اگر فعالیت شما در حوزه جوشکاری است باید بدانید که جوشکاری چدن نیز بخشی از کار شما می باشد. به همین دلیل به شما پیشنهاد می کنیم تا آخر مقاله با ما همراه باشید.
همه‌ی کسانی که به جوشکاری وارد هستند به خوبی می‌دانند که بخش اعظمی از کار جوشکاری، جوشکاری چدن است. البته حتما می‌دانید که جوشکاری چدن نیاز به الکترود چدن نیز دارد.
جوشکاری موثر داخلی قطعات چدن می‌تواند باعث صرفه جویی در وقت و هزینه شود. البته باید بدانید این کتر به آسانی نیست و چالش‌هایی وجود دارد.
خرابی جوش اغلب منجر به ترک خوردگی یا آسیب میشود. اگر قطعات مهمی هستند که نیاز به جوشکاری دارند، عاقلانه‌تر این است که برای اطمینان از نتیجه موفقیت آمیز، به دنبال کار یک مرکز جوشکاری با جوشکارهای باتجربه باشید.
اگر جوشکاری در بخش داخلی انجام شود، باید در مورد مراحل لازمی که منجر به تولید موثر یک قطعه جوش خورده می‌شوند باید تحقیق کرد.
قبل از شروع باید چهار گام اساسی برداشته شود
1- آلیاژ را شناسایی کنید
2- محل ریخته گری را کاملا تمیز کنید
3- دمای قبل از گرما را انتخاب کنید
4- یک روش جوشکاری مناسب را انتخاب کنید
الکترود چیست؟
الکترود مفتولی فلزی است که به واسطه‌ی پوششی احاطه شده است. این پوشش اصطلاحا فلاکس نام گرفته شده است. جنس این روکش‌ها متنوع است. این روکش می‌تواند از آلیاژهای آزبست، اکسید سدیم، سلولز، آهک یا خاک رس تهیه شده باشد. از طرفی قطر آن نیز بسته به قطر الکترود جوشکاری می‌تواند متفاوت و متغیر باشد.
الکترود وسیله‌ای است که به وسیله‌ی آن طی فرآیند جوشکاری، فضای بین اتصالات پر میشود.
الکترود مخصوص برای جوشکاری چدن
چدن‌ها یکی از انواع آلیاژهایی هستند که پایه‌ی آهنی دارند. این آلیاژها به اندازه‌ای محکم هستند که برای کار بر روی آنها حتما باید به صورت مذاب باشند. نمی‌توان روی چدن به صورت جامد هیچ عملی انجام داد.
تفاوت چدن با فولاد در این این است که در ترکیبات چدن ۲ تا ۴ درصد کربن و ۱ تا ۳ درصد سلسیم وجود دارد. اما در فولادها حداکثر ۲ درصد کربن وجود دارد.
خواص چدن می‌تواند تحت تاثیر فرآیند نرخ انجماد عملیات گرمایی تغییر کند.
ویژگی‌های چدن باعث میشود تا از این آلیاژ بسیار زیاد در صنایع و موارد گوناگون استفاده شود. از ویژگی‌های این آلیاژ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ذوب پایین
- قابلیت سیال شدن زیاد
- قابلیت جذب ارتعاش خوب
- مقاومت بالا در مقابل سایش
- عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی
- کم بودن میزان انقباض در زمان انجماد
- سرد شدن
کاربرد چدن در صنایع
از چدن‌ها در صنایع بسیار گوناگونی استفاده می‌کنند. همانطور که گفتیم ویژگی‌های این آلیاژ تنوع کاربرد آن را بسیار بالا برده است. در زیر به صنایع و مواردی از این دست اشاره می‌کنیم.
- صنایع خودروسازی
- قطعاتی که در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند قالب شیشه، قالب شمش، میله‌های شبکه
- تولید قطعاتی برای ریختگری که تحت فشار قرار دارند. این موارد قطعاتی مانند این موارد هستند: شیر فلکه ها، بدنه های پمپ ماشین آلات، میل لنگ ها، چرخ دنده ها، غلتک ها، تجهیزات فرآیند شیمیایی
- خدمات سنگین مانند راه اهن و کشتیرانی
انواع روش های جوشکاری چدن
اگر قرار باشد ابزار و وسایلی که با استفاده از چدن ساخته می‌شوند عمر بیشتری داشته باشند، باید بدانید که نگهداری و مراقبت از آن حرف اول را می‌زند. برای تعمیر و نگهداری این مواد، اولین روشی که به نطر می‌رسد جوشکاری چدن است.
پیشتر هم ذکر کردیم که چدن به واسطه‌ی داشتن کربن بالاتری نسبت به فولاد، بسیار آلیاژ سختی است. در نتیجه جوشکاری در این روش با محدودیت‌های بسیار زیادی روبرو است.
این موارد باعث میشود تا برای اتصالات در موارد بسیار نادر از این آلیاژ استفاده کنند. بیشتر مواردی که برای جوشکاری چدن مورد استفاده قرار می‌گیرد، تعمیر چدن و لوازم ساخته شده از چدن است.
چدن‌ها به دلایل محدودی نیاز به جوشکاری پیدا می‌کنند. این دلایل به شرح زیر هستند:
- چنانچه در اثر ریخته‌گری عیوبی در ابزار وجود داشته باشد به وسیله‌ی جوشکاری آن را از بین می‌برند.
- قبل از سرویس دهی ابزار را جوشکاری می‌کنند تا خواص بهبود پیدا کنند.
- چنانچه تصمیم داشته باشند قطعات ریخته‌گری را به یکدیگر اتصال دهند، از این روش استفاده می‌کنند.
چدن‌ها دارای دامنه‌ی گسترده‌ای هستند که این رنج بالا ناشی از تفاوت در ترکیبات آنها است. در نتیجخ باید قبل از اینکه جوشکاری را انجام دهید باید به ترکیبات و نوع چدن بسیار توجه کنید تا روش مناسب‌تری را برای جوشکاری انتخاب کنید.
تکنیک‌های جوشکاری باید بر اساس تناسب آنها با آلیاژ چدن در حال جوشکاری انتخاب شود. متداول‌ترین فرآیندهای جوشکاری، جوشکاری استیک، استیلن اکسی و جوشکاری برنز است.
1- جوش استیک
جوشکاری استیک، به عنوان جوشکاری قوس فلزی محافظ یا MMA شناخته میشود. در این روش از الکترود مصرفی پوشانده شده با شار استفاده می‌کند.
همچنین بخوانید : کاربرد الکترود پایه نیکل چیست؟
بسته به نوع کاربرد ، تطابق رنگی مورد نیاز و مقدار ماشینکاری که باید بعد از جوشکاری انجام شود ، می‌توان از انواع مختلف الکترود استفاده کرد.
سه نوع فلز پرکننده اصلی وجود دارد که برای جوشکاری چوب چدن به خوبی کار می کنند:
- الکترودهای پوشیده از چدن
- الکترودهای آلیاژ مس
- الکترودهای آلیاژ نیکل
2- جوشکاری اکسی استیلن
جوشکاری اکسی استیلن همچنین از الکترودها استفاده می‌کند. اما به جای قوس تولید شده توسط جریان ، یک مشعل استیلن اکسی انرژی لازم را برای جوشکاری فراهم می‌کند.
الکترودهای چدن، و الکترودهای روی مس، هر دو برای جوشکاری اکسی استیلن چدن مناسب هستند.
باید دقت شود که در هنگام جوشکاری استیلن ، چدن اکسید نشود ، زیرا این امر باعث از بین رفتن سیلیکون و تشکیل آهن سفید در جوش می شود.
میله جوشکاری باید به جای اینکه مستقیماً توسط شعله انجام شود، در استخر جوش داده شده ذوب شود تا شیب های دما به حداقل برسد.
3- جوشکاری برنجی
جوشکاری برنج به دلیل کمترین ضربه به خود فلز پایه ، یک روش معمول برای اتصال قطعات چدن است. یک میله جوش پرکننده ای را فراهم می کند که به سطح چدن چسبیده باشد.
به دلیل پایین بودن نقطه ذوب پرکننده در مقایسه با چدن ، پرکننده با چدن رقیق نمی شود بلکه به سطح می چسبد.
الکترود چدن جوشکاری خاکستری
وجود گرافیت در چدن‌های خاکستری از دلایلی است که نام این چدن را به چدن خاکستری تغییر داده است. در زمان شکست چون سطح مقطع آن خاکستری است و ناشی از وجود گرافیت است، باعث نام‌گذاری این ماده میشود.
این چدن که دارای بیشترین میزان کربن درون خود است جزو پرکاربردترین انواع چدن می‌باشد. میزان کربن موجود در این آلیاژ محدوده ۵ تا ۴ درصد و ۱ تا ۳ درصد سلسیم دارد.
از آنجا که این آلیاژ دارای گرافیت زیادی می باشد در زمان جوشکاری میزان زیادی گرافیت وارد حوضچه شده که باعث می شود تا جوش نهایی دارای تردی در ساختار باشد.
به همین دلیل باید در هنگام جوشکاری از روشی استفاده کرد که کمترین میزان ترکیب گرافیت با جوش رخ بدهد.
در این روش باید از سیم جوش و الکترودهایی استفاده کرد که دارای استحکام پایین‌تری هستند.
از طرفی چدن‌های خاکستری در هنگام جوشکاری مستعد ایجاد حباب های گاز هستند.
اما اگر فلز جوش و فلز پایه با یکدیگر کمتر ترکیب شوند این حباب‌های گازی کمتر به وجود می‌آیند.
از طرفی اگر زمان انجماد افزایش پیدا کند این باعث میشود تا این حبابها زمان داشته باشند تا از بین بروند.
یکی دیگر از روش های معروف برای جوشکاری این آلیاژ این است که از الکترودهای روکش دار با مغزی از جنس نیکل استفاده می‌کنند. در نتیجه می‌توان از این الکترودها در روش‌های پس گرم و پیش گرم یا بدون این روشها استفاده کرد
جوشکاری شدن به وسیله الکترود دستی این روش در ۸۰ درصد مواقع استفاده میشود.
حدوداً ۵۰ درصد جوشکاری الکترود برای تولید قطعه به منظور ریخته گری و حدود ۴۰ درصد از این روش برای بهبود و تعمیر قطعات است که از پیش از چدن ساخته شده اند
تنها ۱۰ درصد موارد جوشکاری شدن برای اتصال دادن دو قطعه به یکدیگر انجام می پذیرد
از آنجا که فلزی که برای جوش استفاده میشود باید تحمل میزان بالای کربن را داشته باشد در نتیجه از الکترودهای روکش داری استفاده می کنند که مغزی آنها اغلب نیکل است.
9 تکنیک برای جوشکاری چدن با الکترود
1- آماده سازی فلز پایه
2- پیشگرم قطعات چدنی پیش از جوشکاری
3- آماده سازی محل جوشکاری
4- تکنیک گل میخ زنی و ماهیچه گذاری
5- تکنیک چکش کاری
6 – اجرای صحیح توالی پاسهای جوشکاری
7- تکنیک وصله زنی
8- پسگرم قطعات چدنی پس از جوشکاری
9- پسگرم قطعات با رویکرد کاهش فازهای
نکات مهم پس از پایان جوشکاری چدن
ترک خوردگی معمولاً در مرحله انقباض حرارتی اتفاق می افتد – با سرد شدن و انقباض جوش ، تنش کششی ایجاد می شود. اگر تنش به نقطه بحرانی برسد، جوش ترک می خورد.
با ایجاد فشار برای مقابله با تنش کششی در هنگام خنک شدن می‌توان احتمال ترک خوردن را کاهش داد.
در هنگام جوشکاری نرم هنوز جوشکارها از تکنیکی به نام peening (ضربات متوسط با چکش peen-peen) به مهره جوش تغییر شکل پذیر استفاده می‌کنند.
لایه‌برداری خطر ترک خوردگی در جوش و HZ را کاهش می‌دهد. اما فقط در هنگام کار با فلز جوش نسبتاً شکل پذیر باید تلاش شود.
مرحله نهایی جوش کنترل خنک کننده است. در این فرآیند از مواد عایق بندی برای کاهش سرعت خنک سازی تا حد ممکن استفاده می شود ، یا گرمای دوره ای بر روی جوش اعمال میشود تا روند خنک سازی طبیعی کاهش یابد.
فیدساکو فروشنده انواع الکترود جوشکاری و سیم جوش
لطفا جهت کسب اطلاع از قیمتها و مشخصات الکترودها با شماره های 09122089054 – 02126209336 تماس حاصل فرمایید.
در حالی که جوشکاری چدن به کمک یک متخصص می‌تواند یک جوشکاری با کیفیت را تضمین کند، اما می‌توان با آماده سازی دقیق تعمیر داخلی جوشکاری را انجام داد. لحیم کاری سخت ، جوشکاری آلومینیوم با الکترود و ایمنی در جوشکاری را دنبال کنید.