دستورالعمل و متغیرهای جوشکاری زیرپودری
جوشکاری زیرپودری (SAW) یک فرآیند جوشکاری قوسی است که در آن قوس الکتریکی بین فلز پایه و الکترود جوشکاری به‌صورت کامل توسط پودر جوش پوشیده می‌شود. پودر جوش مذاب به عنوان ماده حفاظتی عمل کرده و از اکسیژن و نیتروژن محیط در برابر قوس و حوضچه مذاب محافظت می‌کند. برای دستیابی به نتایج بهینه در این نوع جوشکاری، رعایت یک سری دستورالعمل‌ها و متغیرها ضروری است.
متغیرهای اصلی در جوشکاری زیرپودری
1. جریان جوشکاری (Welding Current)
- نوع جریان: معمولاً از جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) استفاده می‌شود.
- مقدار جریان: بسته به ضخامت فلز پایه، نوع الکترود و مقدار حرارت مورد نیاز انتخاب می‌شود. جریان بالاتر معمولاً منجر به نفوذ بیشتر و سرعت جوشکاری سریع‌تر می‌شود.
2.ولتاژ قوس (Arc Voltage)
- ولتاژ قوس به میزان فاصله بین نوک الکترود و قطعه کار مربوط می‌شود. ولتاژ بالاتر موجب پهن‌تر شدن قوس و جوش گسترده‌تر می‌شود، در حالی که ولتاژ پایین‌تر باعث تمرکز بیشتر قوس و عمق بیشتر جوش می‌شود.
3.سرعت جوشکاری (Travel Speed)
- سرعت حرکت نازل جوش بر روی قطعه کار تعیین کننده کیفیت و ظاهر جوش است. سرعت بالاتر معمولاً باعث کاهش عرض جوش و احتمال عدم نفوذ کامل می‌شود. سرعت کمتر می‌تواند منجر به ایجاد جوش با عرض بیشتر و عمق نفوذ زیادتر شود.
4.نوع و قطر الکترود (Electrode Type and Diameter)
- انتخاب قطر الکترود بسته به ضخامت فلز پایه و نوع اتصال متفاوت است. الکترودهای بزرگ‌تر برای ضخامت‌های بیشتر و جریان‌های بالاتر مناسب هستند.
5.نوع و نرخ تغذیه پودر (Flux Type and Feed Rate)
- نوع پودر جوش: پودرها به دسته‌های مختلفی بر اساس ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی تقسیم می‌شوند. انتخاب نوع مناسب پودر تأثیر زیادی بر کیفیت جوش و خواص مکانیکی آن دارد.
- نرخ تغذیه پودر: سرعت تغذیه پودر باید به گونه‌ای باشد که به طور کامل قوس را پوشش داده و از جوش در برابر اکسیداسیون محافظت کند.
6.زاویه الکترود (Electrode Angle)
- زاویه الکترود نسبت به قطعه کار نیز در کنترل کیفیت جوش مهم است. برای اکثر جوشکاری‌ها زاویه‌ای بین 45 تا 90 درجه پیشنهاد می‌شود، بسته به موقعیت جوشکاری و نوع اتصال.
دستورالعمل جوشکاری زیرپودری
آماده‌سازی قطعه کار
- قطعه کار باید به‌خوبی تمیز و عاری از روغن، زنگ و هرگونه آلاینده‌های سطحی باشد. این عوامل می‌توانند کیفیت جوش را تحت تأثیر قرار دهند و باعث بروز عیوبی مانند ترک‌ها و تخلخل شوند.
انتخاب پارامترهای جوشکاری
- بر اساس نوع فلز پایه، ضخامت قطعه، نوع اتصال و نوع الکترود و پودر، باید مقادیر بهینه‌ای برای جریان، ولتاژ و سرعت جوشکاری انتخاب شود. این مقادیر باید بر اساس آزمایش‌های اولیه و استانداردهای موجود تعیین شوند.
کنترل و تنظیم تجهیزات
- تجهیزات جوشکاری باید به دقت تنظیم شوند. الکترود باید به درستی تغذیه شده و جریان و ولتاژ به‌طور دقیق تنظیم شوند. همچنین باید مطمئن شوید که پودر به‌خوبی بر روی قوس پخش شود.
اجرای جوشکاری
- فرآیند جوشکاری زیرپودری به‌صورت اتوماتیک یا نیمه‌اتوماتیک انجام می‌شود. کنترل دقیق قوس و پارامترها در طول فرآیند جوشکاری بسیار مهم است. باید از نفوذ مناسب، شکل مناسب جوش و جلوگیری از ترک و تخلخل اطمینان حاصل شود.
بازرسی و آزمایش جوش
- پس از اتمام جوشکاری، کیفیت جوش باید از طریق بازرسی چشمی، آزمایش‌های غیرمخرب (مانند تست‌های اولتراسونیک یا رادیوگرافی) و آزمایش‌های مخرب (مانند تست‌های کشش و خمش) بررسی شود.
عیوب متداول در جوشکاری زیرپودری
- ترک‌خوردگی (Cracking): ممکن است به دلیل تنش‌های حرارتی یا خنک‌شدن سریع رخ دهد.
- تخلخل (Porosity): به دلیل عدم کنترل صحیح پودر جوش یا وجود آلودگی روی قطعه کار ایجاد می‌شود.
- نفوذ ناکافی (Lack of Penetration): ممکن است به دلیل جریان یا ولتاژ ناکافی باشد.
- ذوب ناکافی (Lack of Fusion): ممکن است به دلیل سرعت بالای جوشکاری یا استفاده از جریان کم رخ دهد.
با رعایت صحیح این متغیرها و دستورالعمل‌ها، می‌توان به نتایج جوشکاری مطلوبی در فرآیند جوشکاری زیرپودری دست یافت.
