جوشکاری زیر پودریSAW چیست؟ انواع روشها مزایا، معایب و کاربردهای جوشکاری زیرپودری
یکی از روش های متداول جوشکاری ذوبی، جوشکاری قوسی زیر پودری یا SAW می باشد. که در این روش جوشکاری برای تامین گرمای لازم از یک یا چند قوس بین یک فلز پوشش داده نشده، یک یا چند الکترود مصرفی و یک قطعه کار استفاده می شود. بدین صورت که نوک الکترود در داخل پودری از مواد معدنی ویژه قرار می گیرد و قوس هایی در زیر این پودر در امتداد مسیر جوشکاری تشکیل می شود. در این روش قوس الکتریکی تشکیل شده گاها مخفی می شود، که اصطلاحا به آن جوشکاری قوس مخفی گفته می شود.
در روش جوشکاری زیر پودری استفاده از سیم بدون روکش بسیار رایج می باشد بطوری که سیم از قرقره مخصوص بصورت پیوسته جدا می شود که ضمن ایجاد قوس، به عنوان رابط اتصال نیز عمل می نماید. قوس ایجاد شده بصورت محافظ عمل کرده و فلز جوش، ایجاد شده را در برابر آلودگی ها جوی می پوشاند.
انجام جوشکاری زیر پودری یا SAW
در این روش جوشکاری قسمت انتهایی سیم جوش درون مواد روان کننده ای قرار می گیرد که سبب پوشش منطقه جوش پذیر می شود. قبل از انجام فرآیند جوشکاری با استفاده از پودر فلاکس لایه ای نازک در سطح قطعه ایجاد می شود که در امتداد خط اتصال حرکت کرده و پودرهای اضافی باقی مانده درون یک ظرف قیف مانند ریخته می شود. عوامل مختلفی در جوشکاری زیر پودری تاثیر گذار هستند که میتوان به جریان الکتریکی، ولتاژ ایجاد شده، سیم جوش وپودر فلاکس اشاره کرد.
روش های جوشکاری زیرپودری
این روش جوشکاری به سه صورت مختلف صورت می پذیرد که می توان آن را به صورت زیر بیان نمود:
1- جوشکاری زیرپودری نیمه خودکار:
در این روش انتقال الکترود و پودر محافظ با استفاده از تفنگ جوشکاری دستی امکان پذیر است. سیم جوش مورد استفاده در این روش به صورت خودکار تغذیه شده و پودرهای محافظ بوسیله نیروی گرانش به محل اتصال انتقال می یابد.
2- روش جوشکاری زیر پودری خودکار:
همان گونه که از نامش مشخص می باشد کلیه فرآیند جوشکاری بصورت خودکار و بدون دخالت نیروی انسانی و اپراتور، توسط دستگاه جوشکاری مخصوصی صورت می پذیرد.
3- روش ماشینی جوشکاری زیر پودری:
ترکیبی از دو روش قبلی بوده ولی در این روش مراحل جوشکاری با این که توسط ماشین به صورت خودکار انجام می شود اما نیاز به اپراتور جهت نظارت بر عملیات جوشکاری می باشد.
مشخصات سیم جوش و استانداردهای مرتبط با جوشکاری زیر پودری
*سیم جوش فولاد های کربنی با استاندارد AWS A5.17 می باشد.
*سیم جوش فولاد های آلیاژی با درصد کمتر با استاندارد AWS A5.23 می باشد.
مبنای دسته بندی سیم جوش ها بستگی به درصد منگنز در آن دارد، سیم جوش های کم منگنز EL12، EL8 و EL8K هستند. سیم جوش های EM11K، EM12، EM12K، EM13K و EM15K در دسته بندی سیم جوش ها با منگنز متوسط و سیم جوش های EH10K، EH11K، EH12K و EH14 در رده ی سیم جوش ها با منگنز بالا قرار می گیرند.
نماد فلاکس و پودر همراه سیم جوش ها
- حرف F: اگر فلاکس و پودر همراه سیم جوش ها فقط با نماد F مشخص شده باشد بیانگر پودر با کیفیت و بدون هیچ گونه مخلوطی می باشد.
- حرفFS: این نماد بیانگر بازیافتی بودن پودر و یا نشانگر این می باشد که پودر درجه یک و بازیافتی با هم مخلوط شده اند. می باشد.
- عدد پس از نماد F یا FS: نشان دهنده خواص مکانیکی در دسترس.
ابزار مورد نیاز جوشکاری به روش زیر پودری
جوشکاری زیر پودری همانند سایر روش های جوشکاری برای انجام عملیات جوشکاری نیاز به تجهیزات و ابزار هایی دارد که می توان به مولد، مخزن پودر، منبع برق، فلاکس، سیم جوش، انبر و سیستم نگهداری و هدایت الکترود اشاره کرد. که در ادامه با هم به توضیح چند مورد از آنها می پردازیم:
- منبع برق: برای اینکه عملیات جوشکاری زیرپودری صورت پذیرد نیاز به تامین کننده انرژی می باشد که در جوشکاری زیر پودری می توان از جریان مستقیم DC و یا جریان متناوب AC استفاده کرد.
- فلاکس جوشکاری: فلاکس های جوشکاری باعث ایجاد گازهایی می شود که مانع آتش سوزی می گردد و همچنین باعث تمیزکاری محل جوش می شود. در جوشکاری زیرپودری یا SAW باید از فلاکس هایی استفاده شود که از ترکیباتی خاصی بهره مند می برند و با سیم جوش مرتبط با جوشکاری زیر پودری سازگار هستند.
- سیم جوش: شاید مهمترین ابزاری که در همه روش های جوشکاری استفاده می شود سیم جوش می باشد. در جوشکاری زیر پودر معمولا از سیم جوشی استفاده می شود که دارای روکش و بدنه ضد زنگ می باشد.
جوشکاری SAW زیری پودری برای چه فلزاتی مناسب و کاربردی می باشد؟
جوشکاری زیر پودری و یا SAW بیشتر برای فلزات و محصولات فولادی مناسب می باشد که غیر آلیاژی بوده و دارای کربن کمتری باشند. اما این روش جوشکاری برای دیگر محصولات فولادی نیز مورد استفاده قرار می گیرد که می توان از فولاد های دارای کربن متوسط و کم آلیاژ ساختمانی نام برد. از دیگر محصولات فولادی که با روش جوشکاری زیر پودری قابل جوش هستند می توان به فولاد ضد زنگ، فولاد کربنی و فولاد آلیاژی سخت اشاره نمود. گاها از جوشکاری زیر پودری برای مقاومت در برابر سایش استفاده می شود.
جوشکاری زیر پودری برای کدام محصولات فولادی و فلزی نامناسب می باشد؟
جوشکاری زیر پودری معمولا برای همه محصولات فلزی مناسب نمی باشد. که می توان به چدن اشاره کرد، زیرا حرارت و دمای بالایی که هنگام جوشکاری در این روش بوجود می آید، امکان تحمل گرما و تنش های حرارتی وجود ندارد. از دیگر فلزات نامناسب که با این روش جوشکاری نمی شوند می توان به فلز سرب و روی اشاره کرد این دو فلز به علت اینکه از نقطه ذوب پایینی برخوردار هستند هنگام جوشکاری با این روش سریع ذوب خواهند شد، گاها فلزاتی نیز می باشند که قابلیت جوشکاری با روش زیر پودری را دارا هستند اما فلاکس مناسب برای جوشکاری آن ها پیدا نمی شود که میتوان به آلیاژ منیزیم و آلومینیوم اشاره کرد.
مزایا جوشکاری زیر پودری یا SAW
این روش جوشکاری به علت اینکه دارای خصوصیات و ویژگی هایی که می باشد از روش های ایده آل برای جوشکاری می باشد که به چند مورد از مزایا ان اشاره می کنیم:
*معمولا به اپراتور ماهر نیاز ندارد.
*کیفیت و یکنواختی جوش بالایی دارد.
*بدون هرگونه دود و تشعشع می باشد.
*رسوب الکترود با درصد بازدهی بالا دارد.
*از عمق جوش زیادی بهره مند می باشد.
معایب جوشکاری زیر پودری و SAW
جوشکاری زیر پودری با اینکه دارای مزایایی می باشد اما معایبی نیز دارد که به چند نمونه از معایب آن می پردازیم:
*گاها در محل اتصال ترک هیدروژنی ایجاد می شود.
*استفاده از این روش در برخی فلزات امکان ناپذیر می باشد
*اگر پودر جوش و فلاکس دچار آلودگی شوند امکان اختلال در جوش بوجود می آید.
*ذوب شدن ناقص و باقی ماندن سرباره
کاربرد جوشکاری زیر پودری یا SAW
جوشکاری زیر پودری در بسیاری در صنایع کاربرد دارد که به علت درصد رسوب بالا برای ترمیم و ایجاد لایه مناسب می باشد همچنین از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه می باشد که در ادامه به چند مورد از کاربرد های جوشکاری زیر پودری اشاره می نماییم:
- ساخت و جوشکاری انواع مخازن
- عملیات کشتی سازی
- جوشکاری انواع لوله ها
- ساخت و ساز
- صنعت راه آهن
جمع بندی
در این مقاله سعی کردیم جوشکاری زیر پودری، کاربرد، مزایا و معایب های آن را شرح دهیم. و همان گونه که اشاره شد این روش جوشکاری به سه روش مختلف صورت می پذیرد که عبارتند از نیمه خودکار، خودکار و ماشینی. فلاکس و سیم جوش مورد استفاده در این روش باید مطابق با استاندارد جوشکاری زیر پودری باشد.
