درک ایرادات جوشکاری
وقتی خطای جوشکاری باعث ایجاد ایرادات در تیرآهن‌های ساختاری می‌شود، ممکن است به فروپاشی ساختمان منجر شود. به‌طور مشابه، یک جوش معیوب در لوله‌کشی می‌تواند منجر به نشت یا ترکیدگی خطرناک شود.
بنابراین شناسایی و اصلاح ایرادات جوشکاری پیش از اینکه به آسیب منجر شوند، بسیار حیاتی است. با درک ایرادات رایج و علل آنها، جوشکاران می‌توانند از تکنیک‌ها و اقدامات پیشگیرانه مناسب استفاده کنند تا وقوع این مشکلات را به حداقل برسانند. در ادامه بیشتر بخوانید.
انواع ایرادات جوشکاری
۱. خلل و فرج (Porosity)
اگر حباب‌های گاز یا حفره‌هایی در داخل جوش ایجاد شوند که به‌دلیل به دام افتادن گاز در حین انجماد رخ می‌دهد، به این پدیده خلل و فرج می‌گویند که باعث تضعیف جوش و احتمالاً منجر به ترکیدگی می‌شود. این مشکل می‌تواند به‌دلیل آلاینده‌هایی مانند روغن و گریس بر روی سطح جوش، جریان نادرست گاز محافظ یا ترکیب آن و تکنیک نادرست جوشکاری ایجاد شود.
برای جلوگیری از خلل و فرج، سطح جوش و مواد پرکننده را به‌طور کامل تمیز کنید. سپس از جریان و ترکیب صحیح گاز محافظ اطمینان حاصل کرده و از تکنیک‌های صحیح جوشکاری برای کاهش به دام افتادن گاز استفاده کنید.
۲. نفوذ ناقص (Incomplete Penetration)
وقتی جوش به‌طور کامل از طریق ضخامت ماده پایه نفوذ نکند، به آن نفوذ ناقص می‌گویند که منجر به یک اتصال ضعیف می‌شود. این عیب می‌تواند به‌دلیل طراحی نادرست جوش، ورودی حرارت ناکافی در جوشکاری و تکنیک نادرست جوشکاری ایجاد شود.
برای جلوگیری از نفوذ ناقص، از طراحی جوش مناسب برای ماده و کاربرد استفاده کنید. پارامترهای جوشکاری را تنظیم کنید تا ورودی حرارت کافی حاصل شود و تکنیک صحیح جوشکاری را برای دستیابی به نفوذ بهینه به‌کار ببرید.
۳. کمبود جوش (Lack of Fusion)
کمبود جوش عیبی است که شامل چسبندگی ناکافی بین ماده پایه و فلز جوش یا بین لایه‌های جوش متوالی می‌شود. سطح آلوده جوش، ورودی حرارت ناکافی و تکنیک جوشکاری ضعیف می‌تواند باعث این مشکل شود. برای جلوگیری از آن، سطح جوش را قبل از جوشکاری تمیز کنید، ورودی حرارت مناسب را با تنظیم پارامترهای جوشکاری اطمینان حاصل کنید و از تکنیک‌های مناسب جوشکاری برای دستیابی به چسبندگی خوب استفاده کنید.
۴. فرورفتگی (Undercut)
این عیب به‌صورت شکاف‌هایی در امتداد لبه جوش تشکیل می‌شود که مساحت مقطع جوش را کاهش داده و اتصال را تضعیف می‌کند. این مشکل به‌دلیل جریان جوشکاری بیش از حد، تکنیک نادرست و مواد پرکننده ناکافی ایجاد می‌شود. برای جلوگیری از آن، جریان جوشکاری را تنظیم کنید تا از ورود حرارت بیش از حد جلوگیری کنید، تکنیک جوشکاری صحیح را برای کاهش تشکیل فرورفتگی به‌کار ببرید و از مواد پرکننده مناسب و نرخ رسوب مناسب استفاده کنید.
۵. ترک‌ها (Cracks)
این ترک‌ها در فلز جوش یا ماده پایه به‌دلیل عواملی مانند تنش‌های حرارتی، شکستگی هیدروژنی یا انقباض در حین انجماد تشکیل می‌شود. این عیب می‌تواند به‌دلیل ورودی حرارت بیش از حد جوشکاری، تکنیک نادرست جوشکاری، تنش باقی‌مانده در ماده و پیش‌گرم یا درمان حرارتی ناکافی پس از جوشکاری ایجاد شود.
برای جلوگیری از ترک‌ها، پارامترهای جوشکاری را تنظیم کنید تا ورودی حرارت را کنترل کنید و از تکنیک جوشکاری مناسب برای کاهش تمرکز تنش استفاده کنید. همچنین می‌توانید از پیش‌گرم و درمان حرارتی مناسب پس از جوشکاری استفاده کنید تا تنش‌های باقی‌مانده را کاهش دهید و مواد پرکننده مناسب را انتخاب کنید تا از ترک‌های ناشی از هیدروژن جلوگیری کنید.
۶. تغییر شکل جوش (Weld Distortion)
این پدیده به تغییر شکل یا تاب برداشتن ماده پایه به‌دلیل حرارت و سرمای نامنظم در حین جوشکاری اطلاق می‌شود. علت‌های آن شامل ورودی حرارت بیش از حد، توزیع نامنظم فلز جوش و بستن یا تجهیز ناکافی است.
برای جلوگیری از تغییر شکل، ورودی حرارت را با تنظیم پارامترهای جوشکاری کنترل کنید، فلز جوش را به‌طور یکنواخت توزیع کنید با استفاده از تکنیک‌های صحیح جوشکاری و از بستن و تجهیز مناسب برای کاهش تغییر شکل استفاده کنید.
۷. پاشش (Spatter)
پاشش زمانی رخ می‌دهد که قطرات کوچک فلز مذاب بر روی ماده پایه یا نواحی اطراف آن جامد می‌شوند. این عیب بر زیبایی‌شناسی تاثیر می‌گذارد و نیاز به تمیزکاری اضافی دارد. این مشکل به‌دلیل پارامترهای نادرست جوشکاری مانند ولتاژ و جریان، پوشش ضعیف گاز یا سطح آلوده جوش ایجاد می‌شود.
برای جلوگیری از پاشش، پارامترهای جوشکاری را تنظیم کنید تا تشکیل آن را کاهش دهید، از جریان و ترکیب صحیح گاز محافظ اطمینان حاصل کنید و سطح جوش را به‌طور کامل قبل از جوشکاری تمیز کنید.
چگونه از ایرادات جوشکاری جلوگیری کنیم
بهترین شیوه‌ها برای جلوگیری از ایرادات جوشکاری شامل موارد زیر است:
- بستن و تجهیز: قطعه کار را محکم کنید و تغییر شکل جوش را با استفاده از بستن و تجهیز مناسب به حداقل برسانید.
- تمیزی: مواد پایه و پرکننده را از آلاینده‌هایی مانند روغن، گریس، رنگ یا زنگ زدگی پاک نگه دارید.
- طراحی جوش مناسب: طراحی جوش مناسب برای ماده و الزامات کاربرد خاص را انتخاب کنید.
- پیش‌گرم و درمان حرارتی پس از جوشکاری: تنش‌های باقی‌مانده را کاهش دهید و از ترک‌ها با اعمال پیش‌گرم و درمان حرارتی پس از جوشکاری جلوگیری کنید.
- گاز محافظ: اطمینان حاصل کنید که ترکیب و جریان گاز محافظ برای فرآیند جوشکاری و ماده خاص صحیح است.
- پارامترهای جوشکاری: برای دستیابی به ورودی حرارت و چسبندگی مطلوب، ولتاژ، جریان و سرعت تغذیه سیم را تنظیم کنید.
- تکنیک جوشکاری: ایرادات مانند خلل و فرج، کمبود جوش، فرورفتگی و ترک را با استفاده از تکنیک‌های صحیح جوشکاری به حداقل برسانید.