جوشکاری فولاد ضد زنگ

جوشکاری فولاد ضد زنگ یک روش پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، ساخت و ساز و تولید است. این شامل اتصال دو یا چند قطعه فولاد ضد زنگ با همجوشی با استفاده از گرما و فشار است. فرآیند جوشکاری فولاد ضد زنگ به دلیل خواص منحصر به فرد این ماده، نیازمند کنترل دقیق و تکنیک های خاص است. این مقاله تکنیک ها و چالش های مختلف مرتبط با جوشکاری فولاد ضد زنگ را بررسی می کند.

چالش های جوشکاری استیل

 

• یکی از چالش های اصلی جوشکاری فولاد ضد زنگ، حساسیت آن به اعوجاج حرارتی و انبساط بیش از حد است. فولاد ضد زنگ در مقایسه با سایر فلزات رسانایی حرارتی کمتری دارد، به این معنی که گرما را راحت تر حفظ می کند. برای کاهش اعوجاج حرارتی، جوشکارها باید حرارت ورودی را به دقت کنترل کرده و مدت زمان قرار گرفتن مواد در معرض دماهای بالا را محدود کنند.

• چالش دیگری که توسط جوشکاری فولاد ضد زنگ ارائه می شود، تشکیل رسوب کاربید کروم است که به عنوان حساسیت شناخته می شود. این زمانی اتفاق می ‌افتد که مواد بیش از حد گرم می ‌شوند و باعث می ‌شود کروم موجود در فولاد با کربن واکنش داده و کاربید تشکیل دهد. این کاربیدها مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ را کاهش می دهند و آن را مستعد شکست در محیط های سخت می کنند. برای جلوگیری از ایجاد حساسیت، جوشکارها از ورودی گرمای کم و روش های خنک کننده کنترل شده برای به حداقل رساندن زمان در دماهای بالا استفاده می کنند.

عوامل موثر بر جوشکاری فولاد ضد زنگ

 

فیلرها یا مواد پر کننده

انتخاب مواد پرکننده مناسب در جوشکاری فولاد ضد زنگ بسیار مهم است. فلز پرکننده باید خواصی مشابه فلز پایه داشته باشد، از جمله مقاومت در برابر خوردگی و استحکام. مواد پرکننده متداول مورد استفاده در جوشکاری فولاد ضد زنگ عبارتند از فولادهای زنگ نزن آستنیتی، فریتی و دوبلکس. انتخاب ماده پرکننده به کاربرد خاص و خواص مکانیکی مورد نظر بستگی دارد.

گاز محافظ

جوشکاران باید نوع گاز محافظ مورد استفاده در جوشکاری فولاد ضد زنگ را نیز در نظر بگیرند. آرگون معمولاً به عنوان یک گاز محافظ استفاده می شود، زیرا پوشش عالی ایجاد می کند و از اکسید شدن ناحیه جوش جلوگیری می کند. با این حال، برای کاربردهای خاص، ترکیبی از آرگون و هلیوم یا آرگون و هیدروژن ممکن است برای افزایش ویژگی های قوس و بهبود کیفیت جوش استفاده شود.

برای اطلاعات بیشتر درباره الکترودها می توانید به مقاله همه دسته بندی الکترودها مراجعه نمایید.

انواع روش های جوشکاری استیل

جوشکاری فولاد ضد زنگ را می توان با استفاده از تکنیک های مختلفی از جمله جوشکاری TIG (گاز بی اثر تنگستن)، جوشکاری MIG (گاز بی اثر فلز) و جوش نقطه ای انجام داد.

جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن (TIG)

جوشکاری با گاز بی اثر تنگستن (TIG) یک روش جوشکاری محبوب است که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود. جوشکاری TIG که با نام جوشکاری قوسی تنگستن گازی  Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) نیز شناخته می‌شود، یک فرآیند جوشکاری دقیق و همه ‌کاره است که جوش‌ هایی با کیفیت بالا تولید می‌کند. این شامل استفاده از یک الکترود دائمی تنگستن برای ایجاد جوش است، در حالی که یک گاز بی اثر، مانند آرگون یا هلیوم، برای محافظت از ناحیه جوش در برابر آلودگی جوی استفاده می شود.

یکی از مزیت های اصلی جوشکاری TIG توانایی آن در تولید جوش های تمیز و دقیق است. الکترود تنگستن امکان کنترل بهتر بر روی حوضچه جوش را فراهم می کند و در نتیجه جوش نرم تر و از نظر زیبایی شناسی دلپذیرتر ایجاد می شود. علاوه بر این، استفاده از محافظ گاز بی اثر تضمین می کند که ناحیه جوش عاری از اکسیداسیون و سایر آلاینده ها باقی مانده است. این باعث می‌شود که جوشکاری TIG برای جوشکاری موادی که به گرما حساس هستند و به پرداخت ‌های باکیفیت بالایی نیاز دارند، مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و تیتانیوم، گزینه‌ای ایده ‌آل باشد.

جوشکاری گاز بی اثر فلز MIG

جوشکاری MIG که با نام جوشکاری گاز بی اثر فلز Metal Inert Gas  نیز شناخته می شود، یک روش جوشکاری محبوب است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این یک فرآیند نیمه خودکار است که شامل تغذیه یک الکترود سیم جامد از طریق یک تفنگ جوشکاری است، در حالی که یک گاز محافظ، معمولاً آرگون یا مخلوطی از آرگون و دی اکسید کربن، برای محافظت از جوش در برابر آلودگی استفاده می شود. جوشکاری MIG به دلیل تطبیق پذیری، سرعت و سهولت استفاده به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

یکی از مزایای کلیدی جوشکاری MIG تطبیق پذیری آن است. می توان از آن برای جوشکاری طیف گسترده ای از فلزات مانند فولاد، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای مس استفاده کرد. این باعث می شود که برای کاربردهای مختلف از جمله خودروسازی، ساخت و ساز، ساخت و ساز مناسب باشد. علاوه بر این، جوشکاری MIG را می توان در همه موقعیت ها انجام داد، که آن را به یک فرآیند بسیار انعطاف پذیر برای نیازهای مختلف جوش تبدیل می کند.

 

جوشکاری TIG اغلب به دلیل دقت بالا و جوش های تمیز، به ویژه در مواد نازک ترجیح داده می شود. از طرف دیگر، جوش MIG برای مواد ضخیم تر مناسب تر است و نرخ رسوب بالاتری را ارائه می دهد. جوش نقطه ای معمولاً برای اتصال سریع ورق های فولادی ضد زنگ به یکدیگر به ویژه در صنعت خودرو استفاده می شود.

جوشکاران باید عملیات پس از جوش فولاد ضد زنگ را نیز در نظر بگیرند. پس از جوشکاری، فولاد ضد زنگ ممکن است برای کاهش تنش‌های پسماند و بازیابی مقاومت در برابر خوردگی، تحت عملیات حرارتی آنیل یا محلول قرار گیرد. تمیز کردن پس از جوش نیز برای حذف هرگونه آلودگی مانند سرباره و اکسیدها از ناحیه جوش ضروری است. تمیز کردن مناسب به حفظ مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ و افزایش عمر مفید آن کمک می کند.

استاندارد الکترود جوشکاری استیل

از جمله استاندارد های مورد استفاده جهت انتخاب الکترود مناسب جوشکاری فولاد ضد زنگ می توان به AWS A5.4_A5.4M و AWS A5.9 – A5.9M از مرجع استاندارد جوشکاری آمریکا AWS اشاره نمود.

نتیجه

 جوشکاری فولاد ضد زنگ به دلیل اعوجاج حرارتی، حساسیت و مقاومت در برابر خوردگی مواد، چالش های منحصر به فردی را ایجاد می کند. جوشکارها باید حرارت ورودی را به دقت کنترل کنند، مواد پرکننده مناسب را انتخاب کنند و از گازهای محافظ مناسب استفاده کنند. بسته به کاربرد و ضخامت فولاد ضد زنگ می توان از تکنیک هایی مانند TIG، MIG و جوش نقطه ای استفاده کرد.

عملیات پس از جوش، از جمله عملیات حرارتی و تمیز کردن، برای اطمینان از یکپارچگی و مقاومت در برابر خوردگی اتصالات فولاد ضد زنگ جوش داده شده ضروری است. با تکنیک ها و اقدامات احتیاطی صحیح، جوشکاری فولاد ضد زنگ می تواند سازه های قوی، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی را در صنایع مختلف ایجاد کند.