جوشکاری استیل و روش‌های انجام آن

جوشکاری استیل و روش‌های آن بخصوص استفاده از دستگاه جوش معمولی و الکترود یکی از چالش‌هایی است که مهندسین با آن روبرو هستند. بطور کلی هدف از جوشکاری ایجاد اتصال دائمی بین مواد فلزی، سرامیکی، پلیمر و کامپوزیت می‌باشد. این کار معمولا با ایجاد حرارت بالا و ذوب ماده و سپس سرد کردن برای ایجاد جوش انجام می‌شود. در این مقاله سعی شده تا بر روی جوشکاری فولاد زنگ نزن و روش‌های آن تمرکز شود. آیا تابحال جوشکاری استیل با دستگاه جوش معمولی را دیده‌اید؟ آیا چه روش‌های برای جوشکاری فولاد زنگ نزن وجود دارد؟ برای اینکه با این موضوع بهتر آشنا شوید، توصیه می‌کنیم حتما در ادامه مطلب با ما همراه باشید.

*** جوشکاری استیل چیست؟

فولاد زنگ نزن آلیاژی مبتنی بر آهن است که حاوی مقادیر متغیری از کروم است که این عنصر به فولاد خاصیت ضد زنگ بودن می‌دهد. درجه کروم می تواند از ۱۱% تا ۳۰% متفاوت باشد و هر تغییر دارای ویژگی‌های شیمیایی کمی متفاوت است که بر نحوه عملکرد آن تأثیر می‌گذارد.

جوشکاری استیل به طور قابل توجهی با جوشکاری مواد دیگر متفاوت است. تفاوت اصلی به ترکیب شیمیایی و نوع آلیاژ آن مربوط می‌شود. برای مثال، فولاد ضد زنگ دارای ضریب انتقال حرارت پایینی است که در حین جوشکاری گرما را حفظ می‌کند؛ بنابراین یک جوشکار بی‌تجربه در حین جوشکاری ممکن است حرارت بیشتری را روی سطح اعمال کند. با اعمال حرارت بیشتر، استیل دچار تاب خوردگی می‌شود.

تاب خوردگی یک مشکل از چندین مسائل رایج در جوشکاری استیل است. درحقیقت، جوشکاری فولاد ضد زنگ کاری پیچیده و تخصصی است که باید توسط افراد مجرب و کارگاه‌های متخصص انجام شود. در ادامه این مطلب به روش‌های انجام جوشکاری استیل می‌پردازیم.

*** روش‌های جوشکاری استیل

جوش استیل یکی از روش‌های اتصال فولاد زنگ نزن می‌باشد که با استفاده از روش‌های مختلفی می‌توان آن را انجام داد. در ادامه این روش‌ها را بیان می‌کنیم.

*** جوشکاری استیل با الکترود

استفاده از دستگاه جوش معمولی و استفاده از الکترود ساده ترین روش جوشکاری فولاد زنگ نزن می‌باشد. منظور از جوشکاری استیل با الکترود متصل‌کردن ورق‌های استیل، پروفیل، نبشی، لوله، فلنج، شیرآلات، میلگرد و سایر قطعات با استفاده از جوش یا فیلر (پرکننده) است که برای این منظور از الکترود و یک هادی یا رسانا که عموماً گاز اکسیژن یا دی اکسیدکربن است، استفاده می‌شود. جوشکاری استیل با الکترود با استفاده از الکترود‌های آلیاژی مختلف، بدون نیاز به گاز محافظ، بدون نیاز به تخصص زیاد و با استفاده از دستگاه جوش معمولی ارزان‌ قیمت، روشی از جوشکاری است که بسیار مورد استقبال قرار گرفته است.

با توجه به پیشرفت صنعت در سالیان گذشته، هر روزه دستگاه‌‌های مجهزتر و مدرن‌ تری به بازار عرضه می‌شوند. نکته مهم در مورد روش جوشکاری استیل با الکترود، تمیز بودن قطعات فولاد زنگ نزن و میزان فولاد کربن است؛ زیرا فولاد کربن می‌تواند منجر به زنگ ‌زدگی شود. نوع فیلرها و الکترودها نیز در جوش استیل با دستگاه جوش معمولی از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

جوشکاری فولاد گالوانیزه نیز به واسطه داشتن خاصیت ضد زنگ بودن شباهتی به جوشکاری فولاد زنگ نزن دارد. در حقیقت برای جوشکاری ورق گالوانیزه نیاز است تا نکاتی را رعایت کنید. شما می‌توانید برای آشنایی بیشتر با این روش به مقاله الکترودهای جوشکاری ورق گالوانیزه مراجعه کنید.

*** عملکرد جوشکاری استیل با الکترود

جوشکاری استیل با الکترود یا قوس الکتریکی یا جوشکاری الکترود دستی، روشی قدیمی و پرکاربرد برای جوش و اتصال است. در این فرآیند از الکترود و نیروی برق برای جوش‌هایی به ضخامت بیش از ۳ میلیمتر استفاده می‌شود. این روش جوشکاری بسیار متداول است و بصورت گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

عملکرد جوشکاری با الکترود به این صورت است که به کمک قوس الکتریکی حرارتی ایجاد می‌شود که با استفاده از آن الکترود و قطعه مورد نظر ذوب شده و در نهایت اتصال بین دو قطعه برقرار می‌شود. جریان الکتریکی مورد استفاده در این روش می‌تواند متناوب یا مستقیم باشد.

الکترود مصرفی در این روش دارای یک هسته فلزی است که با مواد دارای خواص مختلف پوشیده شده است. با سوختن قسمتی از پوشش الکترود، دودی ایجاد می‌کند که باعث محافظت از حوضچه مذاب شده و همچنین با جذب تشعشعات مضر قوس، از جوشکاری محافظت می‌کند. قسمت دیگری از پوشش الکترود هم با ورود به حوضچه مذاب و جذب ناخالصی‌ها، محافظت از فلز جوش تا هنگام سرد شدن را بر عهده دارد. این فرآیند شمای کلی از جوشکاری استیل با الکترود به زبان ساده است.

*** تجهیزات جوشکاری استیل با الکترود

جوش استیل با دستگاه جوش معمولی مانند سایر روش‌های صنعتی و فلزکاری به تجهیزات خاص خود نیاز دارد. در ادامه این تجهیزات را معرفی می‌کنیم.

*** ژل جوشکاری استیل

ژل تمیز کننده استیل پرکاربردترین لوازم جوش استیل با دستگاه جوش معمولی محسوب می‌شود که پس از اتمام عملیات حرارتی برای تمیز کردن ناحیه جوش از آن استفاده می‌شود.

*** سیم جوش استیل (الکترود)

سیم‌ جوش استیل یا فیلر یا الکترود جوشکاری از دیگر قطعات اصلی و کاربردی در انجام این فرآیند است که از آن برای جوشکاری فولادهای آستنیتی، فولادهای آستنیتی مقاوم به حرارت و فریتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته به طور کلی جوشکاری استیل با الکترود با توجه به کاربرد آن در صنایع مختلف از جمله جوشکاری زیر پودری استیل، جوشکاری ظروف استیل و موارد دیگر به لوازم و تجهیزات دیگری نیز نیاز دارد.

*** جوش استیل با گاز آرگون

جوشکاری آرگون استیل یکی از انواع  جوشکاری TIG بر روی استیل است که از گاز آرگون برای فرآیند جوشکاری استفاده می‌شود.

*** جوشکاری استنلس استیل با گاز به سبک TIG

این روش جوشکاری که در آن از فولاد ضد زنگ در حرارت پایین استفاده می‌شود، از کیفیت بالا، قابلیت انعطاف‌پذیری و طول عمر بالایی برخوردار است که در فرآیند آن، از گاز آرگون در ترکیب با  گازهای هلیوم و هیدروژن استفاده می‌شود. این سبک جوشکاری به نسبت MIG پیچیده‌تر و تخصصی‌تر است و نیاز است تا متخصصین این دستگاه‌ها کار را انجام دهند.

*** جوشکاری استیل با گاز به روش MIG

جوشکاری استنلس استیل با گاز محافظ (GMAW) که به آن MIG یا جوشکاری قوسی هم گفته می‌شود، فرآیندی نیمه اتوماتیک است که برای اتصال مستحکم بین دو قطعه، لازم است جوشکاری بر اساس اصولی مشخص انجام شود. در این روش از گاز آرگون و الکترود استفاده می‌شود. از این سبک جوشکاری در صنایع مختلفی مانند صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نظامی، دریایی و غیره استفاده می‌شود. در این سبک جوشکاری انواع فلزات را به هم جوش می‌دهند.

*** جوش استیل با گاز به سبک نقطه‌ای

این روش جوشکاری جزء ارزان ترین روش‌های جوشکاری استنلس استیل می‌باشد. تجهیزات مورد نیاز در این روش همه کاره هستند، یعنی می‌توان آن را در پروژه‌های بزرگ و هم کوچک استفاده کرد. طرز کار جوش نقطه‌ای به این صورت می باشد که با استفاده از جریان الکتریسیته، لبه های ساییده شده فلز را حرارت داده و آن را به هم متصل می‌کنند. لازم به ذکر است که در جوش نقطه‌ای ، جوشکاری روی فلز با نقطه ذوب پایین صورت می‌گیرد تا فلز دچار تاب خوردگی نشود.

*** جوشکاری تو پودری استیل

در روش جوشکاری توپودری یا جوشکاری قوس الکتریکی همراه با فیلر پودری مصرفی، بین سیم جوش دارای پودر و فلز پایه قوسی ایجاد می‌شود که حرارت تولید شده از آن باعث ذوب و اتصال  می‌گردد. لازم به ذکر است که این روش به دو صورت بدون گاز محافظ و همراه با گاز محافظ قابل انجام است.

*** جوشکاری استیل با پرتو لیزری

یکی از روش‌های اتصال و جوش استیل استفاده از پرتو لیزری می‌باشد. در جوشکاری با استفاده از لیزر حرارت ورودی به مقدار کم برای انجام جوشکاری با سرعت بالا لازم است تا قطعات به هم متصل شوند. دقت داشته باشید در هنگام جوشکاری تخلخل و ترک در محل جوش ایجاد نشود؛ برای رسیدن به این منظور می‌توان مقداری از گاز اکسیژن را کم کرده و گاز محافظ دیگری جایگزین کرد و پارامترهای جوش را هم بهتر انتخاب کرد تا تخلخلی به وجود نیاید. در این روش از دست استفاده نمی‌شود و کار توسط ماشین به صورت تمام اتوماتیک انجام می‌شود.

*** کاربرد جوش استیل

از مصارف کاربردی جوشکاری استیل می‌توان به تعمیرات لوازم استیل، تهیه انواع ظروف استیل با طرح‌های مختلف، تولیدات فلزی برای ساختمان سازی و همچنین تاثیر جوشکاری استیل در صنعت غذا و دارو نام برد.

*** نتیجه گیری

جوشکاری از قدیمی ترین روش‌های اتصال دائمی بین مواد بوده است. جوشکاری استیل یکی از موارد خاص جوشکاری می‌باشد که دارای روش‌های مختلفی است. جوش استیل با دستگاه جوش معمولی یا الکترود از رایج ترین روش‌های اتصال فولاد زنگ نزن می‌باشد که طرفداران زیادی دارد. از سایر روش‌های جوش استیل می‌توان به TIG، MIG، توپودری، با پرتو لیزری و نقطه‌ای اشاره کرد. امیدواریم تا با مطالعه مقاله فوق پاسخ سوال‌هایتان را دریافت کرده باشید.