علل بروز ترک و تخلخل در جوشکاری زیرپودری و روش‌های جلوگیری از آن

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

و درنهایت ...

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: تفاوت اصلی در خرید سیم جوش تیگ و خرید سیم جوش میگ مگ چیست؟

بیشتر بخوانید: ارزان ترین قیمت سیم جوش و قیمت مفتول جوشکاری را از نمایندگی آما بخواهید