جوشکاری زیر پودری سیم جوش
جوشکاری زیر پودری (Submerged Arc Welding – SAW) یکی از
روش‌های پیشرفته و پرکاربرد جوشکاری است که در صنایع مختلف
به دلیل کیفیت بالای جوش و کارایی مناسب مورد استفاده قرار
می‌گیرد. در این روش از سیم جوش به عنوان الکترود استفاده
می‌شود. در این مقاله، به بررسی اصول، فرآیند و کاربردهای
جوشکاری زیر پودری با سیم جوش می‌پردازیم.
اصول جوشکاری زیر پودری
جوشکاری زیر پودری یک فرآیند جوشکاری قوسی است که در
آن قوس الکتریکی بین یک سیم جوش و قطعه کار در زیر لایه‌ای
از پودر محافظ (فلوکس) ایجاد می‌شود. این پودر نقش محافظت
از قوس و ناحیه جوش را در برابر آلودگی‌های جوی ایفا می‌کند
و به بهبود کیفیت جوش کمک می‌کند. سیم جوش به صورت
پیوسته به ناحیه جوش تغذیه می‌شود و همراه با پودر جوش،
باعث تشکیل جوش با کیفیت بالا می‌شود.
فرآیند جوشکاری زیر پودری با سیم جوش
فرآیند جوشکاری زیر پودری با سیم جوش شامل مراحل زیر است:
آماده‌سازی قطعه کار:ابتدا قطعه کار باید به‌طور دقیق تمیز و آماده
شود تا از کیفیت جوش نهایی اطمینان حاصل شود. این آماده‌سازی
شامل تمیز کردن سطح از آلودگی‌ها و روغن‌ها و نیز تنظیم قطعات
در موقعیت مناسب برای جوشکاری است. تغذیه سیم جوش و پودر
جوش:سیم جوش به صورت پیوسته از یک قرقره یا کویل به ناحیه
جوش تغذیه می‌شود. هم‌زمان، پودر جوش از طریق سیستم توزیع
پودر به ناحیه جوش پخش می‌شود. سیم جوش و پودر جوش باید با
سرعت و دقت مناسبی تغذیه شوند تا از پایداری قوس و کیفیت
جوش اطمینان حاصل شود. ایجاد قوس الکتریکی:با برقراری جریان
الکتریکی، قوس الکتریکی بین سیم جوش و قطعه کار ایجاد می‌شود.
این قوس باعث ذوب شدن سیم جوش و قطعه کار در ناحیه جوش
می‌شود. پودر جوش نیز در اثر حرارت قوس ذوب شده و تشکیل یک
سرباره محافظ می‌دهد که از ناحیه جوش در برابر آلودگی‌های محیطی
محافظت می‌کند. تشکیل جوش و سرباره:حوضچه جوش مذاب به تدریج
خنک و جامد می‌شود و جوش نهایی را تشکیل می‌دهد. سرباره‌ای که
از ذوب شدن پودر جوش تشکیل شده است، به آرامی سرد می‌شود و
به عنوان یک لایه محافظ بر روی جوش باقی می‌ماند. این سرباره پس
از اتمام فرآیند جوشکاری برداشته می‌شود. بازرسی و کنترل کیفیت:پس
از اتمام جوشکاری، جوش نهایی باید از نظر کیفیت و استحکام بازرسی
و ارزیابی شود. این بازرسی شامل تست‌های غیرمخرب (NDT) مانند
تست‌های التراسونیک، رادیوگرافی و مغناطیسی می‌باشد تا از عدم
وجود ترک، تخلخل و عیوب دیگر اطمینان حاصل شود.
انواع سیم جوش‌های مورد استفاده در جوشکاری زیر پودری
سیم جوش‌های مورد استفاده در جوشکاری زیر پودری به صورت سیم
هایی با قطرهای مختلف و از جنس‌های متفاوت هستند. برخی از مهم
ترین انواع سیم جوش‌های SAW عبارتند از: سیم جوش‌های فولاد کربنی:
این سیم جوش‌ها برای جوشکاری فولادهای کربنی و کم‌آلیاژی استفاده
می‌شوند و معمولاً از فولادهای کم کربن ساخته می‌شوند. سیم جوش
های فولاد زنگ‌نزن:برای جوشکاری فولادهای زنگ‌نزن که مقاومت بالایی
در برابر خوردگی دارند، از این نوع سیم جوش‌ها استفاده می‌شود. این
سیم‌ها معمولاً حاوی کروم، نیکل و مولیبدن هستند. سیم جوش‌های
نیکلی:برای جوشکاری آلیاژهای نیکل و سوپرآلیاژها که در دماهای بالا
و محیط‌های خورنده استفاده می‌شوند، از این سیم جوش‌ها استفاده
می‌شود. سیم جوش‌های آلومینیومی:این سیم جوش‌ها برای جوشکاری
آلیاژهای آلومینیوم استفاده می‌شوند و دارای خواص رسانایی حرارتی و
الکتریکی بالا هستند.
مزایای جوشکاری زیر پودری با سیم جوش
کیفیت بالای جوش:به دلیل محافظت قوس و ناحیه جوش توسط پودر،
جوش‌های با کیفیت و بدون تخلخل و ترک‌های کمتر ایجاد می‌شود.سرعت
جوشکاری بالا:سرعت جوشکاری زیر پودری بسیار بالاست که این امر در
پروژه‌های بزرگ و صنعتی اهمیت زیادی دارد.عمق نفوذ زیاد:این ویژگی برای
جوشکاری قطعات ضخیم و بزرگ بسیار مفید است.بهره‌وری بالا:به دلیل
اتوماتیک بودن فرآیند و کاهش نیاز به عملیات دستی، بهره‌وری در این روش
بالاست.ایمنی بیشتر:چون قوس در زیر پودر قرار دارد، نور خیره‌کننده و دود
جوشکاری به حداقل می‌رسد، که این امر محیط کاری ایمن‌تری را فراهم
می‌کند.کاهش هزینه‌ها:به دلیل استفاده از سیم جوش‌های پیوسته و کاهش
نیاز به تعویض مکرر سیم جوش، هزینه‌های مواد مصرفی کاهش می‌یابد.
کاربردهای جوشکاری زیر پودری با سیم جوش
صنعت نفت و گاز:این روش برای ساخت و تعمیر لوله‌ها و مخازن ذخیره‌سازی
نفت و گاز استفاده می‌شود. جوش‌های محکم و مقاوم به افزایش طول عمر و
کارایی این تجهیزات کمک می‌کنند.صنعت پتروشیمی:در صنعت پتروشیمی، برای
جوشکاری مخازن و خطوط لوله انتقال مواد شیمیایی استفاده می‌شود. این روش
به افزایش ایمنی و کارایی تجهیزات کمک می‌کند.صنعت آب و فاضلاب:برای ساخت
و تعمیر لوله‌های انتقال آب و فاضلاب استفاده می‌شود. جوش‌های مقاوم در برابر
نشتی و فشار به بهبود عملکرد سیستم‌های انتقال آب و فاضلاب کمک می‌کنند.
صنعت برق:در نیروگاه‌های برق، برای ساخت و تعمیر لوله‌های انتقال گاز و بخار
استفاده می‌شود. این روش به افزایش کارایی و ایمنی نیروگاه‌ها کمک می‌کند.
ساختمان‌سازی:در ساخت سازه‌های فلزی و اسکلت ساختمان‌های بلندمرتبه
و صنعتی استفاده می‌شود. جوش‌های مقاوم و با کیفیت به افزایش استحکام و
ایمنی سازه‌ها کمک می‌کنند. کشتی‌سازی:در ساخت و تعمیر بدنه‌های کشتی
ها استفاده می‌شود. جوش‌های محکم و مقاوم در برابر شرایط سخت دریایی به
افزایش طول عمر و کارایی کشتی‌ها کمک می‌کنند. صنعت خودروسازی:در تولید
قطعات سنگین و بزرگ خودروها مانند شاسی و بدنه استفاده می‌شود. جوش
های مقاوم در برابر ضربه و فشار به بهبود کیفیت و ایمنی خودروها کمک می‌کنند.
صنایع فولادی:در جوشکاری قطعات بزرگ و ضخیم فولادی که در ساخت پل‌ها، برج
ها و سازه‌های بزرگ فلزی استفاده می‌شوند، کاربرد دارد. جوش‌های عمیق و مقاوم
به افزایش استحکام و دوام این سازه‌ها کمک می‌کنند. صنعت ریلی: در ساخت و
تعمیر ریل‌ها و قطعات بزرگ و سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوش‌های محکم
و مقاوم به افزایش ایمنی و دوام ریل‌ها کمک می‌کنند. صنایع هوافضا:در ساخت و
تعمیر قطعات بزرگ و پیچیده هوافضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جوش‌های با
کیفیت و خواص مکانیکی مطلوب به بهبود کارایی و ایمنی قطعات هوافضایی کمک
می‌کنند.
نتیجه‌گیری
جوشکاری زیر پودری با سیم جوش یکی از موثرترین و پرکاربردترین روش‌های جوشکاری
در صنایع مختلف است. این روش به دلیل مزایای زیادی همچون کیفیت بالای جوش،
سرعت جوشکاری بالا، عمق نفوذ زیاد، بهره‌وری بالا، ایمنی بیشتر و کاهش هزینه‌ها
مورد توجه قرار گرفته است. با استفاده از این روش می‌توان جوش‌های با کیفیت و مقاوم
ایجاد کرد که در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز
