انواع مختلف جوشکاری زیرپودری

جوشکاری زیرپودری (Submerged Arc Welding – SAW) یک فرآیند جوشکاری است که در آن یک قوس الکتریکی بین الکترود مصرفی و قطعه کار، زیر پودر جوشکاری شکل می‌گیرد. این پودر نقش محافظ را دارد و از دسترسی هوا به حوضچه جوش جلوگیری می‌کند. جوشکاری زیرپودری به دلیل تولید جوش‌های باکیفیت و بالا بودن میزان رسوب‌دهی، به‌خصوص در صنایع سنگین مانند کشتی‌سازی و ساخت سازه‌های فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیند انواع مختلفی دارد که بسته به نیاز و نوع کاربری متفاوت هستند. در ادامه به معرفی انواع مختلف جوشکاری زیرپودری می‌پردازیم:

1. جوشکاری زیرپودری تک‌سیم (Single-wire SAW)

این نوع از جوشکاری زیرپودری رایج‌ترین نوع است که در آن از یک الکترود سیمی استفاده می‌شود. این نوع مناسب برای جوشکاری قطعات نازک تا متوسط و پروژه‌های عمومی است.

2. جوشکاری زیرپودری چندسیم (Multi-wire SAW)

در این نوع جوشکاری، از دو یا چند سیم الکترود به‌صورت همزمان استفاده می‌شود. این روش برای جوشکاری قطعات ضخیم و زمانی که نیاز به نرخ رسوب بالا است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. چند سیم باعث افزایش سرعت و کارایی فرآیند می‌شود.

3. جوشکاری زیرپودری با سیم‌نواری (Strip-cladding SAW)

در این روش، به جای استفاده از سیم گرد، از الکترودهای نواری یا ورقی استفاده می‌شود. این روش برای پوشش‌دهی سطح قطعات بزرگ یا زمانی که نیاز به یک لایه ضخیم از مواد جوشکاری روی سطح است، به کار می‌رود.

4. جوشکاری زیرپودری موازی (Parallel-wire SAW)

در این نوع، دو یا چند سیم الکترود به‌صورت موازی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و جوشکاری انجام می‌شود. این روش نیز به منظور افزایش سرعت و حجم رسوب‌دهی در قطعات ضخیم استفاده می‌شود.

5. جوشکاری زیرپودری الکترود-پودر (Electroslag Welding – ESW)

این روش نوع خاصی از جوشکاری زیرپودری است که برای جوشکاری قطعات ضخیم عمودی (مانند جوشکاری درزهای طولانی) استفاده می‌شود. در این روش، جوشکاری توسط جریان الکتریکی از طریق پودر مذاب صورت می‌گیرد.

6. جوشکاری زیرپودری با جریان مستقیم (DC SAW) و جریان متناوب (AC SAW)

در جوشکاری زیرپودری، می‌توان از جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) استفاده کرد. هرکدام از این منابع جریان ویژگی‌های خاص خود را دارند. برای مثال، جریان مستقیم پایداری قوس بالاتری دارد، اما جریان متناوب باعث کاهش اثرات مغناطیسی (arc blow) در قطعات بزرگ و مغناطیسی می‌شود.

7. جوشکاری زیرپودری اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک

در جوشکاری اتوماتیک، کل فرآیند توسط دستگاه‌های کنترل‌شده انجام می‌شود و جوشکاری دقیق‌تر و با سرعت بالاتر انجام می‌گیرد. در حالی که در جوشکاری نیمه‌اتوماتیک، فقط بخشی از فرآیند توسط اپراتور کنترل می‌شود.

هر یک از این انواع جوشکاری زیرپودری برای شرایط خاص و پروژه‌های مختلف مناسب هستند. انتخاب روش مناسب بستگی به عواملی مانند نوع مواد، ضخامت قطعه کار، و سرعت و کیفیت مورد نیاز دارد.

مواد مصرفی جوش زیرپودری

دو ماده مصرفی اصلی در جوشکاری زیرپودری عبارت از پودر جوشکاری و سیم جوشکاری است. فلوکس ، پودر یا شار جوشکاری اسامی مورد استفاده برای پودر جوش زیرپودری هستند که وظیفه آن جلوگیری از تاثیرات مخرب گازهای جوی همچون اکسیژن و نیتروژن بر روی سطح در حال جوشکاری بوسیله ایجاد لایه محافظ و پاک کردن ناخالصی از داخل مذاب جوش است.

علاوه بر این برای ورود آلیاژهای مورد نیاز به جوش می توان از اواع مختلف پودر از لحاظ آلیاژ استفاده نمود.پودر جوش که با حرارت حوضچه جوش تحت تاثیر قرار نگرفته به دلیل عدم تغییر در خواص آن، می تواند جمع آوری و دوباره مورد استفاده قرار گیرد. بخشی از پودر نیز که کار خود را در فرآیند جوشکاری پس از ذوب شدن انجام داده روی سطح جوش ، سرد می شود و با چکش قابل جداسازی است.

پودر های جوش زیرپودری از لحاظ مواد تشکیل دهنده و سایز ذرات ، متفاوت طراحی شده اند . هرچند به دلیل اینکه هر یک از انواع پودرها برای کار مشخصی طراحی شده است سایز عامل تاثیر گذار در انتخاب نیست و کاربرد مهم ترین مشخصات برای انتخاب آن است.

سیم جوش زیرپودری نیز با توجه به قطعه کار و مشخصات متالورژی حاصل جوشکاری طبق جدول استاندارد انجمن جوشکاران آمریکا مشخص می شود.