایجاد می شوند. این به این دلیل است که در مراحل بعدی انجماد جوش، برخی از ناخالصیهای با نقطه ذوب پایین، که هنوز چسبیدهاند، در اثر تنش داخلی از هم جدا میشوند. ترکهای سرد موذیتر هستند و ممکن است چند ساعت یا حتی چند روز پس از جوشکاری ظاهر شوند. آنها ترجیح می دهند در ناحیه تحت تأثیر گرما یا منطقه همجوشی ظاهر شوند، به ویژه در جوشکاری-فولاد با کربن بالا و فولاد آلیاژی. آنها به سه عامل مرتبط هستند: تمایل فولاد به سخت شدن و شکننده شدن، تنش کششی ایجاد شده در طول جوشکاری، و محتوای هیدروژن در اتصال (هیدروژن حاصل از مواد جوشکاری یا رطوبت محیط). هنگامی که این سه شرط{12}}هیدروژن، شکنندگی و سختی- برآورده میشوند، اجتناب از ترکهای سرد دشوار است. 3. شکل "Trap": حتی با یک فرآیند جوشکاری عالی، شکل اتصال خود میتواند منبع تمرکز تنش باشد. نقطه شروع و پایان جوش، انتقال شیب بین جوش و فلز پایه و ریشه جوش های فیله، همگی مکان هایی هستند که شکل به طور ناگهانی تغییر می کند. هنگامی که نیروهای خارجی اعمال می شوند، نیرو می تواند "گیر" کند و به سرعت تقویت شود و تمرکز تنش ایجاد شود. کارکرد طولانی مدت تحت ارتعاش و بارگذاری چرخه ای (مانند شفت های اصلی توربین بادی و بوم های بیل مکانیکی) می تواند باعث ایجاد ترک های خستگی در این نقاط شود و در نهایت منجر به شکستگی شود.
III. چگونه در این "نبرد دفاعی" پیروز شویم؟ دانستن اینکه دشمن کجاست، امکان دفاع هدفمند را فراهم می کند. ابتدا، فرآیند مناسب را بر اساس مواد انتخاب کنید. هنگام جوشکاری فولادهای سخت به آن فشار نیاورید. در صورت لزوم برای کاهش سرعت خنک شدن، پیش گرم کنید. مواد جوشکاری منطبق را انتخاب کنید، گاهی اوقات از مواد با چقرمگی بهتر و محتوای هیدروژن کمتر برای جبران کمبودهای فلز پایه استفاده کنید. در تولید پیشرفته، برای جوشکاری فولادهای ویژه با استحکام بالا، حتی از منابع حرارتی دقیق مانند جوشکاری لیزر و جوشکاری پرتو الکترونی برای به حداقل رساندن ناحیه تحت تأثیر حرارت-استفاده میشود. ثانیا، کار دقیق و نظارت دقیق بر مناطق خطرناک ضروری است. در حین کار، از تشکیل جوش صاف اطمینان حاصل کنید و از عیوب مانند زیر بریدگی و نفوذ ناقص جلوگیری کنید. به طور ماهرانه شروع و خاتمه قوس را کنترل کنید، در حالت ایده آل با استفاده از صفحه شروع قوس-. برای اجزای بسیار مهم،{10}}عملیات حرارتی پس از جوش، مانند بازپخت{11}}از بین بردن استرس، میتواند تنش باقیمانده مضر را از بین ببرد. در نهایت، بازرسی دقیق بسیار مهم است. جوشکاری پایان کار نیست. روشهای آزمایش غیرمخرب مانند آزمایش اولتراسونیک و آزمایش رادیوگرافی مانند دادن «معاینه فیزیکی» به اتصالات جوششده، تشخیص ترکهای داخلی، تخلخل و سایر عیوب نامرئی با چشم غیرمسلح است که ایمنی مطلق را تضمین میکند. در نتیجه، جوشکاری فولاد را به هم متصل می کند و وزن ایمنی را تحمل می کند. چه یک کشتی عظیم، چه یک مسیر{18}}راه آهن با سرعت بالا، چه بدنه یک ماشین ابزار دقیق، کیفیت اتصالات جوش داده شده راه نجات سازه است. در تولید پیشرفته، با ارتقای مداوم مواد و ساختارهای پیچیده به طور فزاینده، الزامات برای قابلیت اطمینان جوش به ارتفاعات بی سابقه ای رسیده است. درک قابلیت جوشکاری فولاد، درک ماهیت مواد است. هوشیاری در مورد مناطق خطرناک جوشکاری، درک کلید کنترل کیفیت است. این فقط یک مهارت برای جوشکاران نیست، بلکه دانش مشترک مورد نیاز کل زنجیره طراحی، فرآیند و بازرسی کیفیت است. با چه مشکلات جوشکاری چالش برانگیزی در محل کار مواجه شده اید؟ یا به فرآیندهای جوشکاری برای مواد خاصی علاقه دارید؟ لطفا نظرات خود را کامنت کنید و تجربیات خود را به اشتراک بگذارید تا با هم در مورد آنها بحث کنیم.
