اقتصادیمعرفی کسب و کار

توصیف نوع خاصی از اتصالات جوشی در صنایع فلزات رنگین

فلزات با حرارت دیدن انبساط می یابند و وقتی سرد می شوند منقبض می شوند، فلزات در حین جوشکاری گرم و سرد می شوند که موجب تنشهای بالای ناگهانی واعوجاج می شوند. اگر این تنشهای زیاد از محدوده الاستیک بگذرند و از نقطه تسلیم نیزرد شوند، برخی پیچیدگیهای دائمی در فلز پدید می آید، تنش فلز در دمای بالا کاهش می یابد. اعوجاج اثر ناخواسته انبساط و انقباض فلز حرارت دیده است.

انواع پیچیدگی

سه نوع اصلی پیچیدگی وجود دارد:
1.       زاویه ای

  1. طولی
  2. عرضی

کنترل پیچیدگی می تواند در سه مرحله انجام گیرد:
قبل از جوشکاری

  • حین جوشکاری
  • بعد از جوشکاری

کنترل پیچیدگی قبل از جوشکاری توسط روشهای زیر انجام می شود:

  1. خال جوش زدن
  2. گیره ، بست و نگهدارنده
  3. پیشگرم کامل و سرتاسری
  4. مونتاژ اولیه مناسب

کنترل اعوجاج پس از جوشکاری:

  1. سرد کردن آرام
  2. صافکاری شعله ای (حرارت دهی معکوس)
  3. آنیل کردن
  4. تنش زدایی
  5. نرمال کردن
  6. صافکاری مکانیکی

در سازه های فلزی ساختمان معمولا روشهای 1و2 بیشتراعمال می گردد و سایر روشها در کارهای صنعتی بیشتر کاربرد دارند.

تعریف جوشکاری

در جوشکاری و اتصالات جوشی  علاوه بر ذوب فلز پایه، معمولاً از یک ماده به عنوان پرکننده نقطه اتصال (Filler) استفاده می شود تا حوضچه ای از مواد مذاب ایجاد گردد که پس از خنک شدن و ایجاد اتصال می تواند از فلز یا ماده پایه نیز قوی تر باشد. همچنین ممکن است از فشار در کنار گرما یا به تنهایی برای تولید جوش استفاده گردد. ضمناً در جوشکاری به نوعی محافظ برای حفاظت از فلزات پرکننده یا فلزات ذوب شده در برابر اکسید شدن یا آلودگی نیاز است.

برای ایجاد حرارت مورد نیاز جوشکاری از منابع انرژی متعددی می توان استفاده کرد، از قبیل: شعله گاز، قوس الکتریکی، لیزر، پرتوی الکترون، اصطکاک، و امواج مافوق صوت. همچنین جوشکاری در محیط های صنعتی مختلفی قابل اجراست از قبیل: هوای آزاد، جوشکاری زیر آب، و خارج از اتمسفر زمین. جوشکاری یک کار خطرناک است و برای جلوگیری از سوختگی، شوک الکتریکی، آسیب چشمی و دید، استنشاق گازهای سمی و دود و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید، نیاز به احتیاط می باشد.

تعریف: اتصال و یکدست کردن مصالح به یکدیگر با استفاده از حرارت و یا بدون کمک فشار و یا مواد پرکننده اضافی را جوشکاری می گویند. همچنین مصالحی که باید اتصال یابند را فلز مبنا و ماده ای که این اتصال را ایجاد می کند، فلز پرکننده یا فلز جوش می نامند.

به منظور ذوب فلز مبنا و فلز جوش، از حرارت استفاده می گردد تا مواد به شکل سیال تبدیل شده  و تداخل آن ها میسر باشد.

در جوشکاری فولادهای ساختمانی متداول ترین روش، بهره گیری از انرژی برق به عنوان منبع حرارت است.  به همین دلیل  غالباً از  قوس الکتریکی استفاده می گردد. قوس الکتریکی را می توان تخلیه ی جریان بزرگ، بین فلز جوش (الکترود یا سیم جوش) و فلز مبنا که میان ستونی از مواد یونیزه معروف به پلاسما صورت می گیرد، تعریف کرد. در این روش جوشکاری فرایند ذوب و اتصال با جریان مواد، در حین قوس و بدون وارد کردن فشار انجام می پذیرد.

هندسه

روش های متداول آماده سازی اتصال های جوشی: (1) جوش لب به لب صاف، (2) جوش لب به لب V-شکل (3) اتصال روی هم (4) اتصال T-شکل

اتصال های جوشی را از لحاظ هندسی می توان به شکل های گوناگونی آماده کرد. 5 گونه اصلی اتصال های جوشی از لحاظ هندسی عبارتند از:

  • جوش لب به لب (butt joint)
  • جوش روی هم (lap joint)
  • جوش گوشه ای (corner joint)
  • جوش لبه ای (edge joint)
  • جوش T شکل (T-joint)

روش های دیگری برای آماده سازی لبه قطعات قبل از جوشکاری وجود دارد. از قبیل: V شکل، U شکل، J شکل.

اثرات گرما

متالورژی جوشکاری

گرمایش و سرمایش از مولفه های اصلی اکثر فرایندهای جوشکاری است. این گرمایش و سرمایش معمولاً اثرات نامطلوبی بر روی متالورژی مواد دارد. در جوشکاری ذوبی، گرما به حدی است که می تواند مقداری از فلز پایه را ذوب کرده (ماده ای که در حال جوشکاری است)، و در ادامه معمولاً یک خنک کاری سریع اتفاق می افتد. اثرات حرارتی برای این نوع جوشکاری بسیار بارز است، اما در فرایندهایی که گرمایش-سرمایش با سرعت و شیب کمتری اتفاق می افتد کمتر است. اگر به اثرات حرارتی به حد کافی توجه شود، معمولاً می توان این اثرات نامطلوب را کاملاً از بین برده یا آن را به حداقل رساند، و به جوشی با کارایی فوق العاده دست پیدا کرد.

از آنجایی که حوضچه مذاب معمولاً نسبت به قطعه اصلی کوچک است، جوشکاری ذوبی را می توان به عنوان “یک قطعه ریختگی کوچک در داخل یک قالب بزرگ” در نظر گرفت. خواص و ترکیب ماده نهایی حوضچه جوش، مخلوطی است از ماده مادر و الکترود یا سیم جوش. نسبت این مواد بستگی به عواملی از قبیل نوع فرایند جوشکاری، شکل اتصال، و آماده سازی لبه قطعات دارد.

حوضچه فلز مذاب ایجاد شده در اثر جوشکاری ذوبی مستعد همه مشکلات و نقایص مربوط به ریخته گری فلزات، مانند تخلخل گاز، ناخالصی ها، حفره گاز، ترک و انقباض است. از آنجا که معمولاً مقدار فلز مذاب در مقایسه با جرم کل قطعه کار کم است و فلز اطراف آن رسانش گرمایی خوبی دارد، انجماد و خنک سازی سریع فلز نیز کاملاً رایج است. از نقایص مرتبط با این شرایط نیز می توان به دام انداختن گازهای محلول (تخلخل گازی)، تفکیک شیمیایی، تغییر اندازه دانه، مشکلات شکل دانه و اثرات جهت گیری اشاره کرد.

منطقه متاثر از گرما

معمولاً اگر خواص ایجاد شده پس از جوشکاری مطلوب نباشد، خواص و ساختار کل سازه جوشکاری شده توسط عملیات حرارتی اصلاح می گردد.

پیش گرم کردن

تنش های القایی توسط گرما

یکی دیگر از اثرات گرمایش و خنک کاری، ایجاد تنش های پسماند است. در جوشکاری این پدیده می تواند دو گونه باشد و بیشتر در جوشکاری ذوبی که از گرمای زیادی در آن استفاده می شود، اتفاق می افتد. اثرات آنها را می توان به صورت تغییرات ابعادی، اعوجاج و ترک خوردگی مشاهده کرد. تنش های پسماند جوشکاری به دلیل جلوگیری از انبساط و انقباض حرارتی اتفاق می افتند. تنش های واکنشی، تنش های پسماندی هستند که معمولاً در قطعات نیمه تمام یا تعمیرات جوشکاری ایجاد می شوند و می توانند باعث ترک برداشتن جوش گرم یا ایرادی در سایر مراحل استفاده گردند.

آیدا چم سورکی

آیدا چم سورکی هستم متولد 1381 تحصیل کرده در رشته علوم تربیتی و علاقمند به نویسندگی و فعال در شبکه های اجتماعی
دکمه بازگشت به بالا