الکترود جوشکاری فولاد زنگ نزن

الکترود جوشکاری فولاد زنگ نزن

بدلیل تنوع فولاد های زنگ نزن وتعدد درجه آنها و تغییر  شدت حرارت ، واسطه خورنده و غیره که قطعه جوش شده تحت آن شرایط قرار خواهد گرفت ، در بیشتر موارد ، انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری فولاد زنگ نزن از انتخاب الکترود مناسب برای جوشکاری فولاد ساده بحرانی تر است .

انتخاب درست الکترود برای حصول بیشترین نتایج رضایت بخش به تجزیه و تحلیل تمام شرایط مورد اعمال به قطعه ی بخصوص ، بستگی دارد . فلز جوش فولاد زنگ نزن نه تنها بایستی دارای مقاومت کششی و قابلیت نرمی کافی باشد بلکه بایستی دارای مقاومت خوردگی معادل با زوج فلز باشد . از اینرو الکترود بایستی ترکیب شیمیایی قابل قیاس با فلز مبنا داشته باشد . از آنجایی که درصد قابل توجه ای از جوشکاری فولاد زنگ نزن مربوط به ورق های نازک است ، بنابراین الکترود بایستی ضمن آنکه در سراسر اتصال نفوذ کافی داشته باشد ، موجب سوختگی لبه ها اتصال نگردد . الکترود فولاد زنگ نزن بایستی جوش همواره تولید کند به طوری که نیاز به سنگ زنی ، به حداقل برسد . رنگ فلز جوش پس از پرداخت بایستی بطور کامل با رنگ زمینه فلز مبنا همخوانی داشته باشد .

شماره های شناسایی AWS برای طبقه بندی الکترود ها ی جوشکاری فولاد زنگ نزن با شماره های شناسایی  AWS  برای طبقه بندی الکترود های جوشکاری فولاد  کربنی فرق دارد .

  رقم های اولیه ( سمت چپ ) بجای مقاومت کششی ، مربوط به شماره طبقه بندی فولاد زنگ نزن طبق روش AISI  می باشد . مثلا الکترود های سری  E309-XX  و  E308-XX  برای جوشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی مناسبند .

دو رقم آخر ( دو رقم سمت راست ) در شماره طبقه بندی در شماره طبقه بندی  AWS  به حالت جوشکاری ، نوع برق و خصوصیات کاری الکترود مربوط است . پنج نوع روپوش برای الکترود های جوشکاری فولاد زنگ نزن متداول است .

مشخصه های قابلیت استفاده برای روپوش های الکترود جوشکاری فولاد زنگ نزن عبارتند از :

15 – روپوش آهکی

16 _ روپوش روتیلی

17 _ روپوش آهکی– روتیلی
25 _ روپوش ضخیم آهکی
26 _ روپوش ضخیم رتیلی

 

روپوش آهکی

الکترود با روپوش آهکی به الکترود نوع 15 معروف است ( E3XX-15  ) و فقط برای جوشکاری با جریان مستقیم و قطب معکوس ( الکترود مثبت ) بکار برده می شود .

مواد معدنی عمده تشکیل دهنده روپوش آهکی ، سنگ آهک و فلداسپات می باشد . این نوع روپوش مقدار کمی اکسید تیتانیوم ( تا 8 درصد ) دارد .

الکترود با روپوش آهکی در تمام حالت ها خصوصیات کاری خوبی ارائه می دهد . این نوع الکترود جوش های محدب تولید نموده و کافی بودن سطح مقطع جوش در پاس ریشه ، از ترک خوردن جلوگیری می کند .

انجماد سریع فلز جوش به وسیله این نوع روپوش کار جوشکاری در حالت های عمودی و سقفی  را آسان می نماید . سرباره تشکیل شده به طور کامل جوش را می پوشاند ، عمل تر کردن آن سریع بوده و جوش حداقل پاشیدگی را دارد .

روپوش الکترود عمل روانسازی را به خوبی انجام داده و نا خالصی ها را از جوش خارج می نماید و بدینوسیله جوش عاری از تخلخل و با خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی مورد نظر ایجاد می کند .

الکترود به قطر 2/3 میلیمتر یا کوچکتر برای جوشکاری عمودی سرازیر خوب عمل می کند .

روپوش روتیلی

الکترود با رپوش روتیلی به الکترود نوع 16 معروف است   ( E3XX-16 )  و برای جوشکاری با جریان متناوب یا جریان مستقیم قطب معکوس مورد استفاده قرار میگیرد .

الکترود روپوش روتیلی دارای بیش از 20 درصد اکسید تیتانیوم می باشد . الکترود روپوش روتیلی در همه حالت ها جوش های مرغوب تولید می کند . این الکترود به دلیل یکنواختی عمل قوس ، ظرافت ظاهر جوش و خیلی آسان بودن پاک کردن سرباره ، جوشکار پسند است و به روپوش نوع آهکی ترجیح داده می شود .

این عوامل و هموارتر بودن جوشها و تقعر کم موجب می شود که زمان کمتری بر ای تمیز کردن ، سنگ زنی و پرداخت ، نسبت به زمان لازم برای جوشهای حاصل از الکترود فولاد زنگ نزن نوع آهکی ، لازم باشد . الکترود روپوش روتیلی عموما برای کارگاه هایی که فقط یک نوع روپوش انتخاب میکنند ، ترجیح دارد .

روپوش آهکی _ روتیلی

روپوش نوع آهکی _ روتیلی دارای 8 تا 20 درصد اکسید تیتانیوم می باشد . این نوع الکترود هم با جریان مستقیم و هم با جریان متناوب قابل استفاده است . رو پوش آهکی _ روتیلی الکترود همه حالته است و برای جوشکاری فولاد زنگ نزن فقط کرم دار ( فریتی ) و فولاد زنگ نزن کرم مولبیدن و تا حدودی برای فولاد زنگ نزن کرم نیکل ( آستنیتی ) بکار برده می شود .

روپوش ضخیم آهکی

روپوش با مشخصه قابلیت استفاده 25 – با روپوش با مشخصه 15 – خیلی شبیه است ، لذا همان شرح کفایت می کند .

سیم مغزه الکترود با روپوش 25 – باسیم مغزه الکترود با روپوش 15 – تفاوت اساسی دارد و بنا براین شدت جریان بیشتری لازم است . آلیاژهای اضافی مورد نیاز در روپوش این الکترود ها در نظر گرفته شده و این الکترود ها روپوش ضخیم هستند و فقط برای جوشکاری در حالت تخت و افقی به کار میروند .   

روپوش ضخیم روتیلی

روپوش با مشخصه قابلیت استفاده 26- با روپوش با مشخصه 16- خیلی شبیه است لذا همان شرح کفایت می کند

سیم مغزه الکترود با روپوش  26- با سیم مغزه الکترود با روپوش  16 -  تفاوت اساسی دارد و بنابراین شدت جریان بیشتری بیشتری لازم است . آلیاژ های اضافی مورد نیاز در روپوش این الکترود ها در نظر گرفته شده و این الکترود ها روپوش ضخیم هستند و فقط برای جوشکاری در حالت تخت و افقی بکار می روند .

آلیاژ های اضافی مورد نیاز در روپوش این الکترود ها در نظر گرفته شده و این الکترود ها روپوش ضخیم هستند و فقط برای جوشکاری در حالت تخت و افقی بکار میروند .

آنالیز شیمیایی الکترودهای جوشکاری فولاد زنگ نزن در جدول ارائم گردیده است .

نکات کلی

در روپوش الکترود های فولاد معمولی برای حذف هیدروژن در الکترود های کم هیدروژن که موجب بروز ترک زیر مهره ای می گردد . از ترکیبات کربنی نظیر کربنات های قلیایی خاکی استفاده می شود چون این ترکیبات کربن دارند و کرم هنگام جوشکاری میل ترکیبی شدیدی با کربن دارد و می تواند کاربید کرم تشکیل دهد ، از اینرو برای روپوش الکترود های فولاد زنگ نزن از آهک استفاده می شود .

منگنز و سیلیسیم بمنظور کاهش اکسیداسیون در روپوش بکار برده می شود . وجود تیتانیوم در روپوش الکترود ، پایداری قوس را بالا می برد و ایجاد سرباره ای می کند که به راحتی از روی جوش پاک می گردد و از ته نشینی کربن و ایجاد کاربید کرم جلوگیری می کند . نیوبیوم هم از تشکیل کاربید کرم جلوگیری می نماید .

انتخاب شایسته اندازه الکترود و شدت جریان جوشکاری برای جوشکاری آلیاژ های کرم نیکل بخاطر بالا بردن ضریب انبساط آنها خیلی مهم است .

عموما استفاده ار الکترود با قطر کوچکتر و شدت جریان کمتر نسبت به اندازه الکترود و شدت جریان جوشکاری ورق ها یا پروفیل ای فولادی ساده ، به کاهش پیچیدگی کمک خواهد نمود . پیروی از توصیه های کارخانه سازنده الکترود همواره بایستی مد نظر واقع شود . جوشکاری فولاد زنگ نزن نسبت به جوشکاری فولاد ساده بحرانی تر است و بخاطر گرانی قیمت فولاد زنگ نزن هر اشتباهی در این مورد گران تمام میشود .

دستور العمل اجرایی جوشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی

برای جوشکاری لوله های زنگ نزن آستنیتی بایستی نکات مشروحه زیر مورد توجه قرار گیرد :

1 _ تهویه

دودهای حاصل از جوشکاری و ذرات معلق همواره آنها بایستی به نحو مناسبی از محیط خارج شود .

2 _  تکیه گاه

مونتاژ قطعات لوله و فیتینگ مربوط به ساخت اسپول بایستی روی تکیه گاه مناسب مونتاژ و آماده جوش کاری گردند . تکیه گاه مزبور بایستی طوری باشد که ضمن جوشکاری احتمال جرقه زدن بین فولاد کربنی  ( carbon steel )  و فولاد زنگ نزن  ( stanless steel )  به هیچ وجه وجود نداشته باشد . تکیه گاه نبایستی تیز باشد که بتواند روی لوله یا فیتینگ خراش ایجاد نماید .

3 _ گیره اتصال

گیره اتصال که کابل را به قطعه متصل می کند بایستی از جنس فولاد زنگ نزن باشد و یا با واسطه ورق نازک از جنس فولاد زنگ نزن به قطعه متصل شود تا امکان جرقه زدن و وارد کردن عناصر ناخواسته به سطح فولاد زنگ نزن نداشته باشد .

4_ تمیزی سطوح جوش شونده

سطوح جوش شونده بایستی از نظر تمیزی به دقت بازرسی شود . هرگونه آلاینده خصوصا مواد دارای یون کلراید ، روی ، سرب ، چربی و هرگونه مواد کربن زا و غیره نبایستی در محل جوش یا نزدیک آن باقی بماند . در علامتگذاری با ماژیک و مارکرهای دیگر بایستی توجه کافی مبذول گردد .

5 _ برس تمیزکاری

برس مورد استفاده بایستی از جنس فولاد زنگ نزن باشد ( استفاده از برس های گالوانیزه ممنوع است )

6_ سنگ زنی

برای تمیزکاری فولاد زنگ نزن بایستی از صفحه سنگهای مخصوص فولاد زنگ نزن استفاده شود . در صورت در دسترس نبودن صفحه سنگ مخصوص فولاد زنگ نزن ، فقط می توان از صفحه سنگ تازه ( که قبلا برای فولاد کربنی استفاده نشده باشد ) استفاده نمود . هیچگاه فولاد کربنی در جوار  فولاد زنگ نزن ، سنگ زده نشود تا جرقه های آن بر روی فولاد زنگ نزن ننشیند و آنرا خراب نکند .

7_ نوسان دست

جوشکاری ساده برای #فولاد زنگ نزن ترجیه داده می شود . جوشکاری نوسانی نیز برای فولاد زنگ نزن بلا مانع است ، بشرطی که حداکثر دامنه #نوسان دست از 5/2 برابر قطر الکترود بیشتر نگردد .

8 _ تغییر رنگ

جوش و کناره های جوش نبایستی پس از جوشکاری تغییر رنگ دهد .

9 _ کنترل درجه حرارت

برای #فولاد زنگ نزن آستنیتی پیش گرمایش لازم نیست و #درجه #حرارت بین پاسی نبایستی از 150 درجه سانتی گراد بیشترشود . #کنترل درجه حرارت ضمن جوشکاری با استفاده از گچهای حرارتی  (tempil stick ) یا #دماسنج های مادون قرمز ( غیر تماسی ) انجام می شود .

 10_ خشک بودن

سطوح جوش شونده و سطح نزدیک به #محل #کار #جوش بایستی خشک باشد تا مشکلات ترکهای هیدروژنی پیش نیاید .

11 _ وزش باد و کوران

#قوس جوشکاری بایستی از وزش باد و کوران #هوا #محافظت شود .

12_ حفاظت جوش از داخل لوله

حفاظت جوش از داخل #لوله با گاز #محافظ  ( purge ) بصورت مناسب انجام شود .

13 _ شماره شناسایی

کلیه درز جوش ها و اسپول های ساخته شده بایستی #شماره شناسایی داشته باشند . شماره شناسایی درزجوش یا اسپول با مارکر مناسب روی سطح بیرونی لوله درج می شود .

14_ حمل و نقل

جابجایی و چیدمان اسپول ها بایستی طوری باشد که به قطعات لوله یا فیتینگ آسیب نرساند .

15_ روشنایی

روشنایی #کارگاه بایستی برای انجام #جفت و جوی ، #جوشکاری ،  #تمیزکاری و #بازرسی جوشها و #قطعات مناسب باشد .